В 2007 году инженер Лаборатории реактивного движения Роб Маннинг, один из тех, кто придумал, как сажать марсоходы на поверхность, признался: высадка людей на Красную планету кажется почти невозможной. Атмосфера Марса в сто раз тоньше земной. Для аппаратов весом в десятки тонн это смертельный вызов. Она слишком разрежена, чтобы надёжно тормозить, как на Земле, и в то же время слишком плотная, чтобы полностью полагаться на двигатели, как на Луне. Инженеры даже придумали название для этого тупика — «проблема сверхзвукового перехода».
На тот момент самым тяжёлым аппаратом, который удавалось посадить, были марсоходы массой около тонны. Perseverance в 2021-м добрался до поверхности только благодаря сложной комбинации парашютов, теплового щита и системы Sky Crane. Но такие трюки не сработают для кораблей весом 20, 50 или 100 тонн, которые понадобятся для высадки людей.
Перелом случился, когда инженеры вновь вернулись к идее ретропропульсии — торможения при помощи включённых двигателей прямо в атмосфере, ещё на сверхзвуковых скоростях. В 2007-м это казалось безумием: считалось, что турбулентность и перегрев просто разорвут аппарат. Но через несколько лет всё изменилось благодаря SpaceX.
В 2013 году компания Илона Маска впервые опробовала supersonic retropropulsion на первой ступени Falcon 9. Тогда ракета упала в океан, но стало ясно: принцип работает. В 2015 году та же ступень впервые вернулась и приземлилась на мысе Канаверал. Для частных запусков это был переворот, а для NASA — доказательство, что SRP может быть ключом к Марсу.
Исследования показали: включённые двигатели создают вокруг корабля своеобразный «пузырь» ударной волны, который защищает его от перегрева и стабилизирует полёт. Идея, которая раньше казалась фантастикой, оказалась универсальной — её можно масштабировать от небольших грузовых аппаратов до кораблей для людей.
Но даже с SRP задача далека от решённой. Маннинг честно признаёт: «Мы прошли долгий путь с 2007 года, но посадка людей на Марс остаётся одной из самых сложных задач в истории космонавтики». Вопросов хватает. Как управлять гигантским кораблём в разреженной атмосфере, где аэродинамика работает иначе? Как защитить двигатели от потоков пыли и камней, поднимающихся при посадке? Как обеспечить устойчивость на поверхности, которая может оказаться ветреной, неровной и каменистой?
Есть и стратегические ограничения. Окно для запуска к Марсу открывается раз в 26 месяцев. Ошибка или задержка способны отодвинуть миссию на годы. К этому добавляются логистические трудности: нужно доставить оборудование, построить инфраструктуру, наладить добычу ресурсов и организовать заправку кораблей для обратного пути. Всё это требует решений, которых пока нет.
И всё же главное препятствие пройдено: теперь посадка не выглядит как нарушение законов физики. Supersonic retropropulsion доказала, что даже корабль весом в десятки тонн можно замедлить и довести до поверхности. Остаётся «всего лишь» научиться делать это надёжно и многократно.
Маннинг улыбается: «Мы просто делаем то, что советовал Бак Роджерс ещё в 30-х: включаем задний ход, когда летим слишком быстро». Шутка, за которой скрывается один из самых серьёзных инженерных вызовов нашего времени — первая в истории высадка человека на Марс.