De vliegtijd naar de Rode Planeet is nu gelijk aan de periode van het baren van een kind. Hoe lang we naar Mars moeten vliegen, is echter verre van een ijdele vraag. Hoe langer, hoe duurder en gevaarlijker. Daarom is SpaceX van plan de vluchtduur te halveren.
De afstand tussen Mars en de aarde verandert voortdurend. Als de aarde zich tussen de zon en de rode planeet bevindt, is dat ongeveer 55 miljoen kilometer, en als de zon tussen ons en Mars staat, is dat meer dan 350 miljoen kilometer. Dit bepaalt hoe lang het duurt om naar Mars te vliegen. Om bij de Rode Planeet te komen, is de gemakkelijkste manier om te beginnen door te wachten op de minimale afstand, die elke 26 maanden gebeurt. Het traject van Goman dat het minst energie verbruikt, brengt ons daar in 9 maanden. De extra versnelling die ervoor nodig is vanuit de baan om de aarde is 2,9 kilometer per seconde. Dit is de beste optie voor automaten, en hun vliegtijd is nu dichtbij die van Goman. 'Nieuwsgierigheid' vloog er bijvoorbeeld van 26 november 2011 tot 6 augustus 2012.
Het traject van Homan - in wezen vliegend in een spiraal, niet in een rechte lijn.
Wat goed is voor een machinegeweer, is de dood voor een persoon. Tijdens de Curiosity-vlucht registreerden de instrumenten ioniserende straling (straling), die voor een persoon 0,66 sievert per jaar zou opleveren (0,5 sievert gedurende 9 "Homan's" -maanden). De norm voor kosmonauten is precies 0,5 sievert per jaar. Een economisch traject is niet geschikt, want na "gevangen" 0,5 sievert in de ruimte zal een mens nog eens 0,23 sievert per jaar op het oppervlak van Mars moeten ontvangen. Daarom bieden de meeste projecten verschillende versies van het hyperbolische traject aan, waarbij de reistijd zes maanden bedraagt. Dan geeft een reis ernaartoe slechts 0,33 sievert, nog eens 0,23 - een jaar op Mars (wachtend op een "venster" om terug te keren), nog eens 0,33 - de terugweg. In totaal - ongeveer 0,45 sievert per jaar - 'wat de dokter heeft besteld'.
Het hyperbolische pad wordt in blauw weergegeven.
Tot dusverre gaan dit soort projecten over de hele wereld niet verder dan intentieverklaringen. Niemand test motoren of andere elementen van raketten voor dergelijke vluchten. Niemand - behalve natuurlijk één speler. SpaceX heeft de Raptor-zuurstof-methaanmotor al getest voor de Big Falcon Rocket (BFR) voor herbruikbaar gebruik, evenals de brandstoftank ervoor. Het BFR-traject is de kortste, bijna rechte lijn die ooit is aangeboden. Het vereist echter dat de tweede trap van de BFR - een ruimtevaartuig voor tientallen astronauten erin wordt geïntegreerd - na het binnengaan van de baan extra met 6 kilometer per seconde moet versnellen. Energie is evenredig met het kwadraat van de snelheid. Daarom is het brandstofverbruik in deze versie 4,3 keer hoger dan voor het pad naar Mars, zoals in Curiosity. Maar de reistijd is ongeveer 115 dagen.
De SpaceX-optie lijkt misschien te duur, maar dat is het echt niet. Voor acceleratie vanuit een baan om de aarde wordt de brandstof voor de BFR geleverd door een tankschip. Maar als de BFR voor een langere route van 180 dagen had gekozen, had hij meer voedsel moeten meenemen en meer hutten moeten hebben. De mens, hoewel tien keer lichter dan een rover (Curiosity woog bijna 900 kilogram), heeft voedsel en vrije ruimte nodig om te bewegen. Zonder hen zal hij na de landing niet over de planeet kunnen bewegen. En vlees is moeilijk te telen in een scheepskas, dus voorraden zijn nodig. Voedsel en water zijn de belangrijkste ladingen die aan het ISS worden afgeleverd. En als de brandstof voor het snelle traject van de BFR van een tankschip gehaald kan worden, dan is het te duur om in een aparte vrachtwagen met voedsel naar Mars te rijden.
Het vluchtschema van SpaceX heeft de meeste kans om gerealiseerd te worden in de jaren 2020. Onlangs maakte de vice-president van de Verenigde Staten bekend dat de Verenigde Staten van plan zijn om op de maan en Mars te landen, waarbij ze specifiek vertrouwen op privé-ruimtevaart. Behalve SpaceX, test geen van de particuliere handelaren technologie om zulke verre hemellichamen te bereiken.
Promotie video:
Er is in theorie nog een andere manier om Mars te bereiken. Het werd al in de jaren zestig in de USSR voorgesteld en wordt in Rusland nog steeds in een semi-bevroren modus ontwikkeld. Dit is de zogenaamde nucleaire sleepboot. Een kernreactor met een capaciteit tot 15 megawatt zou elektrische raketmotoren aandrijven die gas uitstoten met snelheden tot tientallen kilometers per seconde - tien keer sneller dan raketten chemische brandstof uitstoten.
Hierdoor zou de vlucht naar Mars niet alleen langs het kortste traject gaan, maar ook sneller dan op welke raket dan ook - in slechts 45 dagen. Er is echter een nuance: voor de ontwikkeling van een sleepboot zijn enkele miljarden dollars nodig, maar een paar keer minder dan voor de Olympische Spelen van 2014. Financiering voor woonruimte is te klein, dus kans op projectuitvoering is er nog niet.
De Amerikaanse regering ontwikkelt geen nucleaire sleepboot. Onlangs zijn er berichten dat SpaceX nucleair materiaal probeert te verwerven voor soortgelijke doeleinden. Maar zelfs hier is het succes twijfelachtig. De middelen van een klein particulier bedrijf zijn te klein om zowel de BFR als de nucleaire sleepboot te behandelen. Hoewel de raketten van Elon Musk de wereldmarkt al veroverd hebben voor commerciële lanceringen, is de ervaring van het bedrijf op nucleair gebied nog steeds nihil.
ALEXANDER BEREZIN