Марсіанин: як і коли Ілон Маск колонізує Червону планету

13 травня компанія SpaceX просила Федеральну комісію зв'язку США надати дозвіл на перший випробувальний орбітальний політ космічного корабля Starship. Засновник компанії Ілон Маск розраховує, що за п'ять років саме цей корабель доправить перших людей на Марс.

Якщо все піде за планом, то завдяки Ілону Маску до 2050 року жителями Червоної планети зможуть себе назвати близько мільйона людей. Туди їх доправить флотилія з тисячі кораблів Starship.

"Я започаткував SpaceX, тому що хотів допомогти знизити вартість космічних перевезень, щоб заснувати життя на іншій планеті", – так Маск окреслив свою мрію при створенні компанії у 2002 році.

Здається, для її реалізації він не зупиниться ні перед чим. Засновник SpaceX та генеральний директор Tesla на початку 2021 року заявив про намір продати все своє майно для колонізації Марсу.

З огляду на суттєвий прогрес розробки першого приватного пілотованого космічного корабля багаторазового використання Starship, ЕП вирішила нагадати про плани Маска щодо колонізації Місяця та Марса, розповісти про головні досягнення SpaceX у 2021 році і плани компанії на найближчі роки.

Система для перенесення життя на інші планети

Плани щодо створення концепції транспортної системи Mars Colonial Transporter SpaceX Ілон Маск уперше озвучив у 2013 році. Проте подробиці цього проєкту підприємець розкрив лише через три роки.

У 2016 році на 67-му конгресі Міжнародної федерації астронавтики Маск представив проєкт ITS (Interplanetary Transport System – "Міжпланетна транспортна система"). Завдяки їй, заявив мільярдер, Червону планету і колонізують. До 2050 року ITS доправить на Марс близько мільйона людей.

Виступ Ілона Маска на 67-му конгресі Міжнародної федерації астронавтики

Засновник SpaceX переконаний: для виживання людство зобов'язане колонізувати інші світи. Марс для цього підходить найкраще, оскільки умови на Червоній планеті віддалено схожі на земні.

На сусідній Венері висока температура (на поверхні близько 450 градусів Цельсія), а супутники Юпітера та Сатурна, де також можна було б створити колонію, розташовані надто далеко.

Принцип роботи Interplanetary Transport System

За оцінками Маска, вартість відправки людини на Марс становить 10 млрд дол. Підприємець вважає, що і 10 млн дол – це надто дорого. Для порівняння: туристичний квиток на Міжнародну космічну станцію коштує 30-40 млн дол.

Зробити політ на Марс максимально доступним можна в рамках реалізації проєкту ITS. Для цього побудують пілотовані кораблі, у яких можуть розміститися 200 осіб. Уся подорож триватиме близько 150 днів. Космічний флот Маска, за задумом його автора, складатиметься з тисячі кораблів.

Концепція ITS ґрунтується на кількох ключових технологіях: багаторазовості, дозаправленні кораблів на орбіті і використанні марсіанського пального – метану, який можна отримувати на Марсі з води і вуглекислого газу. Двигуни на ракетах будуть хімічними, використання іонних або ядерних не розглядається.

Спочатку планувалося, що доставляти пасажирів та вантажі буде транспортний корабель висотою 122 м, діаметром 12 м і вантажопідйомністю до 550 тонн. Перша пілотована місія на Марс мала відбутися у 2024 році.

Проте у 2017 році на 68-му Міжнародному конгресі астронавтики Маск анонсував оновлений проєкт міжпланетної транспортної системи. Ракета отримала назву BFR (Big Falcon Rocket), а її діаметр зменшився з 12 м до 9 м.

Еволюція космічного корабля SpaceX для міжпланетних перельотів

                          Порівняння надважких ракет-носіїв

Оновленню передувало успішне випробування раннього прототипа космічного корабля Starhopper. Прототип лише на одному двигуні Raptor піднявся на висоту 150 м і успішно приземлився неподалік стартового майданчика.

                                      Стрибок Starhopper

З вересня 2019 року проєкт розробляється з назвою Starship. Після стрибка Starhopper SpaceX протестувала вже п'ятнадцять прототипів. П'ять з них підіймалися на висоту понад 10 км, однак лише п'ятий стрибок виявився майже повністю вдалим: корабель успішно приземлився, але біля двигунів одразу спалахнуло полум'я, яке вдалося загасити штатною системою пожежогасіння.

       Перше успішне приземлення прототипу Starship

Вартість розробки Starship Ілон Маск оцінив 5 млрд дол.

Чому політ SpaceX на Місяць під загрозою зриву

У квітні NASA обрало SpaceX для підписання контракту вартістю 2,9 млрд дол на розробку першого комерційного модуля для відправки людей на Місяць. Компанія Маска виграла цей контракт у Blue Origin, яка належить найбагатшій людини планети Джефу Безосу, і в оборонного підрядника Dynetics.

Вибір NASA закономірний: SpaceX випереджає Blue Origin і Dynetics в розробці космічних кораблів. Компанія Маска з 2017 року на власному носії запускає до МКС свій вантажний корабель Dragon, а з 2020 року – пілотований Dragon 2.

Заснована у 2000 році Blue Origin поки що вміє в безпілотному режимі відправляти багаторазову ракету до межі космічного простору і назад. Жодного комерційного і пілотованого запуску компанія досі не здійснила.

З 2012 року Blue Origin розробляє двоступеневу або триступеневу важку орбітальну ракету-носій New Glenn. Перший її запуск планувалося провести у 2021 році, але в лютому його відклали на четвертий квартал 2022 року. Жодного випробувального запуску прототипу New Glenn ще не було.

Компанія Dynetics, яку у 2019 році придбала оборонна компанія Leidos (США), створила лише макет "місячного" посадкового модуля. Про випробування носіїв чи модулів мова поки що не йде.

Попри очевидну перевагу SpaceX, у травні 2021 року NASA звернулася до компанії з проханням призупинити роботи із створення "місячного" посадкового модуля. Річ у тім, що Blue Origin та Dynetics опротестували рішення космічного агентства, звернувшись до Рахункової палати США.

Blue Origin вказала, що NASA дозволило SpaceX внести зміни в заявку, не надавши їй ту ж можливість. Компанія Безоса також стверджує, що контракт розширює "монополістичний" контроль SpaceX над вивченням космосу.

Рішення NASA означає, що SpaceX повинна припинити всі роботи, пов'язані з місячною програмою, до ухвалення рішення Рахунковою палатою. Рішення очікується не пізніше 4 серпня 2021 року.

Прототипи посадкового модуля на Місяць Dynetics, SpaceX, Blue Origin

Головне про перший орбітальний політ Starship

Попри затримку з реалізацією місячного проєкту, SpaceX планує наступні кроки, які наближають компанію до реалізації проєкту ITS. 13 травня з публічних нормативних документів Федеральної комісії зв'язку США стали відомі подробиці першого випробування космічного корабля Starship і прискорювача багаторазового використання Super Heavy в орбітальному польоті.

SpaceX відправила до комісії запит на отримання дозволу для орбітального випробувального польоту, "запланованого не раніше 20 червня".

У документі коротко описаний план заходу. Випробувальний політ Starship Orbital відбудеться на космічній базі в Техасі. Ступінь прискорювача відділиться через 170 секунд після старту. Потім ракета-носій повернеться і приземлиться на воду в Мексиканській затоці, приблизно за 20 миль від берега.

Орбітальний Starship продовжить політ над протокою Флориди. Він рухатиметься на орбіті доти, доки не сяде на платформу, розташовану на поверхні Тихого океану приблизно за 100 км від північно-західного узбережжя острова Кауаї (штат Гаваї). Starship перебуватиме на орбіті 90 хв.

Під час польоту SpaceX уперше перевірить спільну роботу космічного корабля Starship і ракети-носія Super Heavy. У запиті до комісії сказано, що тестовий політ може відбутися до 1 березня 2022 року. У листі вказана і максимальна висота польоту. Для Starship вона становитиме 116 км. Тобто корабель пролетить трохи вище офіційного кордону між атмосферою і космосом.

"SpaceX має намір зібрати якомога більше даних під час польоту, щоб кількісно оцінити динаміку входу в атмосферу і краще зрозуміти, які навантаження відчуває транспортний засіб у польоті. Польотні дані закріплять останні зміни в конструкції транспортного засобу і дозволять налаштувати більш досконалі моделі для використання у внутрішній симуляції", – зазначається в запиті.

SpaceX наполегливо йде до своєї мети – створення Міжпланетної транспортної системи. Компанія не зважає на чотири невдалі запуски Starship, які коштували близько 40 млн дол. У березні SpaceX зібрала в ангарі першу ступінь найбільшого в історії ракетного прискорювача Super Heavy Booster Number 1.

                          Прискорювач Booster Number 1

Корпус прискорювача складається з 36 кілець, які також використовуються для складання корабля Starship. Перший прототип Super Heavy BN1 матиме висоту близько 67 метрів від вершини до кінця сопел двигунів Raptor. Уся ракета (космічний корабель Starship і Super Heavy) матиме висоту не менше 120 м, що зробить машину найвищою ракетою-носієм в історії людства.

Порівняння ракет за параметрами тяги (MN), вантажопідйомності LEO (t), вантажопідйомності TLI (t), ціни (дол) і ціни за кг на TLI. Натисніть для збільшення

Очікується, що в першому випробувальному орбітальному запуску братимуть участь прототип прискорювача Super Heavy BN3 і корабель Starship SN20. BN1 залишиться на землі і виконуватиме роль стенда для перших випробувань.

SpaceX планує використати BN2 для одного невисокого стрибка. Поступово кількість двигунів Raptor зростатиме, поки не досягне проєктної кількості – 28 штук. BN1 використовуватиме лише чотири двигуни.

Коли люди ступлять на Марс і Місяць

У 2016 році на 67-му щорічному Міжнародному конгресі астронавтики Маск заявив, що оптимістичний часовий графік передбачає перший транспортний політ до Марса у 2022 році (доставка вантажу), а з екіпажем – у 2024 році. На Червону планету екіпаж прибуде у 2025 році.

Однак у 2020 році підприємець дещо змістив строки. Під час вручення премій Axel Springer, які присуджуються авторам резонансних суспільних ідей, керівник SpaceX заявив, що людина ступить на поверхню Марса у 2026 році. Якщо ж усе буде добре, то ця подія може статися на два роки раніше.

Примітно, що відповідно до космічної програми NASA "Атеміда" висадка людей на Місяць запланована на 2024 рік. Згідно з угодою між NASA і SpaceX, висадка відбудеться за допомогою місячного модуля, розробленого на базі Starship.