Глава компании SpaceX предприниматель Илон Маск полагает, что еще при жизни текущего поколения можно будет начать колонизацию Марса. По проекту бизнесмена, к Красной планете можно будет отправлять одновременно 100 человек, а цена полета для каждого из них составит около $100 000. Разумеется, для такого путешествия нужен космической транспорт нового типа, над созданием которого работает компания SpaceX.
Во время презентации Илон Маск показал видео, где представил свою концепцию межпланетной транспортной системы. Она будет состоять из многоразовых ракет, завода по производству ракетного топлива и 1000 космических кораблей/рейсов, перевозящих по 100 человек за раз. В космическом корабле (КК) SpaceX будут ресторан, каюты, возможность поиграть игры и посмотреть фильмы. То есть полет длительностью от 80 до 150 дней должен быть максимально комфортным. Это позволит путешествовать к Марсу всем желающим, а не только подготовленным профессиональным космонавтам.
Пассажирский межпланетный корабль, согласно проекту Маска, будет использовать 42 двигателя с тягой 127 800 КН. Диаметр корабля – 17 м, ракеты-носителя – 12 м, общая высота - 122 м. Предполагается, что первая миссия покинет Землю в 2024 г. и прибудет на Марс уже в следующем году.
Для реализации амбициозных проектов Маску требуется дополнительное финансирование, так как первый полет пассажирского корабля будет очень дорогим. По словам главы SpaceX, сейчас стоимость такого полета составляет около $10 млрд на человека, поскольку включает разработку и постройку всей транспортной системы. В перспективе стоимость планируется снизить до $200 тыс., а после и до $100 тыс.
Один из способов снижения себестоимости полета – система дозаправки на орбите. Сначала ракета-носитель выводит на орбиту космический корабль, а затем приземляется, где ее заправляют, пристыковывают модуль с топливными баками и опять запускают в космос. На околоземной орбите КК стыкуется в топливным модулем и система стартует к Марсу.
Космический корабль и ракета-носитель будут многоразовыми, что снизит стоимость эксплуатации системы. Также, КК сможет взлетать с Марса с полезной нагрузкой, то есть можно будет организовать полноценные грузовые и пассажирские перевозки по маршруту Марс-Земля.
Технически проект Илона Маска реализуем уже на современном этапе развития космических технологий, тем более что SpaceX как раз является технологическим лидером в плане создания космических транспортных систем. Самая сложная часть проекта: финансы и мотивация инвесторов. Найти громадную сумму, необходимую для постройки ракет будет непросто, особенно с учетом того, что перспективы его монетизации пока не очевидны. Разумеется, желающих попасть на Марс будет предостаточно, как и тех, кто захочет остаться там навсегда и основать колонию. Но на основание полноценной колонии с помощью одной транспортной системы от SpaceX понадобиться до 100 лет, так что изначально это будет некоммерческий проект. Впрочем, Илон Маск продемонстрировал возможность использования межпланетного КК для полета на спутники планет. Теоретически, это можно использовать при добыче редкоземельных полезных ископаемых, что окупит проект хотя бы частично. Также, снизить стоимость полета можно увеличив количество пассажиров вдвое, а при использовании медикаментозной комы, возможно, и вчетверо. Пока искусственную кому используют в клиниках не дольше 14 дней, но модернизация технологии вполне возможна. Тогда основная часть пассажиров транспорта может спать все путешествие в компактных капсулах.
Несмотря на то, что план Илона Маска кажется фантастикой, с технической точки зрения он осуществим, главной проблемой остается лишь вопрос финансирования. Для его получения, Илону Маску придется провести самую грандиозную PR-кампанию в истории, используя в том числе и «демонстрационные» полеты к Марсу. В ближайших планах SpaceX – отправка беспилотного транспортного КК Dragon на Марс, которая запланирована на в 2018 г.
Люди 1972 года обалдели бы, увидев наши смартфоны и эти наши интернеты, но они бы удивились еще больше тому, что мы совсем забросили освоение космоса.
Что ж произошло? Почему мы решили остановиться после этих крутейших десятков лет космических авантюр? Элон Маск сказал бы, что «почему мы остановились?» - это неправильный вопрос. Мы должны спросить следующее: почему мы вообще хотели отправить людей в космос, в первую очередь?
Космическое путешествие - это очень, очень, очень дорого. Национальные бюджеты, как правило, затянуты по самое не хочу. Так что даже немного удивительно, что страна может оторвать значительный кусок своего бюджета ради вдохновения молодежи и расширения наших границ понимания. Впрочем, ни одна страна не разваливает свой бюджет ради приключений, вдохновения и расширения границ - сверхдержавы в свое время делали это ради того самого «соревнования». И после определенной победы одна из сверхдержав решила из гонки выйти, а другая просто развалилась.
Вместо того чтобы продолжать расширять границы любой ценой, США и СССР пожали руки и начали работать как взрослые над более практичными проектами, вроде создания совместной космической станции на НОО.
С тех пор прошло сорок лет, «История людей и космоса» снова обратилась к Земле, где мы обнаружили у себя две основных причины осваивать космос. (Примечание: следующая подглава будет включать в себя обзор спутников, космических зондов и космических телескопов. Если вам это не особо нравится, можете пролистать ее до раздела о Международной космической станции ).
Первая и основная причина взаимодействия людей с космосом со времен программы «Аполлон» заключается не в интересе людей к космосу. Она заключается в использовании космоса для практических целей, поддержки промышленности на Земле, по большей части в форме спутников. Основная часть современных запусков ракет в космос заключается в выведении каких-либо вещей на НОО, чтобы оттуда глазеть на Землю, а не вглядываться в великие просторы в другом направлении.
Итак, если вы не знали, зачем нам спутники, вот небольшой обзор.
Мы нечасто об этом задумываемся, но над нами висят сотни летающих роботов, которые играют важную роль в нашей жизни на Земле. В 1957 году одинокий «Спутник» кружил вокруг Земли в гордом одиночестве, но сегодня связь, прогноз погоды, телевидение, навигация и аэрофотосъемка целиком полагаются на спутники, равно как и многие национальные военные силы и правительственные спецслужбы.
Общий рынок производства спутников, запуска их в космос и связанных с этим оборудования и услуг вырос с 60 миллиардов долларов в 2004 году до более 200 миллиардов долларов в 2015 году. Спутниковая промышленность приносит доход в 4% от общемировой телекоммуникационной отрасли, но на нее приходится более 60% прибыли космической отрасли.
Давайте посмотрим, какие роли играют спутники (статистика за 2013 год):
Из 1265 активных спутников на орбите к началу 2015 года США владеет большей их частью - 40% в общем - но более 50 стран имеют как минимум один орбитальный спутник.
Если говорить о месте пребывания этих спутников, большинство из них занимают два отдельных «слоя» космоса.
Почти две трети активных спутников находятся на НОО. НОО начинается на высоте 160 километров над Землей, это минимальная высота, на которой объект может кружить вокруг планеты, не испытывая атмосферное сопротивление. НОО вытягивается на 2000 километров вверх. Обычно самые низкие спутники располагаются на высоте 350 километров или выше.
Большая часть остальных (почти треть) спутников пребывают значительно выше, на так называемой геостационарной орбите (ГСО). Она пролегает на высоте 35 768 километров над Землей и называется геостационарной, поскольку расположенный на этой орбите объект движется со скоростью вращения Земли, а значит, его место положения в небе стационарно относительно точки на Земле. Наблюдатель с земли не увидит движения такого объекта.
ГСО идеально подходит для спутников телевидения, поскольку тарелку на Земле можно направить на одну фиксированную точку.
Небольшой процент других спутников находится на геопереходной орбите (ГПО), которая находится между НОО и ГСО. Одним из примечательных жителей ГПО является система GPS, которую люди многих стран используют каждый день. Вся система GPS, которая появилась в США в 1995 году, использует 32 спутника. До 2012 года их число было 24 - шесть орбит, на каждой по четыре спутника. И даже с 24 спутниками, с каждой точки Земли можно увидеть минимум шесть спутников в конкретный момент, а обычно их число девять или больше.
Поэтому карта вашего телефона может показать ваше местоположение даже в отсутствие сотовой связи - потому что сотовая связь ей не нужна. Эта система также рассчитана с запасом: необходимо только четыре спутника одновременно, чтобы определить ваше местоположение по телефону. Спутники GPS имеют орбитальный период в 12 часов, совершая два полных оборота вокруг Земли каждый день. Расположение спутников можно также отследить с использованием Google Earth.
Космический мусор
В мире спутников есть большая проблема. В дополнение к 1265 активным спутникам на орбите, есть также тысячи неактивных спутников, а также куча отработанных ракет от предыдущих миссий. Время от времени одна из них взрывается, ну или две сталкиваются, порождая тонну крошечных фрагментов - . Его количество в космосе существенно выросло за последние десятилетия.
Большинство спутников и мусора сосредоточены в НОО и во внешнем кольце объектов в ГПО. Земные космические агентства отслеживают порядка 17 000 объектов в космосе, только 7% из которых представлены активными спутниками. Есть также карта, отображающая каждый известный объект в космосе.
Самое страшное в том, что они отслеживают лишь крупные объекты, что мы и видим на изображении. Число меньших объектов (от 1 до 10 см) варьируется от 150 000 до 500 000, а всего есть больше миллиона кусочков мусора больше 2 мм. Проблема в том, что на тех невероятных скоростях, с которой движутся космические объекты (большинство объектов НОО летят со скоростью больше 27 000 км/ч), столкновение даже с крошечным объектом может причинить огромный ущерб активному спутнику или аппарату. Объект размером всего в сантиметр на таких скоростях причинит такой же ущерб столкновением, как небольшая ручная граната.
Треть всего космического мусора произошла из двух событий: китайские противоспутниковые испытания, когда Китай нагадил всему миру, намеренно взорвав один из своих спутников, породив 3000 новых обломков мусора; и столкновение двух спутников 2009 года, которое привело к появлению 2000 обломков. Каждое столкновение порождает определенное количество мусора, который увеличивает вероятность столкновения, а значит и шансы на начало цепной реакции - . Также предлагаются различные способы по очистке НОО от космического мусора - .
А вот график, который суммирует «космический след» каждой нации, показывая количество активных спутников, неактивных спутников и космического мусора, оставленного каждой страной. Есть и другие космические активности, пребывающие в стадии развития - , космический туризм - но по крайней мере сейчас спутники заслуживают обсуждения в отдельной категории.
Поиск и обучение
Вторая причина, по которой люди взаимодействуют с космосом в последние десятилетия, доказывает, что хотя мы, может, и перестали отправлять людей к Ситуации, мы никогда не утоляли жажду изучения неизвестного там. И хотя общество отошло от космоса и занялось другими делами, астрономы продолжали свою работу, страницу за страницей расшифровывая старую загадочную книгу «Где мы?».
Лучше всего астрономы учатся из того, что видят, и побочным эффектом космической гонки стала разработка намного более эффективных технологий изучения дальних пределов. Есть два высокотехнологичных способа, которыми астрономы изучают вещи.
Инструмент поиска и обучения №1: отправка зондов по Солнечной системе
Как правило, ученые отправляют небольшого забавного робота в направлении далекой планеты, луны или астероида, и робот тратит месяцы или годы, летя через космос, пока наконец не прибудет. Затем, в зависимости от плана, он либо пролетит мимо объекта, сделав пару снимков, либо покружит над ним, получив более детальную информацию, либо просто приземлится на него и будет проводить полный осмотр. Все, что робот извлекает в плане информации, отправляется обратно к нам; и когда работа зонда завершена, мы либо разбиваем его о поверхность объекта, либо позволяем лететь в дали дальние.
Я могу использовать себя как лакмусовую бумажку, проверяя, что публика знает, а что нет. Я серьезно занимался астрономией с тех пор, как мне исполнилось три года, поэтому если я чего-то не знаю о мире космоса, то предполагаю, что и большинство людей не знает. И когда дело доходит до космических зондов, я чувствую себя немного дезориентированным. Сколько их летает где-то там? 200? 50? 9? Почему они там, кто их послал, что они делают? Все, что я знаю, это какие-то случайные истории каких-то снимков, которые зонды посылают нам - я захожу на сайт, читаю последние новости, вижу классные фотогалереи и что-то почерпаю для себя. Вот и вся дружба среднестатистического человека, интересующегося астрономией, с зондами.
Однако, как оказалось, знать нужно не так-то много, поэтому чтобы полностью разобраться, времени много не понадобится. Вот восемь ключевых космических роботов, о которых нужно знать каждому.
- «Новые горизонты» (Плутон, NASA)
New Horizons первый в этом списке, поскольку его важный момент только-только настал. Отправленный в 2006 году в десятилетнее путешествие к Плутону (разогнавшийся от Юпитера в 2007 году до высокой скорости), зонд «Новые горизонты» достиг пункта назначения . Он не приземлялся на Плутон, но пролетел очень близко к нему и показал нам первые его цветные изображения.
Потом «Новые горизонты» отправится к поясу Койпера делать снимки астероидов и карликовых планет.
Тим Урбан, WaitButWhy
Компания Илона Маска создала концепт поточной отправки людей и грузов к Красной планете. В ближайшие 40-100 лет на Марс могут отправиться около миллиона поселенцев
Создатель и руководитель американской компании SpaceX Илон Маск презентовал в мексиканском городе Гвадалахара проект межпланетной транспортной системы ITS (Interplanetary Transport System). С помощью нее известный бизнесмен рассчитывает начать колонизацию Марса.
Презентация прошла в рамках 67-го конгресса Международной астронавтической федерации. Выступая перед участниками мероприятия, Маск отметил, что человечество может и дальше спокойно продолжать жить на Земле и никуда не двигаться, а может стать межпланетной цивилизацией. Расселение людей по другим планетам в представлении Маска является альтернативой неизбежному вымиранию вида homo sapiens на Земле.
Космическая Одиссея
«Сегодня полет на Марс и жизнь на Красной планете кажется нам невозможной, однако мы должны сделать эту мечту реальностью за наше время жизни, - заявил Маск. - Любой человек, который пожелает отправиться на Марс, должен иметь такую возможность. Не хочу быть «плохим пророком в своем отечестве», но в будущем Земля, вероятно, переживет катастрофу, и мы вымрем. Альтернатива этому - человечество должно стать космическим видом», - добавил глава SpaceX.
На современном уровне развития технологий отправка одного человека на Марс обойдется дороже чем в 10 миллиардов долларов. Разумеется, для начала активной работы по колонизации других миров это чересчур большие расходы. По мнению Маска, выкладывать даже 10 миллионов долларов за отправку каждого колониста - слишком дорого.
Представленная им концепция ITS предполагает поточную отправку людей и грузов на Красную планету, с широким применением многоразовых дозаправляемых модулей. По расчетам специалистов SpaceX, применение такого метода позволит сократить расходы до 140 тысяч долларов за каждую тонну груза. При такой цене массовая отправка людей к Марсу уже обретает реальные перспективы.
Как и предполагалось ранее, первые колонисты, судя по всему, получат билеты в один конец. Создание марсианских городов, промышленности и инфраструктуры потребует нескольких десятилетий напряженного труда. Впрочем, проект не подразумевает, что первые партии отправленных на Марс кораблей останутся мертвым грузом на его поверхности. В SpaceX полагают, что звездолеты будут взлетать с Марса, используя местный метан. Иными словами, возможность для эвакуации колонистов с планеты гипотетически все-таки будет.
Марс и марсианские корабли
Маск разделяет мнение некоторых ученых, полагающих, что человечеству удастся частично терраформировать Марс, сделав условия на его поверхности приближенными к земным. По мнению сторонников этой теории, Красная планета в обозримой исторической перспективе может стать пригодной для существования микроорганизмов и некоторых видов растений.
Ученые не сомневаются, что в далеком прошлом планета обладала плотной атмосферой и значительным количеством жидкой воды на поверхности. Однако в результате попадания огромных астероидов Марс утратил сейсмическую активность и остыл, а атмосфера частично вымерзла, частично улетела в космос. Энтузиасты полагают, что прибывшие с Земли люди могли бы растопить часть ледников, повысив плотность атмосферы и подняв температуру поверхности планеты.
Начать космическую экспансию Маск предлагает на кораблях вместимостью в 200 человек. Эти аппараты будут выводиться на околоземную орбиту увеличенными копиями главного на данный момент детища SpaceX - возвращаемой ракеты Falcon-9. Эта ракета по своим габаритам и технически показателям должна превзойти даже легендарный «Сатурн V», якобы отправлявший американских астронавтов на Луну.
Высота перспективной ракеты составит 122 метра, диаметр - 12 метров, а взлетная масса с учетом топлива - 450 тонн. На орбиту ракеты будут отправлять пилотируемые модули, размер которых составит 50 метров в длину и 17 метров в сечении. После вывода на орбиту первая ступень будет садиться, а модуль с людьми и грузом продолжит путешествие к Марсу.
Комплектовать ракеты и межпланетные корабли в SpaceX намерены двигателями Raptor. На днях они успешно прошли стендовые испытания, показав наибольшее отношение тяги к массе. Чтобы максимально облегчить корабль, топливные баки предполагается делать из углеволокна.
По прикидке Маска, для первичной колонизации Марса потребуется около тысячи кораблей, которые совершат порядка 10 000 перелетов. Каждое путешествие займет не более 150 суток.
Марсианский город: вход по гринкарте
Глава SpaceX сообщил, что за первые 40 - 100 лет начала колонизации с Земли на Марс могут отправиться около миллиона поселенцев. Они смогут дать начало самостоятельной цивилизации.
Журналистов заинтересовал вопрос, намерен ли SpaceX привлекать для колонизации иностранных граждан. В ответ Маск заявил, что для того, чтобы это стало возможным, необходимо получать разрешение от Пентагона либо от американского Госдепартамента. Пока же устроиться в марсианскую программу SpaceX могут либо граждане Соединенных Штатов, либо обладатели гринкарты.
Иными словами, отметили обозреватели , россиян в обозримом будущем в проект по колонизации Марса не пустят.
Глава компании SpaceX, американский бизнесмен Илон Маск, выступая в мексиканском городе Гвадалахара на 67-м конгрессе Международной федерации астронавтики, представил проект межпланетной транспортной системы ITS (Interplanetary Transport System), предназначенной для колонизации Марса. Предполагается, что на Красной планете будет построено полностью автономное поселение. Благодаря ITS в колонию на Марсе через полвека переберется миллион человек.
По мнению Илона Маска, человечеству, чтобы выжить, необходимо колонизировать другие миры. Марс для этого подходит лучше всего, поскольку условия на планете хоть и отдаленно, но все же похожи на земные. На соседней Венере слишком жарко, а спутники Юпитера и Сатурна, где также можно было бы создать колонию, расположены слишком далеко. Освоение этих лун, в частности, Энцелада, - уже следующий этап колонизации Солнечной системы.
Илон Маск является основателем компаний SpaceX (производит ракеты и космические корабли) и Tesla Motors (создает электромобили), а также инициировал проект Hyperloop (гибридной транспортной системы из вакуумного поезда и маглева). Он также принял участие в создании компаний PayPal (занимается электронными платежами) и SolarCity (солнечная энергетика).
Терраформирование Марса, то есть создание там максимально похожего на земной климата, по Маску, может занять несколько сотен лет. Это дело далекого будущего. Бизнесмен полагает, что в прошлом на Красной планете была более плотная атмосфера и текли водяные реки. Маск согласен с теми учеными, которые считают возможным вернуть Марс в его прежнее состояние. Тогда планета станет пригодной для земледелия без парников и жизни хотя бы примитивных микроорганизмов.
Сегодня, по оценкам, стоимость отправки человека на Марс - 10 миллиардов долларов. Маск считает, что и 10 миллионов - это слишком дорого. И предлагает программу удешевления полетов на Красную планету. Деньги на нее он намерен найти у частных партнеров и энтузиастов. Государство, судя по всему, в этом SpaceX не помогает. НАСА также, несмотря на сотрудничество со SpaceX по программе Международной космической станции, к проекту с осторожностью.
Маск предлагает создать пилотируемый корабль вместимостью 200 человек. На околомарсианской орбите должна накопиться тысяча таких аппаратов. Всего от Земли до Марса планируется около десяти тысяч перелетов. Путешествие займет не более 150 суток, а стоимость доставки полезного груза составит 140 тысяч долларов за одну тонну.
Концепция ITS основывается на нескольких ключевых технологиях - многоразовости, дозаправке кораблей на орбите и использовании марсианского топлива. В качестве топлива предлагается метан, который можно получать на Марсе из воды и углекислого газа. Все двигатели на ракетах останутся химическими - ионные или ядерные варианты не рассматриваются. На ракету ITS планируется поставить двигатель Raptor, у которого самое большое отношение тяги к массе. Этот агрегат недавно прошел испытания, в перспективном носителе предусмотрено 42 двигателя. Топливные баки для Raptor предполагается изготавливать из углеволокна.
Ракета для колонизации Марса будет самой крупной из когда-либо созданных человеком: диаметр - 12 метров, высота - 122 метра (вместе с головной частью). Первая ступень носителя ITS - это увеличенная первая ступень средней ракеты Falcon 9. Для ее возвращения на Землю после отправки корабля на околоземную орбиту потребуется около семи процентов всего топлива первой ступени.
С ракетой ITS, как отметил Маск, можно доставить груз в любую точку Земли максимум за 45 минут. Диаметр пилотируемого корабля, размещаемого в головной части, составит 17 метров, высота - 50 метров. Грузоподъемность - 450 тонн (вместе с топливом). Шесть двигателей работают в космосе, три - в атмосфере. После презентации ITS бизнесмен ответил на вопросы присутствующих в зале.
Из его ответов стало известно, что денег на самостоятельное финансирование проекта ITS у SpaceX нет - компания зарабатывает исключительно на заказах НАСА и коммерческих спутниках. Однако ситуация может поменяться. Если в настоящее время из пяти тысяч сотрудников SpaceX над ITS работают около 50 человек, то с течением времени, когда инвестиции в проект вырастут до 300 миллионов долларов в год, бизнесмен надеется резко увеличить их количество.
На вопрос россиянки Анастасии о привлечении иностранных граждан к проекту Маск ответил так: в программе ITS может участвовать любой желающий. Но для этого, помимо таланта, нужна еще и грин-карта. Для сравнения, в компании Tesla ситуация проще - там четверть сотрудников - иностранцы.
Маск подтвердил свое намерение отправить в 2018 году к Марсу при помощи тяжелой ракеты Falcon Heavy, испытания которой намечены на осень 2016 года, беспилотную миссию на корабле Dragon V2 (расчетной вместимостью до семи человек). После этого он планирует отправлять на Красную планету аппараты каждые 26 месяцев: две миссии в 2020 году, как минимум одну в 2022-м и, вероятно, пилотируемую миссию через два года с высадкой на планету в 2025 году. Пуски планируется осуществлять на разрабатываемой ракете-носителе Falcon Heavy, а старт 2020 или 2022 годов - уже на ракете ITS.
Первый марсианский корабль в SpaceX собираются назвать Heart of Gold. Маск признал: к сожалению, нет никаких гарантий того, что первые колонизаторы смогут вернуться на Землю. Путешествие на Марс он традиционно сравнил с открытием и заселением Америки. От себя добавим, что в Европе такие переселения, как и предшествующее им открытие Америки, многими считались безумием. Станет ли Илон Маск новым Христофором Колумбом или окажется расчетливым бизнесменом с богатой фантазией - покажет время и его дела.
