Полет на марс

Когда запланирован первый полет людей на Марс

Космические корабли на соседнюю планету планируют запустить Роскосмос, НАСА (США) и ЕКА (Европа).

Несмотря на успешное проведение международного 500-суточного эксперимента с искусственной изоляцией «Марс-500», главы космических агентств не называют определенной даты полета.

Подготовкой к полету занимаются не только космические агентства разных стран, но и частные компании.

Mars One планирует высадить первых людей на планету в 2027 году. Space X, предположительно, доставит человека на Марс в 2024 году. Исследовательский центр им. Эймса разрабатывает проект отправки в 2030 году людей на Марс без возвращения на Землю.

Другие страны пока не разрабатывают план полета на эту планету, что связано с недостаточным развитием космической отрасли.

Некоторые страны вообще отказались от полетов. Совет по религии ОАЭ категорично высказался о полетах на Красную планету как о форме самоубийства и запретил своим гражданам лететь до Марса.

Планы России

Как и другие жители Земли, русские на Марсе никогда не были. Но российские ученые активно занимаются подготовкой к полету.

По плану ракета, названная «Содружество», эффективна по энергозатратам и грузоподъемности.

Она будет работать на ядерном топливе и солнечных батареях и сможет перевозить до 65 тонн груза на борту.

В настоящее время Росатом совместно с Роскосмосом занимаются разработкой ядерного электродвигателя.

Как только он будет сконструирован, а это планируется в 2023 году, первые российские космонавты смогут отправиться на Марс.

Ракета Содружество (иллюстрация из открытых источников)

Планы Америки

Первые планы по полету на Марс предлагались еще при Джордже Буше, но из-за больших финансовых затрат они были не были реализованы.

В 2015 году НАСА разработала новый план полета на Марс.

План состоит из нескольких этапов:

1. Добыча полезных ресурсов на Луне, а именно топлива, кислорода, воды и строительных материалов. Эти запасы с помощью ионных тягачей будут доставлены на марсианскую орбиту.

2. Колонизация Марса с использованием ее ресурсов. По другому варианту плана мини-база будет создана не на самой планете, а на одном из ее спутников – Фобосе или Деймосе. Астронавты проведут на ней год, а затем вернутся на Землю.

В конце 2015 года НАСА начала работу по поиску места высадки астронавтов на Красной планете.

Планы Европейского космического агентства

Европейское космическое агентство составило программу под названием «Аврора», включающую пилотируемые космические миссии на Марс и Луну.

Инициативы частных организаций

Перспективный полет к Марсу является целью нескольких частных организаций.

1. Проект Mars One под руководством Баса Лансдорпа направлен на осуществление полета на Красную планету и основание на ней колонии.

Также предполагается телевизионная трансляция жизни первых поселенцев. Mars One поддерживается Герардом Хоофтом, лауреатом Нобелевской премии в области физики.

Проект Mars One (иллюстрация из открытых источников)

2. SpaceX во главе с Илоном Маском. Первоначально Илон Маск, руководитель SpaceX, в рамках проекта Mars Oasis планировал построить на Красной планете небольшую теплицу для выращивания растений. Но ввиду отсутствия более совершенных энергетически выгодных ракет Mars Oasis был заброшен.

Маском была создана аэрокосмическая компания SpaceX, которая сможет доставить человека на планету. По мере подготовки миссии туда доставят конструкционные элементы будущей базы, а в 2024 году высадятся первые марсиане.

SpaceX — полет на Марс (иллюстрация из открытых источников)

3. Исследовательский институт Эймса разрабатывает проект полета первых людей на Марс в один конец для создания колонии в 2030 году.

По предположениям ученых запланированный полет будет менее затратным по ресурсам, чем полет туда и обратно.

В таком случае космический корабль может перевезти больше груза и людей.

Первые марсиане с помощью небольшого ядерного реактора и высокотехнологичных приборов будут производить кислород, пищу и воду.

Раз в два года, когда планета будет находиться в нужной точке орбиты, американское НАСА будет отправлять корабли с новыми астронавтами.

Зачем лететь на Марс?

Этот вопрос весьма уместен. Стоит ли затрачивать такие большие средства на это? На Земле и без этого немало проблем, которые требуют значительных средств для их решения. Покорение Марса не даст людям на Земле никаких благ и не поможет ничем. Но в плане развития нашей цивилизации, изучение космического пространства, а в частности, соседних планет, тоже имеет свое место в нашем мире, поэтому полет человека на планету Марс важен. Так какие же задачи стоять перед первыми поселенцами?

Первая и основная задача это изучение нашей соседней планеты, напомню, что очень давно Марс был неотличим от Земли, были реки и водоемы, атмосфера и воздух, но по каким-то непонятным пока причинам Марс потерял это все. И задача этой группы людей состоит в том, чтобы изучить нашу соседнюю планету для прогнозирования развития Земли и, если понадобится, вмешаться в развитие нашей планеты, чтобы не получить такие же плачевные результаты.

Полет человека на Марс имеет и вторую причину – иметь запасной дом. Мы все с вами живем на одной планете и есть такие природные и космические силы, которыми мы не можем управлять и которые несут разрушительный характер. К примеру, падение какого-нибудь большого астероида маловероятно, но все же оно возможно и это будет означать закат нашего вида и конец жизни на планете в целом. Да и сами люди являются опасностью для самих же себя. Но будь у нас колония на Марсе это будет выход из данной ситуации. Конечно, придется начать жизнь “с чистого листа” и этот процесс займет очень много времени, но все же это не будет закатом нашего вида и, со временем, человек сможет восстановить все. Мы не должны относиться к этому скептически, может случится любые глобальные катастрофы, а Марс будет для нас вторым домом, вот еще одна причина для чего необходим этот полет.

Люди на Марсе

Третья причина это престиж. Есть много способов поднять престиж у страны, чтобы эту страну начали уважать. Только вспомните, как поднялся авторитет у США после выполнения ряда программ “Аполлон”, пусть у последние программы “Аполлон” уже не были так интересны и люди уже так массово не наблюдали за ними, все равно эта программа дала немалый прирост авторитета у США. Многие люди мечтали о высадке человека на Луну, а США взяли и сделали это и сразу поднялись в глазах у многих, но речь сейчас не об этом. Вопреки всем разговорам скептиков по этому поводу, полет на Марс будет всегда престижной мечтой и осуществление этой мечты будет престижна многим поколениям.

Возможные пути до Марса

Ученые разработали три траектории, отличающиеся по продолжительности полета и скорости:

1.Эллиптическая, по которой полет будет самым простым, менее энергозатратным и самым длительным.

2. Параболическая

3. Гиперболическая, характеризующаяся большими энергетическими затратами для более быстрого достижения поверхности Красной планеты.

Эллиптическая траектория

Эллиптическая траектория имеет второе название «гомановская» по имени немецкого ученого Вальтера Гомана, разработавшего ее.

Одновременно с ним эту траекторию предложили советские ученые Фридрих Цандер и Владимир Ветчинкин.

Гомановская траектория (иллюстрация из открытых источников)

Дорога к Марсу по эллиптической траектории будет простейшей, требующей минимальных затрат горючей смеси.

Она представляет половину отрезка эллиптической орбиты вокруг Солнца. При этом Земля расположена в ближайшей к Солнцу точке орбиты (в перицентре), а самая удаленная от Солнца точка орбиты (апоцентр) расположена вблизи планеты Марс.

Запуск космического корабля должен произойти в наиболее благоприятный период времени.

Математические расчеты позволяют предсказать такое время старта, чтобы в момент достижения аппаратом орбиты планеты ее положение совпало с точкой прибытия космического корабля.

Такие «окна» наблюдаются раз в 2 года и 50 суток.

В зависимости от начальной скорости (11,6-12 км/с) и длины дуги эллипса миссия на Марс может занять 150-260 суток.

Исторически самый короткийпо времени полет к Красной планете произошел 1969 году. Аппарат Маринер-6 достиг ее за 131 сутки.

Самые долгие полеты на ракете длились больше 330 суток («Марс Обсервер», «Марс Полар Лэндэр», «Викинг-2»).

Учитывая необходимость наличия окон в траектории, экипажу нужно будет провести на планете 450 суток в ожидании следующего окна.

Параболическая траектория

Параболическая траектория полета имеет форму параболы. Если запустить корабль по такому маршруту, он достигнет Марса за 70 суток.

Это связано с большим потреблением горючей смесь в момент старта и посадки. Ведь чтобы пройти по параболической траектории, необходимо разогнать корабль до 16,7 км/с (третья космическая скорость), а потом затормозить при посадке (к этому моменту скорость будет составлять 20,9 км/с).

Параболитическая траектория (иллюстрация из открытых источников)

Гиперболическая траектория

По гиперболической траектории корабль должен будет пролететь мимо планеты, а затем изменить направление движения, попав в ее гравитационное поле.

Скорость корабля должна превышать третью космическую, то есть она будет выше 16,7 км/с.

Человечество уже запускало корабли на такой высокой скорости, например, «Новые горизонты», «Пионер-10». По энергетическим затратам это самая дорогостоящая дорога к Марсу.

Корабль с химическим типом двигателя не сможет лететь до Марса по такой траектории. Необходима быстрая ракета с другим более эффективным двигателем, способным разогнать ее до третьей космической скорости и выше при более низких энергозатратах, к примеру, ядерным или электрическим.

Гиперболическая траектория (иллюстрация из открытых источников)

Ссылка на основную публикацию