Как Америка готовится к колонизации Марса
Американское космическое агентство NASA опубликовало доклад с подробным описанием подготовки миссии на Марс. Как сообщил глава NASA Чарльз Болден, программа будет в ближайшее время согласована с представителями американского Конгресса, а также национальными коммерческими и международными партнерами. Через 15 лет на Красную планету отправится корабль Orion. Над его созданием работает компания Lockheed Martin, а на орбиту аппарат доставит разрабатываемая Boeing сверхтяжелая ракета SLS (Space Launch System). Предполагается, что миссия займет около 1100 суток.
План космического агентства включает три основные направления. Так, Earth Reliant предполагает проведение масштабных экспериментов на Международной космической станции. Это пока единственная площадка, на которой отрабатываются технологии продолжительного пребывания человека в космосе и анализируется его влияние на организм человека. Программа Proving Ground направлена на создание методик по управлению объектами в условиях далекого космоса. В рамках проекта на окололунной орбите будет открыта промежуточная база для доставки астронавтов на Марс. Еще один этап, Earth Independent, включает создание инфраструктуры в околомарсианском пространстве, а затем и на поверхности Красной планеты.
В ходе проведения масштабной программы подготовки к колонизации Марса специалисты NASA реализуют проекты, связанные с транспортировкой людей на Красную планету, безопасным на ней пребыванием, строительными технологиями и пр. В частности, будет протестирован надувной модуль Bigelow Expandable Activity Module (BEAM), предназначенный для жизни людей на Марсе. Он изготовлен компанией Bigelow Aerospace, специализирующейся на разработке надувных конструкций для использования в космосе и под водой. BEAM, создание которого обошлось в $17,8 млн., будет доставлен в сложенном состоянии на космическую станцию в грузовом отсеке корабля SpaceX Dragon и состыкован с МКС при помощи манипулятора Dextre. По завершению стыковки модуль накачают воздухом и он будет открыт для доступа со стороны внутренних отсеков космической станции.
На днях NASA и Национальная сеть производственных инноваций также отобрали лучшие проекты домов для будущих колонизаторов Марса. Жилые помещения должны выдерживать жесткие природные условия Красной планеты, а строить их можно при помощи трехмерного принтера. Один из самых интересных проектов представила компания SEArch/Clouds Architecture Office: ее специалисты предложили возводить ледяные конструкции в богатых льдами приполярных районах Марса. Ледяная многослойная оболочка строений, по расчетам разработчиков, должна обеспечить нужное давление и температуру внутри помещений. При подготовке проекта дизайнеры консультировались с экспертами в области астрофизики, геологии и химии, так что проект вполне работоспособен.
Один из главных пунктов программы освоения Марса - работы по созданию пилотируемого корабля для полетов на Красную планету Orion. Первый пуск сверхтяжелой ракеты SLS (Space Launch System) должен состояться в ближайшие три года. Для того, что бы вывести на орбиту полезный груз весом 77 тонн, система SLS оснащена двумя дополнительными твердотопливными ускорителями, самыми большими и самыми мощными за всю историю освоения космического пространства.
Хотя стартовая система SLS предназначена, прежде всего, для вывода в пространство космического корабля Orion, ее дополнительными задачами станут доставка в космос больших и массивных модулей космической станции, которая в будущем займет круговую окололунную орбиту. Основную мощность первой ступени системы SLS обеспечивают четыре маршевых двигателя РТС 25, которые использовались при запусках шаттлов. В дополнение к этим двигателям при старте SLS будет применяться два инновационных твердотопливных ускорителя, которые стали усовершенствованными аналогами ускорителей программы шаттл.
Так, если ускорители шаттлов состоят из четырех секций, то системы SLS - из пяти. Каждая секция содержит запас твердого топлива, состоящего из смеси аммония, порошкового алюминия, окиси железа и полимера, выступающего в качестве связующего материала. Ускорители SLS так же, как и шаттлов, многократного использования. За счет новой конструкции и используемых технологий ускорители SLS развивают по 16000 кН тяги, в то время как ускорители шаттлов - 12000 кН.
Помимо снижения затрат, новая конструкция ускорителя делает его более безопасным в эксплуатации. В новом устройстве используется революционная система контроля и управления, гарантирующая максимальную безопасность всех систем ракеты и препятствующую ее возможному взрыву.
В программу по освоению Марса включена и миссия ARM (Asteroid Redirect Mission), которая предполагает глобальное исследование астероидов. В настоящее время NASA ищет потенциальные объекты, которые могут стать целевыми для их захвата и перевода на устойчивую орбиту вокруг Луны. Там астероиды исследуют и вернут на Землю образцы породы. Запуск аппарата к астероидам может состояться в 2019 или 2020 году, а выбор целевого объекта, который должен посетить зонд, - на год раньше. Ученые уже сумели подобрать несколько кандидатов для изучения. Ожидается, что в течение каждого года будет идентифицироваться дополнительно один-два новых астероида, которые могли бы стать целями для будущей миссии. Ученые будут оценивать форму, точную орбиту, спектральный класс и, что наиболее важно, размер самого астероида, а также потенциал имеющихся на нем ценных ресурсов и годятся ли они для промышленного производства.
В рамках проектов DSN (Deep Space Network), NEN (Near Earth Network) и SN (Space Network) NASA отработает возможности эффективной коммуникации между астронавтами на Красной планете, околомарсианскими станциями и наземными службами. В частности, Deep Space Network -международная сеть радиотелескопов и средств связи, используемых как для радиоастрономического исследования Солнечной системы и Вселенной, так и для управления межпланетными космическими аппаратами. Deep Space Network оснащена огромными антеннами, сверхмощными передатчиками и сверхчувствительными приемниками.
NEN (Near Earth Network/Околоземная Сеть) - комплекс, которым управляет Университет Аляски, Фэрбэнкс (UAF), является основной полярной базой NASA и входит в часть глобальной наземной сети, представляющей коммуникации для находящихся на орбите космических аппаратов. Система 24 часа в сутки обеспечивает передачу информации с космических аппаратов на Землю и с Земли на спутники. NEN сопровождает большинство важных миссий, в том числе Earth Observing System (EOS), Small Explorer (SMEX), SWIFT, AIM, NuStar и другие.
Неделю назад NASA успешно завершило испытания теплозащитного экрана ADEPT (Adaptive Deployable Entry and Placement Technology) для будущих пилотируемых миссий на Марс. ADEPT представляет собой изготовленный из содержащего углерод материала, раскрывающегося наподобие зонта и предохраняющего от нагревания корпус корабля. В ходе испытаний были воссозданы условия при входе в марсианскую атмосферу. С этой целью на экран направлялся поток разогретого воздуха, в результате чего поверхность ADEPT нагрелась до температуры 1700 градусов. Ученые собираются оценить степень деградации швов экрана ADEPT, а также общее состояние подвергшегося нагрузке материала. В дальнейшем NASA планирует использовать эти данные для создания рабочего образца теплозащитного экрана.
