Mail.RuПочтаМой МирОдноклассникиИгрыЗнакомстваНовостиПоискВсе проекты

Когда люди высадятся на Марс

За 60 лет пилотируемых полетов человек как вид так и не побывал на других планетах. Все должно измениться в XXI веке. Высадка человека на Марс — главная цель космических полетов. И пока частные экспедиции готовы колонизировать Марс уже в 2024 году, серьезные научные организации — NASA, Роскосмос и ESA точных дат не называют: все будет зависеть от результатов медицинских экспериментов, технологических разработок и научных данных, добытых марсианскими орбитальными станциями и марсоходами.

NASA
1
Проект МЭК

Начало разработок

В 1960 году в СССР ОКБ-1 (сейчас Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени Сергея Королева) был разработан проект Межпланетного экспедиционного комплекса.

Что предлагают сделать?

Способ доставки колонистов. Согласно ему, на околоземной орбите из сборных модулей, доставленных при помощи ракет-носителей, должен был быть построен межпланетный корабль. Экипаж из шести человек должен был долететь на корабле до Марса.

Пребывание. Там на околомарсианской орбите от основного корабля отделялись пять посадочных аппаратов: один из них с тремя членами экипажа на борту, две платформы со взлетными ракетами, одна с энергоустановкой и другая с конвертопланом для исследования Марса. При посадке на Марс аппараты составляли поезд, который перемещался бы в течение марсианского года от одного полюса к другому, собирая информацию о планете.

Возвращение на Землю. После завершения миссии межпланетный комплекс летел к Земле. На околоземной орбите от него отделялся корабль с экипажем, а сам комплекс продолжал следование по гелиоцентрической орбите и рано или поздно стал бы спутником Солнца.

Разработка проекта

Проект многократно перерабатывался. Увеличилась мощность двигателя ракеты, реакторов стало три, количество кораблей, которые планировалось посадить на Марс, сократилось до одного. В проекте конца 80-х годов — экипаж экспедиции сократился до четырех человек, а на смену ядерным двигателям пришли пленочные солнечные батареи.

Сроки

В настоящий момент считается, что космический ракетный комплекс и специальная ракета для межпланетных полетов могут быть построены к 2040 году.

Промежуточным шагом на пути человека к Марсу станет программа Европейского космического агентства (ESA) и Роскосмоса — ExoMars (Экзобиологический Марс). В 2018 году для поиска следов жизни на Марс отправится марсоход (сейчас на Марсе уже работают два ровера — Opportunity и Curiosity). Он будет снабжен специальными инструментами, которые позволят взять и проанализировать марсианский грунт на глубине до 2 м.

Кроме этого ESA в 2016 году вместе с NASA запустит Марсианский орбитальный аппарат для обнаружения газа на планете — следов биологической или геологической активности, а также отработает технологию посадки на Марс при помощи модуля для программы ExoMars.

2
Миссия NASA на Марс

Начало разработок

В 1952 году Вернер фон Браун (немецкий ученый, вывезенный в США после Второй мировой войны), опубликовал «Das Marsprojekt» («Марсианский проект») — проект пилотируемой экспедиции на Марс в составе десяти межпланетных кораблей, семь из которых были с экипажем по 10 человек (всего 70 космонавтов). Корабли предполагалось собрать на околоземной орбите. Высадить на Марс планировалось три корабля с 50 членами экипажа.

Что предлагают сделать?

Современную миссию NASA по полету человека на Марс делят на несколько этапов:

1. Марсианские эксперименты на МКС (технологии, связь для полета в далекий (глубокий) космос и медицина).

2. Астронавты на космическом корабле Orion должны в 2020 годах исследовать астероид и вернуться на Землю с образцами. Экспедиция должна проверить как влияет космос на человеческий организм за пределами земной орбиты.

3. В 2018 году NASA должна начать испытания сверхтяжелой ракеты для дальних полетов Space Launch System (Система Космических Запусков, SLS). Космическая миссия будет обслуживаться SLS и Orion, первые испытания которого прошли в декабре 2014.

Сроки

Первый полет с человеком на борту к Марсу может состояться в первой половине 2020-х годов, но точная дата будет зависеть как от результатов испытаний и технологий, которые позволят обеспечить безопасность путешествия.

3
Mars One

Кто разрабатывает?

Частный проект голландца Баса Лансдорпа по колонизации Марса. Первые четыре добровольца, которые подготовят планету к заселению должны высадиться на поверхность планеты в 2024 году.

В отличие от серьезных научных проектов, авторы Mars One считают главной проблемой полета — финансирование. «Все технологии, которые нам нужны уже существуют — или почти существуют, — сказал перед запуском проекта в интервью the New York Times Лансдорп. — Я просто не могу придумать, как финансировать его».

Что предлагают сделать?

Решение нашлось быстро — 6 миллиардов долларов планируют собрать как за счет пожертвований крупных компаний и частных лиц, так и за счет прав на показ многолетнего телешоу — весь процесс подготовки, полет и первые шаги на Марсе предлагается транслировать по телевизору.

Несмотря на то, что билет на Марс — в один конец, на программу было подано более 200 тысяч заявок, из которых было отобрано около 1 тысячи кандидатов. В мае 2014 их число сократилось до 705 человек, а в феврале 2015 года — до 100.

Mars One — самый амбициозный частный проект, но далеко не единственный.

4
Inspiration Mars

Начало разработок

27 февраля 2013 года фонд Inspiration Mars Foundation объявил о планах отправить в январе 2018 года пилотируемую экспедицию для облёта Марса. Филантроп Деннис Тито собирается полностью финансировать фонд в объёме порядка 100 млн долларов в течение первых двух лет работы фонда.

Что предлагают сделать?

Так, первый космический турист Деннис Тито собирается отправить замужнюю пару в путешествие к Марсу в 2021 году. В течение 501 дня путешественники достигнут Марса, облетят его по орбите и вернутся на Землю. Для полета предполагается использовать служебный модуль на базе Orion (многоцелевой, частично многоразовый, транспортный космический корабль США) и жилой модуль на базе Cygnus (частный автоматический грузовой космический корабль снабжения) частной компании Orbital Sciences Corporation. Кроме традиционных технических трудностей, супружеской паре предрекают и психологические проблемы: в условиях изоляции возможен острый конфликт.

5
Red Dragon

Начало разработок

Red Dragon — концепция беспилотной исследовательской миссии с использованием ракеты-носителя Falcon Heavy и модифицированной капсулы SpaceX Dragon. План предусматривает взятие образцов приповерхностого марсианского грунта и их доставку на Землю. Концепция была предложена в 2013 году в рамках программы NASA Discovery. Запуск предполагалось выполнить в 2018 году, однако по состоянию на август 2014 года NASA Discovery не сообщает о планах по финансированию Red Dragon.

Что предлагают сделать?

Исследовательский центр Эймса вместе с частной аэрокосмической корпорацией Space Exploration Technologies (SpaceX) разрабатывает план миссии для поиска свидетельств жизни на Марсе (биосигнатур) в прошлом или настоящем. Капсула Dragon диаметром 3.6 метра позволяет разместить 1 тонну оборудования в объеме 7 кубометров. Модификация Red Dragon должна с помощью бура взять образцы водяного льда, который находится в приповерхностном слое грунта на глубине примерно 1 метр. Прогнозируемая стоимость миссии — менее $400 млн, ещё в $150—190 млн оценивается запуск. SpaceX планирует выполнить первый запуск ракеты-носителя Falcon Heavy в начале 2015 года и оценивает его стоимость в $128 млн.

6
«Марс-500»

Для полета на Марс нужна не только технологическая готовность (корабль для человека в 100 раз больше, чем для аппарата), но и биологическая. Может ли вообще человек долететь до Марса живым?

В чем проблема?

В июне 1970 года экипаж Союза-9 Андриан Николаев и Виталий Севастьянов поставили на тот момент рекорд длительности пребывания на космической орбите (в невесомости) — 18 суток. После приземления их выносили из корабля на носилках — сами идти они не могли. За десятилетия космических полетов эту проблему удалось решить: в 1994—1995 годах Валерий Поляков установил новый рекорд — 437 суток и 18 часов на околоземной орбите. Самая короткая экспедиция к Марсу займет более 500 дней, во время которых экипаж корабля будет не только полностью изолирован и автономен, но подвержен космическому радиационному излучению и находиться вне привычных электромагнитных полей, влияющих на работу кровеносной системы и других органов.

Что сделано?

4 ноября 2011 года завершился эксперимент Роскосмоса и Российской академии наук «Марс-500». В течение 520 суток (250 дней— до Марса, 30 дней на планете и 240 дней — на возвращение) шесть добровольцев жили в специальном наземном корабле. Главная цель эксперимента — исследовать психологические аспекты длительной изоляции. В миссию добровольцев входило выполнение специальных научных экспериментов, ежедневный медицинский контроль, расчет потребления воды, продуктов, материалов и ресурсов системы жизнеобеспечения.

Что делали с космонавтами?

Во время эксперимента добровольцы спали в космических костюмах весом 35 килограммов, ели однообразную пищу (к примеру 250 дней это были картофельное пюре, простой картофель и печенье из картофеля с небольшим количеством овощей и мяса, а на Марсе вся еда была холодной), мылись и чистили зубы раз в 10 дней, раз в три дня меняли нижнее белье.

Итоги «Марс-500»

Эксперимент был признан успешным, но один из участников — китайский космонавт Ван Юэ — в мемуарах описал, как он чуть не сошел с ума от однообразия жизни, нарушений сна (отсутствие смены суток и узкие кровати, на которых можно спать в одном положении) и депрессивных состояний. Типичный день Ван Юэ во время эксперимента — сбор слюны для анализов и экспериментов с 8 утра до 10 вечера с перерывами на физические упражнения и психологические тесты.

7
Из истории освоения Марса

Первые полеты

Первый полет в направлении Марса состоялся в октябре 1960 года. Советский космический Корабль-4 (Марсник) сломался по пути на околоземную орбиту. Неудачу потерпели и несколько следующих кораблей, пока в 1962 году Марс-1, наконец не был выведен на полетную орбиту к Марсу. Связь с аппаратом была потеряна в 106 млн км от Земли 21 марта 1963 года — рекорд дальности космической связи того времени. Марс-1 успел передать на Землю информацию о напряженности магнитных полей и о межпланетном пространстве и интенсивности космического излучения.

Первый снимок Марса

Летом 1965 года американский аппарат Маринер-4 передал на Землю первые снимки Марса с расстояния в 10 тысяч километров от поверхности планеты и разрешением в километр. Передача каждого из 22 снимков (один был передан не полностью) длилась более 8 часов. Проанализировав кадры и данные датчиков корабля, ученые пришли к выводу, что у Марса сильно разрежена атмосфера, состоящая преимущественно из углекислого газа, а его поверхность покрыта кратерами, как на Луне. В 1969 году Маринер-6 и Маринер-7 — передали около 200 снимков — 20% марсианской поверхности, и выяснилось, что кратеры есть не везде, а ландшафт разнообразный. Последний по программе Маринер-9 передал более 7 тысяч снимков марсианской поверхности — с кратерами, системой каньонов, следами высохших рек, а также более 100 снимков марсианских спутников Фобоса и Деймоса. После года работы аппарат выключили осенью 1972 года — он стал первым искусственным спутником другой планеты.

Первая посадка на Марс

Пока американцы картографировали Марс, советские корабли пытались на него сесть. Марс-2 до планеты долетел — но мягко посадить отделяемый модуль из-за ошибки программы не получилось. Марс-3 был успешнее — он сел, но данные передавал лишь 20 секунд, потом связь была потеряна.

Уже в 1976 году американский Викинг-1 и Викинг-2 достигли поверхности Марса. Отделяемый модуль первой автоматической станции на Марсе работал до ноября 1982 года и за шесть лет успел передать десятки тысяч снимков в хорошем качестве и в цвете, проанализировать состав почвы (богата кремнием, железом, кальцием и алюминием) и провести важные биологические эксперименты. Три из четырех биологических экспериментов показали, что жизни на планете нет, но один из них задокументировал «неожиданную химическую реакцию почвы» — признак живых организмов. Впрочем, повторные эксперименты результат не подтвердили — и он был признан технической ошибкой. Миссии Викинга стали прорывом в технологии марсианских исследований, но после этого полеты к четвертой планете прекратились на несколько десятилетий.

NASA Pathfinder

Новый этап в изучении Марса начался в 1996 году с программы NASA Pathfinder. Межпланетный корабль доставил на планету самый первый марсоход Sojourner (дословно «Пришелец»). Неограниченный в передвижениях аппарат исследовал состав грунта и камней, некоторым из них были даже присвоены имена, к примеру есть камни Barnacle Bill (фольклорный персонаж — моряк) и Скуби-Ду. На некоторых из них были видны следы водяной эрозии. После Sojourner на Марс прибыли в 2003 году еще близнецы-марсоходы Spirit («Дух») и Opportunity («Возможность»).

Spirit прославился тем, что вместо 600 м проехал 7 км и почти 7 лет проводил исследования, даже после того, как его колеса застряли в песчаной дюне. Одной из случайных находок и удачей марсохода стало обнаружение залежей чистого кремния на поверхности планет. Оpportunity и присоединившийся к нему в августе 2012 года ровер Curiosity («Любопытство») продолжают космические исследования, попутно публикуя селфи в Twitter. Так, Curiosity несмотря на то, что на Марсе всего 2,5 года — уже стал самым социально активным космическим аппаратом, отправив почти 3 тысячи твитов своим 1, 75 миллионам подписчиков.

Кроме роверов поверхность Марса исследуют еще три орбитальные станции и искусственные спутники Марса. C 2001 года марсианскую поверхность фотографирует Mars Odyssey-— сотни тысяч снимков помогли ученым составить подробные геологические и минеральные карты планеты, а также обнаружить и картографировать залежи льда. Считается, что когда-то на Марсе были озера или даже океаны, которые могли поддерживать жизнь. Так же на марсианской орбите работает европейский аппарат Mars Express и межпланетная станция Mars Reconnaissance Orbiter. Cкоро к аппаратам присоединится спутник MAVEN(аббревиатура от англ. Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN — «Эволюция атмосферы и летучих веществ на Марсе»), долетевший до Марса в сентябре 2014 года. Он попытается собрать данные, которые помогут ученым ответить на вопрос, каким Марс был раньше, как потерял свою атмосферу и что стало с его поверхностью после этого.