США, Китай и Илон Маск. Когда человек высадится на Марс?
Полет человека на Марс становится все более реальным. В этом десятилетии отправить астронавтов на Красную планету обещает Илон Маск. Разработкой марсианских программ занимаются власти США, Китая, амбициозные заявления делает и Россия. Арсений Веснин в преддверии Дня космонавтики поговорил с членом Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александром Хохловым о том, когда человек все-таки сможет ступить на Марс и кто его туда отправит.
США: марсианской программы нет, но есть Space Launch System
Как на большого игрока в марсианской гонке мы, конечно, смотрим на НАСА, государственную аэрокосмическую администрацию. У НАСА есть передовые технологии, связанные с полетами на Марс. И их много. Они регулярно пытались начать полноценную программу, и все время это не получалось. То Конгресс говорил, что очень дорого, то просто менялась администрация президента. Менялся президент – менялся и руководитель НАСА и всё переигрывал. Были две серьезные попытки начать программу полетов на Марс в США.
В 1989 году президент Джордж Буш-старший дал добро на программу «Инициатива исследования космоса» (The Space Exploration Initiative). Это была глобальная программа. Марс там был третьим этапом. Первый этап – станция Freedom (Свобода).
Второй этап – полет на Луну, освоение Луны и создание инфраструктуры на ее поверхности и орбите вокруг Луны. И только третий этап – полет на Марс. Эту «Инициативу» не пропустили, из нее была реализована только станция Freedom. Мы знаем ее как МКС.
Затем в 2004 году президент Джордж Буш-младший провозгласил программу Constellation (Созвездие). Речь шла о возвращении на Луну. Говорилось, что надо лететь на Луну, чтобы дальше лететь на Марс. И даже лунные ракеты назывались Ares – Марс. Программа Constellation развивалась очень медленно, у нее было много неудач, просто не успевали ничего сделать, и Барак Обама закрыл ее.
Обама, в свою очередь, провозгласил целью полет на Марс, но он понимал, что в его срок это осуществить невозможно, и поручил НАСА просто разрабатывать необходимые технологии. В Америке готова сверхтяжелая ракета SLS (Space Launch System), которая должна стартовать или в конце этого года, или в следующем году. Ее главная проблема – огромная стоимость, при этом ракета одноразовая.
И еще готов корабль «Орион», который должен полететь с помощью SLS или в конце года, или в начале следующего к Луне. Ведь Дональд Трамп в свой срок опять поменял все и переориентировал программу только на спутник Земли. Сейчас все технологии – жизнеобеспечение, скафандры и все остальное – делают для Луны с учетом полетов на Марс.
И НАСА сейчас «выбыло» из марсианской гонки, но мы не знаем, что решит Джо Байден. Пока, после решения Трампа, агентство сосредоточилось на программе «Артемида», в рамках которой и планируется высадка на Луну.
Сначала беспилотный облет, потом пилотируемый и потом – высадка. Это есть на сайте НАСА – Artemis-1, Artemis-2 и Artemis-3. Artemis-1 – это облет пилотируемым кораблем «Орион», но без людей, с манекеном для тренировки. Artemis-2 – облет Луны астронавтами, а Artemis-3 – это посадка.
Одновременно в 2023–2024 годах начнется разворачивание орбитальной станции Gateway на гало-орбите. Это очень вытянутая орбита, и она будет проходить довольно далеко от Луны. Станция изначально планировалась, чтобы на ней собирать марсианский корабль. И на станции можно будет это делать, но сейчас она является второй частью программы «Артемида», посещаемая окололунная станция, по которой будут работать в партнерстве Япония, Канада и Европа. В эту программу звали и Россию, но она отказалась.
Россия не участвует разработке в этой станции, которая в дальнейшем может стать доком для создания марсианского корабля и полетов к Марсу. Она называется Gateway – ворота – и к Луне, и к Марсу. Ее старое название – Deep Space Gateway, то есть Марс, глубокий космос. Но все так меняется, что просто черт ногу сломит.
КИТАЙ: тренировка длительных полетов и «Великий поход – 9»
Здесь на ближайшее десятилетие все понятно: они разворачивают низкоорбитальную пилотируемую станцию около Земли. В апреле стартует базовый модуль.
У Китая нет опыта длительных полетов, без которого нельзя лететь на Марс. Их полеты продолжались не больше месяца.
А китайская орбитальная станция – это аналог МКС и «Мира». Они будут летать на нее по полгода, а это как раз срок полета на Марс. Это одна из причин, по которой полеты на МКС длятся по полгода. По медицине отрабатывается компенсация по невесомости в течение полугода на низкоорбитальной околоземной станции, и одновременно эти средства компенсации будут действовать и для полета на Марс.
Это работа на десятилетие. В двадцатые годы Китай будет осваивать низкую орбиту и длительные полеты около Земли. Китайцы пока отстают и от Америки, и от России, но к концу этого десятилетия они, скорее всего, создадут сверхтяжелую ракету «Великий поход – 9» (“Чанчжэн-9”). Ее финансирование началось, и работы по созданию уже полноценно идут, в отличие от России.
Если в России только эскизный проект делают, и раньше 2025-го финансирования не будет, то в Китае деньги выделены, и они с этого года начали работу. В конце десятилетия ракета должна доставить китайцев на Луну. Опыт, полученный за это время, позволит Китаю в начале 2030-х годов приступить к проектированию марсианской миссии. Сейчас у них на Марсе находится станция «Тяньвэнь-1». Она работает на орбите, а в мае должен приземлиться посадочный модуль.
Сейчас эта станция летает вокруг Марса?
Да, а в мае она посадит на Марс посадочный модуль с марсоходом, и, если всё пройдет успешно, в этом десятилетии параллельно с низкоорбитальной станцией и подготовкой лунных миссий (а у них будет еще три лунные миссии и подготовка к пилотируемой миссии на Луну) отправится еще одна миссия на Марс. У НАСА совместно с Европой планируется миссия по доставке грунта с Марса, это должно состояться в 2031-м году. Если у Китая все получится с «Тяньвань-1», планируется доставить грунт с Марса в 2030-м году, на несколько месяцев раньше, чем США и Европа. Китай может стать первой страной, которая доставит грунт с Марса.
У Китая сейчас нет пилотируемой марсианской программы. Но у них уже есть первая миссия – орбитальная и посадочная на Марсе, автоматическая. Дальше к 2030-му году они доставят грунт с Марса и будут проектировать марсианскую программу. Пока они об этом говорят намеками. Они не могут перескочить этап создания сверхтяжелой ракеты «Великий поход – 9».
Китай вынужден повторять программу Советского Союза и США, чтобы получить каждый ключ к космосу, поскольку они все делают сами, то должны выполнить каждый шаг. У них были шаги – первый выход в космос, маленькие орбитальные станции, а теперь у них следующий важный шаг – большая орбитальная станция и полет на Луну. А дальше они получают все технологии для полетов на Марс и где-то к 2040-му году они уже на Марсе будут.
РОССИЯ: европейский «Казачок» и «Экзомарс-2022»
У России нет марсианской программы вообще. Примерно в 2006 году все мысли о пилотируемой программе прекратилось. Тогда вышла книжка «Пилотируемый полет на Марс» и на этом все. Единственное направление, в котором Россия ведет работы по марсианской программе, – это космическая медицина.
Можно вспомнить «Марс-500». В Центре подготовки космонавтов регулярно проводят эксперименты после возвращения космонавтов на Землю. Их помещают в центрифугу, и они моделируют ручной спуск на Марс, чтобы показать, что после полугодового полета человек в состоянии управлять спускаемым аппаратом в ручном режиме, а не на автоматике.
В России проводятся только отдельные эксперименты, связанные с медициной и психологией, изоляционные эксперименты. Ни развития марсианского комплекса, ни сверхтяжелых пилотируемых ракет, ничего этого нет. Только медицина и психология.
Недавно руководитель полета российского сегмента МКС Владимир Соловьев говорил о создании сверхтяжелой ракеты для полета на Марс?
Если посмотреть цитату подробно, то там написано, что планируют делать именно эскизный проект. Сейчас мы ракету не создаем, а только ее облик. Мы сейчас живем по Федеральной космической программе до 2025 года. В ее рамках невозможно выделить финансирования на создание сверхтяжелой ракеты. Это можно будет обсуждать только на следующее десятилетие – с 2026 по 2035 год.
Все, что у нас есть для Марса – это «Экзомарс-2022», аппарат, который будет запущен на «Протоне-М», это единственная автоматическая миссия России к Красной планете на ближайшее время совместно с Европой. Если бы не Европа, то и ее не было бы, но она будет в 2022-м году. Это беспилотный посадочный модуль с европейским марсоходом на борту. Его цель – изучение Марса, поиск жизни на Марсе.
На посадочном модуле будут наши и европейские научные приборы. И на марсоходе «Розалинд Франклин» тоже будут научные приборы – российские и европейские. Сейчас на орбите около Марса есть аппарат «Экзомарс-2016» (Trace Gas Orbiter). Он был сделан в Европе, и на нем есть два российских прибора. Он будет спутником-ретранслятором для второй части миссии – посадочного модуля.
Его сделали в России. Назван он забавно – «Казачок», но бортовые компьютеры на нем европейские. И перелетная часть тоже европейская. А парашют будет американский.
Европейцы не справились с парашютом – отказывали европейские системы для посадки «Казачка» на Марс. И в итоге американцы дадут свой парашют, который они использовали для своих миссий. И марсоход «Розалинд Франклин» будет искать следы жизни на поверхности Марса.
Space-Х: Starship
Space-Х – это на данный момент единственная организация, которая заявляет, что она доставит людей на Марс в 2020-е годы. Напомню, НАСА и Китай говорят про 2030-е и 2040-е, а Space-Х – единственный игрок, который заявляет, что во второй половине 2020-х годов люди будут на Марсе.
Сейчас Space-Х разрабатывает сверхтяжелую ракету Starship. Она состоит из двух частей. На космодроме «Звездная база» (Starbase), который раньше назывался Бока-Чика, проводятся испытания прототипов. Было много взрывов вторых ступеней, но именно прототипов вторых ступеней.
На всех этих неудачах они тренируются и меняют конструкцию, чтобы получить то, что хотят. Летать на Марс можно раз в два года – тогда планеты оказываются близко друг к другу. Это такое астрономическое окно.
И вот ближе к 2022-му или к 2024-му они планируют отправить беспилотный аппарат Starship к Марсу. Я склоняюсь к тому, что это будет 2024 год. Маск планирует мягко посадить аппарат на поверхность Марса.
Если будет все хорошо, то в 2026 году они планируют отправить туда людей. Но шансы на это не очень большие. Впрочем, вероятность отправки пилотируемого корабля без людей в 2026 году очень велика, учитывая сроки, которые Маск выдерживает. У него есть опоздания, но он людей на МКС отправил, и самая мощная ракета Falcon Heavy — это его ракета. Многие эксперты говорят, что Space-Х может сделать корабль и для полета на Марс, потому что у них уже сейчас есть самая мощная ракета на Земле, именно из действующих ракет.
Тут надо, конечно, отметить, что все-таки скоро будет готова SLS, и когда она успешно полетит, то уже она станет самой мощной ракетой. Эту ракету делает компания «Боинг» для доставки аппаратов на поверхность Луны по заказу НАСА. Но разрабатывалась она и как марсианская ракета. То есть SLS сможет летать на Марс, но она одноразовая и очень дорогая. По оценкам экспертов, один ее пуск будет стоить примерно два миллиарда долларов. Хотя планировалось, что стоимость будет около 500 миллионов долларов.
А пуск Falcon Heavy во сколько оценивается?
Ее пуск стоит 90–120 миллионов долларов, но для государственного заказчика немного дороже.
То есть все-таки человеком, который отправит людей на Марс, будет Илон Маск?
При фантастическом стечении обстоятельств, если и финансирование будет, и все нормально будет с проектированием, то в 2026-м году и люди могут полететь. Но это уже фантастика, где всё получается идеально. Маску же все равно нужно внешнее финансирование и доля удачи.
На МКС за 20 лет отработали все технологии для того, чтобы люди могли выжить в космосе. Все вопросы воды, медицины, энергия – все это мы знаем. Ракеты Маска будут на топливе из кислорода и метана. Это все можно будет получать на Марсе. Там есть вечная мерзлота с водой.
И с помощью реакции Сабатье можно производить кислород и метан для возвращения на Землю прямо на месте. У них аппараты многоразовые, и планируется топливо на обратный путь – метан и кислород –производить из атмосферы Марса и с помощью электролиза воды, взятой из вечной мерзлоты.
Зачем большому количеству людей лететь на Марс и там жить?
А вот об этом как раз задумались только сейчас. Самое сложное для Space-Х – это не создание Starship и не его финансирование, а то, как убедить миллион человек полететь на Марс, чтобы там жить и работать. Кто будет готов создавать эту колонию, строить и развивать оранжереи и новые жилища, изучать Марс? Чем их мотивировать?
Это сложный философский вопрос. Кто-то сможет вернуться, а те, кто там останется и будет рожать детей, первые марсиане? Этот вопрос не исследован и непонятен. Если после того как ребенок родится на Марсе, мы обнаружим, что из-за меньшей гравитации (там она в три раза меньше), он, например, никогда не сможет полететь на Землю, встанет вопрос: нужно ли рожать там детей, чтобы они остались на Марсе навсегда? Это нам только предстоит понять.
Грядущее десятилетие развития транспортной системы Space-Х будет идти и под знаком философского осмысления необходимости космической экспансии человечества.
