Марс чекає, але не скоро: чому технології не встигають за амбіціями Маска й NASA

Політ людини на Марс — захоплива мрія, яка хвилює уяву багатьох. Але між мрією та реальністю — велика прірва. Кілька важливих гравців у сфері освоєння космосу поставили перед собою амбітну мету — досягти поверхні четвертої планети Сонячної системи. Але їхні плани стикаються із серйозними перешкодами. Наразі є всі підстави вважати, що в найближчі 5–10 років людина не потривожить червону планету своїм візитом.

18 червня космічний корабель Starship, призначений для польотів у далекий космос, вибухнув на стартовому майданчику ще на етапі підготовки до запуску. Це вже четверта поспіль невдача. Після минулорічних досягнень SpaceX, здавалося, була на шляху до повноцінного орбітального польоту. Ілон Маск у традиційному для себе впевнено-оптимістичному стилі раніше говорив, що розраховує вже наприкінці 2026 року запустити космічний корабель до Марса. А ще за два роки — спробувати організувати перший пілотований політ до орбіти четвертої планети. Схоже, цим планам не судилося здійснитися.

SpaceX із квітня 2023 року запустила дев’ять ракет Starship. З’єднані разом, надважкий прискорювач Super Heavy та верхній ступінь Starship мають висоту понад 120 метрів. Ця система є найбільшою за розмірами, масою та потужністю з-поміж усіх, які будь-коли призначалися для космічних польотів. SpaceX уже змогла зловити й повторно запустити використаний надважкий прискорювач. Але досі не спромоглася здійснити повноцінний орбітальний політ навколо Землі. Через проблеми з космічним кораблем демонстрацію дозаправки в космосі — вкрай важливої, але складної процедури — перенесено на 2026 рік. Окрім цього, з’явилися припущення, що проєкт космічного корабля Starship, який складається з двох ступенів, є тупиковим і занадто важким, аби з ним можна було на щось розраховувати. А компанія Маска зайшла в глухий технологічний кут. Принаймні таку думку висловлює британський журналіст Вілл Локетт, який має інженерну освіту. На його переконання, ракету потрібно зробити міцнішою та значно легшою водночас. Без цього годі сподіватися на успішні місії.

Станом на зараз SpaceX витратила 10 млрд дол. на випробувальні запуски Starship, який досі не зумів доставити на орбіту Землі корисне навантаження. Тим часом у 1960-х роках ракета Saturn V вже під час шостого польоту зуміла доставити на поверхню Місяця перших астронавтів. А з її 13 запусків лише один був частково невдалим. Невідомо, скільки ще спроб потрібно здійснити компанії Ілона Маска, щоб вирішити всі технічні проблеми. Зрозуміло одне: з таким високим коефіцієнтом невдач про жодні подорожі в глибокий космос говорити не доводиться. Проблеми SpaceX ставлять під загрозу також місячні плани NASA в межах проєкту Artemis. Адже вони передбачають використання модифікованої версії космічного корабля Starship Human Landing System для стикування з іншим космічним кораблем Orion, а потім транспортування астронавтів до та з місячної поверхні. Проте Маск не збирається відступати й планує натомість значно збільшити кількість випробувальних польотів свого дітища. Водночас фахівці радять йому після низки невдач серйозно замислитися над зміною конструкції ракети. Й наводять статистику інших успішних космічних проєктів, зокрема Saturn V від NASA та Falcon 9 від SpaceX.

Свої плани висадки людини на Марс плекає й NASA. Проте наразі ця державна інституція сконцентрована на значно простішій цілі — повернути астронавтів на Місяць. І навіть у її межах змушена постійно переносити дати запланованих раніше місій. Якщо не станеться жодних несподіванок, то 2026 року астронавти облетять навколо супутника Землі на кораблі Orion. А висадку людей на поверхню Місяця заплановано в межах місії Artemis III не раніше 2027 року.

Шлях NASA до Марса відрізняється від шляху SpaceX. Його важливою особливістю є використання Місяця й набутого там досвіду під час роботи експедицій як початкової ланки для польотів у далекий космос. У цьому випадку Місяць розглядають як тренувальний і тестувальний майданчик перед марсіанськими місіями. Спершу агентство хоче побудувати на орбіті нашого супутника космічну станцію Lunar Gateway і зробити її своєрідною космічною платформою для майбутнього пілотованого польоту на Марс. Очікується, що все необхідне для будівництва місячної орбітальної станції буде доставлено під час кількох місій у межах програми Artemis. Однак наступний етап, який передбачає подорож до четвертої планети Сонячної системи, виглядає туманно.

У NASA є концепт спорудження Deep Space Transport (DST) — космічного модуля, який буде заправлений на орбіті Місяця та здійснить перший політ до орбіти Марса без висадки астронавтів на червону планету. Але чіткості щодо строків реалізації цього проєкту немає. Необхідних фінансів іще не виділено. Остаточного рішення не ухвалено. Попередньо йдеться про кінець 2030-х — початок 2040-х років. Ключова роль у функціонуванні Deep Space Transport відводиться місячній орбітальній станції Lunar Gateway. Саме там здійснюватимуть технічне обслуговування DST і готуватимуть його до наступних польотів.

Зрештою політ людини на Марс — це подорож, сповнена непередбачуваних ситуацій і серйозних небезпек. Тоді як висадка на Місяць — доволі легка мандрівка. Долетіти до супутника Землі можна за кілька днів. Подорож на Марс із нинішніми технологіями займе від шести до дев’яти місяців лише в один бік. Вона відбуватиметься поза магнітним полем Землі, яке захищає живі організми від потоку високоенергетичних космічних променів і сонячної радіації. Є різні думки щодо того, наскільки шкідливим може бути вплив енергетично заряджених частинок на людей. Та відправляти їх у глибокий космос без належного захисту — однозначно неприпустимо. Одним із технічних рішень є створення захисних екранів, здатних поглинати радіацію.

Ще одне завдання, над яким активно працюють науковці, — збільшення швидкості руху космічних кораблів, що дуже важливо для міжпланетних подорожей. Для цього пропонують скористатися енергією ядерного поділу для створення необхідної реактивної тяги. NASA спільно з DAPRA (Агентство передових оборонних дослідницьких проєктів) розробляють проєкт ядерного теплового двигуна, який є значно ефективнішим за хімічний. Якщо його випробування будуть успішними, це може скоротити час польоту на Марс до двох-чотирьох місяців.

Тривале перебування астронавтів у замкненому просторі в умовах невагомості — це також додаткове випробування для психіки та фізіології людського організму. Ці чинники мають бути враховані перед відправленням людей у далеку подорож. Якщо щось піде не так, космонавтам ніхто не зможе допомогти. Навіть сигнал із космічного корабля на Землю йтиме із затримкою.

Наразі мрії про пілотований політ і висадку першої людини на Марсі стикаються з технологічними труднощами, фінансовими обмеженнями й низкою природних викликів для астронавтів. А отже, вони далекі від здійснення. Можливо, якщо Китай повноцінно вступить у космічні перегони з Америкою за право бути першим на Марсі, це надасть додаткового імпульсу NASA й американському уряду. Проте надважка китайська ракета Changzheng 9 наразі перебуває на стадії розроблення, й перші її польоти відбудуться не раніше початку 2030-х років. Немає гарантій, що вона не стикнеться із серйозними технічними труднощами під час випробувань на кшталт дітища Маска.

Почасти прискорити космічні перегони може змагання між США й Китаєм стосовно доставки марсіанського ґрунту на Землю для подальшого дослідження, зокрема на наявність біосигнатур. Це доволі непросте завдання, оскільки ґрунт спочатку потрібно у спеціальних капсулах за допомогою ракети підняти на орбіту червоної планети, а вже потім транспортувати його до Землі. Втім, цей, безумовно, важливий проєкт не йде в жодне порівняння з висадкою людей на четверту планету Сонячної системи. Політ людини на Марс — дуже амбітна, смілива, але складна мета. Поки вона стане реальністю, мине не один рік.