Люди на Марс. Це величезний крок - пройти з низької орбіти Землі, потім місячних посадок, а потім аж до Марса, мандрівка сотнями мільйонів кілометрів і принаймні 2 роки.
Але є два місця, з якими люди можуть їхати, які є кроком між Землею та Марсом. Базові табори, які дозволяли б нам зібрати наші ресурси в відносній безпеці, перш ніж спуститися в цю гравітацію.
Я говорю про місяці Марса: Фобос і Деймос.
Весь фокус на Марсі, і з поважних причин, це майже єдине місце, яке нагадує Землю в Сонячній системі. Він має приблизно однакову тривалість дня, полярні шапки вуглекислого газу та водяного льоду та денні температури, які можуть бути майже розумними.
Але ми також бачили, що Марс їсть космічні кораблі на сніданок. Із 18 космічних кораблів, яким було дано завдання висадитись на поверхню Марса, лише 9 насправді знищили її безпечно і фактично змогли виконати свою місію.
Це 50% Чи готові ми ризикувати життями половини людей, яких ми відправляємо на Червону планету?
Не кажучи вже про посилення висадки більш важких корисних навантажень на Марс, наповнених м'якими і скупими людьми. Я зробив ціле відео про те, чому це так складно. Перевірте це тут.
Але два місяці Марса, Фобос і Деймос пропонують цікаву альтернативу. Замість того, щоб прямувати безпосередньо із Землі на поверхню Марса, людство могло створити станцію на цих скелястих місяцях, базовий табір, для серйозної та безпечнішої спроби на Марсі.
Фобос - більший з лун Марса і за його найдовший розмір - 27 кілометрів. За складом він схожий на астероїд типу С або вуглекислий хондрит. Планетарні вчені вважають, що це був або захоплений астероїд, або сміття від давнього удару давно. Він покритий дрібним порошком, виготовленим з еонів мікрометеоритного удару, і не має абсолютно ніякої атмосфери.
Місяць орбітує над Марсом на висоті 5,989 кілометрів, і для завершення орбіти навколо планети потрібно всього 7 годин і 39 хвилин.
Deimos менший, всього 15 кілометрів в його довгій частині, і орбітує Марс кожні 30 годин на набагато більшій висоті 23,460 кілометрів.
Отже, що знадобиться для створення бази на цих місяцях, і чому це краще, ніж просто їхати прямо на Марс.
Незважаючи на те, що він менш масивний, ніж Земля, Марс все ще має значну гравітацію. Для того щоб перейти з поверхні Марса на низьку орбіту, вам потрібна зміна швидкості 3,6 км / с. І якщо ви хочете повернутися з Марса назад на Землю, вам потрібна зміна швидкості 6 км / с.
У 2015 році троє інженерів з NASA JPL запропонували «Мінімальну архітектуру для місій людей на Марс», запропонувавши низку місій, які спочатку встановлять пляж на одному з лун Марса, перш ніж відправити людей на планету.
Вони припустили, що кампанія по відправці людей на Марс буде розбита на чотири основні етапи. По-перше, місії будуть відправлені в Фобос для створення інфраструктури на Місяці. Далі космонавти зійдуть на поверхню протягом місячного перебування. Тоді буде проведена більш тривала однорічна експедиція. І нарешті, був би перехід до постійної присутності на Марсі.
Налаштування присутності на Phobos вимагало б чотирьох запусків системного блоку Space Launch 2, але SpaceX Starships також добре працюватиме. Перші три ракети неслимуть запаси, місце проживання Фобоса та зворотний транспорт для повернення космонавтів додому. Четвертий запуск здійснить на Марс капсулу Оріона з чотирма космонавтами, слідуючи траєкторії від 200 до 225 днів, щоб довести їх до Фобоса.
Астронавти жили б на станції Фобос близько 500 днів, займаючись наукою про Фобос. Тоді вони повернуться додому, можливо, навіть з візитом в Деймос на зворотній дорозі, забираючи ще 250 днів, щоб повернутися.
Виходячи з уроків, отриманих у місії Фобос, фактична посадка на Марс зайняла б ще шість пусків СЛС. Буде більше запасів і посадковий апарат Марса, що має 75 тонн, який би чекав на високій орбіті Марса.
Нарешті, екіпаж запуститься, здійснить подорож до станції Фобос і потім підготується до посадки на Марс. Коли умови були правильні, два екіпажі переселяться на спусковий транспортний засіб і приземляються на Марсі, витрачаючи на поверхню близько місяця, а інші два космонавти залишаться на Фобосі.
Перша людина ступила б на поверхню Марса, якийсь час у 2030-ті чи 2040-ті роки.
В кінці місяця вони піднімаються на підйомному транспортному засобі, повертаються до Фобоса, і тоді всі космонавти знову повернуться додому.
При всьому випробуваному та доведеному, на Марс запуститься більше ракет, несучи більше запасів для станції Фобос та зростаючої бази Марса, а космонавти здійснюватимуть багаторічні експедиції на Марсі.
І врешті-решт, на Марсі буде присутня постійна присутність екіпажів, що перекриваються в Фобосі, на зростаючій базі Марса та в дорозі.
Я знаю жарт, який ви збираєтеся скласти, що SpaceX надсилатиме Starships на десятиліття раніше, і весь цей процес не має значення. Ха-ха-ха, дурні NASA.
Можливо, але Марс абсолютно ворожий людському життю, сьогодні там абсолютно немає інфраструктури, і ніхто до кінця не продумав тисячі деталей, необхідних людям, щоб там постійно вижити.
Минуємо сотні днів з нашими найшвидшими ракетами, і кожен, хто дійде на Марс, не зможе порятунку, якщо щось піде не так.
А коли мова йде про Марс, потрібно припустити, що справи йдуть не так.
У будь-якому разі, якщо Starship дійсно літає, NASA просто стає замовником, і виконує ці місії дешевше, швидше, з більшою надмірністю та безпекою.
Пам'ятайте, що NASA є найбільшим клієнтом SpaceX.
Виявляється, Фобос може насправді зробити ідеальне місце для часткового космічного ліфта. У роботі 2003 року під назвою «Колонізація космосу за допомогою космічних елеваторів з Фобоса» інженер NASA Леонард Вайнштейн розглядав можливість цієї ідеї.
Тетеру можна було опустити вниз від Фобоса, закінчуючи трохи вище атмосфери Марса. З поверхні Марса кінцевий прив’язок рухався б через небо зі швидкістю лише півкілометра на секунду, проходячи над плямою на Марсі двічі на день.
Корисні навантаження можуть бути запущені з поверхні Марса і захоплені нижнім кінцем тетера, а потім перенесені до Фобоса протягом приблизно двох днів. Другий ліфт навіть міг перевозити матеріал до орбіти Деймоса.
І я знаю, це звучить надзвичайно екстремально, але коли ви думаєте про орбітальну механіку, для перенесення матеріалу з Фобоса на місячну орбіту потрібно фактично менше енергії, ніж це для отримання її з поверхні Місяця.
У презентації 2013 року інженер Lockheed Martin Martin Джош Хопкінс запропонував Фобосу та Деймосу визначити перше місце для дослідження людьми, і зробив випадок, що Деймос ще кращий.
І Фобос, і Деймос виявляються прив’язаними до Марса, а це означає, що вони завжди показують однакове обличчя на поверхні планети. Астронавти, розміщені на одній з цих лун, зможуть здійснювати телеоперацію на роверах та зразкові місії повернення, по суті, без затримки.
Зі своєї великої висоти Деймос фактично бачить більше поверхні Марса, ніж Фобоса, 98% планети видно з Місяця. Своє повільніший шлях через небо Деймос мав би можливість спілкуватися з поверхнею майже 60 годин безперервно, тоді як Фобос ковзає по горизонту кожні 4,2 години.
Регіони поблизу північного полюса Деймоса знаходяться під постійним сонячним світлом, а також мають постійний погляд до поверхні Марса.
Дістатися до Деймоса і з нього було б насправді простіше, потребуючи приблизно 400 метрів на секунду менше зміни швидкості.
Отже, уявіть все, що я сказав для місії у Фобосі, але замініть це замість Деймоса.
Але якщо ми дійсно хочемо залишитися, ми захочемо тунель в Deimos. Про це стверджує Джим Логан, співзасновник інституту космічних підприємств. Під час нещодавньої презентації на конференції в Сіетлі про космічне врегулювання, Логан припустив, що слід створити постійне середовище існування в Деймос.
Я не був там на семінарі, але Алан Бойл з Geekwire був, і він зробив цю круту фотографію розмови Логана. За словами Логана, оригінальна ідея для циліндра O'Neill недооцінювала лише те, наскільки потрібно випромінювання приблизно на третину. Тож пам’ятайте, коли я сказав, що для створення O'Neill Cylinder потрібно 45 000 запусків Starship, виявиться, що нам може знадобитися 150 000.
Але має бути можливість прокопати тунель прямо через центр Деймоса, від кінця до кінця, можливо, подзвоніть Бордовій компанії Ілона Муска виконати роботу. Внутрішня частина Deimos вважається пористою, і інженери знайдуть запаси водного льоду, дорогоцінних металів та мінералів під час їх викопування, які б підтримували майже будь-яку масштаб бази.
Це навіть може бути досить великим розміщенням обертових місць існування всередині Місяця, щоб забезпечити штучну гравітацію мешканцям. Розташуйте сонячні батареї на полюсах, де вони потраплять майже до вічного сонячного світла
Все це зосереджене на Марсі, але нам належить зробити так, щоб місяці Марса, Фобоса і Деймоса послужили першими місцями, які ми відвідуємо в регіоні. Потім, коли у нас хороший солідний базовий табір, ми робимо серйозну спробу на Червоній планеті.
