Есть несколько космических историй, которые мы ожидаем на 2016 год, но одна история может показаться - некоторым - принадлежащим к сфере научной фантастики: когда-нибудь в наступающем году Элон Маск, вероятно, расскажет о своих планах колонизации Марса.
В начале 2015 года Маск намекнул, что он будет публично раскрывать свои стратегии для системы колониального транспорта Марс где-то в конце 2015 года, но позже сказал, что объявление будет сделано в 2016 году.
«Транспортная система Mars будет совершенно новой архитектурой», - сказал Маск во время Reddit AMA в январе 2015 года, отвечая на вопрос о разработке MCT. «Я надеюсь представить это к концу этого года. Хорошо, что мы не сделали этого раньше, так как мы многому научились у Сокола и Дракона ».
Большие Ракеты
Что касается каких-либо подробностей, Маск только сказал, что он хочет иметь возможность отправлять 100 колонистов на Марс одновременно, и «цель - 100 метрических тонн полезной нагрузки на поверхность Марса. Это, очевидно, требует очень большого космического корабля и ракеты-носителя ».
Он предположительно назвал ракету BFR (для Big F’n Rocket) и космический корабль так же, как BFS.
И он хочет, чтобы он был многоразовым, что, по словам Маск и SpaceX, является ключом к тому, чтобы сделать жизнь человека многопланетной. Недавнее успешное возвращение и вертикальная посадка первого этапа Falcon 9 делают это ближе к реальности, чем когда-либо.
Хотя у SpaceX пока нет общедоступных концептуальных иллюстраций, несколько энтузиастов в сети поделились своим видением MCT, таким как это обсуждение Reddit и рисунок ниже инженера Джона Гарди, который недавно предложил свои идеи для MCT на Reddit.
Большинство онлайн-дискуссий описывают MCT как межпланетный паром, с космическим кораблем, построенным на земле и выведенным на орбиту одним куском и, возможно, заправленным на низкой околоземной орбите. Транспортер может быть оснащен двигателями Raptor, которые, по слухам, разрабатываются криогенными ракетными двигателями на метане, разрабатываемыми SpaceX.
Проблема высадки больших грузов на Марс
В то время как большая ракета и космический корабль могут показаться большим препятствием, еще более сложная задача состоит в том, чтобы посадить полезную нагрузку в 100 метрических тонн вместе с 100 колонистами, как предполагает Маск, на поверхность Марса.
Как мы уже обсуждали ранее, на Марсе существует «проблема сверхзвукового перехода». Тонкая атмосфера Марса не обеспечивает достаточной аэродинамики для посадки большого транспортного средства, как мы можем на Земле, но она достаточно толстая, чтобы двигатели, такие как те, что использовались десантными кораблями «Аполлон», не могли использоваться без возникновения аэродинамических проблем, таких как взлет и невероятная нагрузка на автомобиль.
«Уникально для Марса, разница скоростей и высот ниже 5 Маха», - пояснил Роб Маннинг из Лаборатории реактивного движения в нашей статье за 2007 год. «Разрыв между способностью доставки больших систем входа на Марс и способностью супер - и технологии дозвукового замедления, позволяющие снизить скорость звука ».
С современной технологией посадки, большое, тяжелое транспортное средство размером с человека, пронизывающее тонкую, изменчивую атмосферу Марса, имеет всего около 90 секунд, чтобы замедлиться от Маха 5 до Маха 1, измениться и переориентироваться с космического корабля на посадку. разверните парашюты, чтобы замедлить движение дальше, затем используйте двигатели, чтобы переместиться к месту посадки и осторожно приземлиться.
90 секунд - это недостаточно времени, и подушки безопасности, используемые для роверов, таких как Spirit и Opportunity, и даже система Skycrane, используемая для ровера Curiosity, не могут быть масштабированы настолько, чтобы посадить на Марсе размер полезной нагрузки, необходимой для людей.
НАСА решает эту проблему в малой степени и проверило надувные аэроснаряды, которые могут обеспечить аэродинамическое сопротивление, достаточное для замедления и увеличения полезной нагрузки. Названный Hypersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator (HIAD), это лучшая надежда на посадку больших грузов на Марсе.
Эксперимент по надувному транспортному средству (IRVE-3) был успешно испытан в 2012 году. Он был изготовлен из высокотехнологичной ткани и накачан для создания формы и структуры, похожих на гриб. В надутом состоянии IRVE-3 имеет диаметр около 10 футов (3 метра) и состоит из семи гигантских плетеных кевларовых колец, сложенных и скрепленных вместе, а затем покрытых термопокрытием, состоящим из слоев термостойких материалов. Эти виды авиационных оболочек также могут создавать подъемную силу, что может привести к дополнительному замедлению транспортного средства.
«НАСА в настоящее время разрабатывает и проводит летные испытания HIAD - нового класса относительно легких развертываемых аэрошлантов, которые могут безопасно доставлять более 22 тонн на поверхность Марса», - сказал Стив Гэддис, менеджер GCD в Исследовательском центре Лэнгли НАСА в пресс-релизе НАСА. в сентябре 2015 г.
НАСА ожидает, что космический корабль с экипажем, приземляющийся на Марсе, будет весить от 15 до 30 тонн, а космическое агентство в рамках своего конкурса «Большая идея» ищет идеи о том, как создать достаточно большие, чтобы справиться с этой задачей.
С нынешней технологией, посадка 100 метрических тонн, которые, как предполагает Маск, может оказаться недосягаемой. Но если есть кто-то, кто мог бы понять это и сделать это, Элон Маск просто мог бы быть этим человеком.
Дополнительное чтение: Алан Бойл на Geekwire, GQ интервью Элона Маск.
