Недавнее заявление президента Дональда Трампа о том, что он отправит астронавтов на Марс в течение четырех лет, вызвало скептицизм, особенно учитывая продолжающиеся задержки NASA с возвращением людей на Луну. Хотя цель амбициозна, эксперты сомневаются в ее осуществимости.
Ожидается, что миссия будет в значительной степени зависеть от ракеты Starship компании SpaceX, которая все еще находится в разработке. Недавний тестовый полет 16 января показал успешную посадку ускорителя Super Heavy, но верхняя ступень взорвалась из-за утечки топлива. Несмотря на эту неудачу, SpaceX планирует осуществить беспилотные миссии на Марс к 2026 году и пилотируемую миссию в 2028 году.
Исследование, опубликованное в Scientific Reports Волкером Майвальдом и его командой из Немецкого аэрокосмического центра (DLR), вызывает опасения по поводу грузоподъемности Starship. Необходимая полезная нагрузка, включая астронавтов, оборудование, топливо и расходные материалы, может превысить ограничения космического корабля.
Одна из главных проблем - это переработка ресурсов. Хотя более высокие показатели рекуперации для пищи, воды и воздуха сократили бы количество перевозимых материалов, 100% -ная рекуперация нереалистична. Еще одна проблема - производство топлива на Марсе с использованием ресурсов in-situ (ISRU). Хотя Starship компании SpaceX использует жидкий метан и кислород, технология извлечения этих элементов из марсианских ресурсов все еще находится в зачаточном состоянии. Эксперимент MOXIE NASA, который был частью миссии марсохода Perseverance, успешно извлек кислород из атмосферы Марса, но в масштабах, слишком малых для пилотируемой миссии. Запуск четырех астронавтов с Марса потребовал бы 7 000 кг топлива и 25 000 кг кислорода, что намного больше, чем показал MOXIE.
Космическая радиация представляет собой еще одно серьезное препятствие. Астронавты будут подвергаться воздействию космических лучей и уровней солнечной радиации, которые в 700 раз выше, чем на Земле. Шестимесячное путешествие на Марс подвергло бы астронавтов воздействию 60% их жизненной рекомендуемой дозы радиации. Даже на поверхности Марса радиация остается проблемой. Хотя защищенные зоны внутри Starship могут обеспечить некоторую защиту во время солнечных бурь, они не устранят риск полностью. Исследования по улучшению материалов для экранирования продолжаются, но все еще находятся в стадии разработки.
Длительное воздействие микрогравитации также может нанести вред человеческому организму. Астронавты на Международной космической станции (МКС) испытывают атрофию мышц и изменения зрения. Исследования показывают, что микрогравитация может способствовать раннему развитию катаракты. Хотя эти эффекты были обратимы после возвращения астронавтов на Землю, долгосрочные риски для здоровья от миссии на Марс остаются неясными.
Защита планеты - еще одна проблема. Люди переносят огромное количество микробов, и пилотируемая миссия неизбежно приведет к появлению некоторых земных микроорганизмов на Марсе. Хотя для роботизированных миссий существуют строгие протоколы стерилизации, их трудно, если не невозможно, применить к пилотируемым миссиям. Загрязнение может помешать будущим усилиям по определению того, существовала ли когда-либо жизнь на Марсе.
Чтобы повысить шансы на успех миссии на Марс, команда Майвальда рекомендует несколько шагов: беспилотные тестовые миссии для оценки технологий производства кислорода, выращивания пищи и получения топлива на Марсе; предварительное размещение запасов перед пилотируемыми полетами; совершенствование систем жизнеобеспечения для уменьшения массы полезной нагрузки; и международное сотрудничество для совместной разработки технологий и финансирования.
Несмотря на эти рекомендации, цель посадки людей на Марс к 2029 году остается весьма маловероятной. Необходимые технологические достижения требуют значительного времени и усилий. Хотя амбиция похвальна, ее реализация в течение следующих четырех лет кажется нереальной.