Menschen werden niemals zum Mars fliegen. Der Flug zum Mars wird abgesagt Ob die Expedition zum Mars

Doktor der technischen Wissenschaften L. GORSHKOV.

Der Traum vom menschlichen Flug zum Planeten Mars hat eine lange Geschichte, aber erst heute sind wir der Möglichkeit seiner Erfüllung sehr nahe gekommen. In vielerlei Hinsicht war das Interesse am Mars mit der Erwartung eines Treffens von Brüdern verbunden. Und obwohl man nicht unbedingt mit der Entdeckung intelligenter Wesen auf dem Mars rechnen muss, sind dort wahrscheinlich einige Lebensformen zu finden. Aber die Bedeutung eines menschlichen Fluges zum Mars geht weit über die Suche nach Leben außerhalb der Erde hinaus. Wichtig ist, dass der Mars der einzige Planet ist, der hinsichtlich seiner Besiedlung vielversprechend ist. Es gibt die Meinung, dass keine Besatzung zum Mars geschickt werden sollte, sondern automatische Stationen, die einen menschlichen Entdecker ersetzen können (siehe "Wissenschaft und Leben" Nr.; Nr.). Trotzdem wird an der Durchführung des Fluges gearbeitet und am Institut für Biomedizinische Fragestellungen ein Experiment zur Flugsimulation gestartet. Leonid Alekseevich Gorshkov, Chefforscher von RSC Energia, Doktor der technischen Wissenschaften, Professor, Träger des Staatspreises, ordentliches Mitglied der Akademie der Kosmonauten, erzählt über das Projekt der bevorstehenden Marsexpedition. Einer der Leiter der Arbeit am Marsian-Programm bei RSC Energia. Er war direkt an der Konstruktion und Entwicklung des Sojus-Raumfahrzeugs, der Saljut- und Mir-Stationen und des russischen Segments der Internationalen Raumstation (ISS) beteiligt. Von 1994 bis 1998 war L.A. Gorshkov stellvertretender Direktor des Internationalen Raumstationsprogramms auf russischer Seite.

Wissenschaft und Leben // Illustrationen

Schema der Marsexpedition.

So funktioniert ein elektrischer Raketenantrieb.

Als Grundlage für den interplanetaren Expeditionskomplex diente das Design des ersten Servicemoduls der Internationalen Raumstation „Zvezda“.

Die innere Struktur des Wohnmoduls des interplanetaren Orbitalschiffs.

Zusammenspiel von Elementen des Solarschleppermoduls.

Fachwerkstrukturen bilden die Grundlage des Antriebssystems des interplanetaren Expeditionskomplexes.

Gesamtansicht des interplanetaren Expeditionskomplexes. Durchbrochene Traversen sind mit Paneelen aus Solar-Fotokonvertern und zwei Paketen elektrischer Antriebsmotoren ausgestattet.

Schema des Betriebs des Start- und Landekomplexes, der die Lieferung von Kosmonauten-Forschern an die Marsoberfläche und ihre Rückkehr zum Orbitalschiff sicherstellt.

Wie sieht ein menschlicher Flug zum Mars aus?

Der Flug von der Erdumlaufbahn in die Marsumlaufbahn wird 2-2,5 Jahre dauern. Das Schiff, in dem die Besatzung die ganze Zeit leben und arbeiten muss, hat eine Masse von 500 Tonnen und benötigt Hunderte Tonnen Treibstoff. Es ist das Ausmaß der Aufgabe, das den Flug eines Menschen zum Mars von den Flügen relativ kleiner automatischer Geräte unterscheidet. Die Gesamtmasse des gesamten bemannten Komplexes wird viel größer, als selbst die stärksten Trägerraketen in die Umlaufbahn bringen können. Daher macht es keinen Sinn, eine riesige Rakete zu bauen, um den gesamten interplanetaren Komplex von der Erde zu starten. Es ist einfacher, es in Teilen aus diesen Teilen in die erdnahe Umlaufbahn zu schicken und dort einen Komplex zusammenzubauen, wobei bereits bewährte Montagetechnologien im Orbit verwendet werden.

Der Flug findet wie folgt statt. In wenigen Monaten wird der Komplex zusammengebaut und die interplanetare Expedition wird in einer heliozentrischen Umlaufbahn in die Nähe des Mars fliegen. Da es unpraktisch ist, das gesamte interplanetare Raumschiff auf die Marsoberfläche abzusenken, wird der Komplex ein Start- und Landemodul umfassen. Nachdem der interplanetare Expeditionskomplex in eine kreisförmige Umlaufbahn um den Mars eingetreten ist, wird die Besatzung oder ein Teil davon auf der Oberfläche des Planeten landen. Nach Abschluss der Arbeiten an der Oberfläche kehren die Astronauten zum Raumschiff zurück. Der Interplanetary Expeditionary Complex wird von einer marsianischen Umlaufbahn zur Erde starten und in die Umlaufbahn eintreten, von der aus er zum Mars gestartet ist. Auf dem Rückkehrschiff wird die Besatzung zur Erde hinabsteigen.

Somit besteht der interplanetare Expeditionskomplex aus vier Hauptfunktionsteilen: dem Schiff, in dem die Besatzung arbeitet und sich die gesamte Hauptausrüstung befindet; ein interplanetarer Schlepper, der einen Flug entlang einer interplanetaren Flugbahn bereitstellt; Start- und Landekomplex und das Raumschiff kehren zur Erde zurück.

Das Hauptproblem bei der Organisation eines bemannten Fluges zum Mars besteht darin, eine hohe Wahrscheinlichkeit für eine sichere Rückkehr der Besatzung zu gewährleisten. Das Sicherheitsniveau der Besatzung muss russischen Standards entsprechen, dh eine Marsexpedition sollte nicht gefährlicher sein als beispielsweise ein Flug zu einer Orbitalstation. Es ist äußerst schwierig, diese Anforderung zu erfüllen.

Eine der grundlegenden technischen Entscheidungen für den interplanetaren Komplex war im Wesentlichen die Wahl eines Schleppers - einer großen Rakete mit mehreren Triebwerken.

Heute ist die Sojus-Trägerrakete nach wie vor die zuverlässigste Rakete, die einen Menschen ins All bringt, und hat in der langen Geschichte bemannter Flüge perfekt funktioniert. Aber auch sie weigert sich, wenn auch selten. Dabei ist ein Notrettungssystem vorgesehen, wenn bei einem Ausfall der Trägerrakete Pulvertriebwerke das Landefahrzeug mit der Besatzung von der Rakete wegbringen und die Astronauten auf der Erdoberfläche landen. Dieses Rettungssystem musste bereits beim Betrieb von Orbitalstationen eingesetzt werden.

Die Sojus-Rakete wird auf der Erde zusammengebaut und unter Beteiligung vieler Spezialisten, einschließlich Qualitätskontrollteams, getestet, und die interplanetare Rakete wird im Orbit zusammengebaut und getestet. Und es sollte eine viel höhere Zuverlässigkeit als die Sojus haben, da es unmöglich ist, im Falle eines Ausfalls beim Eintritt in eine heliozentrische Umlaufbahn ein Notrettungssystem für die Besatzung zu schaffen. Um die notwendige Sicherheit der Besatzung zu gewährleisten, sind daher grundlegend neue technische Lösungen bei der Auswahl eines interplanetaren Schleppers erforderlich.

Seit 1960 wird am Konzept des bemannten Fluges zum Mars gearbeitet (siehe "Science and Life" Nr. 6, 1994). Das erste inländische Projekt eines Schiffes zur Landung eines Mannes auf der Marsoberfläche wurde in OKB-1 unter der Leitung von Sergei Pavlovich Korolev durchgeführt. Jetzt ist es die nach S. P. Korolev benannte Energia Rocket and Space Corporation. Im Projekt von 1960 wurde eine grundlegend neue technische Lösung angenommen: die Verwendung elektrischer Raketentriebwerke für eine interplanetare Expedition (siehe "Wissenschaft und Leben" Nr. ). Diese Entscheidung von RSC Energia blieb für alle späteren Änderungen des Projekts für einen bemannten Flug zum Mars unverändert, und es war diese Entscheidung, die es ermöglichte, das Sicherheitsproblem weitgehend zu lösen.

Das Funktionsprinzip elektrischer Raketentriebwerke besteht darin, dass der Strahl, der Schub liefert, nicht wie bei Flüssigkeitsraketentriebwerken (LRE) durch die Wärmeausdehnung des Gases erzeugt wird, sondern durch Beschleunigung des ionisierten Gases in dem vom Bord erzeugten elektromagnetischen Feld Kraftwerk. Der Brennstoff oder besser gesagt das "Arbeitsfluid" wird Xenongas sein.

Als Kraftwerk, das elektrische Raketentriebwerke speist, sollten sie 1960 einen Kernreaktor mit einer Leistung von 7 MW verwenden. Einzelne Teile des Schiffes sollten von einer schweren Trägerrakete in die Umlaufbahn gebracht werden (damals hatten die Arbeiten an der N-1-Rakete gerade erst begonnen). Die Besatzung war aus sechs Personen geplant. Nach der Landung auf der Marsoberfläche würde die Ausrüstung in Form eines "Zugs" zusammengebaut, der den Planeten von einem seiner Pole zum anderen überqueren sollte.

1969 wurde dieses Projekt neu gestaltet. Die Reaktorleistung wurde auf 15 MW erhöht. Um die Zuverlässigkeit des Antriebssystems zu verbessern, wurden drei statt eines Reaktors geplant. Bei der Überarbeitung des Projekts musste der "Appetit" gezügelt werden: Die Zahl der Lander wurde von fünf auf einen reduziert, die Besatzungsmitglieder wurden vier. Es wurde beschlossen, eine Modifikation der neuen schweren Rakete H-1 als Trägerrakete zu verwenden (siehe "Science and Life" Nr. 4, 5, 1994).

1988 wurde der Kernreaktor aufgrund der großen Fortschritte bei der Herstellung von Film-Fotokonvertern und des Erfolgs bei der Entwicklung transformierbarer Fachwerkstrukturen durch Sonnenkollektoren ersetzt. Eines der Motive für diese Entscheidung war der Wunsch, den interplanetaren Expeditionskomplex umweltfreundlich zu gestalten. Der Hauptvorteil dieser Lösung war die Möglichkeit der mehrfachen Duplizierung des Antriebssystems. Um die Schiffsteile in die Erdumlaufbahn zu bringen, sollte die neue Trägerrakete Energia eingesetzt werden.

Elemente des Expeditionskomplexes und der Stand ihrer Entwicklung

Das erste Element des internationalen Komplexes ist das Schiff, in dem die Besatzung arbeitet. Er wird als interplanetarer Orbiter bezeichnet. Orbital - weil seine Hauptfunktion mit der Arbeit in den Umlaufbahnen eines interplanetaren Fluges verbunden ist. Die Schaffung dieses Schiffes in relativ kurzer Zeit ist durchaus realistisch. In Bezug auf seine Aufgaben ist es im Wesentlichen ein Analogon des russischen Zvezda-Moduls der Internationalen Raumstation, das nur geringfügig größer ist. Tatsache ist, dass die erforderliche Ausrüstung in zwei oder drei Monaten mit dem Raumschiff Progress zur Raumstation geliefert werden kann, während die Marsexpedition zwei oder zweieinhalb Jahre lang keine solche Gelegenheit haben wird. Daher muss alles, was während des gesamten Fluges, auch in Notsituationen, benötigt wird, mitgenommen und auf dem Schiff verstaut werden.

Die Hauptsysteme des interplanetaren Raumfahrzeugs wurden bereits an den Orbitalstationen Saljut und Mir getestet. Daher ist geplant, für den Bau fertige Dokumentationen für viele Strukturelemente und vor allem die im Werk verfügbaren Werksausrüstungen und -technologien zu verwenden - den Hersteller des Zvezda-Modulgehäuses (das Werk des Khrunichev-Zentrums).

Das zweite Element des interplanetaren Expeditionskomplexes ist ein Solarschlepper, Bereitstellung von Flügen entlang einer interplanetaren Flugbahn. Es besteht aus zwei Paketen elektrischer Raketentriebwerke mit Steuersystemen, Tanks mit Arbeitsflüssigkeit und großen Paneelen mit Film-Solar-Photokonvertern, die die Triebwerke mit Energie versorgen.

Der Solarschlepper umfasst auch viele bereits entwickelte Einheiten, Strukturen und Systeme. Elektrische Raketentriebwerke sind in der Weltraumtechnik weit verbreitet, und für einen Flug zum Mars sind nur wenige Verbesserungen ihrer Eigenschaften erforderlich. Film-Solar-Fotokonverter werden in Russland für den Bodenbedarf hergestellt. Und um die Stabilität im Weltraum zu testen, wurden ihre Proben auf der Außenfläche der Mir-Station platziert. Bei Flügen von Orbitalstationen wurden auch transformierbare Strukturen getestet, auf denen Fotokonverter platziert werden sollten. Der Solarschlepper soll auf dem Design des an der Mir-Station installierten Sophora-Fachwerks basieren. Damit die Gelenke spielfrei sind, wurde der sogenannte „Formgedächtniseffekt“ genutzt, also die Fähigkeit einiger Materialien, nach Erwärmung die Form und die Abmessungen anzunehmen, die die entsprechenden Teile vor einer speziell durchgeführten Verformung hatten .

Das dritte Element des interplanetaren Komplexes ist der Landebahnkomplex, bei dem ein Teil der Besatzung auf der Marsoberfläche landet und zum Schiff zurückkehrt. Der Start- und Landebahnkomplex ist im Gegensatz zu den bisherigen Elementen eine komplette Neuentwicklung. Es gab noch keine Analoga in russischen Programmen. Ähnliche Aufgaben wurden jedoch in der russischen Kosmonautik gelöst, und es gibt keine ernsthaften Probleme bei ihrer Entstehung.

Und endlich, das vierte Element des Komplexes - Schiff zur Erde zurückkehren. Es hat einen echten Prototyp - das Raumschiff Zond, das in der UdSSR entwickelt wurde, damit ein Mann mit der zweiten kosmischen Geschwindigkeit um den Mond herumfliegen und in die dichten Schichten der Atmosphäre gelangen kann. "Zond-4" - "Zond-7" flog 1968-1969 mit Tieren im Cockpit. Es stimmt, dass menschliche Flüge in diesen Schiffen später aufgegeben wurden.

Was ist die Besonderheit des RSC Energia-Projekts? Warum wirkt es so echt? Zunächst einmal wegen der Wahl des Antriebssystems für den interplanetaren Flug. Elektrische Raketentriebwerke haben einen relativ geringen Schub, aber eine hohe Strahlgeschwindigkeit, was die erforderlichen Treibstoffreserven für interplanetare Flüge erheblich reduziert. Aber das Wichtigste ist, dass sie im Gegensatz zu allen anderen Engines eine mehrfache Redundanz zulassen. Was ist gemeint?

Für einen interplanetaren Komplex mit einer Anfangsmasse von etwa 1000 Tonnen werden etwa 400 elektrische Raketentriebwerke mit einer Schubkraft von jeweils etwa 80 Gauss (0,8 N) benötigt. Alle diese Motoren oder Gruppen von Motoren arbeiten unabhängig voneinander, jede Gruppe hat ihren eigenen Abschnitt von Tanks mit dem Arbeitsfluid, ihr eigenes Steuersystem, ihren eigenen Abschnitt von Sonnenkollektoren. Und der Ausfall auch mehrerer Triebwerksgruppen wird den interplanetaren Flug nicht beeinträchtigen. Ein solches Antriebssystem ist praktisch störungsunanfällig. Dies ist so etwas wie die Gänseherde, die Baron Münchhausen zum Mond brachte: Jede Gans auf dem Weg hatte das Recht, müde zu werden und das Rennen ohne Schaden für den gesamten Flug zu verlassen.

Der Gesamtschub aller Motoren beträgt 32 kgf oder 320 N. Im Weltraum erreicht ein Schiff mit einem Gewicht von etwa 1000 Tonnen unter der Wirkung dieser Kraft eine Beschleunigung von 32 × 10 –5 m/s 2 . Diese magere Beschleunigung reicht aus, um im Langzeitbetrieb der Triebwerke die für interplanetare Flüge notwendige Geschwindigkeit zu erreichen. Die Zeit der Schiffsbewegung entlang einer spiralförmigen Bahn um die Erde beträgt etwa drei Monate. In diesem Teil der Flugbahn arbeiten die Motoren nicht kontinuierlich, sie werden abgeschaltet, wenn die Erde die Sonne verdeckt. Nachdem das Raumfahrzeug in die heliozentrische Umlaufbahn eingetreten ist, wird der Betrieb der Triebwerke fortgesetzt.

Russland hat bereits einen langen Weg zurückgelegt, um den ersten bemannten Flug zum Mars zu organisieren. Viele Elemente des zukünftigen interplanetaren Komplexes wurden an den Orbitalstationen Saljut und Mir getestet, und es wurde viel Arbeit geleistet, um Systeme und Technologien zur Gewährleistung langfristiger bemannter Raumflüge zu entwickeln. Kein anderes Land hat solche Erfahrungen gesammelt.

Derzeit bereitet das Institut für Biomedizinische Probleme ein Experiment "500 Tage" vor, um die medizinischen Aspekte eines zukünftigen menschlichen Fluges zum Mars zu untersuchen. Als Grundlage für das Layout des Marskomplexes dient eine in den 1960er Jahren auf Initiative von S. P. Korolev geschaffene Struktur, an der bereits im Rahmen des Programms zum Testen interplanetarer Flüge geforscht wurde.

Der Name des Experiments ist darauf zurückzuführen, dass der erste experimentelle "Flug" auf der Erde 500 Tage dauert, obwohl die Flugzeit eines Menschen zum Mars je nach Expeditionsjahr 700 bis 900 Tage beträgt. Die erste Besatzung des Boden-"Fluges" wird aus sechs Personen bestehen, und sie wird international sein, aus Vertretern verschiedener Länder.

Offenbar haben sich die Amerikaner noch nicht endgültig für das Konzept eines bemannten Fluges zum Mars entschieden. Aber nach den Veröffentlichungen und Berichten auf internationalen Konferenzen zu urteilen, neigen sie dazu, Atommotoren zu verwenden. Russische Spezialisten teilen diesen Ansatz aus vielen Gründen nicht. Erstens sind Tests solcher Triebwerke auf der Erde mit dem Ausströmen eines starken radioaktiven Strahls verbunden. Obwohl es technische Möglichkeiten gibt, die Erdatmosphäre davor zu schützen, stellen Prüfstände zum Testen solcher Motoren immer noch eine gewisse Gefahr für die Umgebung dar. Aber das Wichtigste ist, dass für Nuklearantriebe das Zuverlässigkeitsniveau, das mit mehrfach redundanten elektrischen Raketentriebwerken erreicht werden kann, unerreichbar ist. Darüber hinaus ermöglicht der Einsatz umweltfreundlicher Triebwerke für den interplanetaren Flug, ein interplanetares Raumschiff wiederverwendbar zu machen. Wiederverwendbarkeit ist sehr attraktiv, wenn es nicht um einen einzelnen Flug geht, sondern um das Mars-Erkundungsprogramm.

Die Phase der Landung auf der Marsoberfläche ist die kritischste, um die Sicherheit der Besatzung zu gewährleisten. Im Gegensatz zu einem Solarschlepper und einem interplanetaren Orbiter hat der Start- und Landekomplex viel weniger Möglichkeiten, redundante Ausrüstungssätze zu verwenden: Die Prozesse sind schnell und es ist nicht immer möglich, Ersatzausrüstung anzuschließen. Daher ist der Hauptfaktor für die Gewährleistung der erforderlichen Zuverlässigkeit des Start- und Landekomplexes seine sorgfältige Erprobung, auch im unbemannten Modus unter realen Marsbedingungen. Niemand wird es wagen, einen Mann zum Mars zu schicken, bevor der Start- und Landekomplex nicht im automatischen Modus landet und vom Planeten abhebt. Daher werden die ersten bemannten Flüge zum Mars ohne Besatzung auf der Marsoberfläche landen.

Während der ersten Flüge zum Mars wird die Besatzung in einer nahen Marsumlaufbahn bleiben, nur ein ferngesteuertes automatisches Fahrzeug wird zur Oberfläche absteigen. Dieser Phase der menschlichen Erforschung des Mars sollte besondere Aufmerksamkeit geschenkt werden. Im Wesentlichen "gehen" die Augen und Hände des Astronauten an die Oberfläche. Dieser Flug kombiniert die Sicherheit der Besatzung und die volle Nutzung der Erfahrung und Intuition eines Planetenwissenschaftlers, der von einem interplanetaren Orbiter aus Forschungen durchführen wird. Es stellt sich eine vollständige virtuelle Präsenz einer Person auf der realen Marsoberfläche heraus. Aufgrund der großen Entfernung und der Verzögerung des Signals um mehrere zehn Minuten ist dies von der Erde aus nicht möglich.

Ob eine Person physisch oder virtuell an der Oberfläche anwesend ist, lässt sich hinsichtlich der Arbeitseffizienz nur schwer unterscheiden. Es sei denn, es gibt eine Spur von der Sohle der Astronautenstiefel auf dem Boden. Bei einer virtuellen Landung auf dem Mars beobachtet der Kosmonaut nicht durch das Bullauge des Anzugs, sondern durch eine sehr fortschrittliche Videoausrüstung. Er arbeitet nicht mit den Händen in Raumanzughandschuhen, sondern mit Hilfe von feineren Werkzeugen. Wenn man bedenkt, dass eines der Ziele von Expeditionen zum Mars die Vorbereitung auf seine Kolonisierung ist, wird ein Flug mit einer virtuellen Landung der Besatzung nur die erste Stufe in diesem Prozess sein.

Daher hat das russische Projekt des bemannten Fluges zum Mars sehr wichtige Merkmale. Erstens machen die im Projekt enthaltenen technischen Lösungen und das Vorhandensein eines großen Rückstands einen Flug zum Mars zur billigsten aller bekannten Expeditionsoptionen. Zweitens ist die Sicherheit der Besatzung bei diesem Flug sehr hoch.

Warum zum Mars fliegen?

Und hier ist die Frage angebracht: Ist ein bemannter Flug zum Mars überhaupt notwendig? Einerseits scheint alles klar: Ein bemannter Flug zum Mars ist teuer. Es verspricht keine mehr oder weniger spürbaren Vorteile für Erdbewohner. Und auf der Erde selbst gibt es viele Probleme, für deren Lösung Geld benötigt wird. Schon die Versorgung der Erdbevölkerung mit Nahrungsmitteln scheint eine höhere Priorität zu haben als ein bemannter Flug zum Mars.

Aber glücklicherweise, obwohl das Leben der Erdbevölkerung nicht zu allen Zeiten erfolgreich war, hat sich die Menschheit nie von dem auf den ersten Blick offensichtlichen Prinzip des "momentanen Nutzens" leiten lassen. Deshalb sitzen wir heute nicht in Tierhäuten am Feuer in der Nähe der Höhle. Das Studium der Umgebung der eigenen "Heimat", vom Weltmeer bis zum Weltall, war und bleibt eines der Elemente in der Entwicklung der Zivilisation.

Aber gibt es eine pragmatische Motivation, zum Mars zu gehen? Die erste offensichtliche Aufgabe der Expedition ist die Untersuchung unseres Nachbarplaneten. Die Erforschung des Mars wird zu einem großen Teil dazu beitragen, die Entwicklung der Erde vorherzusagen, das Verständnis des Problems der Entstehung des Lebens voranzutreiben und vieles mehr. Sie sind gleichbedeutend mit dem Studium von Sternen, Galaxien, dem Universum um uns herum, dem Eindringen in die Essenz der Materie, dem Studium der Struktur der Mikrowelt, der Struktur des Atomkerns ... All dies verspricht keinen unmittelbaren Nutzen in naher Zukunft.

Wir leben alle auf demselben Planeten, und er ist verschiedenen globalen Gefahren ausgesetzt, die die gesamte Menschheit zerstören können. Zum Beispiel wird eine Kollision mit einem Asteroiden mit ausreichend großer Masse sicherlich das Ende der Geschichte des Homo sapiens bedeuten. Ja, und die Erdbewohner selbst sind eine Gefahr für sich selbst. "Eier sollten nicht in einem Korb liegen", und die Organisation von Siedlungen auf anderen Planeten des Sonnensystems, vor allem auf dem Mars, ist ein Ausweg aus dieser Situation. Obwohl die Wahrscheinlichkeit einer globalen Katastrophe gering ist, ist der Preis, den die Menschheit für Nachlässigkeit zahlen kann, der höchste, den man sich vorstellen kann. Der Prozess der Planetenerkundung ist lang, aber angesichts dieses Preises ist es unvernünftig, seinen Beginn zu verschieben. Es scheint ein ziemlich pragmatisches Ziel zu sein. Dennoch halten viele die Wahrscheinlichkeit einer globalen Katastrophe für zu gering, um das Planetenerkundungsprogramm als voll gerechtfertigt für die Entwicklung von Arbeiten an einem bemannten Flug zum Mars anzuerkennen. Dabei ist jedoch zu bedenken, dass die Gesamtheit der Interessen der Gesellschaftsmitglieder niemals den Interessen der Gesellschaft als Ganzes entspricht.

Ein wichtiges Thema ist die Motivation für die Arbeit am Marsprogramm in Russland. Gibt es praktische Aufgaben, die Russland lösen wird, indem es die Organisation eines bemannten Fluges zum Mars übernimmt? Es stellt sich heraus, dass es das gibt.

Obwohl die Dynamik der Entwicklung der russischen Wirtschaft positiv ist, hat sie einen sehr gefährdeten Punkt - eine Ressourcenorientierung (Produktion und Export von Kohlenwasserstoffen, Metallurgie usw.), auf die der Präsident der Russischen Föderation wiederholt hingewiesen hat zu. Russlands Industrie konnte nach der Krise der 1990er Jahre noch nicht wieder aufgebaut werden. Und welche Industrie soll als erstes wiederhergestellt werden? Wahrscheinlich derjenige, der fortschrittliche Technologien nutzt, die auf dem Weltmarkt gefragt sind. Und die Luft- und Raumfahrttechnik ist eine davon. Für viele von ihnen hat unser Land unbedingte Priorität.

Die Erholung der Branche hat auch einen sozialen Aspekt. Tausende von Unternehmen, die in verschiedenen Regionen und Städten des Landes tätig sind, waren beispielsweise an der Schaffung der Orbitalstationen Saljut und Mir beteiligt, dem russischen Segment der Internationalen Raumstation. Um Weltraumtechnologie zu schaffen, ist nicht nur eine reine "Weltraum" -Produktion erforderlich. Es werden verschiedene Geräte und Aggregate, Materialien und vieles mehr benötigt. Und das sind alles Jobs für Spezialisten, die fortschrittliche Technologien einsetzen, was für jedes Land immer sehr wichtig ist.

Wir haben uns an den Begriff „Brain Drain“ gewöhnt. Brain Drain ist im Gange, aber es scheint, dass nichts Schreckliches passiert. In Wirklichkeit scheint es nur so. Der Prozess, bei dem die wertvollsten Mitarbeiter Russland verlassen, ist gefährlich für das Land und bedroht seine Existenz. Wissenschaftler verlassen das Land nicht, weil sie im Ausland mehr Geld bekommen, sondern vor allem, weil es in unserem Land keine Programme gibt, in denen sie Anwendung finden würden. Russland braucht große wissenschaftliche Programme wie Luft. Insbesondere Wissenschaftler verschiedener Fachrichtungen - Biologen, Mediziner, Materialwissenschaftler, Physiker, Programmierer, Chemiker und viele, viele andere - werden im Programm eines bemannten Fluges zum Mars gefragt sein.

Man kann den Begriff des Prestiges des Landes anders handhaben. Aber die Autorität des Staates ist auch ein ökonomisches Konzept. Erinnern wir uns daran, wie die Autorität der Vereinigten Staaten nach dem Apollo-Programm gewachsen ist. Der Flug eines Menschen zum Mars, egal was Skeptiker darüber sagen, hat die Menschheit immer begeistert und wird sie begeistern. Die Verwirklichung dieses Generationentraums ist äußerst prestigeträchtig. Daher ist das Projekt des bemannten Flugs zum Mars für Russland von besonderer Bedeutung.

Nun zur Situation bei der internationalen Zusammenarbeit bei der Organisation eines bemannten Fluges zum Mars. Oft hört man, dass dieser Flug nur in breiter internationaler Zusammenarbeit möglich sei. Tatsächlich ist die Erforschung des Mars ein langwieriger Prozess, und in bestimmten Phasen werden fast alle Länder mit geeigneten Technologien daran teilnehmen. Das Flugprogramm zum Mars erfordert eine Vielzahl von Schiffen, Stützpunkten, Forschungs- und Baueinrichtungen. Nationale Programme verschiedener Länder werden individuelle Probleme der Marserkundung lösen. Und jedes Land wird seinen eigenen Teil des Weges zu diesem Programm zurücklegen.

Solange es verschiedene Staaten gibt, ist die Existenz nationaler Programme unvermeidlich. Jedes Land ist daran interessiert, seine fortschrittlichen Technologien auf der Grundlage seiner eigenen Erfahrungen und Entwicklungen zu entwickeln. Vor allem, wenn diese Technologien auf dem Weltmarkt gefragt sind. Daher werden in der Raumfahrt sowohl internationale als auch nationale Programme immer nebeneinander existieren.

Heute wurde in den Vereinigten Staaten eine bemannte Mission zum Mars zum nationalen Programm erklärt. Die Amerikaner können im Prinzip andere Länder zur Teilnahme einladen, aber auf eigene Kosten. Aber Ihre eigenen Mittel sollten mit maximalem Nutzen für Sie selbst ausgegeben werden. Es ist kaum zielführend, einige Elemente des amerikanischen Programms für das eigene Geld zu machen. Rentabler ist es, Schlüsseltechnologien für einen bemannten Flug zum Mars zu entwickeln, die in Zukunft die Entwicklung nationaler Programme ermöglichen. Zum Beispiel werden wiederverwendbare Solarschlepper, die zu einem der Elemente des russischen Konzepts eines Flugs zum Mars geworden sind, die Lösung vieler anderer Probleme der Menschheit ermöglichen. Fakt ist: Effiziente Raumschlepper werden in Zukunft die Weltraumstrategie weitgehend bestimmen, so wie es einst Trägerraketen taten. Mit anderen Worten, Russland sollte sein eigenes Entwicklungsprogramm haben und nicht den Interessen anderer dienen. Die Zusammenarbeit wird dadurch in keiner Weise beeinträchtigt. Die in Russland gebauten Systeme werden wichtig sein, um breitere Fähigkeiten zu ermöglichen, einschließlich US-Flügen. Und sicherlich wird es Kooperationen mit verschiedenen Ländern geben, um individuelle Expeditionselemente zu schaffen.

Auch die Zusammenarbeit mit den USA beim ersten bemannten Flug zum Mars hat rein technische Aspekte. Wir respektieren die Qualifikationen amerikanischer Ingenieure. Aber das von den Amerikanern angenommene Konzept passt uns vielleicht nicht. Es ist eine Reihe amerikanischer Programme bekannt, die für russische Spezialisten technisch nicht akzeptabel sind, auch im Hinblick auf die Gewährleistung der Sicherheit der Besatzung.

Nehmen wir an, die Amerikaner wollen ein grandioses Nuklearprojekt auf dem Mars wie Freedom durchführen und, obwohl dies unwahrscheinlich ist, Russland anbieten, sich an diesem Projekt auf gleichberechtigter Basis zu beteiligen. Nun, was sollen wir tun? Sich beteiligen? Oder ein Projekt auf der Grundlage russischer Technologien für praktisch das gleiche Geld zu entwickeln, billiger, weniger ehrgeizig und, wie wir erwarten, effektiver. Es scheint, dass der zweite Weg natürlich ist: Das intellektuelle Potenzial und die Erfahrung in der Entwicklung bemannter Programme, insbesondere im Zusammenhang mit langfristigen menschlichen Flügen, unter russischen Spezialisten ist jedenfalls nicht geringer als das der Amerikaner.

Die Arbeit an einer Marsexpedition in den USA und Russland wird kein „Marsrennen“ sein. Jedes der Länder wird seine eigenen Schlüsseltechnologien entwickeln, die die Entwicklung seiner nationalen fortschrittlichen Industrie und Wissenschaft ermöglichen. Um beispielsweise einen sehr effektiven bemannten Flug in die Umlaufbahn des Mars mit einer virtuellen Landung der Besatzung auf der Marsoberfläche zu organisieren, verfügt Russland bereits über eine enorme technische und technologische Reserve. Und es ist sehr wichtig, es in einem großen wissenschaftlichen und technischen Programm zu verwenden.

Russland hat also alles, um einen bemannten Flug zum Mars durchzuführen: das notwendige intellektuelle Potenzial, einzigartige Erfahrung in bemannten Programmen, praktikable industrielle Zusammenarbeit und die Notwendigkeit, in die Hightech-Industrie mit fortschrittlichen Technologien zu investieren. Es gibt allen Grund zu der Annahme, dass in den kommenden Jahrzehnten der lang gehegte Traum der Erdbewohner von einem bemannten Flug zum Mars endlich wahr werden wird!

Eine Expedition zum Mars hat seit dem Weltraumrennen in den 1960er Jahren mehr als einmal die Aufmerksamkeit der Menschheit auf sich gezogen. Jetzt ist es keine Fantasie mehr, sondern eine Frage von Zeit und Ressourcen. Im Jahr 2020 beginnen die Missionen mehrerer Organisationen, die sich weiter auf die Entwicklung eines neuen Planeten vorbereiten und die Umsetzung des Hauptziels – der Besiedlung des Mars – näher bringen.

NASA-Mission Mars 2020

Die Rover-Mission Mars 2020 ist Teil des langfristigen Programms der NASA zur Erforschung des Roten Planeten. Das Hauptziel des Projekts ist eine Erkundungsmission der Planetenoberfläche, die viele grundlegende Fragen beantworten wird. Zum Beispiel, ob es Leben auf dem Mars gab, ob Spuren vergangener Lebensbedingungen auf seiner Oberfläche verblieben sind oder Anzeichen für die Existenz von Bakterien und anderen Mikroorganismen.

Darüber hinaus gehören zu den Aufgaben von Mars-2020 das Sammeln von Informationen und das Testen von Technologien, die von den Kolonialisten in Zukunft genutzt werden. Das Programm wird die Produktion von Sauerstoff aus der lokalen Atmosphäre, die Suche nach Mineralien und Ressourcen (z. B. Grundwasser), die Abwicklung von Pflanzprozessen, die Bestimmung von Wetter, Staubkonzentrationen usw.

Das Projekt Mars 2020 ist ein Rover, der im Juli/August 2020 von der Erde gestartet werden soll (wie auf der offiziellen Website des Projekts berichtet). Der Rover wird sich auf ungewöhnliche Weise auf der Oberfläche bewegen: mit eingebauten Hubschrauberblättern. So wird er sozusagen „springen“, sich erheben, eine bestimmte Entfernung verschütten und auf dem Boden landen. Allerdings kann der Helikopter nur 3-4 Mal am Tag fliegen, da der Rover mit einer kleinen Solaranlage ausgestattet ist. Diese Entscheidung wurde getroffen, um das Gewicht des Geräts so gering wie möglich zu halten. Andernfalls wäre er nicht in der Lage, unter den Bedingungen der lokalen Luftdichte zu fliegen.

Die Expedition auf der Oberfläche des Planeten wird mindestens ein Marsjahr (687 Tage) dauern. Während dieser Zeit werden die notwendigen Informationen gesammelt, einschließlich Bodenproben, die anschließend zur weiteren Untersuchung in einem spezialisierten Labor zur Erde geschickt werden sollen.

ExoMars

Ein weiteres Programm zur Erforschung des Roten Planeten ist EXOMARS 2016-2020. Es wird von der Europäischen Weltraumorganisation und der russischen Staatsorganisation Roscosmos entwickelt und kontrolliert. Das Programm hat zwei Aufgaben:

Start des Trace Gas Orbiter (TGO) im Jahr 2016.
Mars-Rover-Flug zum Mars im Jahr 2020.

Das ExoMars-Programm zielt darauf ab, die Oberfläche zu erforschen und neue Technologien zu demonstrieren, die von der zukünftigen Expedition verwendet werden. Zu ihren Aufgaben gehören:

Wiedereintritt, Abstieg und Landung der Nutzlast;
Mobilitätstests auf der Marsoberfläche;
Zugang zum Untergrund und Entnahme von Proben.

Interessant: Eines der vorrangigen Ziele von ExoMars ist die Teilnahme an einer internationalen Mission zur Rückführung von Proben zur Erde.

Der TGO-Orbiter wurde bereits 2016 gestartet. Es ist erfolgreich in der Marsumlaufbahn angekommen und führt bereits die erforderliche Forschung durch. Zu den Aufgaben von TGO gehört die Untersuchung der Bestandteile der Atmosphäre: insbesondere Methan und andere Gase, Wasserdampf. Darüber hinaus wird es als Relaissatellit fungieren, um mit dem Rover zu kommunizieren, der 2020 gestartet wird.

Der Rover verfügt über Ausrüstung zum Sammeln von Bodenproben und anderen Proben des Planeten. Zu seinen Aufgaben gehört das Studium der Exobiologie und Geochemie. Roscosmos stellt den Proton Launcher für beide Missionen.

SpaceX

Elon Musk plant für 2024 eine „menschliche“ Expedition zum Mars. Derzeit läuft der Bau eines Raumfahrzeugs und einer Rakete, die das Schiff in die Umlaufbahn bringen sollen. Diese Aufgabe übernimmt die Rakete Falcon 9. Dabei handelt es sich um eine zweistufige Trägerrakete, die für den wiederverwendbaren Einsatz konzipiert ist.

Die Möglichkeit, die erste Stufe zurückzugeben und wiederzuverwenden, hat die Kosten der Raumfahrt erheblich gesenkt. Zum Beispiel kostete der Start einer Falcon Heavy SpaceX etwa 90 Millionen Dollar, während der Start einer ähnlichen Rakete von ULA (einem Boeing-Unternehmen) mindestens 400 Millionen Dollar kosten würde. Wenn es den Wissenschaftlern gelingt, auch die zweite Stufe zurückzugeben, spart das noch mehr Geld für die Erforschung des Weltraums.

Im Mai 2018 präsentierte Elon Musk das Design des bemannten Raumschiffs Crew Dragon, das Menschen zum Mars bringen soll. Zu Beginn wird es Testflüge einschließlich des Transports einer Nutzlast zur ISS absolvieren. Und in Zukunft wird es von Piloten getestet, die auch zur ISS fliegen werden.

Inspiration Mars Foundation

Die 2013 von Dennis Tito gegründete gemeinnützige Organisation Inspiration Mars Foundation (Stiftung) hat angekündigt, 2018 einen Flug zum Mars organisieren zu wollen. Das Unternehmen plante, im Januar 2018 eine besondere Umlaufzeit zu nutzen, die es ihm ermöglicht, die Umlaufbahn des Mars mit minimalem Treibstoffverbrauch zu erreichen. Für 2021 ist ein zusätzliches Fenster geplant, falls die Mission 2018 scheitert.

Der Vorschlag basierte auf einer freien Rückflugbahn. Das bemannte Raumschiff sollte durch die Umlaufbahn der Venus und der Erde in die Umlaufbahn des Mars eintreten und nach 501 Tagen zur Erde zurückkehren. Diese Kampagne wurde von staatlichen und unabhängigen Organisationen erheblich kritisiert.

Derzeit gibt es keine aktuellen Informationen über die Aktivitäten des Fonds, da seine offizielle Website gesperrt ist.

Mars eins

ist ein privates Projekt der niederländischen Organisation Mars One und der Interplanetary Media Group unter der Leitung von Bas Lansdorp. Das Programm beinhaltet eine One-Way-Expedition zum Mars. Das Unternehmen versteht sich als Non-Profit-Organisation. Es bietet jedoch eine Möglichkeit, Einnahmen aus der Expedition in Form von Dreharbeiten und dem Weiterverkauf von Dokumentationen über die Vorbereitung und Durchführung der Mission zu erzielen.

Die Umsetzung des Projekts erfolgt in Phasen. Ab 2020 wird das erste Landemodul zur Oberfläche des Planeten gestartet, um Informationen für die Expedition zu sammeln. Bis 2026 wird Robotik zum Bau von Wohnmodulen auf dem Mars, Transportausrüstung und anderen Nutzlasten eingesetzt. Der Flug des ersten Schiffes mit Menschen ist für 2026 geplant. Die nächsten Schiffe mit Menschen werden 2028 und 2029 geschickt. Bis 2035 will die Organisation eine Kolonie für 20 Menschen bauen.

Die Organisation Mars One wurde jedoch wiederholt kritisiert und des Fehlverhaltens beschuldigt, um materiellen Gewinn zu erzielen. In der russischen Dokumentation „Finding Mars“ wurden ihre Anführer unverblümt als Betrüger bezeichnet.

Elon Musk will den Mars besiedeln: Video

Quelle: 2020-god.com

Auf dem Mars vergessen, musste Matt Damon im Hollywood-Blockbuster „Der Marsianer“ viele Schwierigkeiten alleine bewältigen, um auf dem Roten Planeten zu überleben. Im wirklichen Leben müssten Sie jedoch um genau dieses Leben kämpfen, lange bevor Sie den Mars selbst erreichen. Tatsächlich muss sich eine Person neben Strahlung, psychischen und physischen Problemen, die mit einem langen Aufenthalt im Weltraum verbunden sind, während echter Flüge zum Mars anderen Tests stellen. Schauen wir uns die offensichtlichsten von ihnen an.

Längere Marstage

Der Marstag ist nur etwa 40 Minuten länger als auf der Erde. Und obwohl man sich auf den ersten Blick freuen kann, jeden Tag bis zu 40 Minuten mehr Zeit zu haben, kann sich das tatsächlich als sehr ernstes Problem herausstellen, da der biologische Tagesrhythmus eines Menschen auf 24 Stunden ausgelegt ist. Jeden Tag zusätzliche 40 Minuten auf dem Mars werden bald dazu führen, dass eine Person ein Syndrom des endlosen Jetlags entwickelt, das sich wiederum in Form von ständiger Müdigkeit und schlechter Gesundheit manifestiert.

Die NASA-Betreiber haben bereits alle "Freuden" dieses Syndroms erlebt, da sie in Übereinstimmung mit der Marszeit arbeiten mussten, sobald einige der ersten zum Mars geschickten Rover ihre tägliche Arbeit auf dem Roten Planeten begannen. Alle Mitarbeiter der Weltraummission Sojourner zum Mars hielten sich beispielsweise an die gleiche Zeit, in der der Rover arbeiten musste. Nach einem Monat mit einem so vollen Terminkalender ging den Betreibern, wie sie sagen, die Puste aus.

Für nachfolgende Marsrover konnte das Kontrollzentrum der NASA die Marszeit drei Monate lang erfolgreich aufrechterhalten, aber die Arbeiter waren am Ende der Mission immer noch sehr müde. Basierend auf Beobachtungen haben Wissenschaftler herausgefunden, dass eine Person nur für kurze Zeit in der Marszeit bleiben kann. Astronauten hingegen, die monatelang auf dem Mars bleiben müssen, werden das marsianische Zeitfenster nicht verlassen können.

Frühere Studien zum Schlaf zeigten, dass der menschliche Körper einen natürlichen biologischen 25-Stunden-Rhythmus hat, aber wie sich später herausstellte, waren die Ergebnisse dieser Studien falsch. Nach neuen Beobachtungen gelang es keinem der Teilnehmer, sich an die Marszeit anzupassen.

reduzierte Schwerkraft

Trotz der Möglichkeit, die Raumfahrt zum Mars an Bord der Internationalen Raumstation durch einen langen Aufenthalt auf ihr zu simulieren, ist die Auswirkung einer längeren Exposition des menschlichen Körpers gegenüber der Schwerkraft des Mars (38 Prozent der Erdanziehungskraft) für Wissenschaftler immer noch ein Rätsel. Wird eine längere Exposition gegenüber einer solchen partiellen Schwerkraft die Integrität der Muskel- und Skelettdichte erhalten? Und wenn nicht, wie geht man damit um? Wenn man bedenkt, dass jede Reise zum Mars viele Monate in einer ungeöffneten Konservendose verbringen muss, ist es ein entscheidender Aspekt, Antworten auf diese Fragen zu finden.

In suboptimalen Simulationen haben zwei Studien an Mäusen gezeigt, dass der Verlust von Knochen- und Muskelmasse in der Schwerkraft des Mars gleichbedeutend mit überhaupt keinem Knochen sein kann. Die erste Studie ergab, dass selbst der Aufenthalt in einer Umgebung mit 70 Prozent der Erdanziehungskraft den Verlust von Muskel- und Knochenmasse nicht verhindert.

In einer zweiten Studie fanden die Forscher heraus, dass Mäuse, die einer reduzierten Schwerkraft ausgesetzt waren, mindestens etwa 20 Prozent ihrer Skelettmasse verloren. Es sollte jedoch beachtet werden, dass alle diese Studien auf Simulationen basieren. Bis Astronauten tatsächlich auf dem Mars landen, wird es unmöglich sein, die wahren Auswirkungen der verringerten Schwerkraft auf ihren Körper zu kennen.

Raue Marsoberfläche

Das erste, was Neil Armstrong nach seinem Schritt auf die Mondoberfläche herausfand, war, dass der Landeplatz buchstäblich mit großen Felsbrocken bedeckt war, die eine Gefahr für seine Landefähre darstellten. Ein ähnliches Problem könnte für Astronauten auftreten, die auf dem Mars landen werden. Sie hätten sehr wenig Zeit, solche Kopfsteinpflaster oder Sandsteine zu identifizieren und zu vermeiden, einen Lander zu treffen. Felsen und verschiedene Abhänge können dazu führen, dass der Marslander umkippt. Tatsache ist, dass selbst sehr große Änderungen in der Ebene der Oberfläche vom Orbit aus sehr schwer zu erkennen sein können, sodass Personen, die Landepläne erstellen, solche Änderungen einfach versehentlich übersehen können.

Kleine Risse und Vertiefungen können auch die Sensoren täuschen, was wiederum zu einem vorzeitigen Auslösen von Fallschirmen oder Landebeinen sowie zu einer falschen automatischen Berechnung der Landegeschwindigkeit führen kann. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Lander aufgrund eines falsch analysierten Landeplatzes abstürzen könnte, ist überraschend hoch. Eine Studie ergab, dass diese Chancen bei etwa 20 Prozent liegen.

Größe der Raketenverkleidung

Bei der Entwicklung eines bemannten Marslandemoduls tritt fast sofort ein ernsthaftes technisches Problem auf - der Durchmesser der Nasenverkleidung der Rakete, auf der dieses Marsmodul gestartet wird. Obwohl der Durchmesser der größten Verkleidung derzeit 8,4 Meter beträgt, wird es sehr schwierig sein, ihre Größe mit dem Design eines bemannten Marslanders in Einklang zu bringen.

Der Hitzeschutzschild, der zum Schutz einer schweren Ladung benötigt wird, wäre in diesem Fall zu groß, um unter die Verkleidung zu passen. Daher muss in diesem Fall höchstwahrscheinlich eine aufblasbare Hitzeschildtechnologie verwendet werden, deren Entwicklung sich derzeit nur im Versuchsstadium befindet.

Die Verwendung des aktuellen Radomdesigns für eine Marsmission würde einen viel kompakteren Lander erfordern, der in das Radom mit 8,4 Metern Durchmesser passen würde. Alle größeren Module passen einfach nicht.

Selbst wenn entschieden wird, einen kompakteren Lander zu verwenden, muss das Design aufgrund solcher technischer Einschränkungen höchstwahrscheinlich überarbeitet werden. So müssen beispielsweise nicht nur die Standorte der Astronauten, sondern auch die Treibstofftanks des Moduls überarbeitet werden. Die Größe der Verkleidung selbst kann nicht geändert werden, da dies die Trägerrakete destabilisieren würde.

Überschall-TDU

Eine der wichtigsten Möglichkeiten, die Geschwindigkeit des Marslanders für das sanfte Andocken an die Marsoberfläche zu reduzieren, ist das System des Überschallbremsantriebssystems (SDP). Sein Wesen liegt in der Verwendung von Strahltriebwerken, die auf die Bewegung gerichtet sind, um den Apparat von Überschallgeschwindigkeit zu verlangsamen.

Voraussetzung ist der Einsatz einer Überschall-TDU in der dünnen verdünnten Atmosphäre des Mars. Das Starten von Überschallmotoren könnte jedoch eine Schockwelle erzeugen, die den Marslander beschädigen könnte. Die NASA zum Beispiel hat wenig bis gar keine Erfahrung mit solchen Verfahren, was wiederum die Erfolgschancen der gesamten Mission verringert.

Diese Technologie hat drei problematische Aspekte. Erstens kann der Wechselwirkungseffekt zwischen Luftstrom und Motorabgas einen Lander buchstäblich in zwei Hälften spalten. Zweitens kann die vom verbrauchten Treibstoffabgas erzeugte Wärme den Lander aufheizen. Drittens kann die Aufrechterhaltung der Stabilität des Landers während des Starts von Überschall-TDUs eine sehr schwierige Aufgabe sein.

Trotz früherer kleinmaßstäblicher Windkanaltests solcher TDUs sind viele großmaßstäbliche Tests erforderlich, um die Zuverlässigkeit eines solchen Systems zu bestimmen. Dies ist eine sehr teure und zeitraubende Aufgabe. Dieselbe NASA hat jedoch möglicherweise eine alternative (indirekte) Option zum Testen solcher Systeme. Das US-Privatunternehmen SpaceX versucht aktiv, eine wiederverwendbare Rakete zu entwickeln, die ein ähnliches Landeprinzip verwendet. Und es sollte beachtet werden, dass es Fortschritte in dieser Richtung gibt.

Statische Elektrizität

Ja, ja, die, die einem die Haare zu Berge stehen lässt, oder es gibt einen kleinen Stromschlag, wenn man etwas berührt. Hier auf der Erde mag statische Elektrizität der Gegenstand von Witzen und Streichen sein (obwohl sie auf der Erde auch gefährlich sein kann), aber auf dem Mars kann statische Elektrizität ein echtes Problem für Astronauten sein.

Auf der Erde sind die meisten statischen Entladungen auf die isolierenden Eigenschaften der Gummibasis der Schuhe zurückzuführen, die wir tragen. Auf dem Mars dient die Marsoberfläche selbst als Isoliermaterial. Selbst wenn ein Astronaut einfach über die Marsoberfläche geht, kann er genug statische Elektrizität aufbauen, um Elektronik, wie die Luftschleuse einer Luftschleuse, durchzubrennen, indem er einfach die äußere Metallhaut des Schiffes berührt.

Die Besonderheit und Trockenheit der Marsoberfläche macht sie zu einem hervorragenden Isoliermaterial. Partikel auf der Marsoberfläche können bis zu 50-mal kleiner sein als Staubpartikel auf der Erde. Beim Begehen sammelt sich ein gewisser Vorrat davon auf den Schuhen der Astronauten. Wenn der Marswind es wegbläst, werden seine Schuhe genug Ladung aufbauen, um einen leichten Stromschlag zu verursachen, der unter solchen Bedingungen ausreichen könnte, um die gesamte Mission zu begraben.

Die Mars-Rover, die derzeit auf dem Roten Planeten operieren, verwenden spezielle, dünnste Nadeln, die die Ladung in die Atmosphäre entladen und verhindern, dass sie auf die Elektronik der Rover trifft. Bei bemannten Missionen zum Mars sind spezielle Raumanzüge erforderlich, um sowohl die Astronauten als auch die von ihnen verwendete Ausrüstung zu schützen.

Geeignete Trägerrakete

Das Space Launch System (SLS) ist derzeit die größte in der Entwicklung befindliche Trägerrakete und soll in naher Zukunft eingesetzt werden. Es ist diese Rakete, die der Westen für bemannte Missionen zum Mars einsetzen will.

Nach den aktuellen Plänen der NASA werden für eine bemannte Mission zum Mars ein Dutzend SLS-Raketen benötigt. Die derzeitige bodengestützte Infrastruktur für SLS-Starts erfüllt jedoch nur die erforderlichen Mindestparameter: Es sind mindestens ein Raketenmontageraum, ein riesiger Transporter für die Lieferung der Rakete zur Startrampe und eine Startrampe erforderlich selbst.

Wenn auch nur eine dieser Komponenten ausfällt oder ihre Aufgabe nicht erfüllt, wird es ernsthafte Bedenken hinsichtlich der Verfügbarkeit der erforderlichen Trägerrakete geben, was wiederum die Möglichkeit einer bemannten Mission zum Mars in Frage stellen wird.

Beispielsweise könnten Verzögerungen im Zusammenhang mit der Einrichtung und dem Testen aller SLS-Systeme zu größeren Änderungen der Startpläne führen. Dieselben Probleme können weniger bedeutende technische Probleme und sogar Wetterbedingungen verursachen.

Darüber hinaus erfordert das Andocken im Orbit, das zum Zusammenbau eines Raumfahrzeugs erforderlich ist, das zum Mars fliegen soll, die Einhaltung des sogenannten Startfensters, dh der Zeit, innerhalb derer die Rakete gestartet wird. Darüber hinaus erfordert der Start eines Schiffes direkt aus der Erdumlaufbahn zum Mars die Einhaltung bestimmter Zeitfenster. Basierend auf historischen Daten von frühen Shuttle-Starts haben Wissenschaftler ganze Startmodelle entwickelt. Sie zeigen das mangelnde Vertrauen, dass die SLS-Rakete bis zu einem bestimmten Startfenster verfügbar sein wird, was wiederum auch jede bemannte Mission zum Mars beenden kann.

Giftiger Marsboden

Im Jahr 2008 machte die Robotersonde der NASA eine historische Entdeckung. Auf der Marsoberfläche wurden Perchlorate gefunden. Obwohl diese giftigen Reagenzien Eingang in die industrielle Produktion gefunden haben, können sie beim Menschen schon in geringen Mengen ernsthafte Probleme mit der Schilddrüse verursachen.

Auf dem Mars beträgt die Konzentration von Perchloraten im Boden 0,5 Prozent, was für den Menschen bereits sehr gefährlich ist. Wenn die Astronauten diese Reagenzien in ihre Behausungen auf dem Mars bringen, wird es mit der Zeit sicherlich zu Verschmutzungen und dann zu Vergiftungen kommen.

Dekontaminationsverfahren, die üblicherweise in der Bergbauindustrie verwendet werden, können dazu beitragen, die Wahrscheinlichkeit einer Kontamination bis zu einem gewissen Grad zu verringern. Unter den Bedingungen des Mars wird es jedoch nicht möglich sein, das Problem vollständig zu beseitigen, und daher werden Astronauten früher oder später mit Problemen mit der Schilddrüse rechnen.

Darüber hinaus ist eine Perchloratvergiftung des Körpers mit verschiedenen Erkrankungen des Kreislaufsystems verbunden. Zwar sind Wissenschaftler in dieser Richtung noch nicht weit fortgeschritten, und daher muss die Aufklärung aller Auswirkungen von Perchloraten auf den menschlichen Körper noch bekannt sein. Daher sind die langfristigen Folgen des Aufenthalts auf dem Roten Planeten sehr schwer vorherzusagen.

Es ist wahrscheinlich, dass Astronauten ständig künstliche hormonelle Medikamente einnehmen müssen, um ihren Stoffwechsel in Gang zu halten, um die Auswirkungen einer langfristigen Exposition gegenüber Perchloraten zu bekämpfen.

Langfristige Lagerung von Raketentreibstoff

Um zum Mars und zurück zu fliegen, brauchen wir Raketentreibstoff. Riesige Kraftstoffversorgung. Der derzeit effizienteste Raketentreibstoff ist kryogener Treibstoff, also flüssiger Wasserstoff und Sauerstoff.

Dieser Kraftstoff muss während der Lagerung kühl gehalten werden. Doch selbst bei maximaler Vorbereitung treten laut Statistik jeden Monat 3-4 % Wasserstoff aus den Kraftstofftanks aus. Wenn die Astronauten bereits im Flug feststellen, dass ihre Treibstofftanks nicht genug Treibstoff für die Rückreise nach Hause haben, dann passiert – wissen Sie – eine komplette Katastrophe.

Astronauten müssen mehrere Jahre zusehen, wie der kryogene Treibstoff verdampft, solange ihre Mission zum Roten Planeten stattfindet. Zusätzlicher Treibstoff könnte direkt auf dem Mars selbst produziert werden, aber um ihn zu speichern und zu kühlen, müssten spezielle Kühler installiert werden, die wiederum Strom benötigen, um zu funktionieren. Bevor wir eine Mission zum Mars starten, müssen wir daher viele Langzeittests von Kraftstoffspeichertechnologien durchführen, um sicherzustellen, dass wir unter allen Umständen genug davon haben.

Liebe und Streit

Im Rahmen von Langzeit-Weltraumflügen kann niemand die Entstehung romantischer Beziehungen zwischen Besatzungsmitgliedern vorhersagen. Am Ende eines schwierigen Arbeitstages brauchen viele Menschen seelische und körperliche Entspannung, deren Ausweg nur eine Liebesbeziehung ist. Und während das alles auf den ersten Blick süß und romantisch klingt, kann diese Art von Beziehung in der Praxis im Weltraum sehr schlecht für die gesamte Mission sein.

Im Jahr 2008 nahm eine Gruppe von Menschen an einem Experiment teil. Ein längerer Aufenthalt in einem geschlossenen Raum wurde als Simulation eines Fluges zum Mars verwendet. Die Ereignisse des Experiments gerieten in dem Moment außer Kontrolle, als sich einer der „Astronauten“ sehr darüber aufregte, dass seine Freundin Intimität ablehnte und sich stattdessen für einen dritten Astronauten entschied. In einem Zustand von ständigem Stress und Müdigkeit konnte der erste Astronaut es irgendwann nicht mehr aushalten, und alles endete mit einem gebrochenen Kiefer des dritten Astronauten. Wenn dies kein Experiment, sondern eine echte Weltraummission wäre, würde ein solches Verhalten ernsthafte Zweifel an ihrem Erfolg aufkommen lassen.

Leider versucht die NASA nicht einmal, all diese Möglichkeiten in Betracht zu ziehen. Laut einem aktuellen Bericht der National Academy of Sciences of the United States hat die NASA die Fragen möglicher sexueller Beziehungen im Rahmen von Weltraummissionen zum Mars überhaupt nicht untersucht und sich auch nicht lange mit der möglichen Kompatibilität menschlicher Psychotypen befasst -Term Weltraummissionen.

Mars One ist ein niederländisches Projekt einer unwiderruflichen Expedition zum Mars. Wie von den Organisatoren geplant, wird 2023 eine Gruppe von vier Freiwilligen zum Roten Planeten gehen und dort für immer bleiben, Erdbewohner werden das Leben der Kolonialisten im Format einer Reality-Show beobachten. Es wurde sofort festgestellt, dass die Lebensbedingungen auf der Erde und auf dem Roten Planeten völlig unterschiedlich sind und diejenigen, die auf dem Mars waren, hier nicht mehr existieren können. Die Rückkehr der Besatzung ist eine unmögliche Aufgabe. Einige Wissenschaftler haben bereits gesagt, dass sie die bevorstehende Expedition für einen Massenselbstmord halten.

Foto: www.mars-one.com

Trotzdem bewarben sich 200.000 Menschen aus aller Welt um die Teilnahme an der Expedition. 52 Russen schafften es in die zweite Runde. AiF.ru sprach mit Bewerbern für die Teilnahme an der Mission darüber, warum sie die Erde für immer verlassen werden.

Foto: www.mars-one.com

Ilya Khramov: "Gagarin ist geflogen, und ich kann"

Ilya Khramov aus Togliatti hat die erste Qualifikationsrunde für das Projekt Mars One bestanden. Von den 200.000 Bewerbern wurden nur 1058 Personen ausgewählt. Der Konstrukteur von AvtoVAZ hat keine Angst davor, die Erde vielleicht nie wieder zu sehen, und er ist sich sicher, dass er in zehn Jahren einer der ersten Kolonisatoren des Roten Planeten sein wird.

Ilja Chramow. Foto: AIF-Samara / Xenia Zheleznova

Der 25-jährige Ilya Khramov wird bereits von den Bürgern erkannt. Auf der Communist Street begrüßt er einen Einwohner von Togliatti und sagt, dass er ihn nicht kenne, aber der Mann ihn höchstwahrscheinlich im Fernsehen gesehen habe.

„Die Medien überwältigen mich, rufen mich jeden Tag an. Sobald bekannt wurde, dass 1058 Personen, darunter 52 Russen, einschließlich mir, zur zweiten Runde von Mars One gingen, hört das Telefon nicht auf “, sagt Ilya.

Im Mai sah Ilya Informationen über die Rekrutierung von Kolonisatoren zum Mars und war einer der ersten Einwohner Russlands, der sein Video auf der Mars One-Website veröffentlichte. Die Teilnehmer mussten die Organisatoren überzeugen, warum sie zum Roten Planeten fliegen sollten, ihren Sinn für Humor beweisen und dann von sich erzählen.

Ilja Chramow. Foto aus persönlichem Archiv

Ein Kandidat, um den Mars zu kolonisieren, zeigt ein Video, das er mit einem Freund gemacht hat. In einem Hut mit Ohrenklappen und einer Weste scherzt Ilya auf Englisch, dass es keinen Zweifel gibt, dass er ein echter Russe ist, denn so kleiden sich alle in Russland.

Ein Einzelbild aus dem Wettbewerbsvideo. Foto: Screenshot von der Website

„Ich habe dem Video einen Fragebogen und ein Motivationsschreiben beigefügt, in dem ich mein psychologisches Porträt gemacht habe. Ich habe alles geschickt, habe geschaut, dass mehr als 200.000 Menschen teilgenommen haben, und ehrlich gesagt habe ich nicht gehofft, weiter zu gehen “, gibt Ilya zu.

Wettbewerbsvideo von Ilya Khramov

Anfang Januar zweifelte der Togliatti-Bürger nicht mehr an seinem Wunsch, den Planeten Erde für immer zu verlassen und zu einem unbekannten Planeten zu gehen. An die E-Mail des jungen Mannes wurde ein Brief gesendet, in dem bestätigt wurde, dass er die erste Qualifikationsrunde erfolgreich bestanden hatte und sich auf die nächste Stufe vorbereiten sollte - das Bestehen der medizinischen Kommission und ein persönliches Gespräch.

Brief der Organisatoren des Mars One-Projekts. Foto: AIF-Samara / Xenia Zheleznova

„Ich habe den Brief gesehen und ich denke, das war es, es gibt keinen Weg zurück. Ich werde alles tun, um alle Qualifikationsrunden zu bestehen. Ich habe keinen Zweifel, dass ich die ärztliche Untersuchung erfolgreich bestehen werde, - sagt Ilya. - Ich habe bereits Urlaub genommen, um Zeit zu haben, alle Unterlagen für die zweite Runde vorzubereiten. Ich habe perfektes Sehvermögen, einen athletischen Körperbau und außerdem trinke und rauche ich nicht. Ich bin auch bereit für ein Vorstellungsgespräch, ich spreche fließend Englisch.

"Bring einen Magneten mit"

Ilya zeigt ein verblasstes Foto von ihm im Alter von drei Jahren. Ein blauäugiges Kind sitzt in den Armen seiner Mutter. Dieses Bild wird der junge Mann auf jeden Fall mit zum Mars nehmen. Der Sohn informierte seine Mutter Lada Yuryevna sofort über seine Teilnahme am Mars One-Projekt.

„Mama steht meinem Wunsch, zum Mars zu fliegen, skeptisch gegenüber. Sie nimmt es nicht einmal ernst, sie lacht mich aus. Ohne große Freude erzählt er, auf welchem Kanal sie es mir nochmal gezeigt haben“, gibt Ilya zu.

Ilya hat ein Foto seiner Mutter vor sich. Foto: AIF-Samara / Xenia Zheleznova

Khramov sagt, dass er von früher Kindheit an mit fantastischer Literatur aufgewachsen ist. Zu Hause stehen Bücher von Kir Bulychev und den Strugatsky-Brüdern im Bücherregal. Von der Armee brachte der Togliatti-Bürger viele Werke des Science-Fiction-Autors Sergei Lukyanenko mit, den er ständig neu liest.

„Ich war schon immer von der Zukunft und dem Unbekannten in der Literatur angezogen, und die Möglichkeit, zum Mars zu fliegen, ist ein wahr gewordener Traum und ein Schritt in die Zukunft. Ich möchte durch dieses Projekt nicht berühmt werden, mir ist es wichtiger, mein Leben zu verändern. Yuri Gagarin und Neil Armstrong hatten keine Angst vor dem Fliegen, also habe ich auch keine Angst", erklärt sein Wunsch, in den Weltraum zu gehen, ein Teilnehmer des Mars One-Projekts. Khramov hat keine Angst, dass er nicht zurückkehren wird, er ist bereit für ein solches Schicksal.

Elia mit Freunden Ein Foto aus dem Privatarchiv

Freunde unterstützen Ilya, obwohl sie zugeben, dass sie nicht an seinen Erfolg glaubten, bevor ihr Freund die erste Runde noch nicht bestanden hatte. Jemand versuchte davon abzubringen, bat zu bleiben, weil sie sich langweilen würden. Jetzt schreiben sie ihm Nachrichten: „Bring einen Magneten vom Mars“ oder „Weißt du, ich wäre ein guter Flugmechaniker, nimm mich mit.“

Ein Freund ruft einen jungen Mann an, Ilya sagt, dass er später zurückrufen wird und darüber spricht, wie er ohne Menschen in seiner Nähe leben wird.

„Auf dem Mars wird es möglich sein, mit Menschen in meiner Nähe zu kommunizieren, sodass ich mich dort nicht einsam fühle. Dazu werden 2018 zwei Satelliten gestartet, die zwischen Astronauten und der Erde kommunizieren werden“, sagt Ilya. „Im Falle einer Überbevölkerung der Erde denke ich, dass jemand in meiner Nähe zu mir fliegen kann, ich werde ihren Platz einnehmen.“

Im Falle einer Überbevölkerung der Erde wird Ilya auf dem Mars auf seine Mutter warten. Foto: AIF-Samara / Xenia Zheleznova

Verantwortlichkeiten der Kolonisatoren

Die ersten vier Kolonisatoren müssen die Weltraumbasis einrichten, die Ausrüstung warten und den Planeten erkunden.

Mars-Foto: www.mars-one.com

„Mich fasziniert die Forschung, die ich auf dem Mars machen könnte. Außerdem kann ich im Falle einer Panne die Geräte reparieren. Neun Jahre lang werden wir uns auf den Flug vorbereiten, also besteht kein Zweifel daran, dass wir vorbereitet ins All gehen werden“, sagt Ilya.

Ein junger Mann zeigt ein Tattoo auf seinem Arm, das darstellt, was er nicht zum Mars mitnehmen kann: Schlagzeug, eine Gitarre, Bücher, eine Stadt und Kassetten.

Tätowierung zur Erinnerung an das Leben auf der Erde. Foto: AIF-Samara / Xenia Zheleznova

„Ich werde das Snowboard auf der Erde lassen müssen, aber ich denke, dass ich mir dort etwas Ähnliches einfallen lassen und auf dem Board durch den Marsstaub fahren kann“, sagt Ilya.

Die nächste Qualifikationsrunde findet am 8. März statt. Dann wird sich herausstellen, ob Ilya seine Flugchancen zum Mars erhöht oder trotz Weltraumträumen noch auf der Erde bleibt.

Anastasia Barkhatova: "Ich werde für immer wegfliegen - es wird interessant"

Anastasia Barkhatova schloss ihr Studium der Mikrobiologie an der Universität Tscheljabinsk ab. Sie arbeitet als Laborassistentin in einer Bluttransfusionsstation und sagt, zu ihren Aufgaben gehört es, Blut auf HIV und Hepatitis zu testen. Durch einen Hinweis auf der niederländischen Website habe ich zufällig erfahren, dass man am Projekt zur Umsiedlung zum Mars teilnehmen kann.

„Ich habe mich sofort beworben“, sagt Nastya. - Es muss auf Englisch sein. Ich kenne es und verbessere es, dies ist die offizielle Sprache der Expedition, in den nächsten Phasen werden die Anforderungen an das Niveau der Kenntnisse darin präsentiert. Ich musste auch meine Motivation darlegen, damit die Organisatoren verstanden, was mich zum Mars trieb.“

Betrat ein halbes Prozent der Auserwählten

Anastasias Verwandte sind ausgebildete Physiker. Barkhatova gibt zu, dass sie seit ihrer Kindheit Weltraum, Mikrobiologie und Science-Fiction liebte, Ivan Efremovs Andromeda Nebula war ihr Lieblingsbuch. Ich mochte es, aber nicht bis zum Fanatismus. Vor dem Projekt habe ich nicht einmal darüber nachgedacht, was zum Mars gehen könnte.

Foto: www.mars-one.com

„Ich bin bei einem halben Prozent der Auserwählten gelandet, das sind gute Neuigkeiten“, sagt Barkhatova offen. - Fast zweihunderttausend Menschen aus einhundertvierzig Ländern der Welt haben ihren Wunsch geäußert, an einem fantastisch interessanten Projekt teilzunehmen, als Ergebnis haben etwas mehr als tausend Menschen die erste Phase bestanden. Ich bin einer von denen."
Nastya sagt, sie habe aus einer offiziellen E-Mail von ihrem Sieg in der ersten Etappe am 1. Januar erfahren. Es war das beste Weihnachtsgeschenk für sie.

Nastya wurde in Verkhneuralsk geboren. Sie absolvierte die ChelGU, praktizierte am Forschungsinstitut in Obolensk, bekam einen Job in einer Bluttransfusionsstation, wie sie es in ihrem letzten Jahr an der Universität geplant hatte. Weder Verwandte noch Kollegen wussten, dass er am Mars-Kolonisierungsprojekt teilnahm. Bis zuletzt - bis Nastya die erste Etappe gewonnen hat.

Also winkt Nastya Freunden und Familie zu und fliegt zum Mars. In zehn Jahren, wenn es die restlichen Tests besteht. Foto: AiF

Verschwende deine Zeit nicht mit Nachdenken

„Die Verwandten, auf Russisch, waren fassungslos“, sagt Nastya. Kollegen auch. Eine Reise zum Mars ist ein One-Way-Ticket. Es wurde sofort festgestellt, dass die Lebensbedingungen auf der Erde und dem Roten Planeten völlig unterschiedlich sind und diejenigen, die auf dem Mars waren, hier nicht mehr existieren können. Aber ich mache mir keine Sorgen und habe keine Angst: Das Projekt ist zu bedeutend und global, um es zum Nachdenken auszutauschen. Ja, wir werden keine Kinder bekommen und keine Familien gründen können - aber ich bin damit einverstanden, die übliche Lebensweise für das Leben auf dem Mars zu opfern. Ich fliege für immer davon – das ist sehr interessant.“

Wie auf der offiziellen Website des Projekts berichtet, befinden sich unter denjenigen, die die erste Stufe bestanden haben, Menschen im Alter von 18 bis 81 Jahren. Die Hauptbedingung für alle Bewerber ist eine hervorragende Gesundheit: hundertprozentige Sehkraft, Blutdruck im Normbereich, keine chronischen Krankheiten, Körpergröße von 157 bis 190 Zentimeter. Als nächstes warten die Glücklichen auf neue Tests, bis bekannt ist, welche.

Anastasia Barkhatova sagte den AiF-Lesern, dass sie überhaupt keine Angst habe, zum Mars zu ziehen. Foto: AiF

„Ich freue mich sehr auf die nächsten Schritte“, sagt die Mikrobiologin. — Ich weiß, dass ich mich im Erfolgsfall zehn Jahre auf die Reise vorbereiten werde, denn die Umsiedlung selbst ist für 2025 geplant. Bis 2015 werden sechs Gruppen zu je vier Personen gebildet und 2018 werden die ersten Roboter zum Mars geschickt.“

Als die Einwohner von Tscheljabinsk vom Sieg im internationalen Projekt ihres Landsmanns erfuhren, reagierten sie unterschiedlich. Einige Leute betrachten den Umzug zum Mars als nichts weiter als eine weitere „Ente“, andere sind sich sicher, dass sich alles darauf beschränken wird, die Auswahl zu bestehen, und niemand wird in den Weltraum fliegen, wieder andere, und die meisten von ihnen, freuen sich aufrichtig für Anastasia. Und sogar ein bisschen eifersüchtig auf sie.