Одной из основных проблем, стоящих перед организацией пилотируемых полетов к Марсу, является расстояние, отделяющее нашу Землю от Красной планеты даже в момент их максимального сближения. Однако ученые работают над решением, которое может значительно сократить время полета на Марс.
Когда люди впервые полетели на Луну, путешествие до нее заняло четыре дня. За это время корабль с космонавтами преодолел расстояние около 360 000 км. Запланированные на будущее миссии на Марс потребуют от астронавтов гораздо большего терпения. Даже когда две планеты приближаются друг к другу, их разделяет расстояние в 55 миллионов километров. С имеющимися в настоящее время ракетами путешествие на Марс займет не менее шести месяцев. За это время астронавты, управляющие кораблем, будут подвергаться воздействию чрезвычайно вредных космических лучей и, подобно астронавтам на борту космической станции, потеряют мышечную массу и плотность костей, в результате чего прибудут в гораздо худшем состоянии, чем в начале. своего путешествия.
Более того, когда люди в конце концов приземлятся на Марсе, им потребуются регулярные поставки с Земли, чтобы выжить — по крайней мере, вначале. Для обеспечения надлежащей безопасности миссии необходимо свести к минимуму время доставки критически важных предметов снабжения. По этой причине NASA поставило перед инженерами конкретную задачу: разработать способ доставки груза весом не менее 1000 кг на Марс менее чем за 45 дней. Поэтому задача была чрезвычайно амбициозной.
Что делать, если на борту корабля нет топлива?
С этой идеей выступила группа ученых из Университета Макгилла. Согласно эскизному проекту, корабль или зонд, выведенный на орбиту вокруг Земли, будет приводиться в движение инфракрасным лазерным лучом, излучаемым с поверхности Земли лазерной сетью диаметром 10 метров, генерирующей мощность 100 МВт. Луч лазера будет фокусироваться на специальном отражателе, который будет направлять его в сторону камеры с водородной плазмой, нагревая ее ядро до температуры 40 000 градусов Цельсия, а плазму — до 10 000 градусов Цельсия. Тогда газообразный водород, выпущенный из камеры, теоретически сможет разогнать корабль до такой степени, что он достигнет Марса с Земли на Марс всего за 45 дней. Весь процесс разгона занял бы 58 минут. По истечении этого времени аппарат достиг бы скорости 17 км/с, благодаря чему до орбиты Луны можно было бы добраться за восемь часов.
Если космический аппарат ускоряется, в конечном итоге он должен затормозить
Хотя концепция, предложенная инженерами, кажется многообещающей, у нее есть одно слабое звено. Поскольку на борту не будет топливного бака, а только груз, перевозимый на Марс, также не будет топлива, то как тогда корабль, достигший пункта назначения, сможет затормозить и благополучно приземлиться на Марс. Инженеры утверждают, что аппарат должен будет точно войти в атмосферу Марса, чтобы затормозить в ней, используя сопротивление. Если бы такой корабль будет находиться слишком высоко при входе, то он, следовательно, оказавшись в слишком тонких слоях атмосферы, недостаточно замедлится и продолжит космический полет. Если, в свою очередь, он войдет слишком глубоко в атмосферу, то может разрушиться от трения. Поэтому точность здесь имеет решающее значение, корабль должен будет выйти на орбиту высотой 150 км над поверхностью Марса. К тому же при торможении корабль он будет испытывать перегрузки в 8 g,
Хотя проект в настоящее время находится на стадии концепции, различные независимые команды уже работают над созданием компонентов, которые позволили бы реализовать такую миссию. По этой причине исследователи с оптимизмом смотрят на то, что первые миссии на Марс с лазерным двигателем стартуют с Земли примерно через десять лет после первых пилотируемых марсианских миссий, осуществленных с помощью классических ракет и кораблей. Будет ли это все еще в первой половине 21-го века, остается открытым вопросом.
