Воротами в дальний космос станет станция Deep Space Gateway на орбите Луны, которую NASA и Роскосмос построят совместно.
Марс может отодвинуться
Высадка наКрасной планете давно была заветной мечтой человека, нокогда полеты наМарсуже, казалосьбы, становятся реальностью, сроки его освоения сдвигаются, ато ипроисходит нештатная ситуация. Дело, быть может, втом, что дальний космос остается крайне дорогостоящим предприятием снедостаточной научной базой: даже уСША, кпримеру, зачастую нехватает наэто денег, ау Китая— технологий.
Напомним, что попытки высадки наМарс первых автоматических станций предпринимались еще в1971 году, когда СССР один задругим потерял два марсохода. Марсианские миссии США были более удачными— например, аппарат Opportunity проработал напланете более 12лет. Нолишь впоследнее десятилетие люди стали планировать отправку наМарс пилотируемых экспедиций. Вмарте этого года президент США Дональд Трамп даже распорядился отправить людей наМарс к2033 году. Впрочем, после этого вNASA уже успели вочередной раз перенести сроки этой экспедиции.
Так, заместитель главы NASA Уильям Герстенмайер дал понять, что перед стартом предстоит сделать уйму работы. Сначала NASA предстоит отработать «ключевые возможности исследования иуправления» наМКС. Затем с2018 по2025год, позамыслу, должны быть произведены шесть запусков новой сверхтяжелой ракеты Space Launch System (SLS), предназначенной для полетов наЛуну иМарс. Далее: к2025 году наорбите Луны начнется строительство новой станции, куда вбудущем, после окончания еесоздания, могут доставить 41-тонный космический аппарат Deep Space Transport (DST), похожий наогромную трубу, сдвигателем наэлектрической ихимической тяге. Эта труба, всвою очередь, пока существует только ввиде эскизов. Илишь после того как вDST сцелью оценки безопасности корабля смогут 400 дней прожить астронавты (в 2028–2029 годах), вNASA перейдут кподготовке собственно пилотируемой миссии наМарс. Порасчетам агентства, полет экипажа изчетырех человек доКрасной планеты наDST займет два-три года. Квесне 2017 года намарсианскую программу было потрачено более $15 млрд, ак 2033 году смета, понекоторым оценкам, может достигнуть $210 млрд.
Эксперты уже говорят отом, что сроки миссии наМарс сдвинутся из-за затягивания испытаний ракеты SLS— ключевой составляющей программы. Сверхтяжелую стометровую ракету для NASA, способную выводить наорбиту до70 т груза, разрабатывает компания Boeing. Каждый пуск SLS оценивается агентством в$500 млн; вся программа— в$35 млрд. Попервоначальным планам, новая ракета впервые должна была полететь вавтоматическом режиме вноябре 2018 года (выведя налунную орбиту корабль Orion производства компании Lockheed Martin), ачерез три года отправиться кЛуне сэкипажем изчетырех человек. Нопредставитель NASA Билл Хилл дал понять, что финансирование полетов кЛуне оказалось меньше ожидаемого, ипотому неисключил, что беспилотный полет отменят. АТомас Зурбукен назвал главной проблемой миссии неготовность техники кперелетам вдальний космос. «Мы должны разработать куда более быстрые ракеты, асистемы обеспечения жизнедеятельности должны быть более эффективными, чем наМКС. Иболее надежными, ведь ихне отошлешь времонт входе полета наМарс»,— добавилон.
Впрочем, навремя подготовки полета сэкипажем, насколькобы онни затянулся, вNASA несобираются отказываться отбеспилотных вояжей кМарсу: в2018 году впланах значится миссия InSight подоставке напланету исследовательского посадочного модуля, ав 2020 году туда должен отправиться марсоход Exploration Rover. Пословам Томаса Зурбукена, входе миссии вразных частях планеты возьмут пробы грунта, чтобы понять, былли Марс обитаем иестьли вообще смысл вколонизации планеты.
Мечты оМарсе
Человечество мечтало околонизации Красной планеты задолго допоявления наорбите Земли первого спутника ипервого советского космонавта. Еще в1923 году вышел один изпервых фантастических романов Алексея Толстого натему путешествий землян наМарс— «Аэлита», аамериканский писатель Эдгар Берроуз затронул эту тему всвоих книгах еще раньше. Нестоит забывать ио Циолковском, который предугадал многое за50 лет доначала космических полетов. Причиной интереса кМарсу вкультуре стали исследования, доказавшие наибольшую после Земли пригодность этой планеты вСолнечной системе для человека. Внаиболее экзотических трудах обсуждалась, например, возможность создания наМарсе озонового слоя, атмосферы, повышения температуры идругих операций потерраформированию планеты для еепоследующего заселения.
Россия отправится кЛуне
Пилотируемый полет наМарс непредставляется возможным без другого важнейшего компонента— новой станции Deep Space Gateway (DSG) наорбите Луны, которая должна стать базой землян для отработки полетов вдальний космос. Строить эту станцию будут NASA иРоскосмос: всентябре 2017 года наМеждународном астронавтическом конгрессе вАделаиде наэтот счет было подписано специальное соглашение. Согласно документу, в2018 году страны определят технические детали станции, втом числе параметры стыковочных узлов, асобирать еена орбите начнут в2023 году. Кэтому времени ракета SLS должна доставить кЛуне первый модуль DSG сэнергетическим блоком мощностью 40кВт. Впоследующие три-четыре года кним пристыкуются два жилых модуля, втом числе российский аппарат, сделанный набазе агрегатов «Пирс» и«Узловой», используемых сейчас наМКС. Пословам гендиректора Роскосмоса Игоря Комарова, вкладом России встанцию «может стать создание отодного дотрех модулей».
Помнению исполнительного директора попилотируемым космическим программам Роскосмоса Сергея Крикалева, наряду сSLS для отправки грузов икосмонавтов налунную орбиту могут также использоваться российские ракеты «Протон-М» иновая «Ангара-А5М», атакже новейшая сверхтяжелая ракета, первый полет которой сВосточного состоится уже в2028 году. Кроме того, частью новой лунной программы может стать корабль «Федерация», разрабатываемый РКК «Энергия». Этот пилотируемый корабль может находиться до30 суток врежиме автономного полета, ав составе орбитальной станции— догода. Для выведения «Федерации» наорбиту используется новая ракета-носитель «Союз-5»: первые испытания этой связки намечены на2022год, когда корабль должен стартовать сБайконура вбеспилотном режиме. Важным элементом окололунной программы является договоренность NASA иРоскосмоса оразработке унифицированных стандартов техники: это позволит идругим странам создавать корабли поединым принципам иоткроет новые пути освоения космоса. Вчастности, Россия предоставит партнерам стандарты пожизнеобеспечению, стыковочным агрегатам иряду других направлений.
Оприоритете полетов слунной станции вдальний космос говорит выбор для DSG высокоэллиптической орбиты сапогеем 70тыс.км. Ранее рассматривался другой вариант, ноего было сложнее реализовать. Однако, как сказал Сергей Крикалев, «взвесив все заи против, решили, что сотрудничество навысокой окололунной орбите— наиболее эффективный шаг».
Между тем уРоссии есть планы насчет освоения исамой Луны. Пословам начальника летной службы РКК «Энергия» Александра Калери, в2040–2050 годах наспутнике Земли должна появиться российская лунная база— будущая отправная точка экспедиций вдальний космос.Так, напервом этапе к2030 году Роскосмос спомощью автоматических станций «Луна-Глоб», «Луна-Орбитер», «Луна-Ресурс» и«Луна-Грунт» должен выбрать место строительства базы иотработать технологии посадки наЛуну. К2040 году должны закончиться подготовительные операции кразвертыванию базы, вчастности создание жилого, энергетического илабораторного модулей, атакже радиационного убежища. Вследующее после этого десятилетие должны быть решены задачи подобыче ииспользованию воды икислорода наспутнике Земли, ипосле 2050 года база может быть готова котправке экспедиций надругие планеты.
Однако перед началом пилотируемых исследований любой планеты или другого небесного тела кним отправляют автоматические межпланетные станции. Кроме лунных станций Роскосмос совместно сЕвропейским космическим агентством работают над вторым этапом проекта «Экзомарс-2020», который отправится спосадочной платформой ировером кКрасной планете в2020 году. Также Роскосмос, ИКИ РАН совместно сNASA ведут проработку проекта «Венера-Д».
Примечательно, что свои планы поосвоению дальнего космоса, причем куда более наполеоновские, строят ичастные компании. Кпримеру, российский предприниматель Юрий Мильнер ибританский физик Стивен Хокинг запустили проект Breakthrough Starshot: задвадцать лет они планируют разработать движимые лазером роботизированные микрозонды, способные добраться досистемы Альфа Центавра. Расстояние доэтой системы (40 трлн км) в100тыс. раз превышает путь отЗемли доМарса, тогда как навесь Breakthrough Starshot пока выделены скромные, покосмическим меркам, $100млн.
Совместный космос
Пока страны еще только определяются состоимостью лунных станций иразмером инвестиций, нопараллельно размышляют над дополнительными проектами вэтой области.Так, вовремя первого тестового полета ракетыSLS, основного грузовика программы, NASA собирается вывести вокололунное пространство мини-спутник BioSentinel.Втечение полутора лет работы спутника планируется изучить влияние космической радиации наживые клетки. Есть что предложить вэтой области иРоскосмосу. Речь, вчастности, омагнитном биопринтере, способном печатать вусловиях невесомости наМКС человеческие ткани ичасти органов, чувствительные ккосмической радиации, например фрагменты щитовидной железы. Планируется, что такое устройство поможет космонавтам вэкстренных случаях вовремя особо длительных полетов: к2018 году биопринтер должен быть разработан компанией «3Д Биопринтинг Солюшенс» совместно кОРКК. Еще одной перспективной разработкой Роскосмоса стало инновационное многослойное покрытие радиоэлектронной аппаратуры, защищающее отрадиации. Пословам разработчика покрытия, инженера-исследователя холдинга «Российские космические системы» Федора Вилкова, новый материал как минимум вдвое эффективнее аналогов ив несколько раз дешевле. При этом покрытие может применяться нанизких околоземных орбитах, втом числе инаМКС, атакже наЗемле— ватомных реакторах имедтехнике.
Многие эксперты соглашаются, что успех вполетах кдальним планетам возможен только при объединении усилий космических держав. Сэтой целью Роскосмос, например, в2019 году начнет вместе севропейскими компаниями проект попоиску вприполярных зонах Луны льда для обеспечения водой строящейся международной станции DSG илунной базы человечества.