Люди на Марс. Это огромный шаг, чтобы пройти с низкой околоземной орбиты, затем приземлиться на Луну, а затем - на Марс - путешествие длиной в сотни миллионов километров и минимум 2 года.
Но есть два места, куда люди могут пойти, которые являются ступенькой между Землей и Марсом. Базовые лагеря, которые позволили бы нам собрать наши ресурсы в относительной безопасности, прежде чем погрузиться в колодец.
Я говорю о лунах Марса: Фобос и Деймос.
Все внимание сосредоточено на Марсе, и, не зря, это практически единственное место, похожее на Землю в Солнечной системе. Он имеет примерно одинаковую продолжительность дня, полярные шапки из углекислого газа и водяного льда, а дневные температуры могут быть практически приемлемыми.
Но мы также видели, что Марс ест космический корабль на завтрак. Из 18 космических кораблей, которым было поручено приземлиться на поверхность Марса, только 9 фактически благополучно сбежали и смогли выполнить свою миссию.
Это 50%. Готовы ли мы рисковать жизнями половины людей, которых мы отправляем на Красную планету?
Не говоря уже об увеличении сложности посадки на Марсе более тяжелых грузов, заполненных мягкими и мягкими людьми. Я сделал целое видео о том, почему это так сложно. Проверьте это здесь.
Но две луны Марса, Фобос и Деймос, предлагают интересную альтернативу. Вместо того, чтобы идти прямо с Земли на поверхность Марса, человечество могло бы установить станцию на этих скалистых лунах, базовый лагерь, для серьезного и более безопасного покушения на Марс.
Фобос - самый большой из лун Марса, и его самое длинное измерение составляет 27 километров. По составу он похож на астероид Хондрита С-типа. Ученые-планетологи считают, что это был либо захваченный астероид, либо обломки от древнего удара давным-давно. Он покрыт тонким порошком, изготовленным из эонов микрометеоритов, и не имеет абсолютно никакой атмосферы.
Луна вращается над Марсом на высоте 5,989 километров и занимает всего 7 часов 39 минут, чтобы завершить орбиту вокруг планеты.
Деймос меньше, всего в 15 километрах в поперечном направлении и вращается вокруг Марса каждые 30 часов на гораздо большей высоте - 23 460 километров.
Итак, что нужно сделать, чтобы установить базу на этих лунах, и почему это лучше, чем просто отправиться прямо на Марс?
Несмотря на то, что он менее массивен, чем Земля, Марс все еще имеет значительную гравитационную скважину. Чтобы перейти от поверхности Марса к низкой орбите, вам нужно изменить скорость на 3,6 км / с. И если вы хотите вернуться с Марса обратно на Землю, вам нужно изменение скорости на 6 км / с.
В 2015 году три инженера из НАСА JPL предложили «Минимальную архитектуру для миссий людей на Марс», предложив серию миссий, которые сначала устанавливают плацдарм на одной из лун Марса, а затем отправляют людей на планету.
Они предположили, что кампания по отправке людей на Марс будет разбита на четыре основных этапа. Во-первых, миссии будут отправлены на Фобос для создания инфраструктуры на Луне. Затем астронавты спускались на поверхность на один месяц. Затем будет проведена более продолжительная годичная экспедиция. И, наконец, будет движение к постоянному присутствию на Марсе.
Создание присутствия на Фобосе потребовало бы четырех запусков System Launch System Block 2, но SpaceX Starships тоже будет работать хорошо. Первые три ракеты будут нести припасы, среду обитания на Фобосе и возвращаемую машину для возвращения астронавтов домой. Четвертый запуск доставит капсулу «Орион» с четырьмя астронавтами на Марс по траектории от 200 до 225 дней, чтобы доставить их на Фобос.
Космонавты жили на станции Фобос около 500 дней, занимаясь наукой на Фобосе. Потом они вернулись домой, может быть, даже на обратном пути прибавились к Деймосу с дополнительными 250 днями, чтобы вернуться.
Основываясь на уроках, извлеченных из миссии Фобос, фактическая посадка на Марс потребует еще шесть запусков SLS. Там будет больше припасов и 75-тонная посадочная машина Марс, которая будет ждать на высокой орбите Марса.
Наконец, экипаж запускается, совершает поездку на станцию Фобос и затем готовится к посадке на Марс. Когда условия были правильными, два экипажа перешли на спускаемый аппарат и приземлились на Марсе, проведя около месяца на поверхности, тогда как два других астронавта остались бы на Фобосе.
Первый человек ступил на поверхность Марса, где-то в 2030-х или 2040-х годах.
В конце месяца они садятся в свой подъемник, возвращаются на Фобос, а затем все астронавты возвращаются домой.
Со всем испытанным и доказанным больше ракет будет запускаться на Марс, доставляя больше припасов для станции Фобос и растущей базы Марса, а астронавты будут совершать годичные экспедиции на Марс.
И в конечном итоге на Марсе будет постоянное присутствие с пересекающимися командами на Фобосе, на растущей базе Марса и в пути.
Я знаю шутку, которую вы собираетесь сделать, что SpaceX будет отправлять Starships десятью годами ранее, и весь этот процесс не имеет значения. Ха-ха, тупой НАСА.
Возможно, но Марс совершенно враждебен к человеческой жизни, сегодня там абсолютно нет инфраструктуры, и никто не продумал тысячи деталей, которые понадобятся людям, чтобы выжить там навсегда.
До наших самых быстрых ракет сотни дней, и любой, кто отправится на Марс, не спасется, если что-то пойдет не так.
И когда дело доходит до Марса, вы должны предполагать, что все пойдет не так.
В любом случае, если Starship действительно летает, НАСА просто становится клиентом и получает возможность выполнять эти миссии дешевле, быстрее, с большей избыточностью и безопасностью.
Помните, что НАСА является крупнейшим клиентом SpaceX.
Оказывается, что Фобос действительно может стать идеальным местом для частичного космического лифта. В статье 2003 года, озаглавленной «Космическая колонизация с использованием космических лифтов с Фобоса», инженер НАСА Леонард Вайнштейн рассмотрел осуществимость этой идеи.
Трос мог быть опущен вниз от Фобоса, заканчиваясь чуть выше атмосферы Марса. С поверхности Марса конечная привязь будет двигаться по небу со скоростью всего лишь полукилометра в секунду, проходя через точку на Марсе два раза в день.
Полезные грузы могут быть запущены с поверхности Марса и захвачены нижним концом привязи, а затем доставлены на Фобос в течение примерно двух дней. Второй лифт может даже доставить материал на орбиту Деймоса.
И я знаю, что это звучит довольно экстремально, но когда вы думаете об орбитальной механике, на самом деле для переноса материала с Фобоса на лунную орбиту требуется меньше энергии, чем для его доставки с поверхности Луны.
В презентации 2013 года инженер Lockheed Martin Джош Хопкинс предположил, что Фобос и Деймос имеют смысл в качестве первого места для исследования людьми, и привел довод, что Деймос стал еще лучше.
И Фобос, и Деймос примыкают к Марсу, что означает, что они всегда показывают одно и то же лицо на поверхности планеты. Астронавты, размещенные на одной из этих лун, смогут без каких-либо задержек осуществлять дистанционное управление марсоходами и выполнять выборочные миссии.
С более высокой высоты Деймос фактически видит большую часть поверхности Марса, чем Фобос, 98% планеты видно с Луны. Благодаря более медленному пути по небу, Деймос сможет непрерывно общаться с поверхностью в течение почти 60 часов, в то время как Фобос скользит по горизонту каждые 4,2 часа.
Регионы вблизи северного полюса Деймоса будут находиться под постоянным солнечным светом, а также будут иметь постоянный вид на поверхность Марса.
На самом деле добраться до и из Деймоса было бы проще, потребовав около 400 метров в секунду меньше изменений в скорости.
Итак, представьте все, что я сказал для миссии на Фобос, но вместо этого замените ее Деймосом.
Но если мы действительно хотим остаться, мы хотим проложить туннель внутри Деймоса. Это, по словам Джима Логана, соучредителя Института космического предпринимательства. Во время недавней презентации на конференции в Сиэтле о космическом поселении Логан предположил, что должна быть возможность построить постоянную среду обитания внутри Деймоса.
Я не был там на семинаре, но был Алан Бойл из Geekwire, и он запечатлел эту классную фотографию разговора Логана. Согласно Логану, первоначальная идея о цилиндре О'Нейла недооценивала, насколько необходима защита от излучения примерно на треть. Помните, когда я сказал, что им понадобится 45 000 запусков звездолета, чтобы построить цилиндр О'Нила, оказалось, что вместо этого нам может потребоваться 150 000.
Но должна быть возможность вырыть туннель прямо через центр Деймоса, от начала до конца, возможно, позвоните в Скучную компанию Элона Маск, чтобы сделать работу. Предполагается, что внутренняя часть Деймоса является пористой, и инженеры будут находить запасы водяного льда, драгоценных металлов и минералов, когда они выкапывают, что будет поддерживать практически любой масштаб основания.
Он может быть даже достаточно большим, чтобы поместить вращающиеся места обитания внутри Луны, чтобы обеспечить обитателям искусственную гравитацию. Расположите солнечные панели на полюсах, где они будут получать почти вечный солнечный свет
Все это сосредоточено на Марсе, но есть основания полагать, что луны Марса, Фобоса и Деймоса будут служить первыми местами, которые мы посетим в регионе. Затем, когда мы получили хороший солидный базовый лагерь, мы предпринимаем серьезные попытки на Красной планете.
