Кредит зображення: NASA
14 січня президент Джордж Буш виступив у штаб-квартирі NASA, виступивши з новою стратегічною орієнтацією для американського космічного агентства. Незважаючи на те, що деякі початкові ідеї щодо впровадження нової космічної політики можна і слід суттєво вдосконалити, загальна політика, очевидно, являє собою важливий і давно назрілий крок у правильному напрямку американської космічної програми. Тому керівний комітет Товариства Марса вітає нову політику, представлену в Директиві Президента під назвою «Оновлений дух відкриття». і наполегливо закликає Конгрес надати необхідні кошти для перших кроків, що вимагаються для програми протягом наступного фінансового року.
Наш аналіз важливих сильних та необхідних напрямків для вдосконалення нової політики представлений нижче.
Аналіз
Як зазначалося, нова космічна політика Буша пропонує як можливості, так і підводні камені тим, хто зацікавлений у подальшому дослідженні та розширенні людства в космос взагалі, і на Марсі зокрема. Хоча це не означає початок фактичної програми «Місяць / Марс», оскільки майже всі серйозні витрати на апаратні системи, крім капсули екіпажу, відкладаються адміністраціям, які вступають на посаду в 2009 році або після неї, це фактично очищує ґрунт для ініціювання такої програми програма у випадку нахилу адміністрації 2009 року. Він також забезпечує певну кількість вільної енергії, яка при правильному поводженні в період 2004-2008 років може бути використана для того, щоб забезпечити появу потужної ініціативи з розвідки людини протягом строків адміністрації 2009 року.
У своїй промові Буш переосмислив мету американської космічної програми як «встановлення присутності людини у всій Сонячній системі». Це твердження може комусь здатися просто риторичним процвітанням, але воно насправді має важливе конкретне програмне значення, оскільки воно легітимізує витрати НАСА на підтримку розвитку технологій на дослідження людини Місяця та Марса. Такі витрати були заборонені в попередньому порядку, і протягом останніх десяти років технологи, які шукають фінансування для важливих технологій розвідки Місяця та Марса, повинні були виправдати їх аргументацією їх цінності для інших встановлених програм, таких як програма роботизованих розвідок під керівництвом JPL. або МКС. Це унеможливило отримання достатнього фінансування для багатьох технологій, таких як планетарне використання природних ресурсів (ISRU), і призвело до катастроф, таких як багатообіцяюча програма надувного житла під керуванням АТ «Трансхаб», яка була зірвана під час відкриття, що планетарна Робота з технологіями розвідки проводилася під прикриттям МКС, що призвело до скасування працівниками конгресу. Саме тому в Марсовому суспільстві з моменту його засновницької конвенції в 1998 р. Було проведено кампанію щодо створення лінійки NASA для підтримки розвитку технологій розвідки людини, щоб така діяльність могла відбуватися відкрито. Ініціатива Буша цілком досягає цієї мети за умови здорового початкового фінансування програми. З цієї причини, якщо немає іншого, хід Буша слід розглядати як надзвичайно позитивний розвиток.
Нова політика також створить програмну організацію в штаб-квартирі NASA під назвою Code T, яка значно підвищить рівень зусиль NASA щодо розробки ефективних планів дослідження планети людини. Це також вітається розвиток.
Крім того, політика Буша також забезпечує основу для включення вимог до досліджень у галузі розвідки людини до розробки робототехнічних планетарних місій. В кінці дев'яностих років представники відділу розвідувальних місій людини в АТ намагалися використати можливості польоту на борту десантно-дослідницьких машин Марса, очолювані JPL, але оскільки дослідники АТ не мали ні мандату, ні грошей, вони не мали ані сили, ані коштів для резервного копіювання. їхні прохання, і відповідно їх розглядали. Відповідно до нової космічної політики, мандат та кошти повинні бути доступні для підтримки досліджень, пов'язаних з дослідженнями людини, та експериментів з польотами технологій на робототехнічних місячних та планетарних космічних кораблях. Це може дозволити таким полезним навантаженням летіти як платні клієнти на борту наукових космічних кораблів, що спонсоруються JPL / Code S, або, як альтернатива, підтримати фінансування робототехнічних апаратів, керованих програмами розвідки людей, основною місією яких буде надання інженерних даних для програми розвідки людини, з іншими науковими навантаженнями, що здійснюються на просторі.
Політика Буша також визначає, звідки надійдуть кошти, необхідні для підтримки справжньої ініціативи з розвідки людини, щоб переспрямувати існуючий бюджет космічного човника та МКС. Наразі бюджет Шаттла складає близько 4 мільярдів доларів на рік, тоді як бюджет МКС складає від одного до двох мільярдів. Ця сума в розмірі 5-6 мільярдів доларів на рік є більш ніж достатньою для того, щоб змусити людей і на Місяць, і на Марс протягом десяти років фактичного запуску програми. Таким чином, ініціатива може бути здійснена в рамках існуючого бюджету НАСА в розмірі близько 16 мільярдів доларів на рік в 2004 доларах, рівень, який підтримуються президентами та конгресами більшості політичних партій протягом останніх чотирьох президентських термінів. Таким чином, фінансова основа програми чітка, і не є бюджетом, ані в чомусь фантастичною.
У своєму виступі Президент запропонував усім країнам приєднатися до Сполучених Штатів у рамках запропонованої програми. Ми вітаємо це твердження, оскільки ми повністю погоджуємось з тим, що розвідка та заселення Сонячної системи - це велика мета, яка може допомогти зблизити людство, гідного та вимагає мобілізації найкращих талантів усіх народів Земля.
З різних політичних та дипломатичних причин політика Буша затримує припинення завершення роботи шатла і МКС до 2010 року, тим самим затримуючи істотну програму розвідки людини до приблизно цього часу. Таким чином, вибір щодо того, чи дійсно можна запускати програму розвідки Місяця чи Марса, і яким має бути його темп чи цілі, фактично покладений на руки адміністрації 2009 року.
Заслуга цього рішення є дискусійною. Однак ключовим моментом є те, що адміністрація 2009 року матиме вибір. Пояснюючи, що основна мета програми космічного польоту людини полягає в тому, щоб дозволити людям ЛІТУВАТИ ПРОСТИЙ ПРОСТІР (бачення епохи Аполлона) досліджувати інші світи, а не дозволяти людям ДОСВІДНОМИ ПРОСТОРІ (бачення епохи Шаттла), політики Буша чи слід підтримувати його або його переобрання, або узгодження цього питання альтернативної адміністрації 2005 року) фактично перешкоджає прихильності НАСА до човни другого покоління («Шаттл 2») як своєї наступної великої програми. Нещодавно, як кілька місяців тому, значні угруповання в космосі космічної політики як конгресу, так і НАСА прогнозували таку програму "Шаттл-2", як наступний великий проект агентства після МКС. Якби це сталося, майбутнє виглядало б так: теперішнє десятиліття споживалося б повернення човни в політ і будівництво МКС. Наступне десятиліття буде присвячене продовженню життя човника та розвитку шатла 2. 2020-й рік буде тоді повторенням 1980-х років, намаганням зробити «Шаттл-2» оперативним, що призведе до прийняття рішення в 2030 році про наступний великий проект , який, мабуть, був би МКС-2. На щастя, це? День бабака? Сценарій вічного застою в космосі тепер обмежено.
Рішення стягнути з себе відповідальність за реалізацію та, таким чином, контроль, над адміністрацією 2009 року обіцяє зробити наступні п’ять років надзвичайно цікавим часом для космічних прихильників. У своїй промові пан Буш визначив розширення людини у Сонячній системі як мету НАСА та висунув ідею місячної бази, ініційованої до 2020 року, як стратегію, завдяки якій можна досягти цієї мети. Це один план, але в наступні п’ять років інші плани будуть висунуті на розгляд політичного класу як ефективний засіб, завдяки якому бажана загальна мета може бути досягнута з максимальною швидкістю, надійністю та мінімальними витратами. Таким чином, велика дискусія щодо того, якою має бути стратегія досягнення Місяця та планет, не була закрита промовою Буша, а відкрилася.
Перемога в цій здоровій битві ідей перейде до тих людей, які переконують гравців не лише сьогодні, але й 2009 року і далі, у заслугах своїх концепцій. Суспільство Марс вітає цей виклик і прагне активно брати участь у цій дискусії, щоб внести свій технічний досвід та донести до розуміння політичний клас, технічну спільноту, пресу та громадськість, що в контексті нової космічної політики , що найближчим часом дослідження Марса людини є здійсненним, доступним та справді гідним необхідних зусиль та ризиків.
При переході від одного виду космічної програми до іншого слід докласти максимум зусиль для запобігання непотрібного пошкодження цінних частин старої програми. Рішення, оголошене штаб-квартирою NASA наприкінці минулого тижня, відмовитись від запланованої місії "Шаттл" для модернізації та відновлення космічного телескопа Хаббла (HST) є прикладом помилки, якої потрібно уникати. Спектрограф космічного походження та широкоформатна камера 3, розроблений для того, щоб наблизити HST до повного потенціалу, вже побудований і випробуваний, і обіцяє величезний науковий прибуток після доставки на орбіту. Якби план Буша негайно зупинився на Шатлі та заощадив 24 мільярди доларів, необхідних для його експлуатації до 2010 року, щоб негайно розпочати програму Місяць / Марс із значним фінансуванням, це було б одне. Але враховуючи рішення повернути Шаттл до польоту, скасування оновлення Хаббла дозволить заощадити лише близько 200 мільйонів доларів, або 1% бюджету програми "Шаттл", знищуючи при цьому близько 90% його наукової цінності. Це вкрай нерозумно.
Аргументи безпеки не будуть вимиті; якщо човник достатньо безпечний для польоту на МКС, його достатньо безпечно для виконання своєї місії до Хаббла. Дійсно, хоча місіям Шаттла на Хабблу може не вистачати на орбіті безпечного притулку МКС, низький нахил польотів Хаббла дозволяє запускати аборти в теплі тропічні води, де шанси на виживання екіпажу набагато кращі, ніж у холодних північноатлантичних абортах сайти, необхідні для запуску ISS. Більше того, важко зрозуміти, наскільки агентство, яке є надто небезпечним для здійснення місії "Трансфер до Хаббла", може бути серйозним при розгляді місії на Місяць або Марс.
Скасування місії Хаббла, таким чином, можна охарактеризувати лише як серйозна помилка, очевидно допущена в ім'я бажання виявитися «вирішальним»? відриваючись від старої парадигми на користь нової. Окрім шкоди, завданої астрономії, для новонародженої космічної політики немовляти було б дуже погано починати своє життя з такого неприємного запису. Ні за яких обставин не слід сприймати імовірну наявність космічного телескопа Джеймса Вебба як обґрунтування відмови від Хаббла. Це було б повторити помилку, зроблену NASA у відмові від Сатурна V для нібито вищого шатта, або Skylab для МКС? помилки, які повертають космічну програму десятиліттями в десятки мільярдів доларів. Якщо керівництво НАСА не побачить причини в цьому питанні, Конгрес повинен вжити сильних заходів, щоб скасувати це дуже погане рішення.
Технологічні питання
Правильний спосіб зробити програму, цілі якої охоплюють як постійну місячну базу, так і людські дослідження Марса, - це розробити набір транспортного обладнання, яке може виконувати людські місії на Марсі, модифікований модульний підмножина якого може використовуватися для підтримки місячних. Таким чином, підійти до проблеми може заощадити багато часу та грошей, оскільки потрібно розробити лише один апаратний набір замість двох. Це також максимально збільшує значення Місяця як полігону для Марса, оскільки при такому підході до Місяць місії виконуватимуться за допомогою апаратури Марса і служать безпосередньо для того, щоб витрусити його. За умови прийнятого підходу програма, розпочата в 2009 році, може легко досягти пілотного місячного посадки до 2015 року та запустити першу людську експедицію на Марс до 2018 року. Створення постійної місячної бази та продовження місій на Марсі можуть відбуватися одночасно. Оскільки запускати на Марс можна тільки в будь-якому випадку, наслідки запущених одночасних програм є просто тим, що швидкість запуску місячної програми дещо зменшиться протягом років запуску Марса. Одночасні програми запуску також послужили б мінімізувати витрати на пуск за рахунок максимізації темпів виробництва ліній з випуску ракет, оскільки вартість запуску обладнання для запуску ракетних транспортних засобів збільшується лише незначно з більш високими темпами виробництва. Щоб використати мирську аналогію, потрібно приготувати два стейки замість одного зовсім небагато праці, якщо ви готуєте їх обидва одночасно. У виробництві ракет-носіїв ця кухонна притча тримає ще більше сили, оскільки витрати на працю переважно переважають над матеріалами.
У контексті такої добре спланованої програми Місяць / Марс існують певні технології, які є суттєвими. Ми звертаємось лише до двох найважливіших підсилювачів важких підйомників та ISRU.
Підсилювачі важких підйомників
Основний технічний інструментарій, необхідний для забезпечення місячних баз та місій на Марсі, - це важкий підйомний транспортний засіб з верхньою ступенем водень / кисень, здатний кидати корисні навантаження в 50-тонному класі на надмонтажному або транс-марсовому вприскуванні. Це та здатність, яку демонстрував Сатурн V. протягом 1960-х років. Коли такий транспортний засіб буде доступний, місячні місії в обидва кінці або одностороння доставка житла та інших важких навантажень на поверхню місяця можна легко здійснити за допомогою одного пуску. Пілотовані місії на Марсі також можуть бути виконані за допомогою декількох дискретних запусків Транс-Марса такої системи без набору на орбіті, як показано планом Mars Direct (Зубрін і Бейкер, 1990), планом місії Стенфорда (Lusignan, et al. 1992 р.) Або Довідкова місія ЗАТ 3 (Weaver et al, 1994).
Такі системи запуску класу Saturn V можуть бути легко створені в цей момент шляхом перетворення штабелю запуску через усунення орбіти та його заміни на верхній ступінь LOx / H2, або створення нових суцільних рідких рушійних систем. Нещодавно Марсові товариства було показано плани однієї великої аерокосмічної компанії щодо розвитку своєї існуючої лінії підсилювачів середнього підйому для створення сімейства модульних підсилювачів великого підйомника з корисними навантаженнями, що перебувають через чверть, половину та повні можливості Saturn V. Виходячи з досвіду цієї компанії з попередніми успішними розробками ракет-носіїв, всю програму розвитку для створення всієї родини бустерів можна було виконати за п'ять років, вартість розробки - близько 4 мільярдів доларів. Повторна вартість запуску для дизайну системи класу Saturn V становила 300 мільйонів доларів за запуск, або менше 1000 доларів / фунт за доставку корисного вантажу до LEO. Методи створення таких сімей бустерів очевидні для досвідчених інженерів ракет-носіїв, і ми не сумніваємось, що конкуренти цієї компанії мають плани створення подібних апаратних комплектів із порівнянними витратами та графіками розробки.
Твердження певних експертів, протилежних будь-якій ініціативі розвідки про те, що новий підсилювач важких підйомників коштуватиме десятки мільярдів, можна легко виявити, що фактично немає підстав. Такі важкі підйомники також мали б багато застосувань поза програмою дослідження людини.
ІРУ
Як місячні бази, так і експедиції на Марс отримують велику користь завдяки використанню методів використання in situ (ISRU) для виробництва зворотного палива, людських витратних матеріалів та пального для транспортних засобів та кисню для використання в розширених завданнях на планетарній поверхні. Масова економія місії або на місячних базах, або на місіях на Марсі в результаті ISRU була продемонстрована в численних дослідженнях і значно перевищує ту, що пропонується вдосконаленими концепціями приведення в рух із значно більшими розробками та постійними витратами на систему.
Ефективні ІРУ потребують як систем хімічної обробки, так і надійних джерел енергії, для яких космічні ядерні системи пропонують найбільшу перспективу. Тому ми щиро вдячні адміністрації за проект «Прометей» зі створення таких космічних ядерних систем. Однак ми зауважимо, що до цих пір єдиними застосуваннями, розглянутими NASA для своїх космічних ядерних систем, були енергетика космічних кораблів та ядерне електричне приведення в експлуатацію (NEP). Не відкидаючи важливого значення НЕП для роботизованих місій зовнішньої Сонячної системи та інших місій, пов'язаних з великими змінами швидкості, що здійснюються протягом тривалих часових рамків, ми зазначимо, що розмір блоків НЕП, необхідних для постачання рушійних робіт для розвідувальних місій людини, становить близько 10 000 кіловат. Навпаки, при використанні для отримання хімічних палив на планетарних поверхнях необхідний розмір реактора для підтримки дослідження людини зменшується до приблизно 100 кіловат. Це тому, що набагато менший реактор, розташований на планетарній поверхні, роблячи пропелент, може випромінювати енергію протягом тривалого періоду до польоту, зберігати її як хімічний випар, який потім може вивільнити енергію так швидко, як це потрібно в умовах польоту. Масові вантажі місії, досягнуті такими варіантами хімічного рушія, які підтримуються ISRU, більші, ніж пропоновані NEP, тоді як для місій внутрішньої сонячної системи час польоту менше (на два порядки менше, ніж для застосування місячних). Крім того, підтримувані ІРУ хімічні системи можуть використовуватися не тільки для передачі орбіти, але і для планетарного сходження.
Таким чином, хоча космічна ядерна енергетика сприяє ІСРУ, саме ISRU значно знижує витрати і збільшує значення космічної ядерної енергетики для підтримки розвідки людини. Таким чином, дві технології слід проводити паралельно, і відповідна частка бюджету Прометея застосовуватиметься для приведення програм ІРУ космічної ядерної енергетики до стану польоту, а також для підтримки роботизованих місій, що демонструють таку технологію на Місяці та Марсі.
Крім того, в програму «Прометей» повинні бути записані вимоги, щоб гарантувати, що розроблені енергетичні системи сумісні для роботи на поверхні Місяця та Марса, оскільки їх використання на планетарній поверхні для виробництва палива та витратних матеріалів є, безумовно, найбільш вигідним методом використовуючи їх для підтримки короткочасного дослідження космосу людини, і їх сила потрібна на поверхні для підтримки базових операцій у будь-якому випадку.
Таким чином, і технологія ISRU, і розробка ракетобудів важких підйомників повинні стати центральними пріоритетами зусиль Кодексу T на найближчий період.
Інші системи повинні бути розроблені з аналогічною турботою про максимальну спільність обладнання та технологій у місячних та місійних програмах Марса.
Політичні наслідки
Потік подій, приведений в рух новою космічною політикою, створить точку вирішення приблизно в 2009 році, яка запропонує три альтернативи для майбутніх дій. Це;
1. Адміністрація 2009 року могла б взагалі відмінити програму Місяць / Марс і просто використати розвідувальний транспортний засіб екіпажу (CEV) як капсулу, запущену на верхніх витратних матеріалах, як спосіб продовження відвідування МКС. Це призведе до розширеної програми МКС типу Mir, що проводиться за меншими витратами, ніж це можливо, за допомогою запусків «Шаттла», але без помітної мети. Це призвело б до застою в космосі впродовж тривалого часу, коли таке програмне рішення панувало, і ймовірне ретрогресія на важкому підйомі, ІСРУ та інших програмах, необхідних для дослідження людини.
2. Адміністрація 2009 року може прийняти рішення про продовження відповідно до ідеї будівництва місячної бази, починаючи з 2020 року, не турбуючись про місію на Марсі, за винятком заявляти про те, що місячний досвід, без сумніву, буде корисним пізніше, коли інші задумуються про те, щоб поїхати на Марс. Це призвело б до розробки переважно несумісного апарату місячної програми (крім бустера), що зробило б необхідним розпочати розробку цілого нового апаратного набору приблизно до 2030 року, а можливо, і до 2040 року, враховуючи бюджетні труднощі, які створила б така окрема місячна програма, імовірно, що перша посадка на Марс не відбудеться до середини 21 століття. З іншого боку, враховуючи обмежений інтерес, що надається повторними тупиковими місячними експедиціями, програма може просто закінчитися.
3. Адміністрація 2009 року може вирішити запустити програму "Люди на Марс" з метою досягнення Марса протягом десяти років, з експедиціями на Місяць з використанням модифікованого підмножини апаратури для польоту Марса, починаючи приблизно з 7 року програми. Тому що лише один апаратний комплект їх потрібно було б розробити замість двох, а оскільки в аерокосмічній вартості дорівнює людям у часі, це представляє значно нижчий затрат на підхід до досягнення цілей, викладених у новій космічній політиці, ніж альтернатива (b). Більше того, це єдиний підхід, який призведе до того, що дослідники людини будуть ходити по Марсу протягом робочого життя будь-якої дорослої людини сьогодні.
Тому вкрай важливо, щоб кожен, хто бажає побачити, як людські дослідження Марса стали реальністю, зробити все можливе для боротьби за сміливий курс, представлений варіантом C. У лабораторіях та інженерних організаціях, пресі, класі та в залі комітету, в Арктиці та в пустелі, в залах конгресу, і в усіх місцях громадської думки, починаючи від книг і технічних робіт до інтернет-груп новин і радіо пізньої ночі, кожен повинен буде відігравати свою роль.
Відчинені двері, і битва ідей, які визначатимуть форму майбутнього людини на довгі роки, тепер справді поєдналася. Куди це призведе, ми вирішуємо. Протистояння, що два тижні тому були просто гіпотетичними дискусіями серед космічних активістів, тепер увійшло в центр політичного дискурсу. Ми вітаємо виклик. Оскільки причина є нашим свідком, а відвага - це наш путівник, ми переможемо.
Оригінальне джерело: News Release Mars Society
