Деннис Тито планирует отправить людей к Марсу в 2018 году

В гонку за Марс включился еще один серьезный игрок. Вчера состоялась пресс-конференция недавно созданного некоммерческого фонда Inspiration Mars Foundation, представившего свой проект беспосадочного пилотируемого полета вокруг Марса в 2018 году.

Напомним, что NASA планирует пилотируемый полет к Марсу в 30х годах XXI века, программа европейского космического агентства «Аврора» предполагает пилотируемый полет в 2033 году. Роскосмос более обтекаемо готовит пилотируемый полет на Марс в первой половине века. До последнего времени государственные проекты испытывали нехватку финансов, ведущих к сокращению запланированных ранее программ.

С 1990 году тему колонизации Марса активно прорабатывает некоммерческая организация Марсианское общество Роберта Зубрина, создавшее на Земле испытательные научные станции, на которых отрабатываются различные аспекты, важные для успешной миссии на Красную планету.
С начала века в создание относительно дешевой ракеты-носителя, способной обеспечить перелет к Марсу, включилась частная компания SpaceX.
В 2012 году сенсацией стал частный проект европейской компании Mars One, собравшейся обогнать все государственные космические агентства и отправить первых колонизаторов к Марсу в 2022 году.

А теперь о первом пилотируемом полете к Марсу снова заявили американцы.
На этот раз инициатором выступил американский миллиардер и первый космический турист Деннис Тито, планирующий беспосадочную экспедицию к Марсу в 2018 году. По плану, космический аппарат должен стартовать 5 января 2018 года, достичь Марса 20 августа 2018 года и вернуться на Землю 21 мая 2019 года.

В отличие от других компаний, требующих на полет к Марсу значительных инвестиций извне, американский мультимиллионер основную часть расходов берет на себя и выступает донором для разработок, необходимых для успешности этой миссии. Также планируется привлечение частных пожертвований и соучастие благотворительных фондов. Тито на конференции сообщил, что уже выделил деньги, которых «хватит на первые пару лет работы — до конца 2014 года». На конференции же начался сбор средств, и сообщают, что первые 10 долларов внес 6-летний мальчик, назвавший миссию «Мой Аполлон».

Основная заявленная цель «миссии Америка» — «генерировать новые знания, опыт и дать импульс следующей великой эпохе освоения космического пространства. Она предназначена призвать всех американцев снова поверить в величие нации через осуществление трудных деяний, и в то же время вдохновить и мотивировать молодых людей получать образование в области науки, технологии, инженерии и математики (STEM)». Поэтому Тито важно, что это будет «американский проект, и члены экипажа должны быть гражданами США». Джонатан Кларк, специалист по космической медицине, сказал, что «предпочтительнее, чтобы экипаж состоял из супружеской пары».

3-го марта на аэрокосмической конференции IEEE Деннис Тито и его команда представят обширный доклад «Технико-экономического анализа для пилотируемой свободно возвращаемой миссии к Марсу в 2018 году", уже доступный онлайн на сайте фонда.

Основой миссии является использование ракеты-носителя SpaceX Falcon Heavy для запуска космической капсулы.
.

Полет к Марсу и возвращение на Землю предполагается по оптимизированной возвращаемой гравитационной траектории.
.

Экипаж облетит Марс, и в течение 10 часов будет наблюдать его ночную сторону с ближайшего расстояния примерно в 100 км.

Подобный принцип успешно использовался для первого пилотируемого полета к Луне. «Особенность этой миссии заключается в ее простоте. Она не предусматривает больших рисков и опасных маневров космического корабля, который не будет входить в марсианскую атмосферу» — сказал Тито на конференции.

Для возвращения капсулы впервые для пилотируемой миссии будет использоваться принцип аэродинамического торможения об атмосферу Земли. Через десять дней после аэродинамического торможения капсула Dragon вернулся бы снова на Землю на скорости 14,2 км / сек — самый быстрый спуск экипажа космического корабля в истории. Поэтому миссия потребует некоторых дополнительных исследований системы защиты, в первую очередь — тепловой защиты. Для этого компания Paragon и фонд Вдохновение Марс уже подписали соглашение с космическим Центром NASA Ames Research, заплатив 100 тысяч долларов за начало работ.

Миссия основывается на существующих разработках и доступных в ближайшее время, и планируется весьма аскетично: «предполагается удовлетворить лишь основные потребности человека, чтобы поддерживать метаболические процессы двух человек 70 кг, со скоростью метаболизма 11,82 МДж / сут. Комфорт экипажа ограничивается потребностями выживания… минимум одежды и средств гигиены». Окончательная архитектура миссии еще не утверждена. Возможно, будет использован надувной модуль в носовой части капсулы — подобный тому, который частная компания Bigelow Aerospace установит на Международной космической станции (МКС).

Полет не предполагает скафандров и выхода из космического корабля, что требует установки всех систем жизнеобеспечения внутри, и возможно делает добавление внешних надувных модулей проблематичным. Какой бы дизайн не был принят, в любом случае в корабле будет тесно. Весь аппарат должен быть выведен на орбиту с одного запуска, что существенно ограничивает полезный груз. Миссия, требующая более одного запуска, резко возрастает в цене и сложности.

Стоимость миссии еще не определена окончательно и оценивается до 500 миллионов долларов, эксперты говорят о миллиарде (стоимость миссии Curiosity — 2,5 млрд долларов). И в отличие от других космических проектов, Тито очень богатый человек, готовый выписать несколько довольно крупных чеков, что повышает доверие к миссии. Для Денниса Тито это уже не первое вложение в космос. Он стал первым космическим туристом в 2001 году, заплатив за это 20 миллионов долларов.

Эта миссия не преследует цель извлечения прибыли. Как написано в документе IEEE: «Отправка человека на экспедицию на Марс станет определяющим событием для всего человечества, а также вдохновением для нашей молодежи. Социальные медиа дадут возможность людям осмысленно участвовать в миссии, что, вероятно, делает ее самой привлекательной человеческой деятельностью в современной истории. Миссия будет заниматься одной из самых принципиальных технических задач, стоящих перед человеком в освоении космического пространства, сохранение жизни и продуктивности людей в глубоком космосе».

Но фактор времени не на стороне проекта, и требует очень сжатого графика работ. Чтобы осуществить запуск в январе 2018 года, проект должен быть завершен буквально за год, включая выбор ракеты-носителя, которая к началу миссии должна быть заказана и построена. Окно запуска вещь объективная и задержке не поддается. Оно связано с таким явлением, как противостояния Марса — наименьшее расстояние между нашими планетами.
Простая онлайн программка позволяет наглядно наблюдать взаимные положение Земли и Марса в зависимости от календаря.

Именно на 2018 год приходится Великое противостояние — когда Марс максимально близок к Земле. Предыдущее такое противостояние было в 2003 году, а следующее подходящее для такого полета окно будет только в 2031. Поэтому испытания систем скорее всего будут весьма ограниченными, и невозможно заранее проверить всю их деятельность. Как только аппарат стартует, пути назад не будет, межпланетная миссия имеет только один вариант траектории, имеющей конечным пунктом Землю. Поэтому очень много времени в документе посвящено обсуждению аспектов безопасности и жизнеобеспечения станции и требованиям к надежности обслуживания и ремонта оборудования, что предполагает некоторую его уникальность для этой миссии. Возможно, экономя на весе, откажутся от некоторых систем резервирования, а частный экипаж согласится на этот риск ради первенства увидеть Марс собственными глазами.

Основатель фонда сам лететь на Марс не собирается, но хотел бы дождаться исторического путешествия к Красной планете, следующего важнейшего этапа в освоении человеком космического пространства. NASA планирует осуществить такой полет лишь в начале 2030-х годов. «Я не могу так долго ждать», — сказал Дэннис Тито, которому сейчас 72 года.

Предполагается, что экипажем станет семейная пара, не детородного возраста. Среди первых кандидатов — Тейбер МакКаллум и Джейн Поинтер, входящие в команду Фонда, уже знакомые с длительной изоляцией, когда в 1991-1993 году участвовали в эксперименте Биосфера-2, сейчас им в районе 50 лет.

Основной риск связывают с радиационной опасностью во время полета, от которой людей на Земле защищает магнитное поле. К тому же полет приходится на минимум 11-летнего цикла солнечной активности в период спокойного Солнца. Более того, некоторые прогнозы предполагают в период полета самый низкий уровень солнечной активности за всю эпоху освоения космоса, а значит — уровень солнечной радиации будет минимальным, но максимальным воздействие галактических космических лучей на Солнечную Систему. Защита требует массы и объема, которые драгоценно малы для данной миссии. Скорее всего, в качестве радиационной защиты будут использоваться водяные экраны.

С длительной невесомостью за 50 лет пилотируемых полетов уже научились справляться, как с помощью специальных физических упражнений, так и фармакологически. На сегодня самый длительный космический полет составил 437 дней, и 501 день всего на пару месяцев больше, что уже не является проблемой.

Что касается психологических проблем длительной изоляции в тесной капсуле посреди космического пространства, миссия предполагает наземное моделирование условий полета в течение минимум полугода, а готовиться экипаж к старту будет за год до полета. В любом случае, экипажу будет не до рефлексии — все время полета заполнят научными исследованиями для NASA и других институтов — ведь впервые человек покинет магнитное поле Земли и выйдет в глубокий космос, к которому у ученых есть много вопросов.

И осуществление этой миссии, хоть и смертельно рискованной, позволит получить множество ответов на вопрос о возможности выхода человечества из колыбели Земли, и стимулирует новый виток развития аэрокосмоса, как частного, так и государственного.
Пока неясно, как повлияет на перспективу полета активно обсуждаемое сейчас в сети потенциальное столкновение кометы C/2013 A1 с Марсом, которое может произойти в октябре 2014 года, которое хоть и маловероятно, но довольно масштабно по своим гипотетическим последствиям.

В недавнем моем посте возникла дискуссия о перспективах частной космонавтики. Обратим внимание, что и финансирование этой экспедиции осуществляется частным лицом, и значительная доля компаний, играющих ведущую роль в ее осуществлении — и Paragon, и SpaceX, и Bigelow Aerospace — это частные компании.

То, чего не могут в настоящее время государственные космические агентства, откладывающие и растягивающие свои космические программы на десятилетия, частные корпорации планируют осуществить в рекордно короткие сроки. И мы можем пронаблюдать весь процесс от старта проекта до запуска пилотируемого космического аппарата к Марсу в обозримом будущем.

По материалам (http://www.spaceref.com/news/viewnews.html?id=1699 и др.)