Будущее рядом. Полёт на Марс. Возможно ли это сейчас?

Человек уже достаточно освоил околоземную орбиту, был на Луне, но не пора ли задуматься о полёте на другие планеты? Какие проблемы может встретить человек при межпланетном полёте?

Уже давно создаются различные проекты по полёту на другие планеты, чаще всего это были идеи насчёт полёта на Марс, так как на него попасть проще всего.

Однако ни один проект не дошёл до реализации. Так что же сложного в том, что бы создать корабль, который доставит людей к Марсу и по возможности вернёт их обратно на Землю?

ПРОБЛЕМЫ ПОЛЁТА НА МАРС:

Основным фактором, мешающим человеку достичь не только Марса, но и других планет--это солнечное излучение. Сейчас нет средств долговременной защиты от него, так как во время перелёта к Марсу, который длится от 160 до 290 дней с большой вероятностью произойдут какие-либо вспышки на Солнце, и если у корабля нет необходимой защиты, люди просто погибнут из-за сильного излучения.

Также из одной из серьёзнейших проблем является отсутствие двигательной установки (ДУ), которой хватило бы топлива до Марса и возможно даже обратно.

Основными "претендентами" на ДУ для корабля являются:

1. Двигатели на водороде, так как такие двигатели обладают хорошей эффективностью и неплохой для вакуума тягой.
2. Ионные (на эффекте Холла) это менее реальный кандидат стать ДУ для корабля, так как пока не создано двигателей, обладающих достаточной тягой, чтобы в адекватное время разогнать корабль и по прилёту затормозить. Однако у таких двигателей самая лучшая эффективность расхода топлива.
3. Двигатели на метане на данный момент--самый простой в реализации способ, так как достаточно взять топливо в одну сторону, а на обратный путь топливо можно добыть в атмосфере Марса с помощью реакции Сабатье. Из минусов можно назвать то, что для добычи топлива на Марсе нужна очень мощная аппаратура и следовательно много электроэнергии, что на Марсе будет довольно большой проблемой. Из-за большого количества пылевых бурь нужно будет постоянно следить за состоянием солнечных панелей, так как ядерные и тем более термоядерные реакторы вряд ли станут доступны на постоянной основе из-за их сложности.

RS-25, один из примеров водородного двигателя

Исходя из всего этого наиболее вероятным становится топливо Кислород-Водород и солнечные панели в качестве источника энергии.

Второй по важности фактор--это искусственная гравитация, так как неизвестно, смогут ли люди нормально адаптироваться к гравитации в 1/3 от земного на Марсе после 200 суток в невесомости.

Для её создания нужно ставить на корабль центрифугу, которая будет вращаться вокруг своей оси и создавать гравитацию за счёт центробежной силы. По словам учёных гравитации в 1/6 от земного хватит, что бы поддерживать здоровье и физическое состояние экипажа во время длительного перелёта.

Однако скорее всего на корабль нужно будет ставить либо тяжёлые механизмы, либо вторую центрифугу, для того что бы компенсировать момент вращения первой центрифуги.

И, наверное, единственное, с чем не должно быть особых проблем, это системы жизнеобеспечения (СЖО). Для того, чтобы нормально прожить весь полёт, человеку нужны:

1. Воздух. Меньшая из проблем, так как уже сейчас на МКС есть система очистки и переработки углекислого газа в кислород.
2. Еда. Если принять, что космонавт съедает 1,6 кг пищи в сутки, то к примеру 5 человек будут потреблять в день 8 кг пищи. В среднем полёт на Марс длится примерно 200 дней, из чего следует, что 5 человек за 200 дней съедят 1600 кг пищи. Если перелетать на Марс и обратно в пределах стартового окна, то потребуется 3200 кг, однако ожидание на орбите Марса будет еще примерно 1 год, те 365 дней, то есть 2920 кг еды. За весь полёт 5 членов экипажа съест 6200 кг, для хранения еды тоже потребуется хранилище и системы охлаждения/заморозки, что также будет увеличивать массу.
3. Вода. Её можно перерабатывать, как это уже делают на МКС. Одному человеку в день нужно 2-3 литра воды, для расчётов опять возьмём экипаж из 5 человек. В день они будут потреблять до 15 литров воды. и ещё 60 литров на душ. Итого, с округлением сильно вверх получаем 100 литров/день. Если лететь без регенератора воды, тона весь полёт нужно будет от 76.5 до 80 тонн воды. Конечно же, это очень много. Если же учитывать регенератор, то потребуется 150-200 кг воды, и это при запасе на аварийные ситуации и непредвиденные расходы воды.

Из всех расчётов, что были сделаны выше, могу сказать, что полёт на Марс и другие планеты возможен, однако для этого нужно будет иметь достаточно большой "аванпост" на орбите в виде топливозаправочной станции с жилыми модулями.

НО КАК ЖЕ ПОСТРОИТЬ БОЛЬШОЙ МЕЖПЛАНЕТНЫЙ КОРАБЛЬ, КТОРЫЙ БУДЕТ ИМЕТЬ ВСЁ НУЖНОЕ?

Для этого можно и нужно использовать технологию стыковки, которая позволит сделать много запусков, с небольшой массой полезной нагрузки (ПН), вместо создания большого и тяжёлого носителя, который сможет вывести корабль на орбиту.

А СКОЛЬКО ЖЕ МОЖЕТ ВЕСИТЬ ТАКОЙ КОРАБЛЬ?

Вопрос очень сложный, так как мы не знаем, какие по массе будут системы СЖО, какая масса будет у топлива и ДУ, ну и сколько будет весить центрифуга и прочие жилые модули мы тоже пока что не знаем.

Большой межпланетный корабль СССР должен был полететь к Венере

ЖИЛОЕ ПРОСТРАНСТВО:

По опыту МКС можно сказать, что 390 м3 не хватит для всех запланированных исследований и нужно будет обеспечить объём, хотя бы в 500 м3 для размещения всех исследований и для комфортного проживания экипажа на протяжении полутора лет.

ЗАВЕРШЕНИЕ:

Что бы путешествовать между планетами нужно решить многие проблемы и это означает, что как минимум в это десятилетии вряд ли человек достигнет Марса или других полёт. Но сам факт реальности этих полётов, уже в ближайшие 15-20 лет не может не радовать.

ПОДПИСЫВАЙСЯ НА КАНАЛ, ЧТО БЫ НЕ ПРОПУСКАТЬ МНОГО НОВОГО И ИНТЕРЕСНОГО! ТАКЖЕ НЕ ЗАБУДЬ ПОСТАВИТЬ ЛАЙК, ЕСЛИ ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ.

ЕСЛИ ВЫ НЕ СОГЛАСНЫ, ХОТИТЕ ПОПРАВИТЬ ИЛИ ДОПОЛНИТЬ, ТОГДА ПИШИТЕ В КОММЕНТАРИЯХ.

Больше интересного на моём канале: