суббота, 19 октября 2013 г.

Лестница на Марс

В то время как специалисты NASA работают над многомиллиардным, рассчитанным на десятилетия планом освоения космоса с применением сверхтяжелых ракет, независимые инженеры предложили менее затратную концепцию. Для снаряжения межпланетных кораблей она предполагает создание транспортных узлов на космических трассах. Небольшие летательные аппараты типа Dragon или Cygnus доставят туда необходимые грузы, топливо, оборудование и экипажи. Альтернативный подход получил название "Stairway to Mars" (Лестница на Марс)

Посадка пилотируемого транспортного парома с грузом вблизи марсианской базы. На заднем плане показан завод по производству компонентов ракетного топлива - водорода и кислорода - из марсианского водяного льда. Паромы будут использовать это топливо для полетов на низкую околомарсианскую орбиту и обратно, что позволит значительно увеличить полезную нагрузку орбитального базового корабля. Эта концепция, являющаяся частью плана "Лестница на Марс", была одобрена Координационным комитетом по освоению космического пространства (Space Development Steering Committee) 
Иллюстрация Marcus Mashburn / Concept: John K. Strickland, (NBCNews)

В настоящее время альтернативный подход, известный как "Stairway to Mars" (Лестница на Марс), является не более чем инженерным замыслом. Но его сторонники в Координационном комитете по освоению космического пространства считают, что их сценарий для полетов на Марс в 2030-е годы, возможно, имеет больше шансов стать реальностью, чем концепция NASA.

В качестве аргумента они ссылаются на программу Constellation (Созвездие) президента Джорджа Буша-младшего, согласно которой предполагалась отправка астронавтов на Луну к 2020 году.

Стыковка второй ступени Earth Departure Stage с посадочным модулем и жилого сегмента на орбите по пути к Луне в рамках программы "Созвездие"
Иллюстрация NASA

"Я не считаю, что путь, по которому мы сейчас движемся, является более жизнеспособным, чем проект Constellation, который был отменен в начале правления администрации Обамы", - сказал Брюс Питтман, вице-президент Национального Космического Общества, имея ввиду сценарий полета на Марс Космического агенства США.

Денежный аспект
Уэйн Хейл, бывший руководитель программы "Space Shuttle" (космический челнок), выступая на симпозиуме в Алабаме, заявил, что текущий проект NASA "слишком хрупкий в условиях политической и финансовой круговерти Вашингтона".

Эта "хрупкость" особенно проявилась в этом месяце, когда 97 процентов сотрудников Космического агентства США были отправлены в отпуск вследствие бюджетного "выключения" федерального правительства.

Долгосрочная программа NASA по исследованию космического пространства включает разработку нового эксплуатационного ракетного комплекса Space Launch System (SLS), предназначенного для запуска тяжелой ракеты с новым кораблем "Орион" для полета к околоземным астероидом в 2020-х годах и на Марс с его спутниками в 2030-х годах
Иллюстрация Boeing

Стоимость этапа программы NASA до первого пилотируемого полета была оценена экспертами от 30 до 40 млрд.долларов. После того, как SLS будет принят в эксплуатацию, затраты на каждый последующий полет возрастут на миллиарды.

Уэйн Хейл заметил, что космическая мечта технически осуществима, но по-прежнему остается главный вопрос: "Где взять деньги?". По мнению Хейла, проект NASA "не является стабильным", и что "пришло время пробовать новые стратегии".    

Космический корабль Dragon (Дракон)            
Изображение  NASA

Питтман пояснил, что для проекта "Лестница на Марс" можно будет использовать действующую схему коммерческого снабжения Международной космической станции (МКС). Еще в прошлом году два типа частных космических кораблей - Dragon (Дракон) и  Cygnus (Лебедь) - доставили грузы на космическую станцию.

Космический корабль Cygnus (Лебедь)
Изображение  NASA

Ракета - носитель Falcon Heavy
Иллюстрация SpaceX

SpaceX уже существенно продвинулось в разработке варианта Dragon с экипажем из семи астронавтов (DragonRider), а также тяжелой ракеты Falcon Heavy. В то же время в частной компании Bigelow Aerospace находится на стадии тестирования надувной модуль для МКС.

Надувной модуль компании Bigelow Aerospace
Иллюстрация Bigelow Aerospace

"Если у вас есть Falcon Heavy, и у вас есть Dragon, и у вас есть модуль Bigelow, то жизнь становится интереснее", сказал Питтман для NBC News. "Это в целом меняет весь подход к проектированию полета".

"Доступ к Марсу"
Потенциальный сценарий в течение нескольких лет был конкретизирован как предварительная разработка "Доступ к Марсу" Джоном Стриклендом, программистом, членом Совета директоров Национального космического общества США. 

На пути к Красной планете Стрикленд предлагает использовать базу в космосе - орбитальный космодром - транспортный узел,  подобно "truck stops" (стоянка грузовиков) на земных автомагистралях. Тяжелые ракеты Falcon доставят туда необходимые грузы, топливо, оборудование, а также экипажи на космических кораблях типа Dragon или Cygnus.

"Это вполне возможно при наличии полноценной многоразовой космической транспортной системы",- сообщил Стрикленд агентству NBC News.

Первые шаги по "Лестнице на Марс". Данная последовательность из четырех изображений показывает начало строительства конструкции типа фермы для док-станции в стабильной гравитационной точке между Землей и Луной, известной как точка Лагранжа L1 системы Земля-Луна. Космический "грузовик" прибывает в L1 c необходимым оборудованием, и специальное телемеханическое устройство, последовательно прокладывая для себя рельсы, приступает к монтажу фермы 
Иллюстрация Anna Nesterova / Concept: John K. Strickland, (NBCNews)

Укомплектованная базовая межпланетная станция в точке L1 системы Земля - Луна готова отправится к Марсу. Основная часть транспортных средств для экспедиции закреплена вдоль фермы около 200 метров длиной. Здесь также установлены емкости с топливом, которое могут производить автоматизированные заводы в полярных областях Луны. Около 1000 тонн ракетного топлива размещены в криогенных резервуарах на нижней стороне конструкции
Иллюстрация Anna Nesterova / Concept: John K. Strickland, (NBCNews)

Прибытие на марсианскую орбиту. Телемеханические устройства готовят к работе стыковочные узлы док-фермы, жилого модуля и других сегментов станции. Контейнеры с грузами перемещаются в транспортные паромы для доставки на поверхность Марса
Иллюстрация Anna Nesterova / Concept: John K. Strickland, (NBCNews)

По мнению Джона Стрикленда стратегия "Stairway to Mars" открывает новые пути более легкого доступа ко многим другим объектам в космическом  пространстве, например, к Луне, астероидам, а также к созданию космических солнечных электростанций. Это становится возможным уже в настоящее время, когда впервые в истории начинают снижаться затраты на запуск космических аппаратов.

По материалам NBCNews, NASA

 Статьи по теме:

Проект "Mars One" опережает НАСА в подготовке экспедиции на Марс с целью создания первого поселения


В августе 2018 года впервые астронавты увидят с высоты 160 километров поверхность Красной планеты. Это будет супружеская пара, которая, облетев Марс, должна будет вернуться на Землю
Планы предусматривают не только продолжение поисков жизни на Марсе, но и снаряжение туда экспедиции через пару десятилетий
20 января 1978 года, с космодрома Байконур ракета-носитель "Союз-У", вывела на околоземную орбиту первый советский транспортный корабль "Прогресс-1"
Станция "Мир" впервые позволила реализовать модульный принцип построения орбитального комплекса, и опыт работы с ним сейчас используется для развития Международной космической станции

Комментариев нет: