Что нам мешает отправиться на Марс? Полет на марс


Полет на Марс человека. Мечта или реальность

С чем придется столкнуться

Как ученые, ведущие постоянное наблюдение событий на Марсе, так и обыватели, которые имеют некоторое представление о том, что происходит на «красной планете», схожи в своих мечтах о появлении на Марсе отпечатка от ноги человека. Несомненно, человечество уже добилось определенных успехов на пути к этой цели и беспилотные космические корабли уже способны долететь не только до орбиты, но и приземлится на поверхность планеты. Но с какими же трудностями придется столкнуться астронавтам, которые отважатся принять участие в подобной миссии и возможно ли это технически?

Согласно заявлениям представителей NASA и Роскосмоса, уже создаются ракеты, космические корабли и материалы жизнеобеспечения для полета и пребывания людей на Марсе. Планируется отправить туда астронавтов к середине 2030-х годов, но насколько выполнимы такие обещания, пока не знает никто. Ведь прежде всего нужно выяснить как повлияет на здоровье людей длительное пребывание в условиях невесомости. Для выявления подобных факторов уже проведено немало исследований на Международной Космической Станции. Но здесь немного другая ситуация, ведь астронавты будут находится в полете, а не вращаться по стабильной орбите.

Так, например, Тара Ратли, ученый, участвовавший в создании программы для полета МКС считает, что использование вращающегося космического корабля для воспроизведения искусственной гравитации нецелесообразной и считает полет людей на Марс невозможным, пока ученые полностью не выяснят результат длительного воздействия микрогравитации на организм человека. Именно для этой цели отправились в годовую экспедицию на МКС космонавт Михаил Корниенко и астронавт Скотт Келли.

Нельзя исключать и такой фактор как излучение, ведь в глубине космического пространства космонавты будут подвергаться воздействию сильной радиации, которой не наблюдается в магнитосфере Земли. По результатам некоторых исследований, женщины более восприимчивы к радиации, чем мужчины, и согласно этому фактору надежнее будет отобрать мужчин для полета на Марс. Но есть факторы и в пользу женщин — так, например, они меньше едят и имеют более долгий цикл обмена веществ, что предпочтительнее при длительном полете.

Есть еще один фактор, который будет влиять как на женщин, так и на мужчин астронавтов — это психологический фактор. Первопроходцам просто необходимо иметь очень сильную психику для того, чтобы справится со скукой во время полета. А также общим давлением, которое так или иначе будет оказываться социумом перед полетом, и общим грузом ответственности во время полета и после посадки, ведь это будет первый полет и далеко не факт, что им удастся вернуться на Землю.

Смертельной опасности астронавты могут подвергнуться и на самом Марсе. Речь идет о песчаных бурях, которые возникают по причине большого колебания давления и механизмы возникновения которых до сих пор не известны. Марсианская пыль может иметь отрицательное воздействие на здоровье астронавтов при попадании в легкие. Из-за очень малого размера частиц от нее практически невозможно изолироваться, не говоря уже о том, что она содержит 0,2% хрома, а значит есть вероятность присутствия в ней солей хромовой кислоты опасной для человека.

Учитывая все эти данные, если запланировать миссию на 6 или 9 месяцев астронавты должны будут не только привезти с собой еду, воду и другие ресурсы, но и добраться, туда находясь в условиях постоянных нагрузок и длительной невесомости. В глубоком космосе их тела должны быть способны выдерживать не только пониженную гравитацию, но и повышенный уровень радиации. К тому же нужно каким-то образом организовать их безопасность и психологический фон до, во время и после полета.

А стоит ли вообще лететь?

Вышеописанные факторы уже сами по себе ставят под сомнение целесообразность полета на Марс человека, ведь, как оказалось миссия абсолютно небезопасна для самих участников полета, требует тщательного отбора и поиска людей, способных справится с психологическими и гравитационными и прочими нагрузками. Так же не вызывает сомнения тот факт, что подобная экспедиция напрямую связана с риском для жизни первоиспытателей.

Второй вопрос целесообразности — это финансовый вопрос. Даже беспилотные миссии, связанные с изучением «красной планеты», такие как например, Opportunity, Curiosity, MAVEN обошлись NASA в миллиарды долларов, чего говорить пилотируемом полете на Марс. Ведь необходимо не только обеспечить тренировочный процесс, подготовить техническую базу, но и создать все условия для связи и поддержания жизнеобеспечения астронавтов на поверхности Марса.

В-третьих, это собственно причина полета туда. Что собственно такого полезного может принести землянам полет туда именно человека. Человечество получит данные о том, способен ли жить на Марсе человек. Но даже если и способен, то какова выгода такой перспективы.  Ведь по данным NASA особо ценных полезных ископаемых на Марсе до сих пор не найдено, несмотря на то, что некоторые источники заявляли о наличии в потоках лавы цветных и драгоценных металлов. Или же космическое агентство что-то скрывает? Такой фактор нельзя исключать, ведь NASA практически монополисты в области покорения «красной планеты».

Единственной причиной, с которой уже сталкивалось человечество еще во время планирования первых полетов на Луну, и которая хоть как-то может объяснить целесообразность полета на Марс человека является на данный момент, как это ни странно, битва ведущих цивилизаций. В пример можно привести времена Холодной Войны между США и СССР,  когда наращивание военной мощи уже не приносило плоды, а желание опередить другую цивилизацию было настолько велико, что человеку таки пришлось полететь не только в космос, но и на Луну.  Сегодня же, несмотря на заявления политиков, все факты говорят о том, что эта битва продолжилась, только между США и Россией. Возможно, борьба между этими странами, стремление опередить друг друга, опять даст тот или иной результат и человечество все-таки увидит пилотируемый полет человека на Марс и приземление на поверхность «красной планеты» комического корабля с представителями одной из этих стран. Но вот вопрос — нужен ли этот полет человечеству, как результат непрекращающейся борьбы.

Автор статьи: Колупаев Дмитрий

Поделиться

Твитнуть

Поделиться

Плюсануть

Источник: SpaceWiki

Поделиться

Твитнуть

Поделиться

Плюсануть

mks-onlain.ru

Полет на Марс отменяется » Военное обозрение

Унылый пейзаж марсианской пустыни Не в силах раскрасить холодный восход. В разряженном воздухе чёткие тени Легли на далекий теперь вездеход.

Великая Космическая Одиссея ХХ века превратилась в жестокий фарс – серия неуклюжих попыток сбежать из своей «колыбели», и перед человеком раскрылась черная пропасть безжизненного пространства. «Дорога к звездам» оказалась коротким тупиком.

Мрачная ситуация в Космонавтике имеет несколько простых объяснений:

Первое - ракеты на химическом топливе достигли своего предела. Их возможностей хватило для достижения ближайших небесных тел, но для полномасштабных исследований Солнечной системы требуется нечто большее. Приобретающие все большую популярность ионные двигатели также не способны решить вопрос с преодолением колоссальных космических расстояний. Тяга ионных супер-двигателей не превышает считанных долей одного Ньютона, а межпланетные перелеты по-прежнему растягиваются на долгие годы.

Заметьте – речь идет только об изучении Космоса! В условиях, когда полезная нагрузка составляет всего 1% от стартовой массы ракетно-космической системы, вести речь о каком-либо промышленном освоении небесных тел вообще не имеет смысла.

Особенно разочаровывала пилотируемая космонавтика – вопреки смелым гипотезам писателей-фантастов середины ХХ века, Космос оказался ледяной враждебной средой, где никто не рад органическим формам жизни. Условия на поверхности Марса – единственном из «приличных» в этом плане небесных тел может вызвать шок: атмосфера, на 95% состоящая из углекислоты, и давление на поверхности, эквивалентное давлению земной атмосферы на высоте 40 километров. Это конец.

Условия на поверхностях других обследованных планет и спутников планет-гигантов еще страшнее – температуры от - 200 до + 500° С, агрессивный состав атмосферы, чудовищные давления, слишком малая или, наоборот, слишком сильная гравитация, мощная тектоника и вулканическая активность…Межпланетная станция «Галилео», совершив один виток вокруг Юпитера, получила дозу радиации, эквивалентную 25 смертельным дозам для человека. По этой же причине, для пилотируемых полетов практически закрыты околоземные орбиты на высотах более 500 км. Выше начинаются радиационные пояса, где долговременное пребывание опасно для здоровья человека.

Там, где едва ли могут существовать самые прочные из механизмов, хрупкому человеческому телу делать нечего.

Но Космос манит мечтой о далеких мирах, а человек не привык сдаваться перед трудностями – временная задержка на пути к звездам обещает быть недолгой. Впереди титаническая работа по исследованию и освоению ближайших небесных тел – Луна, Марс, где без пилотируемой космонавтики не обойтись.

Исследователи Марса

Вы наверняка спросите – зачем вся эта космическая «возня»? Совершенно очевидно, что никакой практической пользы эти экспедиции не принесут, смелые фантазии о горнорудном производстве на астероидах или добыче Гелия-3 на Луне все еще остаются на уровне смелых предположений. Более того, с точки зрения земной экономики и промышленности, никакой необходимость в этом нет, и появится она, вероятно, не скоро.

Тогда – для чего? Ответ прост – наверное, в этом и есть предназначение человека. Создавать удивительную по красоте и сложности технику, и с её помощью исследовать, осваивать, изменять окружающее пространство.Никто не собирается останавливаться на достигнутом. Сейчас главная цель – грамотно выбрать приоритеты дальнейшей работы. Нужны новые дерзкие идеи и яркие, амбициозные проекты. Каковы будут наши следующие шаги на пути к звездам?

1 июня 2009 года по инициативе НАСА была организована т.н. «комиссия Огустина» (получила название в честь её главы – бывшего директора компании Lokheed Martin Нормана Огустина) –специальный комитет по вопросам американской пилотируемой космонавтики, в чьи задачи входила выработка дальнейших решений на пути проникновения человека в Космос.

Янки внимательно изучили состояние ракетно-космической отрасли, проанализировали сведения о межпланетных экспедициях с использованием автоматических зондов, учли условия на поверхностях ближайших небесных тел и скрупулезно «рассмотрели на свету» каждый выделенный из бюджета цент.

Осенью 2009 года «комиссия Огустина» представила подробный отчет о проделанной работе и сделала ряд простых, но в то же время совершенно гениальных выводов:

1. Ожидаемый в ближайшем будущем пилотируемый полет на Марс – блеф.Несмотря на популярность проектов, связанных с высадкой человека на Красную планету, все эти планы не более чем научная фантастика. Полет человека на Марс в современных условиях, подобен попытке бежать «стометровку» с переломанными ногами.

Марс привлекает исследователей адекватными климатическими условиями – по крайней мере, здесь нет испепеляющих температур, а низкое давление атмосферы можно компенсировать «обычным» космическим скафандром. Планета имеет нормальные размеры, гравитацию и удалена от Солнца на разумное расстояние. Здесь обнаружены следы присутствия воды – формально есть все условия для успешной высадки и работы на поверхности Красной планеты.

Однако, в плане посадки космических аппаратов, Марс – пожалуй, наихудший вариант из всех исследованных небесных объектов!

Все дело в коварной газовой оболочке, окружающей планету. Атмосфера Марса слишком разряжена – настолько, что здесь невозможен традиционный спуск на парашютах. В то же время, она достаточно плотна, чтобы сжечь посадочный аппарат, неосторожно «сиганувший» к поверхности с космической скоростью.

Посадка на тормозящих двигателях на поверхность Марса – исключительно сложное и затратное мероприятие. Длительный период времени аппарат «висит» на реактивных двигателях в гравитационном поле Марса – полностью опереться на «воздух» с помощью парашюта невозможно. Все это приводит к чудовищному перерасходу горючего.

Именно по этой причине применяются необычные схемы – например, автоматический межпланетный зонд «Следопыт» садился с помощью двух комплектов тормозных двигателей, лобового тормозящего (теплоизоляционного) экрана, парашюта и надувной «подушки безопасности» - врезавшись в красный песок на скорости 100 км/ч, станция несколько раз отскочила от поверхности, как мяч, до полной остановки. Разумеется, подобная схема совершенно неприменима при высадке пилотируемой экспедиции.

Не менее чудно садился в 2012 году «Кьюриосити».

Марсоход массой 899 кг (вес на Марсе 340 кг) стал самым тяжелым из земных аппаратов, доставленных на поверхность Марса. Казалось бы, всего лишь 899 кг – какие здесь могут возникнуть проблемы? Для сравнения – спускаемый аппарат корабля «Восток» имел массу 2,5 тонны (масса всего корабля, на котором летел Ю. Гагарин – 4,7 тонны).

Cхема посадки Mars Science Laboratory (MSL), более известной, как марсоход "Кьюриосити"

И, тем не менее, проблемы оказались велики - во избежание повреждения конструкции и аппаратуры марсохода «Кьюриосити», пришлось использовать оригинальную схему, известную, как «небесный кран». Вкратце, весь процесс выглядел следующим образом: после интенсивного торможения в атмосфере планеты, платформа с закрепленным на ней марсоходом зависла в 7,5 метрах над поверхностью Марса. С помощью трех тросов «Кьюриосити» мягко опустили на поверхность планеты - получив подтверждение о том, что его колеса коснулись грунта, марсоход перерезал пирозарядами тросы и электрокабели, и нависающая над ним тяговая платформа отлетела в сторону, совершив жесткую посадку в 650 метрах от марсохода.

И это всего лишь 899 килограммов полезной нагрузки! Страшно представить, какие сложности возникнут при посадке на Марс 100-тонного корабля с парой-тройкой космонавтов на борту.

Все вышеперечисленные проблемы конвертируются в лишние сотни тонн «марсианского корабля». По самым скромным подсчетам масса отлетной ступени на околоземной орбите составит как минимум 300 тонн (менее оптимистичные оценки дают результат до 1500 тонн)! Вновь потребуются сверхтяжелые ракеты-носители, чьи размеры многократно превзойдут лунные «Сатрун-V» и Н-1 с полезной нагрузкой 130…140 тонн.

Даже при использовании метода секционной сборки «марсианского корабля» на из более мелких блоков и применении схемы из двух кораблей – основного (пилотируемого) и автоматического транспортного модуля с их последующей стыковкой на марсианской орбите, количество нерешенных технических проблем превышает все разумные пределы.

В сложившейся ситуации отправка человека на Марс подобна попытке решить Великую теорему Ферма не обладая простейшими знаниями алгебры.

Тогда зачем мучить себя несбыточными иллюзиями? Не проще для начала научиться «ходить без костылей» и набраться необходимого опыта, решая чуть более простые, но не менее фееричные задачи?

Британские ученые установили, что астероид Апофис опасности для Земли не представляет.

«Комиссия Огустина» предложила план, под названием «Гибкий путь» (Flexible Path) – сюжет, достойный съемочных павильонов Голливуда. Смысл данной теории прост – научиться совершать длительные межпланетные перелеты, тренируясь на … астрероидах.

Астероид Итокава в сравнении с Международной космической станцией

Блуждающие каменные обломки не обладают сколь-нибудь ощутимой атмосферой, а их малая гравитация делает процесс «причаливания» подобным стыковке «Шаттла» с МКС – тем более, у человечества уже имеется опыт «близких контактов» с малыми небесными телами.

Речь идет отнюдь не о «челябинском метеорите» - в ноябре 2005 года японский зонд «Хаябуса» («Сапсан») произвел две посадки с забором пыли на поверхности 300-метрового астероида (25143) Итокава. Не все прошло гладко: солнечная вспышка повредила панели солнечных батарей, космический холод вывел из строя два из трех гироскопов зонда, при посадке был потерян мини-робот «Минерва», наконец, аппарат столкнулся с астероидом, повредил двигатель и потерял ориентацию. Через пару лет японцам все-таки удалось восстановить контроль над зондом и перезапустить ионный двигатель – в июне 2010 года капсула с частицами астероида была, наконец, доставлена на Землю.

Полеты к астероидам могут дать сразу несколько полезных результатов:

Прояснятся некоторые детали формирования и истории Солнечной системы, что уже само по себе вызывает немалый интерес.

Во-вторых, это ключ к решению прикладной задачи о предотвращении «метеоритной угрозы» - все подробности в сценарии голливудского блокбастера «Армагеддон». Но в реальности дело может принять еще более интересный оборот:

День первый. К Земле приближается гигантский астероид. Группа отважных бурильщиков отправилась к нему для установки ядерного заряда.

День второй. К Земле приближается гигантский астероид с ядерным зарядом.

В-третьих – геологоразведка. Астероиды представляют немалый интерес, как источники полезных ископаемых (огромные запасы руды, малая гравитация и низкое значение второй космической скорости – упрощается транспортировка сырья на Землю). Это на перспективу.

Наконец, подобные миссии дадут бесценный опыт пилотируемых межпланетных перелетов.

В качестве наиболее приоритетных целей НАСА предлагает точки Лагранжа в системе Земля-Солнце (области, в которых тело с пренебрежимо малой массой может оставаться неподвижным во вращающейся системе отсчёта, связанной с двумя массивными телами). С точки зрения небесной механики, полет в эти области даже проще, чем полет на Луну, несмотря на значительно большее расстояние от Земли.

Следующими целями называются околоземные астероиды групп атонов, аполлонов и т.д. - между орбитами Земли и Марса. Дальше - наше ближайшее небесное тело – Луна. Потом следуют предложения об отправке беспосадочной экспедиции к Марсу – облет и изучение планеты с орбиты, следом – высадка на марсианском спутнике Фобос. И лишь потом – Марс!

Новые дерзкие экспедиции потребуют создание новых технических средств – уже сейчас янки энергично работают над проектом многоцелевого пилотируемого корабля «Орион».

Первый тестовый запуск запланирован уже на 2014 год, корабль планируется запустить на расстояние 6000 км от Земли – в 15 раз дальше, чем расположена орбита обращения МКС. К 2017 году для «Ориона» планируют подготовить сверхтяжелую ракету-носитель SLS, способную выводить на опорную орбиту до 70 тонн груза (в перспективе – до 130 тонн). Ожидается, что ракетно-космическая система «Орион» + SLS достигнет полной готовности к 2021 году – с этого момента станут возможными пилотируемые экспедиции за пределы околоземной орбиты.

"Орион" на орите Луны в представлении художника

Все новое – хорошо забытое старое. Прозвучавшие выводы «комиссии Огустина» были отлично знакомы отечественным специалистам – неслучайно, познакомившись с коварством атмосферы Марса, советская космическая программа быстро переориентировалась на изучение Фобоса (неудачные запуски «Фобос-1 и 2», 1988 год) – ведь совершить посадку на спутник гораздо проще, чем на поверхность Красной планеты. При этом Фобос, в плане геологии, представляет едва ли не больший интерес, чем сам Марс. Одиозный «Фобос-Грунт» и перспективный «Фобос-Грунт-2» - все это звенья одной цепи.

В настоящее время российские ученые также склоняются к мнению о пользе изучения малых небесных тел. О пилотируемых экспедициях речи пока не идет, Роскосмос работает над возможностью отправке автоматических зондов к Луне («Луна-Глоб», «Луна-Ресурс», ближайший планируемый запуск – 2015 год), а также осуществление фантастической экспедиции «Лаплас-П». В последнем случае планируется посадка зонда на поверхность Ганимеда – одного из ледяных спутников Юпитера.

Сообщение о планируемой отправке российского зонда к внешним планетам Солнечной системы вызвало всплеск едких шуток в стиле «Фобос-Грунт», «Юпитер – идеальная цель, еще 5 миллиардов навечно сгинут в глубинах Космоса», кое-кто из интернет-юмористов даже предлагал «пилотируемый» вариант «Лаплас-Поповкин»…

Однако, несмотря на всю кажущуюся сложность и неоднозначность грядущей миссии, посадка автоматической станции на поверхность Ганимеда окажется едва ли сложнее, чем на поверхность Марса.

Конечно, пилотируемые полеты в точки Лагранжа и автоматические зонды в окрестностях Юпитера – все-таки лучше, чем несбыточные мечты о том, как «на Марсе будут яблони цвести». Главное – не стоит расслабляться на достигнутом. Даже высадившись на поверхности астероида, нам не стоит предаваться сладким грезам о том, как наша всемогущая наука теперь способна сместить с орбиты любое небесное тело и сделать нас властелинами ближнего космоса.

«Капитаны небес» не могут в течение многих месяцев закупорить маленькую дырочку на дне океана – нетрудно представить, что нас ожидает в случае встречи с очередным Тунгусским метеоритом.

Автоматический межпланетный зонд "Хаябуса"

Многоцелевой космический корабль "Орион"

Масса 25 тонн. Внутренний обитаемый объем - 9 куб. метров (для сравнения - обитаемый объем корабля "Союз" - 3,85 куб. м). Экипаж - до 6 человек. Предполагается многоразовое использование основных элементов конструкции.

Сверхтяжелая ракета-носитель SLS, проект

topwar.ru

Полет на Марс: Что посмотреть на красной планете. Часть 1

Всем привет, уважаемые читатели. На протяжении двух лет работы нашего сайта мы с вами знакомились с особенностями самых интересных мест нашей планеты. Мы планировали экскурсии в разные страны, изучали дальние земли, горы и острова. Однако, в свете последних открытий, исследований и заявлений оказалось, что в будущем мы сможем отдыхать не только на своей планете. В ближайшие 10-15 лет реальностью станет полет на Марс. Согласитесь, это ведь совсем недалекое будущее?

Мы предлагаем вам представить, что эти 15 лет уже миновали, и экскурсионные полеты на Марс стали так же реальны, как и в соседнюю страну. Давайте же ознакомимся с основными достопримечательностями Марса и узнаем немного больше об этой удивительной планете.

Реален ли полет на Марс?

Фото: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Прежде чем перейти к изучению достопримечательностей, необходимо убедиться в том, что экскурсионные полеты на Марс действительно планируются, а также узнать, кто может туда отправится.

Подтверждением тому, что полет на Марс в скором времени перестанет считаться фантастикой, является продажа билетов на межпланетные шаттлы. А если уже можно купить билет, значит, полет застрахован, и международные компании несут ответственность за своевременность выполнения полета. Но даже если это не случится, деньги вам вернут. Сейчас стоимость одного билета составляет 500 тыс. долларов. Однако, некоторые эксперты, в том числе и небезызвестный Илон Маск, считают, что цена слишком завышена. Стоимость билета должна составлять не больше 200 тыс. долларов.

Теперь давайте ответим на второй вопрос. Отправиться на такую экскурсию смогут только те, у кого нет хронических болезней, и кто готов выложить приличную сумму. Если с последним все понятно, то вот с болезнями будет сложнее. Как знать наперед, заработаете вы за 15 лет какой-то хронический недуг или нет? Однако, будем надеяться на лучшее.

Марс – планета роботов

«Селфи» марсохода Curiosity на красной планете. Фото: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Вас интересует, есть ли жизнь на Марсе? Пока что на этот вопрос ответить сложно. До сих пор никаких форм жизни на планете обнаружено не было. Однако, она населена роботами. И именно они передают нам большую часть информации, которую обрабатывают и изучают эксперты всей Земли.

С тех пор, как в 1963 году мимо красной планеты прошла советская станция Марс 1, сюда были отправлены еще около сорока различных искусственных устройств. Более десяти роботов высадились на Марсе и менее, чем за полвека собрали такую информацию, которая полностью изменила наше представление о планете.

Несколько поколений марсоходов

Кроме того, известный ученый Илон Маск планирует отправить еще два аппарата в 2020 и 2022 годах для сбора необходимых данных, а в 2024 – отправить первую пилотируемую экспедицию. Эта первая миссия на Марс даст ответы на множество вопросов, волнующих сегодня всех ученых. А это значит, что, если высадка на Марс будет успешна, 2025 год станет переломным в нашей истории.

Сколько лететь до Марса?

Панорама Марса, вид с посадочного аппарата. Фото: NASA/JPL

По мнению многих экспертов, чтобы добраться до Марса, вам придется лететь полтора года. Однако, учеными было доказано, что длительность полета напрямую зависит от сближения нашей планеты с Марсом. Выяснилось, что при максимальном сближении зонд долетит до Марса всего за 39 дней, а при минимальном – за 289. Илон Маск считает, что полет любого аппарата или космического корабля не займет более 150 дней. При этом учитывается среднее расстояние между планетами.

О поверхности Марса

Фото: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Если вы один из тех, кто хотел бы высадиться на Марсе в будущем, вам необходимо узнать больше о поверхности этой планеты. Несмотря на то, что она пока малоизучена, учеными установлено, что летом дневная температура на Марсе может достигать +30℃, а зимой -80℃. Средняя температура за год составляет -63℃.. Также на Марсе бывают осадки в виде снега зимой и легкого тумана летом.

Планета не всегда бывает красной. Фото: NASA

Цвет неба на Марсе кардинально отличается от земного. Днем оно имеет желто-оранжевый оттенок. Во время восхода и заката небо красно-розовое, а вокруг диска Солнца фиолетово-голубое, что является точной противоположностью нашей цветовой гамме. Объясняется это тем, что в воздухе Марса содержится много взвешенной пыли, а сама атмосфера более разреженная, чем земная.

Также не стоит выходить на прогулку по Марсу без скафандра, так как это чревато серьезными последствиями. Ведь атмосферное давление на красной планете в сто раз ниже земного! В результате любая жидкость, в которой содержится вода, начинает кипеть и испаряться. Так что не забудьте взять защитный скафандр, если не хотите «обгореть».

Стоит добавить, что поверхности южного и северного полушарий сильно отличаются. На северном полушарии за счет низменных равнин рельеф выглядит молодым и «подтянутым», а на южном покрыт ямами, каньонами и кратерами.

Марсианский потухший вулкан, или гора Олимп

Сгенерированная на компьютере гора Олимп на Марсе

Самое главное, что стоит запомнить даже тем, кто не планирует полет на Марс, это тот факт, что марсианская гора Олимп является самой большой во всей Солнечной системе. По крайней мере, из обнаруженных на сегодняшний день. Ее высота составляет 26 км, а ширина – в 30 раз больше. Таким образом, если стать на вершине горы, вы даже не поймете, что вы на горе. Склоны окажутся далеко за открывающимися перед вами горизонтами.

Читайте также

Аппараты, которые собирают данные с поверхности Марса, позволили установить, что самому молодому слою лавы около 2-х миллионов лет. А значит, он уже не будет извергаться. Кроме того, полученные сведения позволяют предположить, что на Марсе нет тектонических плит в отличие от Земли.

Гора Олимп

Свое название вулкан приобрел благодаря древнегреческим мифам, согласно которым на высокой горе живут боги. На земном Олимпе они обнаружены не были, возможно, они действительно поселились на марсианском. Так или иначе, самые четкие снимки этого вулкана позволили установить лишь наличие и направление ветра, который образовал множество ярдангов – параллельных полосок на поверхности планеты.

Долины Маринер

Фото: NASA/JPL-Caltech/USGS

Долины Маринер представляют собой огромную систему каньонов, по размеру значительно превышающую Гранд-Каньон в США (долины Маринер по ширине и глубине больше в 7 раз, а по длине – в 10). Кроме того, эти долины простираются на четверть планеты, поэтому если вы подлетите к Марсу на космическом корабле, не заметить эти долины будет сложно.

Лабиринт Ночи

К самым интересным участкам долины Маринер можно отнести Лабиринт Ночи. Свое название он получил в честь одноименного Озера Ночи, которое находится неподалеку. Еще в XIX веке ученые заметили большое темное пятно на Марсе, которое стали считать озером.

Лабиринт Ночи

С борта межпланетного шаттла вы сможете увидеть огромную цепь из каньонов и борозд, перепутанных между собой и не имеющих одной четкой линии. Именно так выглядит самый большой и самый глубокий лабиринт Марса. Тут можно наблюдать туман, облака и проследить направление движения ветра, преобладающего на дне каньонов. Последнее легко определить по линиям на песчаных долинах.

Каньон Ио. Фото с Марсианского разведывательного спутника

Также большой интерес могут вызвать каньон Титона и каньон Ио. Они расположены параллельно друг другу в провинции Фарсида. В каньоне Титона находятся горы Герион, а также огромное количество долин. В каньоне Ио долин значительно меньше, однако по остаткам вулканического пепла можно проследить ветровую эрозию. Поверхность Марса между этими двумя каньонами покрыта многочисленными лавовыми наслоениями, что свидетельствует о неоднократных извержениях миллиарды лет назад.

Полярные шапки Марса

Северная полярная шапка. Фото: NASA/JPL-Caltech/MSSS

На Мар

idealtourist.ru

Полет человека на Марс осуществится очень скоро, "Mars One" 2023 год

  • Главная
  • Планеты
    • Венера
    • Земля
    • Марс
    • Меркурий
    • Нептун
    • Плутон
    • Сатурн
    • Уран
    • Юпитер
  • Космические тела
  • Явления
  • Открытия

Поиск

Все о космосе | On Space | Сайт о Космосе и Вселенной
  • Главная
  • Планеты
    • Венера
    • Земля
    • Марс
    • Меркурий
    • Нептун
    • Плутон
    • Сатурн
    • Уран
    • Юпитер
  • Космические тела
  • Явления
  • Открытия

on-space.ru

Что нам мешает отправиться на Марс?

Наука

Любая миссия на Марс сопровождается массой сложностей, а полет человека на Красную планету пока вообще невозможен. На это имеется ряд причин, о которых мы хотели бы рассказать.

Несмотря на то, что такой полет обошелся бы в невероятно большую сумму, а современные технологии все еще не находятся на достаточном уровне, настанет день, когда полеты к Марсу станут вполне реальными.

Но что делать с психологической стороной вопроса? Может ли человек справиться с таким перелетом? Может ли наше тело приспособиться жить где-то на другой планете?

Высокая стоимость полетов на Марс

Программы полетов на Луну в 1960-х и 1970-х годах обошлись американцам в общей сложности в 25 миллиардов долларов, по тем временам это была невероятная сумма. Большая часть этих денег ушла на подготовку миссии корабля Аполлон-11. Именно этот корабль с людьми на борту успешно совершил первую посадку на Луне. После этого все последующие миссии обходились уже куда дешевле.

Полет корабля к Марсу с людьми на борту выйдет дороже, в первую очередь, из-за большого расстояния. При максимальном сближении Земли с Красной планетой расстояние между ними составляет 55,76 миллионов километров, но когда Марс удаляется от нашей планеты, расстояние может быть куда дальше - 401 миллион километров.

Работа со сложнейшим марсоходом "Кьюриосити" незадолго до запуска аппарата на Марс. Он обошелся НАСА в 2,5 миллиарда долларов

Более того, по пути людей могут подстерегать самые разные опасности, которых полно в открытом космосе. Как только человек покидает атмосферу Земли, Вселенная, похоже, делает все возможное, чтобы убить его. Чтобы уберечься от опасностей, также требуются немалые средства.

Зачем нужны деньги в космосе?

Во-первых, деньги нужны для тщательного планирования, разработки средств защиты, топлива. Во-вторых, необходимо предвидеть каждую мелочь, причем не только в космосе, но и на Земле, ведь на управление всем процессом также нужны немалые средства. Более того, многие вещи, о которых пойдет речь ниже, тесным образом связанны именно с этим важными моментом – деньгами.

Земные микробы помешают полетам на Марс

Вас удивляет, почему техники и ученые при работе с космическими кораблями и оборудованием одеваются, как хирурги на операции? Тут нет ничего удивительного: и хирурги, и создатели космических аппаратов делают все, чтобы избежать распространения микробов.

Ни один микроб не должен попасть на Марс

Известно, что некоторые микроорганизмы вполне могут выжить в условиях космоса, где нет ни воздуха, ни воды и где температуры могут быть весьма экстремальны, а солнечная радиация невероятно высока. Возьмем, к примеру, Deinococcus radiodurans – живучую бактерию, которая выдерживает очень высокую радиацию.

Эта бактерия выживает при дозе радиации 10 тысяч Грей. Для сравнения – летальная доза радиации для человека – 5 Грей. Чтобы убить бактерию, необходимо сварить ее, причем, умрет она далеко не сразу, а только через 25 минут.

Живучая бактерия Deinococcus radiodurans, которой радиация ни по чем

Deinococcus можно обнаружить в испорченной пище, в бытовых сточных водах, бытовой пыли и многих других местах. Сложно представить, что будет, если эта бактерия окажется на Марсе. Мы пока еще точно не знаем, есть ли жизнь на Марсе, однако вот-вот марсоход "Кьюриосити" позволит нам ответить на этот вопрос.

Если жизнь на Марсе все-таки есть, скорее всего, она представлена в виде микробов, которые никогда не встречались с земными организмами. Deinococcus не приносит вреда человеку, однако вполне вероятно, что она может стать губительной для инопланетной жизни.

Может быть, марсиане такие?

Именно по этой причине многие критики проектов полета человека к Марсу говорят об этичности и настаивают на том, что нога человека не должна ступать на Красную планету, на которой могут жить уникальные формы жизни.

Двигатель космического корабля для полета на Марс

В настоящее время вся наша деятельность в космосе осуществляется с помощью ракетной техники. Чтобы оторваться от Земли и выйти в открытый космос, необходимо развить нешуточную скорость – 11,2 километра в секунду, то есть 40 тысяч километров в час. Самая быстрая пуля движется со скоростью не более 1 километра в секунду.

Единственный способ, позволяющий оторваться от земли и вырваться за пределы гравитационного поля - это поместить объект (в данном случае летательный космический аппарат) на верхушку мощной бомбы, при взрыве которой он взлетит вверх.

Топливо, которое было необходимо для того, чтобы космический аппарат "Спейс Шаттл" вышел на орбиту земли, весило около 500 тонн для каждого ракетного ускорителя. Большая часть этого топлива состояла из перхлората аммония.

Шаттл на старте

Среди миссий шаттлов было очень мало неудач, однако они все же были, например, катастрофа шаттла "Челленджер", которая унесла жизни семи членов экипажа. Большинство специалистов в области космических технологий убеждены, что ракетная техника - не самое эффективное средство для отправки аппаратов в космос.

В большинстве фантастических литературных произведений и кино выход на орбиту Земли осуществляется с помощью других техник. Впрочем, подробных описаний, как же удается кораблям взлетать, вы встретите редко. Видимо, это связано с тем, что у нас пока что имеется мало представлений о том, каким же еще образом могут взлетать космические корабли, если не с помощью ракет.

Предполагаемый космический корабль будущего

Практически все транспортные средства, включая самолеты, двигаются с помощью двигателей внутреннего сгорания, а для этого нужно топливо. Мы ничего не знаем о том, каким образом корабль может оторваться от земли и взлетать в космос без взрыва на старте. Именно к таким технологиям нам следует стремиться, чтобы попасть на Марс.

Человеческий фактор в миссиях на Марс

Замкнутые пространства, высокие скорости и невозможность ступить на твердую почву могут сыграть злую шутку с любым, даже очень натренированным человеком. Конечно, в космосе космонавты всегда заняты делом и им некогда думать о чем-то постороннем. Однако достаточно длительное путешествие на Марс может сильно влиять на психику.

Сложно представить, что космонавты вынуждены будут лететь около 8 месяцев к Красной планете, затем какое-то время побудут на ней, сделают все необходимые работы и отправятся в обратный путь, который тоже займет 8 месяцев. И все это в тесном помещении, при высоких перегрузках и в постоянном стрессе. Более того, своих коллег придется видеть 24 часа в сутки и при этом нельзя будет отказаться от общения с ними.

На подготовку космонавтов понадобится масса времени, но смогут ли они выдержать полет психологически?

Рекорд Валерия Полякова

Самое длительное пребывание в космосе в изоляции принадлежит Валерию Полякову, российскому космонавту, который находится в космосе рекордное количество времени, а именно 437,7 дней в 1994 и 1995 годах. Конечно, он постоянно был на связи с центром управления полетами, однако 258 дней вынужден был быть физически в полном одиночестве.

Оставаясь на орбите так долго, он смог доказать, что длительные полеты в космосе без вреда человеческой психике вполне возможны. Впрочем, нельзя сказать, что Поляков пережил такое длительное пребывание в космосе без каких-либо последствий. Психологи отметили изменения в его эмоциональном состоянии и общем настроении. После полета он стал мрачноватым и очень быстро раздражался.

Валерий Поляков во время работы

Также следует учесть, что так как расстояние до Марса весьма внушительное, радио сигналы, которые путешествуют со скоростью света, будут добираться до адресата за 20 минут. Даже при самом ближайшем расстоянии до Красной планеты сигналу понадобится 6-7 минут. Нормального живого общения с землянами при таком раскладе быть не может.

Космический скафандр

Самым важным требованием для космического костюма является его герметичность и давление, потому что без этого тело человека раздуется. При малейшей разгерметизации наступит смерть в течение не более 1 минуты. Открытый космос – не та среда, где мы, привыкшие ходить по Земле при колоссальном атмосферном давлении, можем выжить.

Космонавты, которые выходят в открытый космос, нуждаются в особых костюмах. Обычно их пребывание там не длится долго. Современные скафандры очень неуклюжие, объемные, тяжелые и неудобные, они не дают человеку свободы движений.

Первые космическое скафандры можно увидеть в музее

На Луне астронавты поняли, что лучшим способом передвижения в таких костюмах был бег вприпрыжку. На Марсе гравитация составляет две пятых гравитации Земли и передвигаться по его поверхности, скорее всего, проще, чем по поверхности Луны.

Астронавты могли бы ходить по Марсу почти так же, как по Земле, единственное, что при движении их тело могло бы немного отрываться от поверхности на пару сантиметров, поднимаясь вверх. Подобное невозможно точно сымитировать на нашей планете. Вода, к примеру, делает тело легче, но ограничивает свободу движений.

Прогулки по Марсу

Для экскурсий по Красной планете нам необходим облегающий костюм в отличие от того, который надувается. Этот костюм должен весить не более килограмма, а не 90 килограмм, как скафандры A7L, в которые облачились Нил Армстронг и Базз Олдрин, первые люди, ступившие на поверхность Луны.

Недостаток обтягивающих костюмов заключается в том, что они могут сильно сдавливать некоторые органы человека, даже если надеть какое-то защитное снаряжение.

Космический костюм нового поколения из эластичных полимеров

Искусственная гравитация

Нулевая гравитация – серьезная проблема для длительных полетов в космосе. Наш организм приспособлен к жизни в условиях сильной земной гравитации. Например, если взять силу гравитации Земли за 1, то на Юпитере эта сила будет составлять 2,528.

В невесомости человеческое тело испытывает серьезные проблемы, особенно происходит атрофия мышц, нарушение остеогенеза, то есть потеря костной массы и плотности.

Чтобы этого избежать, космонавты вынуждены усиленно заниматься спортом в течение 4-5 часов в день, причем занятия спортом не должны включать поднятие тяжестей, так как любые гантели тоже потеряют вес. Используются пружинно-поршневые веса, а также беговые дорожки и велотренажеры, однако и это мало помогает.

Человек в невесомости

Самым хорошо известным примером искусственной гравитации является центробежная сила. Космический корабль должен быть оснащен массивной центрифугой - крутящимся кольцом, которое, вращаясь, притягивает предметы к поверхности. Такие конструкции были довольно часто использованы в фантастических фильмах, например, в фильме "Космическая одиссея 2001 года".

Астронавт способен передвигаться по внутренней поверхности стенок центрифуги, как будто это пол. В настоящее время ни один корабль не оснащен ничем подобным, однако исследования продолжаются.

Эффект вращения центрифуги – вас прижимает к стенкам

Космонавты, которые возвращаются на Землю после 2-месячного пребывания на орбите, не могут стоять на ногах более 5 минут, они передвигаются в кресле, либо их поддерживают во время передвижения до тех пор, пока их тела снова не адаптируются к земным условиям.

Что же будет с ними после того, как они совершат полет к Марсу, который будет длиться минимум 8 месяцев? Последствия могут быть плачевными: человек будет терять около 1 процента костной массы каждый месяц, а сразу после прибытия на Красную планету, должен будет выполнять какие-то физические действия, заниматься научными исследованиями. После этого снова 8-ми месячный перелет.

Вращающаяся центрифуга

Еще одним методом создания искусственной гравитации является магнетизм, однако магнитные ботинки приклеятся к полу, но тело и все его органы все равно будут оставаться в невесомости, поэтому атрофия и остеопения никуда не денутся.

Марсианские микробы

Если говорить о загрязнении, то вероятные марсианские организмы могут загрязнить нашу планету так же, как и наши микробы могут загрязнить Марс. Если вы знакомы с произведением Герберта Уэллса "Война миров", вы вспомните, что марсиан убило не оружие, созданное руками человека, а микробы.

Но если мы отправимся на Марс, а затем вернемся домой, вполне вероятно, что мы можем привезти с собой марсианские микробы на поверхности корабля, оборудования или скафандров. Более того, астронавты могут привезти марсиан в своих же собственных телах. Неизвестно, как поведут себя эти формы жизни, появись рядом с ними человек.

Странное образование в марсианском метеорите, напоминающее бактерию. Снимок под микроскопом

На Марсе могут жить микроорганизмы, которых нам следует опасаться. Простейшие формы жизни порой бывают самыми опасными. Чужие организмы опасны в первую очередь тем, что против них у нас может не быть защиты, наш иммунитет будет бессилен.

Один единственный марсианский микроб может вызвать серьезные последствия и уничтожить все на нашей планете. Например, астронавты миссий "Аполлон 11,12 и 14", которые приземлялись на Луне, после полетов находились на карантине в течение 21 дня для того, чтобы ученые убедились, что они не привезли с собой какие-либо микроорганизмы.

Оранжевые минеральные образования в марсианском метеорите. Считается, что они образовались в результате деятельности примитивных бактерий 3,6 миллиардов лет назад

Однако на Луне нет атмосферы, а на Марсе есть, хотя она не такая плотная, как на нашей планете, а также в ее составе совершенно другие комбинации газов.

Космический корабль для полетов на Марс

В настоящее время землянам по силам создать космические корабли, которые могут успешно добраться до Марса и которыми можно было бы управлять с Земли. Однако если на корабле будет присутствовать человек, ответственность возрастает во много раз.

Это должен быть достаточно просторный корабль со всеми удобствами, чтобы человек чувствовал себя в нем комфортно в течение долгих месяцев полета. Корабль также должен выключать массу функций и быть достаточно безопасным, чтобы до него не смогли добраться космический мусор и солнечная радиация.

Фантастический космический корабль. До таких технологий нам еще далеко

Если, к примеру, в корабле будет установлена вращающаяся центрифуга для создания искусственной гравитации, размеры корабля должны быть достаточно большими. Пока современные технологии не позволяют построить такое космическое судно. Должно пройти еще немало времени, чтобы это стало возможным.

Астероиды, кометы, метеориты

Земля сталкивается с невероятным количеством метеоритов, астероидов и комет ежедневно. Большая часть небесных тел не больше песчинки. Но даже если метеорит будет размером с автомобиль, он не долетит до поверхности, а сгорит в атмосфере.

. На Луне атмосферы нет, поэтому ее поверхность постоянно подвергается бомбардировкам самых разных объектов. Достаточно посмотреть на ее изрезанную кратерами поверхность, чтобы понять это.

Астероиды, метеориты и кометы – привычные обитатели космоса

Атмосфера выступает в роли мусоросжигательной печи, однако в далеком космосе такой защиты нет, поэтому космические аппараты подвергаются серьезной опасности.

В пространстве между Марсом и Землей нет ничего, кроме космического мусора самых разных размеров, который движется со скоростью в 50 раз превышающую скорость пули. Если траектории движения комет и астероидов еще можно как-то вычислить, то за мелким мусором проследить практически нереально.

Чтобы противостоять столкновениям, нужно оснастить корабль прочной броней, однако это прибавит ему веса и ему будет сложнее двигаться.

Космическая радиация

Наша атмосфера и электромагнитное поле - это то, что позволяет нам уберечься от губительных солнечных лучей и не поджариться под палящим солнцем. В основном ультрафиолетовые лучи сдерживаются атмосферой, а видимый свет, у которого больше длина волны, проникает сквозь толстый слой атмосферы и добирается до поверхности.

В космосе дело обстоит совершенно иначе. Костюмы космонавтов оснащены защитными фильтрами, которые останавливают вредные солнечные лучи. Также их шлемы имеют защитные экраны от палящего солнца, без которых они могли бы ослепнуть в считанные секунды.

Губительная сила Солнца

В ходе миссий "Аполлона" ультрафиолетовая радиация сдерживалась с помощью алюминиевых модулей, однако во время полета к Луне и обратно астронавты жаловались на неожиданные и мгновенные вспышки яркого синего и белого света. Свет не был виден внутри или за пределами корабля и не мешал команде выполнять все необходимые обязанности, а также не причинял боли.

После того, как астронавты последующих миссий также стали жаловаться на подобные вещи, ученые стали более детально исследовать эти вспышки света и поняли, что они вызываются "космическими лучами", хотя называть их лучами было бы неправильно.

Красивый микромир по представлениям художника

Это не лучи, а субатомные частицы, в основном одиночные протоны, которые двигаются со скоростью, приближенной к скорости света. Они проникают внутрь корабля и технически проделывают в материале микроскопические дыры, однако вреда кораблю это не приносит, так как дыры оказываются слишком малы.

Перевод: Денисова Н. Ю.

www.infoniac.ru

Полет на Марс. Поиск кандидатов-невозвращенцев

И это вовсе не реклама. В этом году действительно начнется подбор кандидатов для полета на Марс. Правда, одно уточнение — полет на Марс, который запланирован на 2023 год произойдет только лишь в один конец. Одним словом, люди желающие провести остаток жизни на Марсе, покинут Землю навсегда.

Частный заказчик начал поиск кандидатов, которые желают навсегда покинуть нашу планету и переселиться на Марс. Начало колонизации Красной планеты запланировано на 2023 год. Организацией этого проекта занимается голландская фирма «Mars One». Недавно были опубликованы критерии заявки.

Пришло время для выбора первых землян, которые совершат перелет на Красную планету.

Кто же реально сможет претендовать на полет с билетом в один конец? Как заявлено представителями проекта «Mars One», у каждого человека, отвечающего следующим критериям, есть возможность совершить полет на Марс:

— физическое и умственное здоровье;

— совершеннолетие;

— черты характера: способность приспосабливаться к новым жизненным условиям, выносливость, любознательность, находчивость, способность к творчеству;

— необходимость глубокого понимания и поддержания цели миссии;

— способность выстраивать и поддерживать вокруг себя здоровый микроклимат;

— способность доверять и склонность к самоанализу.

Стать кандидатом сможет представитель любого мирового государства (желательны элементарные знания в области английского языка). Кандидат должен быть готов к тому, чтобы потратить 8 лет для подготовки к будущей миссии.

Все это напоминает фантастический роман. А если серьезно, то решившийся на подобный перелет смельчак, должен сильно ненавидеть все то, что связано с нашей планетой, или не иметь ни единого стимула, ради которого стоило бы жить. К великому сожалению, в наше время таких людей огромное количество в разных странах мира. С кандидатами проблем не будет, это точно.

Программа полета на Марс.

Отбор кандидатов начнется уже в первой половине 2013 года. Организаторы проекта задумали целое реалити-шоу, которое должно стать основным источником финансирования миссии, а не только для выбора более достойных кандидатов. В этом шоу будут показаны процессы отбора кандидатов и предварительный этап миссии, а в дальнейшем — жизнь участников полета на Марсе. Зрители смогут воочию наблюдать за тем, как проходит процесс подготовки и вместе с экспертами выбрать шесть групп для выполнения миссии. Каждая группа, как планируется, будет состоять из 4 человек. И только одна из групп сможет улететь и поселиться на Марсе. Вылет запланирован на сентябрь 2022 года.  Остальные группы смогут присоединиться к смельчакам в последующие годы.

Интересный и фантастический проект. Первые тесты будут проведены в 2016 году. Тогда же на Красную планету отправят марсоходы, необходимое для жизни оборудование и запасы пищи.

А, что? У нас с Вами есть реальная возможность понаблюдать за колонизацией другой планеты, а это уже не фантастический роман…

Полет на Марс. Проект «Mars One». Видео.

 

Интересные страницы нашего сайта:

nepovtorimosti.ru

Русская Сила | Пилотируемые полеты на Марс. Краткий обзор.

Нихао, мои драгоценные читатели!

Как вы наверняка уже знаете, к Красной Планете вновь пробуждается повышенный интерес. О планах совершить высадку на Марсе уже успели сообщить Роскосмос, НАСА, ЕКА и ряд частных организаций.

В данной статье приведен беглый и поверхностный, но все-таки анализ средств и возможностей, касающихся пилотируемого полета на Марс, который, надеюсь, вы найдете небезынтересным.

Общая информация

Траекторию любого межпланетного перелета можно разделить на три основных этапа: первый активный участок, пассивный участок, второй активный участок. На первом активном участке производится разгон космического аппарата до необходимой скорости. В случае с Марсом минимальное значение скорости составляет 11.6 км/с. Пассивный участок – полет с выключенными двигателями, по инерции, который по времени и составляет большую часть путешествия. Так, для того, чтобы добраться до Марса с заданной скоростью в 11.6 км/с потребуется около 259 суток. И, наконец, второй активный участок, когда включаются тормозные двигатели, задача которых – не дать аппарату пролететь мимо целевого небесного тела. При путешествии на Марс необходимо торможение до 3.55 км/с.

Кроме того, как широко известно, полет к иному небесному телу становится возможен только в определенное время, когда взаимное положение целевой планеты и Земли минимизирует расстояние между ними. Для Марса подобное стартовое окно открывается в среднем раз в 2 года и 2 месяца. Если же мы предполагаем возвращение экипажа, то потребуется выждать 450 суток на Марсе, прежде чем откроется стартовое окно для полета на Землю. Полностью же путешествие до Марса и обратно продлится 2 года и 8 месяцев.

Приведенные выше цифры справедливы для эллиптических траекторий, являющихся одними из наиболее экономичных в плане расхода топлива. Возможен, однако, другой путь, предполагающий выход на более скоростную параболическую траекторию. Для этого необходимо разогнать космический аппарат до скорости 16.7 км/с. В этом случае полет до Марса в один конец займет 70 суток, период ожидания стртового окна сокращается до 12 суток, а все путешествие туда и обратно займет 152 суток.

Возможен и более скоростной вариант. При сообщении космическому аппарату скорости, превышающей третью космическую, производится переход на гиперболическую траекторию, по которой до Марса можно долететь за 1-1.5 месяца.

На чем лететь

Макет комплекса “Энергия-Буран”

Если решать задачу полета на Марс, что называется, “в лоб”, то неизбежной частью данного решения будет огромная ракета-носитель сверхтяжелого класса, по характеристикам ни в коем случае не меньшая, чем такие левиафаны космоса, как “Энергия” или “Сатурн-5”. Пожалуй, даже большая, поскольку даже в самых оптимистичных вариантах длительность полета предполагает намного более солидную систему жизнеобеспечения, включая и запас продовольствия, нежели во всех иных этапах покорения космоса, уже пройденных человечеством.

Последний старт “Сатурн-5” (программа “Скайлэб”)

И это – большая проблема. Даже не потому, что построить подобную “царь-ракету” будет сложно. Чисто с позиции современного уровня развития технологий здесь нет ничего невозможного. Дело все в том, что сверхтяжелый носитель – это очень и очень дорого. Дорого в постройке. Дорого в эксплуатации. И, что немаловажно, очень дорого в поддержании на плаву необходимых для этого весьма специфичных производств, многие из которых не подлежат конверсии и потому неизбежно умирают сразу после закрытия соотвтетствующей космической программы. Так было с производством “Сатурнов”, прекратившимся вскоре после закрытия программ “Аполлон” и “Скайлэб”. Казна просто не могла поддерживать его и дальше. Оценить жизненный цикл “Энергии” в этом плане сложнее, поскольку закрытие этой программы происходило на фоне ранних 90-х со всеми вытекающими последствиями, что изрядно ускорило течение процессов. Однако, и в этом случае не приходится сомневаться, что данный проект стал государству в немалую копеечку.

В наше же время ситуация осложняется тем, что уже четверть века никто на всей планете не производил носителей сверхтяжелого класса. Крайне наивно при этом было бы полагать, что все это время все необходимые средства производства терпеливо ждали своего часа, будучи тщательно смазанными, отьюстированными и аккуратно затянутыми брезентом. Эти активы давно уже сброшены с баланса, и всем, кто пожелает возродить программу межпланетных полетов, потребуется создавать их заново. Начиная, при этом, с самого начала – с подготовки кадров. Сохранились, конечно, чертежи, спецификации и расчеты, которые для новых разработок отнюдь не бесполезны, но за прошедшее время многое в них успело уже по нескольку раз морально устареть, так что готовыми рецептами по межпланетному перелету они быть не могут.

Другой вариант многими полагается фантастическим, во многом из-за того, что засветился в развлекательной беллетристике на космическую тему, однако, был оформлен в виде аванпроекта и всерьез рассматривался, вплоть до дат и сроков экспедиции, в конце 60-х годов. Речь о проекте тяжелого межпланетного корабля (ТМК), разработанном в ОКБ-1 под руководством К.П. Феоктистова.

ТМК Феоктистова в воображении художника

Проект предполагал сборку космического корабля на орбите с последующим разгоном по спиралевидной траектории средствами ядерных электродвигательных установок. Особое внимание разработчиков было обращено к созданию систем жизнеобеспечения экипажа, в частности, прорабатывались вопросы регенерации кислорода, планы создания замкнутой экосистемы внутри корабля, защиты экипажа от космического излучения. Также, что немаловажно, ТМК Феоктистова предполагал многоразовое использование. Это звучит особенно интересно, если учесть, что аванпроект был готов за два года до начала разработки шаттлов.

ТМК Феоктистова так и не был реализован, поскольку вначале все ресурсы отрасли были брошены на “лунную гонку”, а потом наступил период серьезного скепсиса в отношении пилотируемой космонавтики в целом, и задача исследования других планет была полностью переложена на более экономные автоматические зонды.

В свете возрождения интереса к пилотируемым полетам на другие планеты наработки данного проекта могут быть весьма полезны. Однако, ради справедливости, стоит отметить и присущие данной концепции недостатки. Главный из них, относящийся, не побоюсь этого слова, к системообразующим – малые показатели тяги электрических ракетных двигателей (ЭРД) относительно традиционной жидкостной схемы. Из-за этого разгон ТМК Феоктистова до выхода хотя бы на эллиптическую траекторию должен был производиться в течение нескольких месяцев. Более современные установки могут существенно сократить время разгона, однако, в наше время интересны уже другие скорости – те, которые позволили бы выйти по меньшей мере на параболические траектории. Правда, отечественная ядерная энергодвигательная установка мегаваттного класса (ЯЭДУ), совместно разрабатываемая “Роскосмосом” и “Росатомом”, по расчетным характеристикам грозится замахнуться и на гиперболические траектории. Но здесь уже будем посмотреть до 2020-го года, на который назначены первые летные испытания.

Кстати, в проекте ЯЭДУ имеется один весьма интересный нюанс. В качестве теплоносителя предполагается использовать гелий-ксеноновую смесь. Гелий при нагреве ведет себя вот так:

Ксенон – вот так:

В общем, ожидается самый тот внешний вид для двигателя межпланетного корабля.

Другая сложность с собираемым на орбите ТМК заключается в том, что даже сейчас, с учетом опыта эксплуатации МКС, данный процесс потребует огромного множества сопутствующих разработок. К примеру, связанных с монтажом на орбите все той же энергодвигательной установки, чего, если мне не изменяет память, еще никто никогда не делал.

В общем, несмотря на озвученные выше недостатки сверхтяжелых носителей, использоваться они явно все еще будут. Во-первых, именно сверхтяжелый носитель способен выиграть “марсианскую гонку”. Обойдется он недешево, но и готов к эксплуатации будет быстрее. Во-вторых, какой бы замечательный ТМК орбитальной сборки не был разработан, грузоподъемность сверхтяжелого носителя пока что предполагается все же более солидной, и если не ограничиваться сценарием “прилетели, сфотографировались на фоне флага, улетели”, то в нише грузовиков для долговременной экспедиции ракеты такого класса долгое время будут незаменимы.

Процесс полета с точки зрения экипажа

В полете экипаж может столкнуться с множеством проблем как физиологического, так и психологического характера. Говоря о физиологических, в первую очередь имеются в виду космическое излучение и длительное нахождение в невесомости.

Вопрос излучения – один из наименее проработанных. Дело в том, что абсолютное большинство пилотируемых космических полетов, предпрнимавшихся человечеством, было произведено в пределах магнитосферы Земли. Того самого магнитного поля, что защищает нас от космической радиации и делает в принципе возможной жизнь на планете. За его пределами (на расстоянии более 70 тыс. км. от центра Земли) побывали только восемь космических кораблей с экипажами – “Аполлоны” с десятого по семнадцатый.

В контексте “Аполлонов” и радиации часто вспоминается радиационный пояс Земли, в иностранной литературе называемый поясом Ван Аллена. Под этим термином понимаются две области магнитосферы земли (внутренний и внешний пояс), в которых накапливаются и удерживаются заряженные высокоэнергетические частицы. Внутренний пояс располагается на высоте примерно в 4 тыс. км., внешний – на высоте 17 тыс. км. Их существование многими интерпретируется, как наличие на указанных высотах радиоактивного ада, через который никому живым не пройти. Легко догадаться, что в определенных кругах подобные представления служат обоснованием для скепсиса в отношении всей лунной программы.

Внешний (серый цвет) и внутренний (красный цвет) радиационные пояса Земли

На деле радиационный пояс для космонавтов и впрямь повышенно опасен – в том умозрительном случае, если специально в нем задержаться на длительное время. В случае же штатного пролета межпланетного космического корабля через радиационный пояс расчетная доза излучения, поглощенного экипажем, составит примерно 0,01 Зиверт. Это меньше, чем при рентгеновском снимке зубов.

Но вот за пределами магнитосферы все становится намного серьезнее. И основная опасность – сильные солнечные вспышки, попадание под которые означает для экипажа межпланетного корабля гарантированную смерть. Старты “Аполлонов” планировались так, чтобы все время нахождения космического корабля за пределами магнитосферы Земли попадало в “окно”, когда солнечное излучение минимально. Однако, при полете на Марс, даже при самых оптимистичных оценках длительности экспедиции, такое заведомо невозможно.

Вариант с наращиванием штатных экранов для защиты от подобного излучения не выглядит особо реалистичным, так как в этом случае неоправданно возрастает масса корабля. Другим способом защиты от солнечных вспышек является создание окружающей корабль искусственной магнитосферы. Подобная идея выдвигалась еще в 60-е, но была отвергнута, поскольку масса необходимого для этого электромагнита превышала даже массу дополнительных экранов. Но в наше время к этой идее вернулись, предположив, что заложенная в более ранние расчеты мощность магнитного поля сильно преувеличена, а взаимодействие самих частиц солнечной радиации не учтено. В 2007-м году в лаборатории Резерфорда и Эплтона (Великобритания) было произведено компьютерное моделирование, в целом подтвердившее данное предположение. Остается дождаться натурных испытаний, например, где-нибудь на окололунной орбите. В любом случае, установка получается крайне “прожорливой” по части потребления электроэнергии, что косвенно предполагает лишь ее эпизодическое включение при сильных солнечных вспышках.

Что не решает проблему космического излучения полностью, поскольку и при спокойном Солнце минимальная доза облучения, получаемая космонавтами в течение 15-ти месячного полета, составит примерно 1 Зиверт. Быстрой, но мучительной смерти от лучевой болезни это уже не означает, однако вред все-таки наносит серьезный. Длительное облучение в подобных дозах существенно повышает риск онкологии, кроме того, может привести к выраженным расстройствам психики, нарушениям памяти, повышению тревожности и потере способности к концентрации на выполняемых задачах.

Таким образом, пилотируемый полет на Марс требует разработки либо постоянно действующей установки искусственного магнитного поля, либо облегченных противорадиационных экранов. А скорее всего – и того, и другого.

Другая проблема, связанная с длительным космическим полетом, знакома космическим агентствам намного лучше. Это – воздействие невесомости на человеческий организм. Если конкретнее – воздействие невесомости на кости, которые при возвращении тяготения становятся повышенно ломкими. После восьмимесячного полета на околоземной орбите космонавт восстанавливается в течение двух лет. На Марсе же такой роскоши не будет. Следовательно, к его гравитации, пусть и незначительной относительно земной, необходимо будет подготовиться заблаговременно.

Способ сделать это благодаря научной фантастике достаточно широко известен – это создание искусственной силы тяжести с помощью центрифуги. Но здесь есть сложность неявного характера. В центрифугах относительно небольшого размера возникают кориолисовы ускорения, искажающие восприятие человеком силы тяжести и крайне вредно сказывающиеся на здоровье, в частности, на внутренних органах. Монтаж же достаточно крупной центрифуги, в которой данное явление наблюдаться не будет, упирается во все тот же вопрос полетной массы. Возможно, впрочем, создание вращающейся системы из двух разнесенных модулей и соединяющего их троса, что позволит сымитировать “большую центрифугу” подручными методами. Но этот вариант требует отдельной детальной проработки.

В том же, что касается психологии… Как показал эксперимент “Марс-500”, если взять однородный в гендерном и культурном плане экипаж из специально отобранных стрессоустойчивых людей, то больших проблем быть не должно. Но одно дело – участвовать в эксперименте, заведомо зная, что ты на Земле и ничего тебе, в сущности, не угрожает. И совсем другое – участие в реальном полете. Потому в части поддержания психологического комфорта экипажа неважных вопросов, пожалуй, и нет.

Стоит отметить, что при уменьшении времени полета пропорционально снизятся и описанные выше вредные воздействия. Тем не менее, даже рассматриваемый на настоящий момент минимум в месяц-полтора полета – это достаточно много, чтобы возникло требование к обязательному учету перечисленных факторов.

На Марсе

Помните, что было сказано об опасности космического излучения во время полета? Так вот, для Марса это также справедливо. Магнитное поле Марса слабее земного в 800 раз. Проще говоря, его почти нет. А нет магнитосферы – нет и защиты от солнечной радиации. Так что длительное нахождение вне экранированного тем или иным способом модуля крайне нежелательно.

Кроме того, серьезную опасность представляют песчаные бури, механизм возникновения которых до сих пор не до конца понятен. Кроме того, о надвигающейся буре при существующей инфраструктуре невозможно предупредить за приемлемое время, поскольку метеорологических спутников на орбите Марса нет. Возможно, стоит их там поместить?

Также представляет опасность пыль, и не только из-за абразивных свойств. Во-первых, в ней содержится сравнительно большое количество хрома (0.2%). Сам по себе он не опасен, зато соли хромовой кислоты, вероятность присутствия которых также серьезная, являются очень сильными канцерогенами. Во-вторых, марсианская пыль достаточно сильно наэлектризована, и разряд, проскочивший между с&

rusila.su