Все сложнее чем кажется: как колонизаторов с Земли будут доставлять на Марс и обратно

Человечество уже давно мечтает об освоении космоса, первой целью оно себе наметило Марс. Но для того чтобы наконец запустить первую пилотируемую миссию на Красную Планету, предстоит пройти еще множество препятствий. Что же ждет нас на пути к Марсу, рассказало издание Фокус.

Фото: Shutterstock

Двумя основными игроками являются NASA и SpaceX, которые уже тесно сотрудничают в миссиях на МКС.

Размер имеет значение

Самая большая проблема – это масса полезной нагрузки, необходимой для путешествия. Запуск в космос каждого килограмма – на вес золота. Масса полезной нагрузки обычно составляет лишь небольшой процент от общей массы ракеты-носителя.

Например, ракета «Сатурн V», которая запустила Apollo-11 на Луну, весила 3 тыс. тонн. Поэтому могла вывести лишь 140 тонн (5% от начальной стартовой массы) на низкую околоземную орбиту и 50 тонн (менее 2% от начальной стартовой массы) на Луну.

Такие жесткие требования к массе и есть одним из главных ограничений размера корабля, который полетит к Марсу, и на его возможности в космосе. Каждый маневр требует затрат топлива для запуска ракетных двигателей, и все это топливо в настоящее время необходимо брать с собой в космос.

План SpaceX состоит в том, чтобы его пилотируемый корабль Starship заправлялся в космосе с помощью отдельно запускаемого топливозаправщика. Это означает, что на орбиту можно вывести гораздо больше топлива.

И время немаловажно

Еще одной проблемой на пути к Марсу является время.

Во время миссий без экипажа космические корабли часто проходят по сложным траекториям вокруг Солнца. Они используют так называемые гравитационные маневры, чтобы эффективно достигать других планет и набирать достаточный импульс.

По теме: Важный шаг в покорении космоса: NASA создало кислород на Марсе

Такие миссии считаются очень экономными в плане расхода топлива, но могут затягиваться на годы. Но для миссий с участием людей такой вариант не подходит.

И Земля, и Марс имеют почти круговые орбиты, и маневр, известный как переходная орбита Хомана, является наиболее экономичным способом перемещения между двумя планетами. Переходная орбита Хомана – это эллиптическая орбита, используемая для перехода между двумя круговыми орбитами разного радиуса.

Переходная орбита Хомана между Землей и Марсом занимает около 259 дней (от 8 до 9 месяцев), она возможна только каждые 2 года из-за разных орбит Солнца, Земли и Марса.

Космический корабль может достичь Марса и за более короткое время (SpaceX планирует за 6 месяцев), но для этого потребуется больше топлива.

Безопасная посадка

Даже если все предыдущие этапы будут удачными, то впереди ждет этап приземления.

Космические корабли, приземляющиеся на Земле, могут использовать сопротивление, возникающее при взаимодействии с атмосферой, чтобы замедлиться. Это позволяет аппарату безопасно приземляться на поверхность Земли при условии, что он выдержит соответствующий нагрев.

Но атмосфера Марса примерно в 100 раз тоньше, и не даст необходимого замедления при посадке. Поэтому понадобится дополнительная помощь двигателей, а это значит – дополнительные затраты топлива.

Некоторые миссии приземляются с помощью «подушек безопасности» (миссия NASA Pathfinder), в то время как другие используют двигатели (миссия NASA Phoenix). Последний вариант требует больше топлива.

Жизнь на Марсе

Есть у Земли и сходство с Красной Планетой — марсианский день длится 24 часа 37 минут. Но, к сожалению, на этом сходства планет и заканчиваются.

Тонкая атмосфера Марса означает, что он не может удерживать тепло так же хорошо, как Земля. Поэтому марсианская погода характерна резкими перепадами температуры в течение дня и ночи.

Максимальная температура на Марсе достигает +30 градусов по Цельсию, что в принципе неплохо для человека, но минимальная может опускаться аж до -140 градусов по Цельсию, при этом средняя температура на планете – 63 градуса по Цельсию. Для сравнения: средняя температура зимой на Южном полюсе Земли составляет около -49 градусов по Цельсию.

По теме: В поисках запасной планеты: как земляне осваивают Марс и чего от него хотят

Поэтому выбирать место для базы на Марсе нужно очень тщательно, с понимаем того, что там придется обеспечивать приемлемую температуру в ночное время.

Гравитация на Марсе составляет 38% от земной, но воздух в основном состоит из углекислого газа с несколькими процентами азота. Поэтому марсианским поселенцам придется построить базу с восполняющимися запасами кислорода.

SpaceX планирует совершить несколько грузовых рейсов, включая доставку частей критически важной инфраструктуры, таких как теплицы, солнечные батареи, а также объект для производства топлива. Последний позволит астронавтам возвращаться обратно на Землю.

Дорога домой

И последней задачей является благополучное возвращение на Землю.

Apollo-11 вошел в атмосферу Земли со скоростью около 40 тыс. км/ч, что чуть ниже скорости, необходимой для выхода с орбиты Земли.

Космические аппараты, возвращающиеся с Марса, будут входить в атмосферу со скоростью от 47 тыс. км/ч до 54 тыс. км/ч, в зависимости от используемой для возращения орбиты.

Они могут замедлиться на низкой орбите вокруг Земли примерно до 28 800 км/ч, прежде чем войти в атмосферу планеты, но для этого снова потребуется дополнительное топливо.

Если корабль просто войдет в атмосферу, конечно, он замедлится. Но в таком случае необходимо убедиться, что астронавты не погибнут от чрезмерной нагрузки или сильного нагрева.

Читайте также на ForumDaily:

Важный шаг в покорении космоса: NASA создало кислород на Марсе

Масоны, рептилоиды и плоская Земля: 10 самых безумных теорий заговора

10 заблуждений о космосе из книг и кино, в которые пора перестать верить

В поисках запасной планеты: как земляне осваивают Марс и чего от него хотят

Хотите больше важных и интересных новостей о жизни в США и иммиграции в Америку? — Поддержите нас донатом! А еще подписывайтесь на нашу страницу в Facebook. Выбирайте опцию «Приоритет в показе» —  и читайте нас первыми. Кроме того, не забудьте оформить подписку на наш канал в Telegram  и в Instagram— там много интересного. И присоединяйтесь к тысячам читателей ForumDaily New York — там вас ждет масса интересной и позитивной информации о жизни в мегаполисе.