С успехами в ракетостроении, космонавтике и науке все чаще поднимается вопрос об экспедиции на Марс. Но существуют проблемы, которые касаются расстояния между планетами и продолжительности экспедиции на Марс.
Много времени отделяет человечество от исторической пилотируемой миссии на Марс, но это «много» регулярно увеличивает свой объем, и даже самые именитые инженера NASA не могут предоставить даже приблизительную дату долгожданной экспедиции. Великий сторонник исследования Красной планеты Роберт Зубрин уже давно заявляет, что технологии, которыми располагает человечество в настоящее время, позволяет начать подготовку амбициозного проекта уже сейчас. Препятствиями к отправке людей на Марс являются: огромная стоимость проекта и безопасность космонавтов. Трудно сказать, будет ли риск больше, чем во время первой лунной миссии «Аполлон-11», но одно можно утверждать наверняка: речь идет о проекте несравненно большего масштаба и сложности.
Основное различие между лунной и марсианской миссиями лучше всего иллюстрируется на примере: представим, что горошина в ваших руках это планета Земля, тогда Луна будет находиться на расстояние 151 см от вас. А теперь рассчитаем расстояние до Марса при наилучших орбитальных условиях т.е. 55,6 млн км. Итак, Земля - горошина в вашей ладони, тогда Марс будет находиться на расстояние в 220 метров от вас.
Это расстояние между Землей и Марсом при наиболее выгодном (!) расположении обеих планет, когда расстояние между ними минимально. Легко сосчитать, что впереди у человечества преодоление в 130 раз большего расстояния, чем в случае полета на Луну.
Как долго продлится полет на Марс?
Дело в том, что все планеты находятся в постоянном движении по орбитам вокруг Солнца, и значимые сближения происходит каждые в несколько или десяток лет. В последний раз наши два мира находились на расстоянии в 56 миллионов километров в 2003 году. Интересно, что это было самое близкое взаимное расположение Земли и Марса за последние 50 000 лет. Следующие благоприятные сближения планет произойдет в 2020 году (62 млн. км). Но вряд ли человечество успеет воспользоваться этими возможностями.
Предположим, что во время первой пилотируемой экспедиции на Марс придется преодолеть расстояние около 60 миллионов километров. Допустим, что космический аппарат будет развивать скорость космического корабля миссии «Аполлон-10» в 40 000 км/ч, то есть космонавты будут пролетать 960 000 километров каждый день. В таком случае вся космическая одиссея будет длиться 62 дня (124 дня в двух направлениях), что следует считать вполне адекватным периодом времени. А, если, к примеру, полет будет осуществляться со скоростью зонда New Horizons - 58 тысяч км/ч. Это позволит сократиться миссию на Марс до 43 земных суток (86 дней туда и обратно)!
Реальность не такая радужная. Пропущена проблема ускорения корабля и его замедления по мере приближения к цели, а также колоссальную массу, которую двигатели должны толкать и останавливать. Можно говорить о необходимости отправки, по меньшей мере нескольких десятков тонн металла, топлива, продовольствия в космос, которые будет разогнать намного энергозатратнее нежели пятисоткилограммовый зонд. Так же необходимо знать, что космические корабли никогда не движутся по кратчайшему маршруту, прямой линии, а летят по причудливой «дуге», это к тому, что космонавты преодолеют гораздо большее расстояние, чем 60 миллионов километров. На самом деле, участники миссии должны быть готовы к тому, что все путешествие с космодрома на Земле до первых шагов по поверхности марсианской пустыни займет около полугода. К примеру, марсоход Curiosity летел на Марс в течение 254 дней.
Компания SpaceX разрабатывает космический корабль, который будет способен взять на борт около 100 пассажиров и 450 тонн груза.
Неудивительно, что колоссальное расстояние и продолжительность потенциальной экспедиции будут главными препятствиями на пути к посещению человеком Марса и других небесных объектов. Такая продолжительная экспедиция потребует забрать с собой огромные запасы ресурсов. Долгое путешествие по космическим пространствам и пребывание на планету с отсутствующий магнитосферой, подвергнет экипаж опасному радиационному облучению. Такой полет станет настоящим испытанием для психики космонавтов, которым придется выдержать несколько стрессовых месяцев, находясь в закрытом пространстве корабля, в одной компании людей, при ограниченных ресурсах. В таких условиях легко совершить ошибки, могут возникнуть кризисы в отношениях и конфликты. Это не миссия Аполлона, где задержка сигнала с Землей была менее секунды, а вся экспедиция длилась всего около недели.
В конце концов, полет в Марс находится в пределах технологической и технической досягаемости, и представленные угрозы и проблемы просто будут решены по мере рассмотрения. Рано или поздно.