Воскресенье, Декабрь 16, 2018
Наука и технологии

Амбициозные и безумные планы Илона Маска по колонизации Марса на ближайшее столетие

Илон Маск грезит колонизацией Марса. В эти грезы он начал погружаться еще в начале 2000-х годов, когда основал свою частную космическую компанию SpaceX. Но каково же было удивление и одновременно разочарование молодого на тот момент еще миллионера, когда он узнал, что государственное космическое агентство NASA совершенно не прикладывает усилий для того, чтобы однажды доставить людей на Красную планету, тем самым забронировав для человечества дополнительное место для выживания в том случае, если Земля превратится в выжженную пустыню (а судя по последним прогнозам, все к этому и идет).

В общем, с тех пор Маск успел разработать несколько впечатляющих аэрокосмических систем: Falcon 1 – первую орбитальную ракету компании; Grasshopper – небольшую тестовую ракету; Falcon 9 – многоразовую ракету-носитель орбитального класса; Dragon – серию космических грузовиков (и в ближайшей перспективе пилотируемого корабля, который будет использоваться для доставки астронавтов NASA на орбиту Земли); а также Falcon Heavy – сверхтяжелую ракету-носитель, отправившую в космическое путешествие верхом на электромобиле Tesla (личном авто Маска) манекен в прототипе скафандра будущего, тоже разработанного SpaceX.

Однако, Марс – это цель иного калибра. Это холодный, практически безвоздушный и не прощающий ошибок огромный кусок камня, а точнее гигантская пустыня, расположенная примерно в 225 миллионах километров от Земли. Для того чтобы посадить на Красную планету даже маленький космический аппарат при текущем уровне технологий требуется огромные усилия и невероятная изобретательность. Что уж говорить о гигантском космическом корабле, заполненном людьми и грузами? Именно поэтому SpaceX последние 16 лет планомерно, неспешно набиралась опыта, расширяла персонал и увеличивала объем вкладываемых в развитие технологий денег. Все, для того чтобы начать проект строительства гигантской ракеты-носителя Big Falcon Rocket или BFR.

Полностью многоразовая, 117-метровая космическая система будет состоять из двух огромных ступеней: примерно 18-этажного космического корабля Big Falcon Spaceship и примерно такого же по размерам ускорителя Big Falcon Booster. Носитель будет выводить космический корабль на низкую околоземную орбиту, откуда уже своим ходом он будет добираться до точки назначения, а затем, после дозаправки, использоваться повторно.

Определение сроков – дело неблагородное, особенно когда речь идет о пилотируемых космических полетах, однако очень смелые прогнозы Маска о том, когда SpaceX сможет доставить людей на Марс, отражают то, насколько предприниматель одержим этой идеей.

Сроки (во многом спорные) выполнения поставленных задач, представленные ниже, основаны на более ранних заявлениях самого Маска, официальных лиц SpaceX, инсайдеров, а также огромного сообщества поклонников частной космической компании, обитающего на Reddit.

Текущий прогресс развития планов, связанных с Марсом

Схематичное изображение системы Big Falcon Rocket с ускорителем и космическим кораблем

Маск ранее заявил, что космический корабль BFR – «самая сложная» в реализации космическая система, поэтому компания в настоящий момент занята тем, чтобы сосредоточить вокруг нее все имеющиеся у нее ресурсы. Например, SpaceX начала строительство завода примерно в 15 километрах от порта Лос-Анджелес, где будет производиться сборка BFR. Пока идет строительство, инженеры компании заняты созданием прототипа космического аппарата площадью 1860 квадратных метров, который будет выполнен с использованием продвинутых углеродных материалов.

Кроме того, официальные лица SpaceX проводят встречи с сотрудниками NASA, а также представителями других организаций и компаний для обсуждения планов, связанных с полетами на Марс. Многие вопросы остаются пока нерешенными. Например, необходимо придумать, как защитить пассажиров BFR от радиации, голода, а также от самих себя.

2018 год: строительство космодрома в Техасе

Компании нужен собственный космодром не только для запуска ракет-носителей Falcon 9 и Falcon Heavy, но также и для испытательных запусков прототипов своих разработок. Выбор в пользу Техаса в качестве места для строительства космодрома обусловлен сразу несколькими факторами.

Во-первых, SpaceX сможет транспортировать гигантские части ракеты к месту сборки из Лос-Анджелеса по воде с помощью баржи через Панамский канал. В противном случае детали придется перевозить самолетом или грузовиками, что по оценкам выйдет существенно дороже.

Во-вторых, в окрестностях того места (деревушка Бока Чика), где будет располагаться космодром, практически никто не живет, что очень хорошо для компании, планирующей заправлять экспериментальный космический корабль всякими разными взрывоопасными жидкостями, а затем еще и пытаться запустить его в космос.

В-третьих, постройку космодрома финансово поддерживают власти Техаса, поскольку космодром должен предоставить штату множество новых рабочих мест.

Кроме того, ракеты в таком случае можно будет запускать над Мексиканским заливом, что еще сильнее снизит риск для людей, а также различной наземной инфраструктуры. Вполне возможно, что стартовая площадка будет вообще находиться на воде.

«На самом деле, я склоняюсь к тому, чтобы производить запуски с плавающей платформы», — заявил Маск в сентябре этого года.

Ну и наконец финальная причина заключается в том, что место будущего космодрома находится в самой южной части США. Чем ближе к экватору будут производиться запуски, тем эффективнее удастся экономить топливо ракеты, поскольку вращение планеты будет придавать существенную помощь при ускорении во время запусков.

2019 год: дебют космического корабля Big Falcon Spaceship

Президент и исполнительный директор SpaceX Гвинн Шотвелл заявила, что компания надеется провести тестовый запуск прототипа корабля из южной части Техаса в конце 2019 года. Запуск будет не орбитальный – аппарат запустят, а затем сразу посадят. Основная задача – проверка работы прототипа и сбор информации, которая будет учтена при дальнейшей разработке системы.

Как показывает опыт многих предыдущих ранних испытательных запусков SpaceX, тестовый старт может обернуться для прототипа Big Falcon Spaceship «быстрым и незапланированным разбором аппарата», как любит называть Маск взрывы своих ракет.

2020-2021 годы: тестовый запуск полноценной системы BFR и вывод корабля на околоземную орбиту

Во время международной выставки и конференции по вопросам спутниковой индустрии Satellite 2018 проходившей в марте Шотвелл говорила о том, что BFR «должна стать орбитальной в 2020 году». Другими словами, президент SpaceX имела ввиду то, что и ускоритель, и космический корабль будут доставлены в Техас, собраны вместе и подготовлены к орбитальному запуску.

Однако уже в сентябре Маск сказал, что для этого этапа временные рамки пока не определены. В то же время глава SpaceX отметил, что хотел бы провести несколько непилотируемых орбитальных тестовых полетов перед тем как пускать людей на борт BFR.

2022 год: запуск двух миссий на Марс с полезной нагрузкой (без людей)

Маск как-то сказал, что «мечтает» отправить первые миссии к Марсу с помощью ракеты BFR в 2022 году. Каждый корабль якобы должен будет сначала совершить облет вокруг Земли и использовать весь запас топлива. Затем к каждому кораблю отправятся космические танкеры, которые заново заправят аппараты, и уже затем они отправятся к Марсу. Пока неясно, сколько космических запусков и главное времени потребуется для решения таких задач.

Примерно раз в два года расстояние между Марсом и Землей становится минимальным, что создает возможность для того, чтобы быстрее добраться до Красной планеты. Исходя из этого лучшим временем для запусков станет лето 2022 года. В зависимости от того, насколько эффективно Big Falcon Spaceship сможет изменять свою скорость, полет до Марса может занять от нескольких месяцев до года. Таким образом посадка корабля на поверхность Марса может состояться либо в конце 2022 года, либо в начале 2023-го.

2022-2023 годы: посадка первого космического корабля Big Falcon Spaceship на Марс

В рамках первых полетов к Марсу Маск хочет отправить туда не пустые корабли. Ожидается, что в качестве полезной нагрузки первые корабли доставят на Марс припасы и оборудование, которые потребуются при дальнейших миссиях на Красную планету.

Людям, которые отправятся на Марс в рамках будущих миссией для строительства первого марсианского поселения потребуются источники питания, оборудование для добычи воды, а также системы для переработки местных ресурсов в топливо и кислород, которые будут необходимы для возвращения обратно на Землю.

Пол Вустер, ведущий инженер марсианских миссий компании SpaceX в августе 2018 года поделился некоторыми деталями о том, как будут проходить первые полеты на Красную планету. Вустер заявил, что в рамках первых двух беспилотных грузовых миссий «будет подтверждено наличие запасов воды в тех регионах планеты, которые в настоящий момент представляют ключевой интерес; будут определены все сложности посадки для будущих миссий, а также заложены первые части будущей марсианской инфраструктуры». Например, будет построена посадочная площадка для более безопасного прибытия пилотируемых миссий.

2023 год: отправка людей на ракете BFR вокруг Луны

В сентябре этого года Маск представил миру первого будущего космического туриста компании SpaceX. Им стал японский миллиардер Юсаку Маэдзава. Сколько Маэдзава заплатил за право стать первым пассажиром ракеты BFR – коммерческая тайна. Но речь, вероятнее всего, идет о нескольких сотнях миллионов долларов. Более того, Маэдзава выкупил все места на космическом корабле и планирует пригласить с собой от 6 до 8 человек творческих профессий в рамках созданного им арт-проекта #dearMoo, которые полетят вместе с ним к Луне в 2023 году.

Эта миссия станет убедительным доказательством того, что концепт ракеты BFR работает.

«Он не просто платит огромную сумму денег для того, чтобы помочь в разработке корабля и ускорителя. Он платит за возможность для среднестатистического человека в будущем летать на другие планеты», — прокомментировал Маск в сентябре.

2024 год: отправка первого человека к Марсу

С учетом успешности первых грузовых и разведывательных миссий SpaceX планирует отправить одну-две пилотируемые миссии к Марсу.

По словам Вустера, каждый корабль повезет с собой «как минимум 100 тонн различных припасов». Доставив на Марс больше припасов и тяжелого оборудования, чем может потребоваться любой команде в рамках годовой миссии на Красной планете, SpaceX сможет компенсировать необходимость в продвинутых (читай «еще не существующих») технологиях, которые в противном случае потребовались бы для возможности остаться на Марсе.

2025 год: первая высадка человека

Как и в случае первых беспилотных миссий на Марс, пилотируемым кораблям потребуется от шести до девяти месяцев для того, чтобы добраться до Красной планеты.

В августе этого года Вустер заявил, что первые корабли, вероятнее всего, будут служить в качестве жилищ для астронавтов. Условия будут не самые комфортабельные, но использование кораблей таким образом позволит упростить сложность миссии, исключив необходимость в немедленном строительстве марсианского жилища.

2028 год: завершение строительства жилища Mars Base Alpha

Кто-то спросил Маска в «Твиттере» о том, сколько времени потребуется для строительства первой постоянной марсианской базы, ранними концептами которой он делился до этого. Маск ответил, что база «возможно будет готова в 2028 году».

Развивая данную тему, Маск в марте рассказал, с чего начнется создание первой марсианской колонии.

«Она начнется со строительства самой базовой инфраструктуры: станции по добыче топлива, электростанция, теплицы для выращивания еды – все те необходимые базовые вещи, без которых вы не сможете выжить», — заявил Маск.

«После этого откроются и предпринимательские возможности».

Возможно 2030-е годы: строительство первого марсианского города

Марсианская колония в представлении Илона Маска

Если большинство вещей, сказанных выше могло показаться вам чем-то фантастическим, то сказанное ниже покажется вообще чем-то находящимся на грани фантазий.

Отметим сразу, что эксперты по системам жизнеобеспечения мягко говоря сомневаются в том, что необходимые для высадки человека и его выживании на поверхности Марса технологии, не говоря уже о технологиях, позволяющих построить целый город для колонизации вскоре после этого, будут готовы к 2020 году. Но именно это хочет сделать Маск. Ну, или, по крайней мере, положить начало тому, что в его представлении может быть дальше.

«Я считаю, что люди начнут думать о создании цивилизации на Марсе, как о реальной цели. Ведь речь идет не только о человечестве, но и о заботе о всей жизни, которая нам известна», — сказал Маск в 2017 году.

В его мечтах – отправка около миллиона человек на Марс со стоимостью билета в один конец на уровне 200 000 долларов. По мнению главы SpaceX, эта цена вполне достижима, если учесть гипотетический потенциал многоразовости BFR. В то же время Маск верит, что жизни на Марсе в далекой перспективе мало чем будет отличаться от земной.

«На Марсе будет все. Начиная от литейных заводов и заканчивая пиццериями. Я думаю, что там обязательно появятся отличные марсианские бары».

2100-е года: тарраформирование Марса в земплеподобную планету

Практически в каждой открытой для соискателей работы в SpaceX вакансии отмечается «ключевая цель по созданию возможностей жизни на Марсе». На той же странице вакансий красуется изображение Красной планеты, приобретающей землеподобный вид. Что интересно, речь необязательно идет о фантазиях. Внутри ученой среды действительно обсуждается идея терраформинга планет.

Терраформинг, если говорить простыми словами, представляет собой процесс климатических изменений, но происходящих гораздо быстрее, чем это происходило, скажем, с нашей Землей в процессе ее эволюции. Наша планета когда-то была совсем непохожа на нынешнюю. Она больше походила на пылающий вулкан. На преобразование планеты и превращение ее из вулкана в цветущий сад с морями и океанами у природы ушли миллионы лет. Терраформинг в теории позволит это сделать всего за несколько сотен, максимум тысячу лет.

Идея о том, что Марс однажды из сухой, безжизненной пустыни превратится в цветущий яблочный сад (как это пелось в одной старой песне), не может не завораживать. Если мы найдем способ растопить имеющиеся на полюсах планеты ледяные шапки богатые углеродом, то это вполне может запустить процесс терраформирования.

В текущем состоянии атмосферное давление Марса составляет менее 1% от земного. В таких условиях он скорее похож на вакуумную камеру, нежели на подходящее место для жизни. У Марса практически нет атмосферы, поэтому космическая радиация практически беспрепятственно достигает его поверхности. Без специального оборудования и очень защищенных скафандров человек тут не выживет. Ни о каких колониях здесь и речи быть не может.

Пока непонятно, можно ли провести терраформинг Марса в относительно сжатые сроки. По мнению специалистов из NASA, это в принципе невозможно, поскольку на полюсах планеты заточено не так уж и много газа для создания новой атмосферы. Но эта тема еще обсуждается и не пришла к окончательным выводам.

От одной атмосферы будет мало толку. Если у планеты не будет магнитного поля, атмосфера опять исчезнет так же быстро, как и появится в результате терраформинга. Для решения вопроса потребуется использование специального и очень мощного орбитального космического аппарата или даже группы аппаратов, которые смогут сгенерировать вокруг планеты магнитный экран, который защитит поверхность от солнечной радиации, которая сдувает атмосферу.

Некоторые ученые также отмечают, что в вопросе запасов воды и метана, мы обращаем внимание лишь на поверхностные источники и совсем не рассматриваем возможность наличия больших запасов этих веществ в недрах планеты. Действительно ли в этих недрах содержатся эти вещества – вопрос, требующий более внимательного изучения.

Среди других идей терраформинга предлагается бомбардировка планеты перенаправленными на нее астероидами и кометами, богатыми необходимыми химическими компонентами. Маск так вообще как-то предложил сбросить на Красную планету парочку термоядерных зарядов.

Только эксперименты позволят узнать работает ли тот или иной способ терраформирования. Кто знает, возможно сам Маск или его последователи в отдаленном будущем когда-нибудь и смогут провести такие проверки.

Обсудить статью можно в нашем Telegram-чате.

Источник

admin
the authoradmin
Тут должно быть что-то об авторе. Или не должно :)

Добавить комментарий

8 − 8 =