NASA відчуває «терміновість» дістатися до Марса

За останні п’ять років Китай неодноразово приголомшував розвідувальне співтовариство США стрімким прогресом у своїй програмі дослідження космосу, посадкою марсохода на зворотному боці Місяця та завершенням створення власної космічної станції на орбіті Землі. Їхні успіхи показали, що між Вашингтоном і Пекіном триває нова космічна гонка — цього разу з кінцевою метою відправити місію з екіпажем на Марс, кожен з яких змагається за те, щоб першим висадити людей на іншу планету.

Успіх Америки може бути пов’язаний з командою вчених, що базується в Айдахо-Фоллз.

Інженери Національної лабораторії Айдахо Міністерства енергетики очолюють загальнонаціональну групу вчених для підвищення можливостей ядерного теплового двигуна, технології, яка, як сподівається NASA, скоротить час подорожі до Марса вдвічі. Це амбітний проект, який може змінити майбутнє людських космічних подорожей.

«Нарешті НАСА шукає ядерно-теплове рішення, щоб дістатися до Марса», — сказав в інтерв’ю МакКлатчі Себастьян Корбісіеро, старший технічний радник із передових концепцій Національної лабораторії Айдахо. «Існує додаткова технологія, яку потрібно розробити, щоб отримати більш високі можливості, необхідні для місії на Марс».

NASA прагне досягти Марса до 2040 року і працює над абсолютно новими технологіями для цієї місії, повідомив в інтерв’ю McClatchy адміністратор NASA Білл Нельсон. Зі звичайними технологіями можливості запуску на Марс з’являються лише раз на 26 місяців, сказав Нельсон МакКлетчі. Пропущення стартового вікна може означати затримку на кілька років, і якщо під час польоту щось піде не так, екіпаж залишиться сам по собі в далекому космосі.

«Я не думаю, що доцільно відправлятися на Марс за допомогою звичайних технологій — звичайних силових установок — тому що нам потрібно від семи до дев’яти місяців, щоб дістатися туди. Коли ви потрапите туди, вам доведеться протриматися на поверхні, можливо рік, можливо, два, доки планети не перебудуться, щоб ви могли повернутися», — сказав Нельсон МакКлетчі. «Тож я вважаю, що одна з важливих умов полягає в тому, що нам доведеться отримати ядерний електричний або ядерний теплові двигуни, які доставлять нас туди швидше».

За словами Нельсона, сама довжина подорожі означає, що екіпажу знадобиться більше їжі, обладнання та фізичної та психічної витривалості, ніж будь-якій попередній місії, яку коли-небудь перевіряли. Щоб винести безпрецедентний корисний вантаж із Землі, знадобиться важка ракета-носій. Чим довша подорож у глибокий космос, тим довше астронавти будуть піддаватися впливу небезпечних рівнів мікрогравітації та високих доз радіації. Вони керуватимуть своїм останнім наближенням до Марса з виведеними з ладу вестибулярними системами, атрофованими м’язами, деградованою імунною системою та погіршеним зором.

Тоді їм доведеться приземлитися в атмосфері, яка досить густа, щоб убити їх, але надто тонка, щоб використовувати її як перешкоду для уповільнення їх спуску на поверхню. Якщо їм це вдасться, вони опиняться по той бік сонця, і ніхто не допоможе їм.

Сучасні ракети працюють від звичайних двигунів внутрішнього згоряння, які потребують значної кількості палива на борту, щоб забезпечити політ. У той час як хімічний двигун міг би доставити космічний корабель на Марс, двигун, що працює від ядерного реактора, був би набагато ефективнішим, нагріваючи замерзаючий водень до високих температур і використовуючи вихлопні гази як двигун, і міг би продовжувати прискорювати транспортний засіб під час його довгої подорожі. на Марс, скорочуючи час подорожі.

Національна лабораторія штату Айдахо працює над посиленням контролю над швидкістю двигуна, підвищенням його ефективності та контролем його тепловиділення, сказав Корбісіеро.

Скорочення їхнього часу в дорозі може зменшити багато логістичних перешкод і ризиків, які зараз обтяжують місію, сказав Нельсон. NASA також працює над радіаційним захистом, який уникає використання важкого металу, такого як сталь, і створення відцентрової сили в космічному кораблі, яка створить штучну гравітацію для екіпажу.

«Дуже сильне відчуття терміновості»

В Агентстві передових оборонних дослідницьких проектів (DARPA) в Арлінгтоні, штат Вірджинія, Табіта Додсон працює над відродженням проекту теплового ядерного двигуна, який розпочався в епоху Аполлона, але залишився на полиці після того, як Сполучені Штати відмовилися від пілотованих космічних польотів у 1970-х роках.

В одному з інтерв’ю Додсон порівняв рішення Вашингтона дозволити цій технології згаснути з директивою з Пекіна в 1525 році зібрати флот кораблів світового класу Китаю та знищити їх, відмовившись від військово-морської влади на наступні покоління.

«Я відчуваю дуже сильне відчуття терміновості», — сказав Додсон, керівник програми ядерних теплових ракетних двигунів у DARPA. «Цей чудовий шквал підтримки з боку різних державних установ по всій країні — у Конгресі та на президентському рівні — настільки, що я відчуваю, що нам потрібно це зробити прямо зараз, тому що ми можемо втратити свій шанс. .»

Додсон сказала, що вона «високо впевнена», що DARPA та його головний приватний промисловий партнер, техаська компанія Lockheed Martin, успішно продемонструють свою ракету, відому як DRACO, у 2027 році.

Але DRACO буде лише початковим випробуванням технології ядерного двигуна на навколоземній орбіті. Корбісієро пояснив, що його команда працює над тим, щоб розвивати очікуваний успіх DRACO, підвищуючи ефективність ракетного палива та масштабу швидкості ядерного теплового двигуна для підготовки до більш тривалих місій.

Додсон і Корбізієро визнали, що працюють над внутрішнім терміном досягнення Марса до 2040 року, і висловили впевненість, що його можна досягти.

«З технологічної точки зору, це, безумовно, у наших руках», — сказав Корбісієро. «Це не те, де вам потрібно винаходити нову фізику чи якийсь магічний прорив».

Високопоставлений чиновник в адміністрації президента Джо Байдена сказав МакКлетчі, що поспішне просування цієї технології є пріоритетом Білого дому.

«Деякі з цих фундаментальних технологій є дуже важливими для нас, щоб досягти марсіанської місії з екіпажем», — сказав високопоставлений чиновник. «Ми знаємо, що нам знадобиться багато часу, щоб ми змогли розробити цю технологію на ранній стадії, тому що це довгострокові потреби».

Джим Брайденстайн, адміністратор NASA при колишньому президенті Дональді Трампі, сказав МакКлетчі, що подорож на Марс робить подорож на Місяць легкою.

«Людство врешті-решт пройде по поверхні Марса, і я думаю, що це буде винятковий момент», — додав Брайденстайн. «Хто буде першим? Я не знаю».

Китай працює над розробкою ядерного двигуна

Китайські офіційні особи також, здається, працюють над власним проектом ядерного двигуна.

У листопаді 2022 року на острові Хайнань, де Китай побудував стартовий майданчик для своїх найважчих ракет, Ву Вейрен, архітектор китайської місячної програми, зробив презентацію, у якій попередньо представив плани Китаю щодо майбутніх місій, які включали проекти космічних кораблів із ядерними електричними двигунами, згідно з даними. до слайдів пропозиції, отриманої McClatchy.

«Це має реальні технологічні наслідки, включаючи управління різними середовищами в космосі, — сказав Кріс Карберрі, генеральний директор і співзасновник Explore Mars, Inc. — І якщо вони випереджають нас на Марсі, то, ймовірно, роблять дуже і ближче до Землі».

Китайські чиновники мовчали щодо своїх планів пілотованої місії на Марс. Але в 2021 році на конференції з дослідження космосу в Росії старший керівник головного китайського виробника космічних ракет-носіїв сказав, що у Пекіна є дорожня карта для відправки людей і створення там бази в середині 2030-х років.

Співробітники американської розвідки та національної безпеки повідомили МакКлетчі, що космічна програма Китаю просувається з надзвичайною швидкістю і може перешкоджати свободі пересування Сполучених Штатів у космосі до кінця десятиліття.

«Марс — мета горизонту», — сказав Скотт Пейс, виконавчий секретар Національної космічної ради при Трампі. «Висадка на Марс — якщо вони зможуть це зробити — зіграє в наративі Китаю як великої держави 21 століття». «Але мати цю мету і досягти її — це дві різні речі», — додав він.