Марсианин: как выжить на Красной планете

Вслед за выступлением Буша руководство НАСА объявило о проведении реорганизации своей структуры, чтобы «максимально эффективно реализовать новую космическую программу». Вся тяжесть работ по освоению Луны, Марса и других планет Солнечной системы легла на плечи сотрудников специально созданного Отдела исследовательских систем, во главе которого встал отставной адмирал Крейг Стейдл. На пресс-конференции адмирал заявил, что в процессе осмысления программы он будет руководствоваться не только текстом выступления Буша, но и бюджетом, выделяемым на эти цели. В то же самое время в НАСА прекрасно понимают, что усилиями одного космического агентства такую серьезную программу можно и не потянуть, поэтому американцы практически сразу обратились к ведущим ракетно-космическим корпорациям мира с предложением «включиться в работу».

Во исполнение инициатив Джорджа Буша-младшего началась доводка проекта, предложенного еще во времена Буша-старшего. Согласно прикидкам специалистов, сначала на Марс должны были отправиться три грузовых корабля. Первый из них стартует в 2009 году и «перетащит» на ареоцентрическую орбиту полностью заправленный космический корабль, на котором астронавтам предстоит вернуться на Землю. Второй обеспечит доставку уже непосредственно на марсианскую поверхность незаправленной ракетной капсулы, на которой экспедиция сумеет добраться до находящегося на орбите космического корабля возвращения. Наконец, третий корабль доставит на планету модули жилых помещений, лабораторий, блок ядерного источника электроэнергии. Лишь после этого стартует четвертый корабль, который и привезет шестерых астронавтов непосредственно на Марс, где они проведут двадцать дней, занимаясь научными исследованиями.

Стоимость проекта, предусматривающего полеты трех экипажей к Марсу в течение 12 лет, оценивалась в 50 млрд долларов. Первый экипаж планировалось высадить на поверхность Марса 4 июля 2012 года. Позднее сроки пришлось пересмотреть: отправка первого «грузовика» была перенесена на 20 ноября 2011 года, а старт первой экспедиции – на 1 декабря 2018 года. Как мы знаем сегодня, и они не были выдержаны.

Поскольку вид нового пилотируемого корабля еще не определен, концептуальные соображения НАСА на эту тему весьма туманны и опираются в основном на материалы симпозиума «Почему Марс?» («Why Mars?»), который прошел в Хьюстоне еще в августе 1992 года. Как следует из итогового отчета, участники симпозиума прежде всего определили цели, которые будут стоять перед пилотируемой экспедицией на Марс. Этих целей шесть. Во-первых, экспедиция на Марс должна стать очередным «логическим» этапом в проникновении человечества в космос. Во-вторых, она будет способствовать развитию сравнительной планетологии – изучив Марс, человек будет лучше понимать планету, на которой живет. В-третьих, такая экспедиция будет содействовать укреплению международных связей между государствами, которые примут участие в ее подготовке и осуществлении. В-четвертых, создание новых космических кораблей породит новые технологии, которые можно будет использовать во благо человечества в самых различных сферах. В-пятых, столь масштабное мероприятие продемонстрирует волю человечества к движению вперед, а его успех станет примером для будущих поколений. В-шестых, экспедиция на Марс покажет, что такие проекты вполне окупаемы и не столь затратны, как другие статьи бюджета (например, оборонные заказы).

Далее указывается, что Марс – наиболее подходящее небесное тело для организации межпланетной экспедиции. Все остальные планеты имеют неподходящие условия для строительства баз, добыча ресурсов там затруднена и требует совершенно иных затрат. Задачей первой экспедиции на Марс должно стать непосредственное изучение планеты и, на основании полученных научных данных, выработка планов дальнейшей колонизации.

Рассматриваются три возможных варианта достижения Марса.

Первый вариант – полет с коротким посещением (Short-Stay Mission). Общее время экспедиции – от 400 до 650 дней. Время пребывания на Марсе – от 30 до 90 дней. Возможны различные траектории полета: одна требует высоких затрат топлива, другая будет осуществляться с маневром в гравитационном поле Венеры, но экипаж подвергнется дополнительному риску: слишком длительное пребывание в невесомости (90 %) плюс повышенное радиационное воздействие Солнца.

Второй вариант – полет с долгим посещением (Long-Stay Mission, minimum energy). Общее время экспедиции – 900 дней. Время пребывания на Марсе – 500 дней. Для этого варианта подобрана оптимальная траектория с минимальными затратами энергии. Эта траектория позволяет послать более массивный корабль (то есть большее количество груза) при тех же затратах, что и меньший корабль по любой другой траектории. Недостатком этой траектории является опять же слишком длительное пребывание экипажа на борту корабля в окружении враждебной среды. Потому эта траектория считается оптимальной только для автоматических станций и беспилотных грузовых кораблей.