Марс ждет, но не скоро: почему технологии не успевают за амбициями Маска и NASA

Полет человека на Марс — увлекательная мечта, волнующая воображение многих. Но между мечтой и реальностью — большая пропасть. Несколько важных игроков в сфере освоения космоса поставили перед собой амбициозную цель — достичь поверхности четвертой планеты Солнечной системы. Но их планы сталкиваются с серьезными препятствиями. Сейчас есть все основания считать, что в ближайшие 5–10 лет человек не потревожит красную планету своим визитом.

18 июня космический корабль Starship, предназначенный для полетов в далекий космос, взорвался на стартовой площадке еще на этапе подготовки к запуску. Это уже четвертая подряд неудача. После прошлогодних достижений SpaceX, казалось, была на пути к полноценному орбитальному полету. Илон Маск в традиционном для себя уверенно-оптимистичном стиле раньше говорил, что рассчитывает уже в конце 2026 года запустить космический корабль к Марсу. А еще через два года — попробовать организовать первый пилотируемый полет к орбите четвертой планеты. Похоже, этим планам не суждено было осуществиться.

SpaceX с апреля 2023 года запустила девять ракет Starship. Соединенные вместе, сверхтяжелый ускоритель Super Heavy и верхняя степень Starship имеют высоту более 120 метров. Эта система самая большая по размеру, массе и мощности среди всех, которые когда-либо предназначались для космических полетов. SpaceX уже смогла поймать и повторно запустить использованный сверхтяжелый ускоритель. Но до сих пор не смогла осуществить полноценный орбитальный полет вокруг Земли. Из-за проблем с космическим кораблем демонстрацию дозаправки в космосе (крайне важной, но сложной процедуры) перенесли на 2026 год. Кроме этого, появились предположения, что проект космического корабля Starship, состоящего из двух степеней, тупиковый и слишком тяжелый, чтобы с ним можно было на что-то рассчитывать. А компания Маска зашла в технологический тупик. По крайней мере, такое мнение высказывает британский журналист Уилл Локетт, имеющий инженерное образование. По его убеждению, ракету нужно сделать более устойчивой и одновременно намного легче. Без этого не стоит надеяться на успешные миссии.

По состоянию на сегодняшний день SpaceX израсходовала 10 млрд долл. на испытательные запуски Starship, который до сих пор не сумел доставить на орбиту Земли полезный груз. Тем временем в 1960-х годах ракета Saturn V уже во время шестого полета сумела доставить на поверхность Луны первых астронавтов. А из ее 13 запусков только один был частично неудачным. Неизвестно, сколько еще попыток нужно сделать компании Илона Маска, чтобы решить все технические проблемы. Понятно одно: с таким высоким коэффициентом неудач о каких-либо путешествиях в глубокий космос говорить не приходится. Проблемы SpaceX ставят под угрозу и лунные планы NASA в рамках проекта Artemis. Ведь они предполагают использование модифицированной версии космического корабля Starship Human Landing System для стыковки с другим космическим кораблем Orion, а потом транспортировку астронавтов к лунной поверхности и обратно. Однако Маск не собирается отступать и планирует значительно увеличить количество испытательных полетов своего детища. Вместе с тем специалисты советуют ему после ряда неудач серьезно задуматься над изменением конструкции ракеты. И приводят статистику других успешных космических проектов, в частности Saturn V от NASA и Falcon 9 от SpaceX.

Свои планы высадки человека на Марс лелеет и NASA. Однако сейчас это государственное учреждение сконцентрировано на более простой цели — вернуть астронавтов на Луну. И даже в ее рамках вынуждено постоянно переносить дату запланированных ранее миссий. Если не произойдет никаких неожиданностей, то в 2026 году астронавты облетят вокруг спутника Земли на корабле Orion. А высадка людей на поверхность Луны запланирована в рамках миссии Artemis III не раньше 2027 года.

Путь NASA к Марсу отличается от пути SpaceX. Его важная особенность — использование Луны и приобретенного там опыта во время работы экспедиций как начального звена для полетов в далекий космос. В этом случае Луну рассматривают как тренировочную и тестировочную площадку перед марсианской миссией. Сначала агентство хочет построить на орбите нашего спутника космическую станцию Lunar Gateway и сделать ее своеобразной космической платформой для будущего пилотированного полета на Марс. Можно ожидать, что все необходимое для строительства лунной орбитальной станции доставят во время нескольких миссий в рамках программы Artemis. Однако следующий этап, который предусматривает путешествие к четвертой планете Солнечной системы, выглядит туманно.

В NASA есть концепт сооружения Deep Space Transport (DST) — космического модуля, который будет заправлен на орбите Луны и осуществит первый полет к орбите Марса без высадки астронавтов на красную планету. Но четкости по срокам реализации этого проекта нет. Необходимые финансы еще не выделили. Окончательное решение не приняли. Предварительно речь идет о конце 2030-х — начале 2040-х годов. Ключевая роль в функционировании Deep Space Transport отводится лунной орбитальной станции Lunar Gateway. Именно там будут проводить техническое обслуживание DST и готовить его к следующим полетам.

В конце концов, полет человека на Марс — это путешествие, полное непредсказуемых ситуаций и серьезных опасностей. Тогда как высадка на Луну — довольно легкое путешествие. Долететь до спутника Земли можно за несколько дней. Путешествие на Марс с нынешними технологиями займет от шести до девяти месяцев только в одну сторону. Оно будет проходить вне магнитного поля Земли, которое защищает живые организмы от потока высокоэнергетических космических лучей и солнечной радиации. Есть разные мнения о том, насколько вредным может быть влияние энергетически заряженных частиц на людей. И отправлять их в глубокий космос без должной защиты — однозначно недопустимо. Одно из технических решений — создание защитных экранов, способных поглощать радиацию.

Еще одна задача, над которой активно работают ученые, — увеличение скорости движения космических кораблей, что очень важно для межпланетных путешествий. Для этого предлагают воспользоваться энергией ядерного деления для создания необходимой реактивной тяги. NASA совместно с DAPRA (Агентство передовых оборонных исследовательских проектов) разрабатывают проект ядерного теплового двигателя, который намного эффективнее, чем химический. Если его испытания будут успешными, это может сократить время полета на Марс до двух-четырех месяцев.

Длительное пребывание астронавтов в замкнутом пространстве в условиях невесомости — тоже дополнительное испытание для психики и физиологии человеческого организма. Эти факторы нужно учитывать, прежде чем отправлять людей в далекое путешествие. Если что-то пойдет не так, космонавтам никто не сможет помочь. Даже сигнал с космического корабля на Землю будет идти с задержкой.

Сейчас мечты о пилотируемом полете и высадке первого человека на Марсе сталкиваются с технологическими сложностями, финансовыми ограничениями и рядом природных вызовов для астронавтов. А, следовательно, они далеки от осуществления. Возможно, если Китай полноценно вступит в космическую гонку с Америкой за право быть первым на Марсе, это придаст дополнительный импульс NASA и американскому правительству. Однако сверхтяжелая китайская ракета Changzheng 9 сейчас пребывает на стадии разработки, и первые ее полеты состоятся не раньше начала 2030-х годов. Нет гарантий, что она не столкнется с серьезными техническими сложностями во время испытаний, как и детище Маска.

Отчасти ускорить космическую гонку может соревнование между США и Китаем по доставке марсианской почвы на Землю для дальнейшего исследования, в частности на наличие биосигнатур. Это очень непростая задача, поскольку почву сначала нужно в специальных капсулах с помощью ракеты поднять на орбиту красной планеты, а уже потом транспортировать на Землю. Впрочем, этот, безусловно, важный проект не идет ни в какое сравнение с высадкой людей на четвертую планету Солнечной системы. Полет человека на Марс — достаточно амбициозная, смелая, но сложная цель. Пока она станет реальностью, пройдет не один год.