Марсианские хроники: как человек планирует добраться до Красной планеты

Последние несколько лет человечество обсуждает возможность путешествия на Марс. В далеком XVI веке новые земли открывались человеком с помощью кораблей, теперь же, в XXI веке, речь идет об открытии новых мест в Солнечной системе, пригодных для жизни человека, с помощью кораблей космических. О том, какие инженерные и научные решения для отправки человека на Марс уже разработаны, а также о методах транспортировки человека на Красную планету, в нашем материале. 

Источник: depositphotos.com

«Невозможный двигатель» EmDrive

Накануне СМИ сообщили о том, что китайские ученые сконструировали работающий прототип «невозможного двигателя» EmDrive, который можно использовать для космических полетов. Известно, что до Марса двигатель сможет доставить человека за два с половиной месяца (обычно время транспортировки до Марса оценивают в пределах шести-девяти месяцев).

EmDrive — предполагаемый электромагнитный космический двигатель, который создает тягу без реактивной струи, сообщает N+1. Схема работы двигателя основана на использовании магнетрона и несимметричного резонатора. В результате удается добиться возбуждения в резонаторе стоячих электромагнитных волн в микроволновом диапазоне. Эти волны, по словам изобретателей, из-за несимметричности резонатора и являются источником тяги.

Идея создания двигателя EmDrive принадлежит Роджеру Шойеру и впервые была озвучена в 1999 году. Первый прототип был представлен уже через три года, в 2002 году. Тогда же NASA запустила программу по разработке двигателя EmDrive для космических полетов. Только после этого к разработкам присоединилось Китайское Космическое Агентство.

Двигатель EmDrive
Двигатель EmDrive

Новость о том, что создан работающий прототип двигателя, появилась еще осенью 2016 года, однако экспериментального опровержения этой работы NASA не последовало. Тестирование прототипа двигателя, о котором заявили накануне и который может быть использован для тяги космического корабля, в космических условиях планируется в ближайшее время.

В чем же сложность? Дело в том, что все физические модели, описывающие работу двигателя, противоречат третьему закону Ньютона, поэтому многие ученые относятся к идее скептически. При этом есть косвенные причины, подтверждающие принципиальную возможность его работы, например, наблюдение пролетной аномалии — резкого увеличения энергии при гравитационных маневрах космических аппаратов вблизи Земли.

Проект Mars One

Зачастую желание отправиться в далекое путешествие выражают отнюдь не профессионалы, а рядовые жители разных стран. Mars One — это частный нидерландский проект, цель которого – колонизация Марса. Планируется, что сначала на Марсе высадят оборудование, после чего туда же отправятся первые четыре колониста. Говорится даже о том, что добровольцы проведут на Красной планете весь остаток жизни, а уже через несколько лет, в 2032 году, состоится запуск новой партии груза, после чего на Марс будут отправлены еще четыре человека. Все космические путешественники — добровольцы.

Изначально планировалось, что демонстрационный полет состоится в 2018 году. Тогда организаторы собирались доставить на Марс посадочный модуль для проверки систем жизнеобеспечения. Весной 2015 года стало известно, что полет откладывается, и раньше 2020 года он не состоится. Сроки реализации других этапов также сдвинулись. Изначально высадка людей на Марсе планировалась на 2025 год, новой датой отправки добровольцев стал 2027 год. Однако зимой 2016 года пилотируемую миссию вновь отложили, теперь на пять лет. Согласно обновленной «дорожной карте», теперь первые «жители» Марса отправятся в космос в 2031 году. Запуск непилотируемой миссии отложили на четыре года – до 2022 года. Перенос связывается с новой финансовой стратегией, которая была принята после покупки Mars One швейцарской компанией InFin Innovative Finance AG.

Mars One
Mars One

Эксперты к проекту Mars One относятся скептически, сомневаясь в реальности как технической, так и финансовой реализации миссии. Некоторые открыто называют Mars One аферой. Чаще всего особенно остро критикуют систему отбора кандидатов на полет (обор, по отзывам, недостаточно тщателен).

Ракета Falcon Heavy

Летом 2016 года в СМИ появилась новость о том, что впервые пилотируемый корабль достигнет Марса уже в 2025 года. Такой амбициозный план принадлежал известному изобретателю Илону Маску. В рамках миссии предполагалось использовать ракету-носитель тяжелого класса Falcon Heavy, разработанную аэрокосмической компанией SpaceX. Первый запуск ракеты был назначен на ноябрь 2016 года. Тогда об этом сообщил сам Илон Маск в своем Instagram аккаунте. Запуск Falcon Heavy неоднократно переносился. Так, первый запуск ракеты был запланирован на 2013 год.

Ракета Falcon Heavy разрабатывается на основе Falcon 9, сообщает N+1. Известно, что изобретение сможет выводить на низкую околоземную орбиту до 63,8 тонн груза, а на Марс будет доставлять до 16,8 тонн. В тяжелой ракете в качестве ускорителей будут использоваться три первых ступени Falcon 9 Full Thrust. На первом этапе полета работать будут боковые ускорители, чтобы сэкономить топливо в баках первой ступени. После отсоединения боковых ускорителей двигатели первой ступени начнут работать в полную силу. Предполагается, что все три сегмента будут многоразовыми и смогут сесть аналогично первой ступени Falcon 9.

Источник: pixelrz.com
Источник: pixelrz.com

В мае 2017 года СМИ сообщили о том, что SpaceX провела огневые испытания центрального и бокового ускорителей первой ступени. Известно также, что протестированный ускоритель уже побывал в космосе — первая ступень Falcon 9 ранее использовалась при запуске тайского телекоммуникационного спутника Thaicom 8.

В марте 2017 года компания SpaceX впервые запустила уже использовавшуюся ранее первую ступень ракеты-носителя Falcon 9, а затем снова посадила ее. Позднее стало известно, что компании также удалось посадить головной обтекатель.

Кадры не из кино – состояние гибернации на время длительных межпланетных полетов и «гибернационная» камера

Интересно и то, как именно планируется провести полет на Марс, а именно, в каком состоянии во время полета может находиться человек. Весной 2014 года «Наука в фокусе» опубликовала статью, в которой издание рассказало о десяти самых безумных идеях NASA. Одной из них стало помещение астронавтов в состояние гибернации на время длительных межпланетных полетов – этот прием довольно часто используется в научной фантастике (от «Космической одиссеи 2001 года» до «Аватара»).

Теперь, когда целью колонизаторов стал Марс, некоторые разработчики уже работают над использованием научно-фантастической идеи гибернации в реальности. Доктор Джон Брэдфорд, президент американской компании SpaceWorks Engineering, получившей финансирование на исследование этой перспективной технологии, объяснил, что цель –погрузить отправляемый на Марс экипаж в глубокий сон на время от шести до девяти месяцев (именно столько длится полет между Землей и Марсом, поэтому идея доставить человека до Красной планеты за 10 недель с помощью двигателя EmDrive получила такой резонанс).

Источник: http://tomonews.com
Источник: http://tomonews.com

Джон Брэдфорд также сообщил, что метод «глубокого усыпления» известен как гипотермическая терапия. Он регулярно применяется для лечения тяжелых травм, и чтобы вызвать это состояние спячки, необходимо понизить внутреннюю температуру тела на 3-5°С и ввести щадящее успокаивающее средство. Надо отметить, что такой метод очень сильно отличается от процесса «замораживания» астронавтов, который показывают в кино. Президент SpaceWorks Engineering объснил, что разработчики не занимаются криоконсервацией и не пытаются остановить все молекулярные процессы. Цель — суметь сохранить экипаж в неактивном состоянии в ограниченном пространстве в течение определенной части миссии.

По словам представителей компании, сон во время длительного космического путешествия имеет свои преимущества. Например, можно уменьшить размеры жилого помещения (ведь спящему человеку не нужно готовить, проводить исследования и так далее), что значительно снизит общую массу космического аппарата. Кроме того, сон благотворно повлияет и на психологическое состояние астронавтов. Дело в том, что первооткрыватели Марса будут находиться в маленьком пространстве долгое время без возможности прервать полет в условиях сильного стресса. Многие проблемы, убежден руководитель компании, решатся, если экипаж ляжет спать в период нарастания стресса и, возможно, скуки.

Однако неслучайно идея названа одной из самых безумных. Потребуется немало исследований, чтобы сделать эту технологию применимой в космосе.

«Гибернационная» камера для путешествий в глубокий космос – на Марс

Помимо технологии «усыпления» астронавтов, компания SpaceWorks Engineering разрабатывает обитаемый космический модуль для путешествий на Марс. Именно в нем экипаж будет входить в состояние глубокого сна для совершения космических перелетов.

Обитаемый космический модуль SpaceWorks представляет собой крайне маленький герметичный модуль, пристыкованный к центральному узлу/шлюзу, обеспечивающему экипажу прямой доступ к спускаемому аппарату до Марса и обратно, и к капсуле, прибывшей с Земли.

Общий объем обитаемого модуля будет порядка 20 квадратных метров (215 квадратных футов), по сравнению с 200 квадратными метрами (2150 квадратными футами), как у большинства современных проектов

Отметим, что NASA выделило в свое время проекту грант в $500 000 на дальнейшее развитие технологии. Проект стал частью программы NASA Innovative Advanced Concepts.

Редакция новостного портала
Архив по годам:
Пресс-служба