דוקטור למדעים טכניים L. GORSHKOV.
לחלום טיסה אנושית לכוכב מאדים יש היסטוריה ארוכה, אבל רק היום התקרבנו מאוד לאפשרות הגשמתו. הרבה מהעניין במאדים נבעה מהציפייה למפגש בין אחים בראש. ולמרות שאיננו יכולים לסמוך על מציאת יצורים תבוניים על מאדים, כנראה ניתן למצוא שם כמה צורות חיים. אבל המשמעות של מעוף האדם למאדים חורגת הרבה מעבר לחיפוש אחר חיים מעבר לכדור הארץ. חשוב שמאדים הוא כוכב הלכת היחיד שמבטיח מנקודת המבט של הקולוניזציה שלו. ישנה דעה שלא מדובר בצוות שצריך לשלוח למאדים, אלא בתחנות אוטומטיות שיכולות להחליף חוקר אנושי (ראה מס' "מדע וחיים" מס'; מס'). למרות זאת, העבודה על הטיסה בעיצומה, ומתחיל ניסוי הדמיית טיסה במכון לבעיות רפואיות וביולוגיות. ליאוניד אלכסייביץ' גורשקוב, חוקר ראשי ב-RSC Energia, דוקטור למדעים טכניים, פרופסור, חתן פרס המדינה, חבר מלא באקדמיה לקוסמונאוטיקה, מדבר על הפרויקט של משלחת מאדים הקרובה. אחד ממובילי העבודה על תוכנית מאדים ב-RSC Energia. הוא היה מעורב ישירות בתכנון ובפיתוח של חללית סויוז, תחנות סאליוט ומיר והקטע הרוסי של תחנת החלל הבינלאומית (ISS). בשנים 1994-1998, ל.א. גורשקוב היה סגן מנהל תוכנית תחנת החלל הבינלאומית בצד הרוסי.
מדע וחיים // איורים
מדע וחיים // איורים
תכנית משלחת מאדים.
כך פועל מנוע רקטות חשמלי.
התכנון של מודול השירות הראשון של תחנת החלל הבינלאומית "זבזדה" שימש בסיס למתחם המשלחת הבין-כוכבי.
מבנה פנימי של מודול ראוי למגורים של ספינה מסלולית בין-פלנטרית.
אינטראקציה של אלמנטים של מודול משיכה סולארית.
מבני מסבך מהווים את הבסיס למערכת ההנעה של מתחם המשלחת הבין-פלנטרי.
מבט כללי על מתחם המשלחת הבין-כוכבית. המסבכים הפתוחים מצוידים בלוחות פוטו-ממיר סולאריים ושתי חבילות של מנועי סילון חשמליים.
תרשים פעולת מתחם ההמראה והנחיתה, המבטיח מסירת חוקרי קוסמונאוטים אל פני מאדים וחזרתם לספינה המסלולית.
איך נראית טיסה אנושית למאדים?
טיסה ממסלול כדור הארץ למסלול מאדים תימשך 2-2.5 שנים. לספינה, שבה הצוות צריך לחיות ולעבוד כל הזמן הזה, יש מסה של 500 טון, והיא דורשת מאות טונות של דלק. קנה המידה של המשימה הוא שמבדיל בין טיסה אנושית למאדים לבין טיסות של כלי רכב אוטומטיים קטנים יחסית. המסה הכוללת של המכלול המאויש כולו הופכת לגדולה משמעותית ממה שאפילו כלי השיגור החזקים ביותר יכולים לשגר למסלול. לכן, אין זה הגיוני ליצור רקטה ענקית כדי לשגר את כל המכלול הבין-פלנטרי מכדור הארץ. קל יותר לשלוח אותו למסלול נמוך של כדור הארץ בחלקים, מהחלקים האלה, ולהרכיב את המתחם שם, תוך שימוש בטכנולוגיות הרכבה במסלול מוכחות כבר.
הטיסה תתקיים באופן הבא. בעוד מספר חודשים יורכב המתחם, והמשלחת הבין-כוכבית תטוס במסלול הליוצנטרי לקרבת מאדים. מכיוון שהורדת החללית הבין-כוכבית כולה אל פני מאדים אינה מעשית, המתחם יכלול מודול המראה ונחיתה. לאחר שמתחם המשלחת הבין-כוכבי ייכנס למסלול מעגלי סביב מאדים, הצוות או חלק ממנו ינחת על פני כדור הארץ. לאחר סיום העבודה על פני השטח, האסטרונאוטים יחזרו לספינה. מתחם המשלחת הבין-כוכבי ישגר ממסלול קרוב למאדים לכיוון כדור הארץ וייכנס למסלול ממנו שיגר לכיוון מאדים. בספינה חזרה, הצוות יירד לכדור הארץ.
לפיכך, מתחם המשלחת הבין-פלנטרי מורכב מארבעה חלקים פונקציונליים עיקריים: ספינה שבה עובד הצוות וכל הציוד העיקרי נמצא; גורר בין-כוכבי המספק טיסה לאורך מסלול בין-פלנטרי; מתחם המראה ונחיתה והחזרת ספינה לכדור הארץ.
הבעיה העיקרית של ארגון טיסה אנושית למאדים היא להבטיח סבירות גבוהה לחזרה בטוחה של הצוות. רמת הבטיחות של הצוות חייבת לעמוד בתקנים הרוסיים, כלומר, משלחת מאדים לא צריכה להיות מסוכנת יותר מאשר, למשל, טיסה לתחנת מסלול. מילוי דרישה זו קשה ביותר.
אחת ההחלטות הטכניות הבסיסיות עבור המכלול הבין-פלנטרי הייתה הבחירה בגוררת, בעצם רקטה גדולה עם ירי מרובה של מנועים.
כיום, הרקטה האמינה ביותר הנושאת בני אדם לחלל נותרה כלי השיגור של סויוז, שעבד בצורה מושלמת לאורך ההיסטוריה הארוכה של טיסות מאוישות. אבל אפילו היא, אם כי לעתים רחוקות, מסרבת. במקרה זה, מסופקת מערכת חילוץ חירום, כאשר, אם רכב השיגור נכשל, מנועי האבקה מרחיקים את רכב הירידה עם הצוות מהרקטה והאסטרונאוטים נוחתים על פני כדור הארץ. מערכת חילוץ זו כבר נאלצה לשמש בהפעלת תחנות מסלול.
טיל הסויוז תורכב על פני כדור הארץ ותנוסה בהשתתפות מומחים רבים, כולל צוותי בקרת איכות, והטיל הבין-כוכבי תורכב ותבדוק במסלול. וחייבת להיות לו אמינות גבוהה משמעותית מהסויוז, שכן אי אפשר ליצור מערכת חילוץ של צוות חירום במקרה של תקלה במהלך כניסתו למסלול ההליוצנטרי. לכן, כדי להבטיח את הבטיחות הדרושה של הצוות, יש צורך בפתרונות טכניים חדשים ביסודו בעת בחירת גוררת בין-פלנטרית.
העבודה על הרעיון של טיסה אנושית למאדים נמשכת מאז 1960 (ראה "מדע וחיים" מס' 6, 1994). הפרויקט המקומי הראשון של ספינה להנחתת אדם על פני מאדים בוצע ב-OKB-1, בראשות סרגיי פבלוביץ' קורולב. כיום זה תאגיד הרקטות והחלל S.P. Korolev Energia. בפרויקט של 1960 אומץ פתרון טכני חדש ביסודו: שימוש במנועי רקטות חשמליים עבור משלחת בין-כוכבית (ראה מס' "מדע וחיים"). החלטה זו של RSC Energia נותרה ללא שינוי בכל השינויים הבאים בפרויקט הטיסה האנושית למאדים, והחלטה זו היא שאפשרה לפתור במידה רבה את בעיית הבטיחות.
עקרון הפעולה של מנועי רקטות חשמליים הוא שזרם הסילון המספק דחף נוצר לא כתוצאה מהתפשטות תרמית של גז, כמו במנועי רקטות נוזליות (LPRE), אלא מהאצת גז מיונן בשדה אלקטרומגנטי שנוצר על ידי תחנת כוח לוח. הדלק, או ליתר דיוק "נוזל העבודה", יהיה גז קסנון.
ב-1960 הם תכננו להשתמש בכור גרעיני של 7 מגה-וואט כתחנת כוח המזינה מנועי רקטות חשמליים. חלקים נפרדים של הספינה היו אמורים להימסר למסלול על ידי רכב שיגור כבד (באותה תקופה העבודה על רקטה N-1 רק החלה). הצוות תוכנן להיות מורכב משישה אנשים. לאחר הנחיתה על פני מאדים, הציוד יורכב בצורה של "רכבת" שתחצה את כוכב הלכת מקוטב אחד למשנהו.
בשנת 1969, פרויקט זה עוצב מחדש. הספק הכור הוגדל ל-15 MW. כדי להגביר את אמינות מערכת ההנעה, במקום כור אחד, תוכננו שלושה. במהלך העיבוד המחודש של הפרויקט היה צורך למתן את ה"תיאבון": מספר רכבי הנחיתה צומצם מחמישה לאחד, והיו ארבעה אנשי צוות. הם החליטו להשתמש בשינוי של הרקטה הכבדה החדשה N-1 ככלי שיגור (ראה "מדע וחיים" מס' 4, 5, 1994).
בשנת 1988, עקב התקדמות רבה ביצירת ממירי צילום סרטים והצלחות בפיתוח מבני מסבך הניתנים לשינוי, הכור הגרעיני הוחלף בפאנלים סולאריים. אחד המניעים להחלטה זו היה הרצון להפוך את מתחם המשלחת הבין-פלנטרי לידידותי לסביבה. היתרון העיקרי של פתרון זה היה האפשרות לשכפול מרובה של מערכת ההנעה. כלי השיגור החדש של אנרג'יה היה אמור לשמש להעברת חלקי הספינה למסלול כדור הארץ.
אלמנטים של מתחם המשלחת ומצב התפתחותם
המרכיב הראשון של המתחם הבינלאומי הוא הספינה שבה עובד הצוות. זה נקרא מסלול בין-פלנטרי. מסלול - כי תפקידו העיקרי קשור לעבודה במסלולי טיסה בין-כוכבי לכת. היצירה של ספינה זו בזמן קצר יחסית אפשרי בהחלט. מבחינת המשימות שלו, זה בעצם אנלוגי למודול Zvezda הרוסי של תחנת החלל הבינלאומית, רק מעט יותר בגודלו. העובדה היא שניתן להעביר את הציוד הנדרש לתחנת החלל בחללית פרוגרס תוך חודשיים עד שלושה, אך למשלחת מאדים לא תהיה הזדמנות כזו במשך שנתיים עד שנתיים וחצי. לכן, כל מה שעשוי להידרש במהלך הטיסה, לרבות במקרה של מצבי חירום, יש לקחת אתכם ולהניח על הספינה.
המערכות העיקריות של החללית הבין-כוכבית כבר נבדקו בתחנות המסלול של סאליוט ומיר. לכן, לצורך בנייתו, מתוכנן להשתמש בתיעוד מוכן עבור אלמנטים מבניים רבים, והכי חשוב, ציוד וטכנולוגיות המפעל הזמינות במפעל שייצר את בית המודול Zvezda (מפעל מרכז חרוניצ'ב).
המרכיב השני של מתחם המשלחת הבין-כוכבית הוא הגוררת הסולארית,מתן טיסה לאורך מסלול בין-פלנטרי. הוא מורכב משתי חבילות של מנועי רקטות חשמליים עם מערכות בקרה, מיכלים עם נוזל עבודה ופאנלים גדולים עם ממירי פוטו סולאריים בסרטים המספקים אנרגיה למנועים.
הגוררת הסולארית כוללת גם הרבה יחידות, מבנים ומערכות שפותחו כבר. מנועי רקטות חשמליים נמצאים בשימוש נרחב בטכנולוגיית החלל, ועבור טיסה למאדים נדרשים רק שיפורים בודדים במאפיינים שלהם. ממירי פוטו סולאריים מיוצרים ברוסיה לצרכים קרקעיים. וכדי לבדוק את עמידותם בתנאי החלל החיצון, הדגימות שלהם הונחו על המשטח החיצוני של תחנת מיר. מבנים הניתנים לשינוי שעליהם יש למקם ממירי פוטו נבדקו גם במהלך טיסות של תחנות מסלול. הגוררת הסולארית אמורה לקחת כבסיס את התכנון של מסבך Sophora שהותקן בתחנת מיר. כדי להבטיח שלחיבורים לא תהיה תגובה נגדית, נעשה שימוש במה שנקרא "אפקט זיכרון הצורה", כלומר, היכולת של חומרים מסוימים, לאחר חימום, לקבל את הצורה והממדים שהיו לחלקים המתאימים לפני דפורמציה מיוחדת.
המרכיב השלישי של המכלול הבין-פלנטרי הוא מתחם ההמראה והנחיתה,בו חלק מהצוות נוחת על פני מאדים וחוזר חזרה לספינה. מתחם ההמראה והנחיתה, בניגוד לאלמנטים קודמים, הוא פיתוח חדש לחלוטין. עדיין לא היו אנלוגים בתוכניות רוסיות. עם זאת, בעיות דומות נפתרו בקוסמונאוטיקה הרוסית, ולא נראות בעיות רציניות עם יצירתה.
ולבסוף המרכיב הרביעי של המתחם - להחזיר את הספינה לכדור הארץ. יש לה אב טיפוס אמיתי - חללית Zond, שפותחה בברית המועצות כדי שאדם יטוס מסביב לירח ויכנס לשכבות הצפופות של האטמוספירה במהירות המילוט השנייה. "Zond-4" - "Zond-7" טס בשנים 1968-1969 עם חיות בתא הטייס. נכון, טיסות אנושיות בספינות אלה ננטשו לאחר מכן.
מה מיוחד בפרויקט RSC Energia? למה זה נראה כל כך אמיתי? קודם כל, בשל בחירת מערכת ההנעה לטיסה בין-כוכבית. למנועי רקטות חשמליים יש דחף נמוך יחסית, אך מהירות פליטת סילון גבוהה, מה שמפחית משמעותית את מאגרי הדלק הנדרשים לטיסות בין-כוכביות. אבל הדבר החשוב ביותר הוא שבניגוד לכל שאר המנועים, הם מאפשרים יתירות מרובות. למה הכוונה?
עבור מתחם בין-פלנטרי עם מסה התחלתית של כ-1000 טון, יש צורך בכ-400 מנועי רקטות חשמליים עם דחף של כ-80 גרם (0.8 N) כל אחד. כל המנועים או קבוצות המנועים הללו פועלים באופן עצמאי זה מזה; לכל קבוצה יש חלק משלה של מיכלים עם נוזל העבודה, מערכת בקרה משלה וחלק משלה של פאנלים סולאריים. וכישלון אפילו של כמה קבוצות מנועים לא ישפיע על הטיסה הבין-כוכבית. מערכת הנעה כזו למעשה אינה נתונה לכשל. זה משהו כמו להקת האווזים שלקחה את הברון מינכהאוזן לירח: לכל אווז בדרך הייתה הזכות להתעייף ולעזוב את המרחק בלי לפגוע בכל הטיסה.
הדחף הכולל של כל המנועים הוא 32 kgf, או 320 N. בשטח פתוח, ספינה במשקל של כ-1000 טון בהשפעת כוח זה רוכשת תאוצה של 32x10 -5 m/s 2 . התאוצה הדלה הזו מספיקה כדי להשיג את המהירות הדרושה לטיסה בין-כוכבית במהלך פעולה ממושכת של המנועים. הזמן שלוקח לספינה לנוע במסלול ספירלי מסביב לכדור הארץ הוא כשלושה חודשים. בקטע זה של המסלול, המנועים אינם פועלים ברציפות; הם כבויים כאשר השמש מוסתרת על ידי כדור הארץ. לאחר שהחללית תעבור למסלול הליוצנטרי, המנועים ימשיכו לפעול.
רוסיה כבר עשתה כברת דרך לקראת ארגון הטיסה האנושית הראשונה למאדים. בתחנות המסלול של סאליוט ומיר, נבדקו אלמנטים רבים של המכלול הבין-כוכבי העתידי, ונעשתה כמות עצומה של עבודה לפיתוח מערכות וטכנולוגיות לתמיכה בטיסות אנושיות ארוכות טווח לחלל. אף מדינה לא צברה ניסיון כזה.
נכון לעכשיו, המכון לבעיות רפואיות וביולוגיות מכין את ניסוי "500 הימים" לחקר ההיבטים הרפואיים של טיסה אנושית עתידית למאדים. כבסיס למודל של מתחם המאדים, נעשה שימוש במבנה שנוצר בשנות ה-60 ביוזמת S.P. Korolev, שעליו כבר בוצע מחקר במסגרת התוכנית לבדיקת טיסות בין-כוכביות.
שם הניסוי נובע מכך שלמרות שזמן הטיסה של האדם למאדים הוא 700-900 ימים, תלוי בשנת המשלחת, "טיסת הניסוי" הראשונה בכדור הארץ תימשך 500 ימים. הצוות הראשון של "טיסת הקרקע" יהיה שישה אנשים, והוא יהיה בינלאומי, מנציגי מדינות שונות.
נראה שהאמריקאים עדיין לא החליטו סופית על הרעיון של טיסה אנושית למאדים. אבל, אם לשפוט לפי פרסומים ודיווחים בכנסים בינלאומיים, הם נוטים להשתמש במנועים גרעיניים. מומחים רוסים אינם שותפים לגישה זו מסיבות רבות. ראשית, בדיקות של מנועים כאלה על פני כדור הארץ כוללים שחרור של סילון רדיואקטיבי רב עוצמה. למרות העובדה שיש דרכים טכניות להגן על האטמוספירה של כדור הארץ מפניה, עמדות בדיקה למנועים כאלה עדיין מהווים סכנה מסוימת לסביבה. אבל הדבר החשוב ביותר הוא שעבור מנועים גרעיניים רמת האמינות שניתן להשיג על ידי שימוש במספר מנועי טילים חשמליים מיותרים אינה ניתנת להשגה. בנוסף, השימוש במנועים ידידותיים לסביבה לטיסה בין-כוכבית מאפשר להפוך את החללית הבין-כוכבית לשימוש חוזר. שימוש חוזר הוא מאוד אטרקטיבי כשאנחנו מדברים לא על טיסה בודדת, אלא על תוכנית לחקר מאדים.
שלב הנחיתה על פני מאדים הוא הקריטי ביותר מנקודת המבט של הבטחת בטיחות הצוות. שלא כמו גוררת סולארית ורכב מסלולי בין-כוכבי, למתחם ההמראה והנחיתה יש הרבה פחות יכולת להשתמש במערכות גיבוי של ציוד: תהליכים עוברים במהירות, ולא תמיד ניתן לחבר ציוד גיבוי. לכן, הגורם העיקרי להבטחת האמינות הדרושה של מתחם ההמראה והנחיתה הוא הבדיקות היסודיות שלו, כולל במצב בלתי מאויש בתנאי מאדים אמיתיים. אף אחד לא יעז לשלוח אדם למאדים עד שמתחם ההמראה והנחיתה לא ינחת וימריא מכוכב הלכת באופן אוטומטי. לכן, הטיסות הראשונות של האדם למאדים יהיו ללא צוות שינחת על פני השטח שלו.
במהלך הטיסות הראשונות למאדים, הצוות יישאר במסלול של מאדים; רק רכב אוטומטי בשלט רחוק יירד אל פני השטח. יש להקדיש תשומת לב מיוחדת לשלב זה של חקר האדם של מאדים. בעיקרו של דבר, עיניו וידיו של האסטרונאוט "יורדות" אל פני השטח. טיסה זו משלבת היטב את בטיחות הצוות וניצול מלא של הניסיון והאינטואיציה של המדען הפלנטרי שיערוך מחקר מסיפון המסלול הבין-כוכבי. זה מביא לנוכחות אנושית וירטואלית מלאה על פני השטח האמיתיים של מאדים. זה בלתי אפשרי לעשות מכדור הארץ בגלל המרחק הגדול ועיכוב האותות של כמה עשרות דקות.
קשה להבחין בהבדל מבחינת יעילות העבודה אם אדם נמצא פיזית על פני השטח או באופן וירטואלי. אלא אם כן סוליית המגפיים של האסטרונאוט משאירה זכר על הקרקע. במהלך נחיתה וירטואלית על מאדים, האסטרונאוט מתבונן לא דרך חלון חליפת החלל, אלא דרך ציוד וידאו מתקדם מאוד. הוא לא עובד עם הידיים בכפפות של חליפת חלל, אלא בעזרת מכשירים דקים יותר. בהתחשב בעובדה שאחת המטרות של משלחות למאדים היא הכנה להתנחלות שלה, טיסה עם נחיתת צוות וירטואלית תהיה רק השלב הראשון בתהליך זה.
לפיכך, לפרויקט הרוסי לטיסה אנושית למאדים יש תכונות חשובות מאוד. ראשית, הפתרונות הטכניים הכלולים בפרויקט והנוכחות של שמורה גדולה הופכים את הטיסה למאדים לזולה מכל אפשרויות המשלחת הידועות; שנית, הבטיחות של הצוות בטיסה זו גבוהה מאוד.
למה לנסוע למאדים?
וכאן מתאימה השאלה: האם טיסה אנושית למאדים נחוצה בכלל? מצד אחד, נראה שהכל ברור: טיסה אנושית למאדים היא יקרה. זה לא מבטיח יתרונות בולטים יותר או פחות לתושבי כדור הארץ. ועל כדור הארץ עצמו יש הרבה בעיות שדורשות מימון לפתרון. נראה שאפילו מתן מזון לאוכלוסיית כדור הארץ נמצא בעדיפות גבוהה יותר מאשר טיסה אנושית למאדים.
אבל, למרבה המזל, למרות שחיי אוכלוסיית כדור הארץ לא היו משגשגים בכל עת, האנושות מעולם לא הונחה על ידי העיקרון של "רווח לטווח קצר", המובן מאליו במבט ראשון. לכן היום אנחנו לא יושבים בעורות בעלי חיים ליד המדורה ליד המערה. חקר סביבת ה"בית" של האדם עצמו, מהאוקיינוס העולמי לחלל החיצון, תמיד היה ונשאר אחד המרכיבים של התפתחות הציוויליזציה.
אבל האם יש מוטיבציה פרגמטית ללכת למאדים? המשימה הברורה הראשונה של המשלחת היא לחקור את כוכב הלכת השכן שלנו. מחקר על מאדים יעזור לחזות משמעותית את התפתחות כדור הארץ, להתקדם בהבנת בעיית מקור החיים ועוד הרבה יותר. הם עומדים בקנה אחד עם חקר הכוכבים, הגלקסיות, היקום סביבנו, חדירה למהות החומר, חקר מבנה המיקרוקוסמוס, מבנה גרעין האטום... כל זה אינו מבטיח יתרונות מיידיים ב- העתיד הקרוב.
כולנו חיים על אותו כוכב, והוא חשוף לסכנות גלובליות שונות שעלולות להרוס את האנושות כולה. לדוגמה, התנגשות עם אסטרואיד בעל מסה גדולה מספיק תהיה בהחלט קץ ההיסטוריה של הומו סאפיינס. ותושבי האדמה עצמם מהווים סכנה לעצמם. "אין לשכב ביצים בסל אחד", וארגון ההתנחלויות בכוכבי לכת אחרים של מערכת השמש, ובעיקר במאדים, משמש מוצא מהמצב הזה. למרות העובדה שהסבירות לאסון עולמי קטן, המחיר שהאנושות יכולה לשלם על חוסר זהירות הוא הגבוה ביותר שניתן להעלות על הדעת. תהליך חקר כוכבי הלכת הוא ממושך, אך לא הגיוני לעכב את תחילתו, בהתחשב במחיר הזה. נראה שזו מטרה פרגמטית לחלוטין. עם זאת, רבים מחשיבים את ההסתברות לאסון עולמי כנמוכה מכדי להכיר בתוכנית החקר הפלנטרית כמוצדקת לחלוטין לפיתוח העבודה על טיסה אנושית למאדים. אך יש לזכור כי מכלול האינטרסים של חברי החברה לעולם אינו תואם את האינטרסים של החברה כולה.
שאלת המוטיבציה לעבודה על תוכנית מאדים ברוסיה חשובה. האם ישנן בעיות מעשיות שרוסיה תפתור על ידי נטילת המשימה של ארגון טיסה אנושית למאדים? מסתבר שיש.
למרות העובדה שהדינמיקה של הפיתוח של הכלכלה הרוסית היא חיובית, יש לה נקודת תורפה מאוד - אוריינטציה המשאבים שלה (ייצור וייצוא של פחמימנים, מטלורגיה וכו'), שנשיא הפדרציה הרוסית הפנה אליה שוב ושוב תשומת לב. . עדיין לא ניתן היה לשקם את התעשייה הרוסית לאחר המשבר של שנות ה-90. איזה תעשייה צריך לשקם קודם? כנראה כזה שעושה שימוש בטכנולוגיות מתקדמות המבוקשות בשוק העולמי. וטכנולוגיות תעופה וחלל הן אחת כזו. עבור רבים מהם יש למדינה שלנו עדיפות מוחלטת.
לשיקום התעשייה יש גם היבט חברתי. אלפי מפעלים הפועלים באזורים וערים שונות במדינה לקחו חלק ביצירת תחנות המסלול של סאליוט ומיר, והקטע הרוסי של תחנת החלל הבינלאומית. כדי ליצור טכנולוגיית חלל, יש צורך לא רק בייצור "חלל" טהור. דרושים מכשירים ויחידות שונות, חומרים ועוד הרבה יותר. וכל אלו הן עבודות למומחים המשתמשים בטכנולוגיות מתקדמות, דבר שתמיד חשוב מאוד לכל מדינה.
אנחנו כבר רגילים למושג "בריחת מוחות". יש בריחת מוחות, אבל לא נראה ששום דבר נורא קורה. במציאות זה רק נראה כך. התהליך שבו כוח האדם היקר ביותר עוזב את רוסיה מסוכן למדינה ומאיים על עצם קיומה. מדענים עוזבים את הארץ לא בגלל שהם מקבלים יותר כסף בחו"ל, אלא בעיקר בגלל שבמדינה שלנו אין תוכניות שהם ימצאו בהן יישום. רוסיה זקוקה לתוכניות מדעיות גדולות כמו אוויר. בפרט, תוכנית הטיסה האנושית למאדים תדרוש מדענים בעלי התמחויות שונות - ביולוגים, רופאים, מדעני חומרים, פיזיקאים, מתכנתים, כימאים ועוד רבים, רבים אחרים.
אתה יכול לקבל עמדות שונות למושג יוקרה המדינה. אבל סמכות המדינה היא גם מושג כלכלי. הבה נזכור כיצד סמכותה של ארצות הברית גדלה לאחר תוכנית אפולו. הטיסה האנושית למאדים, לא משנה מה יגידו עליה ספקנים, תמיד דאגה ותמשיך להדאיג את האנושות. הגשמת חלום זה של דורות רבים היא יוקרתית ביותר. אז הפרויקט של טיסה אנושית למאדים הוא בעל חשיבות מיוחדת עבור רוסיה.
עכשיו על המצב עם שיתוף פעולה בינלאומי בארגון טיסה אנושית למאדים. לעתים קרובות ניתן לשמוע שטיסה זו אפשרית רק באמצעות שיתוף פעולה בינלאומי רחב. ואכן, חקר מאדים הוא תהליך ארוך, ובשלבים מסוימים ישתתפו בו כמעט כל המדינות עם הטכנולוגיות המתאימות. תוכנית הטיסה למאדים תדרוש מגוון של ספינות, בסיסים, מתקני מחקר ובנייה. תוכניות לאומיות של מדינות שונות יפתרו בעיות בודדות של חקר מאדים. וכל מדינה תלך את חלקה בדרך לתוכנית הזו.
כל עוד יש מדינות שונות, נוכחותן של תוכניות לאומיות היא בלתי נמנעת. כל מדינה מעוניינת לפתח טכנולוגיות מתקדמות משלה המבוססות על הניסיון והפיתוחים שלה. במיוחד אם הטכנולוגיות הללו מבוקשות בשוק העולמי. לכן, באסטרונאוטיקה, תוכניות בינלאומיות וגם לאומיות תמיד יתקיימו במקביל.
כיום בארצות הברית, טיסה אנושית למאדים הוכרזה כתוכנית לאומית. האמריקאים, באופן עקרוני, יכולים להזמין מדינות אחרות להשתתף בו, אבל על חשבונם. אבל את הכספים שלך צריך לבזבז עם תועלת מקסימלית עבור עצמך. זה בקושי מומלץ לעשות כמה אלמנטים של התוכנית האמריקאית עם הכסף שלך. משתלם יותר לפתח טכנולוגיות מפתח לטיסה אנושית למאדים, שיאפשרו פיתוח תוכניות לאומיות בעתיד. למשל, גוררות סולאריות לשימוש חוזר, שהפכו לאחד המרכיבים בתפיסת הטיסה הרוסית למאדים, תאפשרנה לפתור בעיות רבות אחרות העומדות בפני האנושות. העובדה היא שגרירת חלל יעילה בעתיד תקבע במידה רבה את אסטרטגיית החלל, בדיוק כפי שעשו פעם רכבי שיגור. במילים אחרות, לרוסיה חייבת להיות תוכנית פיתוח משלה, ולא לשרת את האינטרסים של אחרים. זה בשום אופן לא מונע שיתוף פעולה. מערכות שנוצרו ברוסיה יהיו חשובות כדי לספק יכולות רחבות יותר, כולל טיסות אמריקאיות. ובוודאי יהיה שיתוף פעולה עם מדינות שונות כדי ליצור אלמנטים בודדים של משלחות.
לשיתוף פעולה עם ארצות הברית בטיסה הראשונה של האדם למאדים יש גם היבטים טכניים בלבד. אנו מכבדים את הכישורים של מהנדסים אמריקאים. אבל התפיסה שאומצה על ידי האמריקאים אולי לא מתאימה לנו. ידועות מספר תוכניות אמריקאיות שאינן מקובלות מבחינה טכנית עבור מומחים רוסים, כולל מנקודת המבט של הבטחת בטיחות הצוות.
בואו נניח שהאמריקאים רוצים ליישם איזה פרויקט גרנדיוזי גרנדיוזי של מאדים כמו חופש, ולמרות שזה לא סביר, הם יציעו לרוסיה להשתתף בפרויקט הזה על בסיס זוגיות. אז מה אנחנו צריכים לעשות? לְהִשְׂתַתֵף? או, כמעט באותו כסף, לפתח פרויקט המבוסס על טכנולוגיות רוסיות, זול יותר, פחות שאפתני וכפי שאנו מקווים, יעיל יותר. נראה שהדרך השנייה היא טבעית: הפוטנציאל האינטלקטואלי והניסיון בפיתוח תכניות מאוישות, בעיקר כאלו הקשורות לטיסות אנושיות ארוכות טווח, בקרב מומחים רוסים הוא, בכל מקרה, לא פחות מזה של האמריקאים.
עבודה על משלחת מאדים בארצות הברית וברוסיה לא תהיה סוג של "מירוץ מאדים". כל מדינה תפתח טכנולוגיות מפתח משלה שיאפשרו את פיתוח התעשייה והמדע הלאומי המתקדם שלה. לדוגמה, כדי לארגן טיסה מאוישת יעילה מאוד למסלול מאדים עם נחיתה וירטואלית של הצוות על פני השטח של מאדים, לרוסיה יש כבר עתודה טכנית וטכנולוגית ענקית. וחשוב מאוד להשתמש בו בתוכנית מדעית וטכנית גדולה.
לפיכך, לרוסיה יש הכל כדי לבצע טיסה אנושית למאדים: הפוטנציאל האינטלקטואלי הדרוש, ניסיון ייחודי בתוכניות מאוישות, שיתוף פעולה תעשייתי יעיל, צורך בהשקעה בתעשייה עתירת ידע עם טכנולוגיות מתקדמות. יש כל סיבה לצפות שבעשורים הקרובים יתגשם סוף סוף חלומם רב השנים של בני כדור הארץ על טיסה אנושית למאדים!
משלחות למאדים כבשו את תשומת הלב של האנושות יותר מפעם אחת, עוד מהמירוץ לחלל בשנות ה-60. עכשיו זה כבר לא פנטזיה, אלא עניין של זמן ומשאבים. בשנת 2020 יחלו משימות של מספר ארגונים, שימשיכו בהכנות לחקר כוכב לכת חדש ויקרבו את מימוש המטרה העיקרית - התיישבות מאדים.
משימת נאס"א במאדים 2020
משימת הרובר של מאדים 2020 היא חלק מהתוכנית ארוכת השנים של נאס"א לחקר הכוכב האדום. המטרה העיקרית של הפרויקט היא משימת סיור של פני כדור הארץ, שתענה על שאלות בסיסיות רבות. למשל, האם היו חיים על מאדים, האם היו עקבות של תנאי מגורים בעבר על פני השטח שלו, או סימנים לקיומם של חיידקים ומיקרואורגניזמים אחרים.
בנוסף, המשימות של מאדים 2020 כוללות איסוף מידע ובדיקת טכנולוגיות שישמשו את המתיישבים בעתיד. התוכנית תבחן הפקת חמצן מהאטמוספרה המקומית, חיפוש מינרלים ומשאבים (למשל מי תהום), ויסות תהליכי שתילה, קביעת מזג אוויר, ריכוזי אבק וכו'.
פרויקט מאדים 2020 הוא רובר שיישלח מכדור הארץ ביולי/אוגוסט 2020 (כפי שדווח באתר הרשמי של הפרויקט). הרובר ינוע לאורך פני השטח בצורה יוצאת דופן: באמצעות להבי מסוק מובנים. לפיכך, נראה שהוא "קופץ", מתרומם, נשפך למרחק מסוים ונוחת על הקרקע. עם זאת, המסוק יכול לטוס רק 3-4 פעמים ביום מכיוון שהרובר מצויד בפאנל סולארי קטן. החלטה זו התקבלה כדי לשמור על משקל מינימלי של המכשיר. אחרת, הוא לא יוכל לטוס בצפיפות האוויר המקומית.
המשלחת אל פני הכוכב תימשך לפחות שנה אחת של מאדים (687 ימים). במהלך תקופה זו, ייאסף המידע הדרוש, כולל דגימות קרקע, אשר מתוכננות לאחר מכן להיות מועברות לכדור הארץ להמשך מחקר במעבדה מיוחדת.
ExoMars
תוכנית נוספת לחקר הכוכב האדום היא EXOMARS 2016-2020. הוא פותח ונשלט על ידי סוכנות החלל האירופית וארגון הממשל הרוסי Roscosmos. התוכנית כוללת שתי משימות:
- השקת Trace Gas Orbiter (TGO) ב-2016.
- טיסה של הרובר למאדים ב-2020.
תוכנית ExoMars מכוונת לחקר פני השטח ולהדגמה של טכנולוגיות חדשות שישמשו משלחת עתידית. המשימות שלה כוללות:
- כניסה חוזרת, ירידה ונחיתה של מטען;
- בדיקת ניידות על פני מאדים;
- גישה לתת-קרקע וקבלת דגימות.
מעניין: אחת ממטרות העדיפות של ExoMars היא להשתתף במשימה בינלאומית להחזרת דגימות חזרה לכדור הארץ.
ה-TGO orbiter נשלח בחזרה ב-2016. הוא הגיע בהצלחה למסלול מאדים וכעת הוא מבצע את המחקר הנדרש. המשימות של TGO כוללות לימוד מרכיבי האטמוספירה: בפרט מתאן וגזים אחרים, אדי מים. בנוסף, הוא ישמש כלוויין ממסר לתקשורת עם רובר מאדים, שישוגר ב-2020.
הרובר מצויד בציוד לאיסוף אדמה ודגימות אחרות של כדור הארץ. משימותיו כוללות את חקר האקסוביולוגיה והגיאוכימיה. Roscosmos מספקת את משגר הפרוטון לשתי המשימות.
SpaceX
אילון מאסק מתכנן משלחת "אנושית" למאדים ב-2024. כרגע מתבצעת בנייה של חללית ורקטה שייקחו את הספינה למסלולה. משימה זו תוטל על רקטת פלקון 9. מדובר בכלי שיגור דו-שלבי המיועד לשימוש רב פעמי.
היכולת להחזיר את השלב הראשון ולהשתמש בו מחדש הפחיתה משמעותית את עלויות הטיסה בחלל. לדוגמה, שיגור Falcon Heavy עלה ל-SpaceX כ-90 מיליון דולר, בעוד שיגור רקטה דומה מ-ULA (חברת בואינג) יעלה לפחות 400 מיליון דולר. אם מדענים יצליחו להחזיר את השלב השני, זה יחסוך עוד יותר כסף לחקר החלל החיצון.
במאי 2018 הציג אילון מאסק את עיצוב החללית המאוישת Crew Dragon, שתיקח אנשים למאדים. בתחילה היא תעבור טיסות ניסוי, כולל הובלת מטען ל-ISS. ובעתיד זה ייבדק על ידי טייסים שילכו גם הם ל-ISS.
קרן השראה מאדים
העמותה ללא מטרות רווח Inspiration Mars Foundation, שהוקמה על ידי דניס טיטו ב-2013, הודיעה על כוונתה לארגן טיסה למאדים ב-2018. החברה תכננה לנצל תקופת מסלול מיוחדת בינואר 2018, המאפשרת לה להגיע למסלול מאדים בצריכת דלק מינימלית. חלון נוסף מתוכנן לשנת 2021 אם לא ניתן ליישם את המשימה ב-2018.
ההצעה התבססה על מסלול חזרה חינם. החללית המאוישת תיכנס למסלול מאדים דרך מסלולי נוגה וכדור הארץ, ותחזור חזרה לכדור הארץ לאחר 501 ימים. קמפיין זה היה נתון לביקורת משמעותית מצד ממשלה וארגונים עצמאיים.
נכון לעכשיו אין מידע עדכני על פעילות הקרן מאחר והאתר הרשמי שלהם חסום.
מאדים אחד
הוא פרויקט פרטי של הארגון ההולנדי Mars One ו-Interplanetary Media Group בהנהגתו של Bas Lansdorp. התוכנית כוללת משלחת חד כיוונית למאדים. החברה ממצבת את עצמה כארגון ללא מטרות רווח. עם זאת, הוא מציע דרך לייצר הכנסה מהמשלחת בדמות צילום ומכירה נוספת של סרטים דוקומנטריים על הכנה ויישום המשימה.
יישום הפרויקט כרוך ביישום בשלבים. החל משנת 2020, מודול הנחיתה הראשון ישוגר אל פני כדור הארץ כדי לאסוף מידע עבור המשלחת. עד 2026, מודולי מגורים ייבנו על מאדים בעזרת רובוטיקה, ציוד ומטענים אחרים יועברו. הטיסה של החללית הראשונה עם אנשים מתוכננת לשנת 2026. הספינות הבאות עם אנשים יישלחו ב-2028 וב-2029. עד 2035, הארגון מצפה לבנות מושבה עבור 20 אנשים.
עם זאת, ארגון Mars One ספג שוב ושוב ביקורת נוקבת והואשם בהתנהגות בלתי הולמת לצורך השגת רווח מהותי. בסרט התיעודי הרוסי "לגלות את מאדים", מנהיגיו נקראו בבוטות רמאים.
אילון מאסק חולם ליישב את מאדים: וִידֵאוֹ
מבוסס על חומרים מ: 2020-god.com
נשכח על מאדים, מאט דיימון בשובר הקופות ההוליוודי "The Martian" נאלץ להתמודד עם קשיים רבים בכוחות עצמו כדי לשרוד על הכוכב האדום. עם זאת, בחיים האמיתיים, תצטרך להילחם על החיים האלה הרבה לפני שאתה באמת מגיע למאדים עצמו. ואכן, בנוסף לבעיות קרינה, פסיכולוגיות ופיזיות הקשורות לשהייה ארוכה בחלל, אדם יצטרך להתמודד עם בדיקות אחרות במהלך טיסות אמיתיות למאדים. בואו נסתכל על הברור שבהם.
ימי מאדים ארוכים יותר
יום של מאדים ארוך רק בכ-40 דקות מאשר על כדור הארץ. ולמרות שבמבט ראשון אולי, להיפך, תשמחו שיהיו לכם עד 40 דקות יותר מדי יום, זו יכולה למעשה להתברר כבעיה חמורה מאוד, שכן הקצב הביולוגי היומי האנושי מיועד ל-24 שעות . תוספת של 40 דקות בכל יום על מאדים יובילו בקרוב לאדם לפתח ג'ט לג, אשר בתורו יתבטא בצורה של עייפות מתמדת ובריאות לקויה.
מפעילי נאס"א כבר חוו את כל "השמחות" של תסמונת זו, שכן הם היו צריכים לעבוד בהתאם לזמן המאדים ברגע שכמה מהרוברים הראשונים שנשלחו למאדים החלו את עבודתם היומיומית על הכוכב האדום. כל העובדים במשימת Sojourner Mars, למשל, דבקו באותן שעות בהן נאלץ הרובר לעבוד. אחרי חודש של לוח זמנים עמוס כל כך, המפעילים היו, כמו שאומרים, מותשים.
עבור רוברי מאדים הבאים, מרכז הבקרה של נאס"א הצליח לשמור על זמן מאדים במשך שלושה חודשים, אך העובדים עדיין היו עייפים מאוד עד סוף המשימה. בהתבסס על תצפיות, מדענים מצאו שבני אדם מסוגלים לדבוק בזמן המאדים לתקופות קצרות בלבד. אסטרונאוטים, שיצטרכו לשהות במאדים חודשים ארוכים, לא יוכלו לצאת ממסגרת זמן המאדים.
מחקרים קודמים על שינה הראו שלגוף האדם יש קצב ביולוגי טבעי של 25 שעות, אך כפי שהתברר, תוצאות המחקרים הללו היו שגויות. לאחר תצפיות חדשות, אף אחד מהמשתתפים לא הצליח להסתגל לזמן המאדים.
כוח המשיכה מופחת
למרות היכולת לדמות מסע בחלל למאדים על סיפון תחנת החלל הבינלאומית על ידי שהייה ממושכת בה, השפעת החשיפה הממושכת לכוח הכבידה של המאדים (38 אחוזים מכדור הארץ) על גוף האדם היא עדיין בגדר תעלומה למדענים. האם חשיפה ארוכת טווח לכוח משיכה חלקי שכזה תשמור על שלמות צפיפות השרירים והשלד? ואם לא, איך מתמודדים עם זה? בהתחשב בכך שכל משימה למאדים תדרוש מבני אדם לבלות חודשים רבים בקופסת פח סגורה, מציאת תשובות לשאלות אלו היא היבט קריטי.
בסימולציות פחות אידיאליות, שני מחקרים בעכברים הראו שאובדן מסת העצם והשריר בכוח הכבידה של מאדים עשוי להיות שווה ערך ללא אובדן כלל. המחקר הראשון מצא שאפילו הימצאות בסביבה עם 70 אחוז מכוח המשיכה של כדור הארץ לא מנע איבוד שרירים ועצמות.
במחקר שני, חוקרים מצאו כי עכברים שנחשפו לכוח המשיכה המופחת איבדו לפחות כ-20 אחוז ממסת השלד שלהם. עם זאת, יש לציין כי כל המחקרים הללו מבוססים על סימולציות. עד שאסטרונאוטים ינחתו על מאדים, אי אפשר יהיה לדעת את ההשפעות האמיתיות של כוח המשיכה המופחת על גופם.
משטח מאדים הקשה
הדבר הראשון שלמד ניל ארמסטרונג לאחר שעלה על פני הירח היה שאזור הנחיתה היה מכוסה, פשוטו כמשמעו, בסלעים גדולים, מהווים סכנה לנחתת שלו. בעיה דומה עלולה להתעורר עבור אסטרונאוטים שינחתו על מאדים. יהיה להם מעט מאוד זמן לזהות ולהימנע מהנחתת מפגיעה באבני מרצפות או אבני חול כאלה. סלעים ומדרונות שונים עלולים לגרום לנחתת מאדים להתהפך. העובדה היא שאפילו שינויים גדולים מאוד במישור פני השטח יכולים להיות מאוד קשים לזיהוי מהמסלול, כך שאנשים שייצרו תוכניות נחיתה עלולים פשוט להחמיץ שינויים כאלה בטעות.
סדקים ושקעים קטנים יכולים גם להטעות את החיישנים, מה שבתורו עלול להוביל לשחרור בטרם עת של מצנחים או רגלי נחיתה, כמו גם חישוב אוטומטי שגוי של מהירות הנחיתה. הסיכוי שנחתת עלולה להתרסק עקב אתר נחיתה שמנותח שגוי הוא גבוה באופן מפתיע. מחקר אחד מצא שהסיכויים הללו הם כ-20 אחוזים.
גודל חרוט רקטה
כאשר מפתחים מודול נחיתה מאויש של מאדים, מתעוררת כמעט מיד בעיה טכנית אחת רצינית - קוטר יריעת האף של הרקטה שעליה ישוגר מודול מאדים זה. למרות שלפירינג הגדול ביותר יש כיום קוטר של 8.4 מטר, יהיה קשה מאוד להפוך את גודלו לרלוונטי לתכנון של נחתת מאדים מאוישת.
מגן החום המגן הדרוש כדי להגן על העומס הכבד יהיה אז גדול מכדי להיכנס מתחת ליריעת הירי. לכן, במקרה זה, סביר להניח, יהיה צורך להשתמש בטכנולוגיית מגן חום מתנפח, שפיתוחה נמצא כרגע רק בשלב הניסוי.
שימוש בעיצוב הפיירינג הנוכחי עבור משימת מאדים ידרוש נחתת הרבה יותר קומפקטית שתתאים ליריית קוטר 8.4 מטר. כל מודולים גדולים יותר פשוט לא יתאימו.
גם אם הוחלט להשתמש במודול נחיתה קומפקטי יותר, אז, ככל הנראה, בשל מגבלות טכניות כאלה, יהיה צורך לעצב מחדש את העיצוב שלו. לדוגמה, יהיה צורך לעצב מחדש לא רק את מיקומם של האסטרונאוטים, אלא גם את מיכלי הדלק של המודול. לא ניתן לשנות את גודל הפיירינג עצמו, כי זה יערער את היציבות של רכב השיגור.
TDU על קולי
אחת הדרכים העיקריות להפחית את מהירות הנחתת המאדים עבור עגינה רכה עם משטח המאדים היא מערכת הנעת בלימה על-קולית (SPU). המהות שלו טמונה בשימוש במנועי סילון המכוונים לכיוון התנועה כדי להאט את המכשיר ממהירויות על-קוליות.
השימוש במערכת הנעה על-קולית באטמוספירה הדקה של מאדים הוא תנאי מוקדם. עם זאת, ירי מנועים על-קוליים עלול ליצור גל הלם שעלול לפגוע בנחתת מאדים. לנאס"א, למשל, אין כמעט ניסיון בשימוש בהליכים כאלה, מה שבתורו מפחית את הסיכוי שהמשימה כולה תצליח.
לטכנולוגיה הזו שלושה היבטים בעייתיים. ראשית, השפעת האינטראקציה בין זרימת האוויר לפליטת המנוע יכולה ממש לשבור את הנחתת לשניים. שנית, החום שנוצר על ידי פליטת הדלק של הרקטות הבוזבז יכול לחמם את הנחתת. שלישית, שמירה על יציבות הנחתת במהלך שיגור דחפים על-קוליים יכולה להיות משימה קשה מאוד.
למרות שהיו בדיקות קודמות בקנה מידה קטן של מנהרות רוח של RTDs כאלה, נדרשים ניסויים רבים בקנה מידה מלא כדי לקבוע את האמינות של מערכת כזו. זוהי משימה מאוד יקרה וגוזלת זמן. עם זאת, לנאס"א עשויה להיות גם אפשרות חלופית (עקיפה) לבדיקת מערכות כאלה. החברה הפרטית האמריקאית SpaceX מנסה לפתח רקטה לשימוש חוזר המשתמשת בעיקרון נחיתה דומה. ויש לציין שיש התקדמות בכיוון הזה.
חשמל סטטי
כן, כן, זה שגורם לשיער שלך להזדקף או נותן לך הלם חשמלי קטן כשאתה נוגע במשהו. כאן על כדור הארץ, חשמל סטטי עשוי להיות היסוד של בדיחות ובדיחות מעשיות רבות (אם כי זה יכול להיות מסוכן גם בתנאים יבשתיים), אבל על מאדים, חשמל סטטי יכול לגרום לבעיות רציניות לאסטרונאוטים.
על פני כדור הארץ, רוב הפרשות הסטטיות מתרחשות עקב תכונות הבידוד של בסיסי הגומי של הנעליים שאנו נועלים. במאדים, החומר המבודד יהיה פני השטח של מאדים עצמו. אפילו רק הליכה על פני מאדים, אסטרונאוט יכול לבנות פריקה סטטית חזקה מספיק כדי לשרוף אלקטרוניקה, כמו מנעול אוויר, פשוט על ידי נגיעה בעור המתכת החיצוני של הספינה.
המוזרות והיובש של פני השטח של מאדים הופכים אותו לחומר בידוד מעולה. חלקיקים על פני מאדים יכולים להיות קטנים עד פי 50 מחלקיקי אבק על פני כדור הארץ. כשהולכים עליו, כמות מסוימת שלו תצטבר על נעלי האסטרונאוטים. כאשר רוח המאדים תעיף אותה, הנעליים שלו יצברו מספיק מטען כדי לגרום להלם חשמלי קל, שבתנאים כאלה יכול להספיק לקבור את המשימה כולה.
הרוברים האדומים הפועלים כיום על הכוכב האדום משתמשים במחטים מיוחדות ודקות מאוד שמפרקות את המטען לאטמוספירה ומונעות ממנו לפגוע באלקטרוניקה של הרוברים. במקרה של משימות מאוישות למאדים, יידרשו חליפות חלל מיוחדות כדי להגן הן על האסטרונאוטים והן על הציוד שבו ישתמשו.
רכב שיגור מתאים
מערכת שיגור החלל (SLS) היא כלי השיגור הגדול ביותר שנמצא כעת בפיתוח ומתוכנן לשמש בעתיד הקרוב. רקטה זו היא שהמערב מתכנן להשתמש במשימות מאוישות למאדים.
על פי התוכניות הנוכחיות של נאס"א, משימה מאוישת אחת למאדים תדרוש תריסר רקטות SLS. עם זאת, התשתית הקרקעית הנוכחית לשיגורי SLS עומדת בתנאים הדרושים רק בפרמטרים מינימליים: יש צורך להחזיק לפחות חדר אחד להרכבת הרקטה, טרנספורטר ענק אחד להעברת הרקטה לנקודת השיגור ומנחת שיגור אחד עצמו.
אם רק אחד מהרכיבים הללו יתקלקל או לא יעמוד במשימתו, אזי יתעוררו חששות רציניים לגבי זמינותו של רכב השיגור הדרוש, אשר בתורו יעמיד בספק את עצם האפשרות של משימה מאוישת למאדים.
לדוגמה, כל עיכוב הקשור בהגדרה ובדיקה של כל מערכות ה-SLS עלול לגרום לשינויים גדולים בלוחות הזמנים של ההשקה. בעיות טכניות פחות משמעותיות ואפילו תנאי מזג אוויר עלולים ליצור את אותן בעיות.
בנוסף, העגינה במסלול הנדרשת להרכבת חללית שתגיע למאדים מחייבת עמידה במה שנקרא חלון השיגור, כלומר, הזמן שבתוכו תשוגר הרקטה. בנוסף, שיגור ספינה למאדים ישירות ממסלול כדור הארץ דורש גם עמידה בטווח זמן מסוים. בהתבסס על נתונים היסטוריים מהשיגורים המוקדמים של מעבורות, מדענים פיתחו דגמי שיגור שלמים. הם מראים חוסר ביטחון בכך שטיל ה-SLS יהיה זמין בחלון שיגור מסוים, אשר בתורו יכול גם לשים קץ לכל משימה מאוישת למאדים.
אדמת מאדים רעילה
בשנת 2008, הגשושית הרובוטית של נאס"א גילתה תגלית היסטורית. פרכלורטים התגלו על פני מאדים. למרות שהריאגנטים הרעילים הללו מצאו את דרכם לייצור תעשייתי, הם עלולים לגרום לבעיות חמורות בבלוטת התריס אצל אנשים גם בשימוש בכמויות קטנות.
במאדים, ריכוז הפרכלורטים בקרקע הוא 0.5 אחוז, וזה כבר מסוכן מאוד לבני אדם. אם אסטרונאוטים יביאו את הריאגנטים האלה לבתיהם המאדים, אז עם הזמן, זיהום ואז הרעלה בהחלט יתרחשו.
הליכי טיהור הנפוצים בתעשיית הכרייה יכולים לסייע בהפחתת הסבירות לזיהום במידה מסוימת. עם זאת, לא ניתן יהיה להיפטר לחלוטין מהבעיה בתנאי מאדים, ולכן, במוקדם או במאוחר צפויות לאסטרונאוטים בעיות בבלוטות התריס.
בנוסף, הרעלת perchlorate של הגוף קשורה למחלות שונות של מערכת הדם. נכון, מדענים עדיין לא התקדמו רחוק בכיוון הזה, ולכן הבירור של כל השפעות הפרכלורטים על גוף האדם נותר לדעת. לכן, בטווח הארוך, קשה מאוד לחזות את ההשלכות של הימצאות על הכוכב האדום.
סביר להניח שאסטרונאוטים יצטרכו ליטול הורמונים מלאכותיים ברציפות כדי לשמור על חילוף החומרים שלהם כדי להילחם בהשפעות של חשיפה ארוכת טווח לפרכלוראט.
אחסון לטווח ארוך של דלק רקטות
כדי לטוס למאדים ובחזרה, אנחנו צריכים דלק רקטות. אספקת דלק ענקית. הדלק הרקטי היעיל ביותר הקיים כיום הוא דלק קריוגני, שהוא מימן וחמצן נוזליים.
דלק זה חייב להיות מקורר כל הזמן במהלך האחסון. עם זאת, גם בהיערכות מרבית, לפי הסטטיסטיקה, 3-4 אחוזי מימן דולפים ממכלי דלק מדי חודש. אם כבר בטיסה האסטרונאוטים יגלו שאין מספיק דלק במיכלי הדלק שלהם לנסיעה חזרה הביתה, אז - אתם מבינים - יתרחש אסון מוחלט.
אסטרונאוטים יצטרכו לראות את הדלק הקריוגני מתבשל במשך כמה שנים בזמן שהמשימה שלהם על הכוכב האדום נמשכת. ניתן להפיק דלק נוסף ישירות על מאדים עצמו, אך אחסון וקירור שלו ידרשו התקנה של מצננים מיוחדים, אשר בתורם דורשים חשמל כדי לפעול. לכן, לפני שנתחיל במשימה למאדים, עלינו לערוך הרבה בדיקות ארוכות טווח של טכנולוגיות אחסון דלק כדי להבטיח שיש לנו מספיק דלק בכל מקרה.
אהבה ומריבות
במהלך טיסות ארוכות טווח בחלל, איש אינו יכול להכחיש את התרחשותם של מערכות יחסים רומנטיות בין אנשי הצוות. בסיומו של יום עבודה קשה, אנשים רבים זקוקים להרפיה פסיכולוגית ופיזית, שהמוצא ממנה הוא יחסי אהבה. ולמרות שבמבט ראשון כל זה נשמע מתוק ורומנטי, בפועל בחלל מערכת יחסים מסוג זה יכולה להשפיע לרעה מאוד על המשימה כולה.
בשנת 2008 השתתפה קבוצת אנשים בניסוי. שהות ארוכה במרחב סגור שימשה הדמיה של טיסה למאדים. אירועי הניסוי יצאו מכלל שליטה כאשר אחד ה"אסטרונאוטים" התעצבן מאוד על כך שחברתו סירבה לאינטימיות ובחרה במקום זאת באסטרונאוט השלישי. בהיותו במצב מתמיד של מתח ועייפות, האסטרונאוט הראשון בשלב מסוים לא יכול היה לעמוד בזה, והכל הסתיים בלסת שבורה לאסטרונאוט השלישי. אם זה לא היה ניסוי, אלא משימת חלל אמיתית, אז התנהגות כזו הייתה מטילה ספק רציני בהצלחתה.
לרוע המזל, נאס"א אפילו לא מנסה לשקול את כל האפשרויות הללו. על פי דו"ח שנערך לאחרונה על ידי האקדמיה הלאומית למדעים של ארה"ב, נאס"א כלל לא חקרה את הנושאים של יחסים מיניים אפשריים במהלך משימות חלל למאדים, וגם לא התייחסה להתאמה האפשרית של הפסיכוטיפים של אנשים במהלך משימות חלל ארוכות טווח.
Mars One הוא פרויקט הולנדי למסע בלתי הפיך למאדים. לדברי המארגנים, בשנת 2023, קבוצה של ארבעה מתנדבים תלך לכוכב האדום ותישאר שם לנצח, בני כדור הארץ יצפו בחיי המתנחלים במתכונת של תוכנית ריאליטי. מיד נאמר שתנאי החיים בכדור הארץ ובכוכב האדום שונים לחלוטין, וכל מי שהיה במאדים לא יוכל להתקיים כאן יותר. החזרת הצוות היא משימה בלתי אפשרית. כמה מדענים כבר הצהירו שהם רואים במשלחת הקרובה התאבדות המונית.
צילום: www.mars-one.com
עם זאת, 200 אלף איש מכל העולם ביקשו להשתתף במשלחת. 52 רוסים העפילו לסיבוב השני. AiF.ru שוחח עם מועמדים להשתתפות במשימה על הסיבה שהם הולכים לעזוב את כדור הארץ לנצח.
צילום: www.mars-one.com
איליה חרמוב: "גאגרין טס, וגם אני יכול"
תושב טוגליאטי איליה חרמוב עבר את סיבוב המוקדמות הראשון לפרויקט Mars One. מתוך 200 אלף מועמדים, רק 1058 אנשים נבחרו. מהנדס התכנון של AvtoVAZ לא חושש שהוא לא יראה את כדור הארץ שוב, ובטוח שבעוד עשר שנים הוא יהפוך לאחד המתיישבים הראשונים של כוכב הלכת האדום.
איליה חרמוב. צילום: AiF-Samara / קסניה ז'לזנובה
איליה חרמוב בן ה-25 כבר מוכר על ידי תושבי העיר. ברחוב קומוניסטסקאיה הוא מברך את תושב טוליאטי ואומר שהוא לא מכיר אותו, אבל סביר להניח שהאיש ראה אותו בטלוויזיה.
"התקשורת מכה אותי, הם מתקשרים אליי כל יום. ברגע שנודע ש-1,058 אנשים הגיעו לסיבוב השני של Mars One, כולל 52 רוסים, כולל אותי, הטלפון לא הפסיק לצלצל", אומר איליה.
בחודש מאי, איליה ראה מידע על גיוס מתנחלים למאדים והיה אחד מתושבי רוסיה הראשונים שפרסמו את הסרטון שלו באתר Mars One. המתמודדים היו צריכים לשכנע את המארגנים מדוע עליהם לטוס לכוכב האדום, להוכיח שיש להם חוש הומור ואז לדבר על עצמם.
איליה חרמוב. תמונה מארכיון אישי
המועמד ליישוב מאדים מציג סרטון שהוא וחברו הכינו. לבוש בכובע עם כנפי אוזניים ואפוד, איליה מתבדח באנגלית שאין ספק שהוא רוסי אמיתי, כי ככה בדיוק מתלבשים כולם ברוסיה.
עדיין מתוך סרטון התחרות. צילום: צילום מסך מהאתר
“צירפתי לסרטון שאלון ומכתב מוטיבציה, בו ריכזתי את הדיוקן הפסיכולוגי שלי. שלחתי הכל, ראיתי שהשתתפו יותר מ-200 אלף איש, ולמען האמת, לא ציפיתי להמשיך הלאה", מודה איליה.
סרטון תחרות מאת איליה חרמוב
בתחילת ינואר, תושב טוגליאטי כבר לא הטיל ספק ברצונו לעזוב את כדור הארץ לנצח וללכת לכוכב לא ידוע. הצעיר קיבל למייל שלו מכתב המאשר כי עבר בהצלחה את סיבוב המוקדמות הראשון ועליו להתכונן לשלב הבא - העברת וועדה רפואית וראיון אישי.
מכתב ממארגני פרויקט Mars One. צילום: AiF-Samara / קסניה ז'לזנובה
"ראיתי את המכתב וחשבתי שזהו, אין דרך חזרה. אעשה הכל כדי לעבור את כל סיבובי המוקדמות. אין לי ספק שאעבור בהצלחה את הבדיקה הרפואית", אומר איליה. — כבר יצאתי לחופשה כדי להספיק להכין את כל המסמכים לסיבוב השני. יש לי ראייה מושלמת, מבנה גוף אתלטי, וחוץ מזה, אני לא שותה ולא מעשן. אני גם מוכן לראיון, אני מדבר אנגלית שוטפת".
"תביא מגנט"
איליה מראה תצלום דהוי בו הוא בן שלוש. ילד כחול עיניים יושב בזרועות אמו. הצעיר בהחלט ייקח איתו את התמונה הזו למאדים. הבן הודיע מיד לאמו לאדה יוריבנה על השתתפותו בפרויקט Mars One.
"אמא סקפטית לגבי הרצון שלי לטוס למאדים. היא אפילו לא לוקחת את זה ברצינות, היא צוחקת עלי. בלי הרבה שמחה הוא מספר לי באיזה ערוץ הראו אותי שוב", מודה איליה.
מול איליה תצלום של אמו. צילום: AiF-Samara / קסניה ז'לזנובה
חרמוב מספר שמהילדות המוקדמת הוא גדל על ספרות מדע בדיוני. בבית, על מדף הספרים יש ספרים של קיר בוליצ'ב והאחים סטרוגצקי. מהצבא הביא תושב טוגליאטי יצירות רבות של סופר המדע הבדיוני סרגיי לוקיאננקו, שאותו הוא קורא שוב ושוב.
"תמיד נמשכתי מהעתיד והלא נודע בספרות, וההזדמנות לטוס למאדים היא הגשמת חלום וצעד לעבר העתיד. אני לא רוצה להתפרסם דרך הפרויקט הזה, יותר חשוב לי לשנות את חיי. יורי גגארין וניל ארמסטרונג לא פחדו לטוס, אז גם אני לא מפחד", מסביר משתתף בפרויקט Mars One את רצונו לצאת לחלל. חרמוב לא מפחד שהוא לא יחזור; הוא מוכן לגורל כזה.
איליה עם חברים. תמונה מהארכיון האישי
חברים תומכים באיליה, למרות שהם מודים שלפני שחברם עדיין לא עבר את הסיבוב הראשון, הם לא האמינו בהצלחתו. מישהו ניסה להניא אותי, ביקשו ממני להישאר כי יתגעגעו אליי. עכשיו הם כותבים לו הודעות: "תביא מגנט ממאדים" או "אתה יודע, הייתי מכונאי טיסה טוב, קח אותי איתך."
חבר מתקשר לצעיר, איליה אומר שיתקשר מאוחר יותר ומדבר על איך יחיה בלי אנשים קרובים אליו.
"על מאדים אפשר יהיה לתקשר עם אנשים קרובים אליי, אז אני לא ארגיש בודד שם. לשם כך ישוגרו ב-2018 שני לוויינים שיתקשרו בין אסטרונאוטים לכדור הארץ", אומר איליה. "אם כדור הארץ מאוכלס יתר על המידה, אני חושב שמישהו קרוב אליי יוכל לעוף אליי, אני אקח את מקומו".
במקרה של אכלוס יתר של כדור הארץ, איליה ימתין לאמו על מאדים. צילום: AiF-Samara / קסניה ז'לזנובה
אחריות של קולוניאליסטים
ארבעת המתיישבים הראשונים יצטרכו לארגן את בסיס החלל, לתחזק ציוד ולחקור את כדור הארץ.
צילום מאדים: www.mars-one.com
"אני מוקסם מהמחקר שיכולתי לעשות על מאדים. בנוסף, במקרה של תקלה, אוכל לתקן את הציוד. אנחנו נתכונן לטיסה במשך תשע שנים, כך שאין ספק שנצא מוכנים לחלל", אומר איליה.
צעיר מראה קעקוע על זרועו שמתאר את הדברים שהוא לא יוכל לקחת איתו למאדים: תופים, גיטרה, ספרים, עיר וקלטות.
קעקוע להנצחת החיים על פני כדור הארץ. צילום: AiF-Samara / קסניה ז'לזנובה
"אני אצטרך להשאיר את הסנובורד שלי על כדור הארץ, אבל אני חושב שאוכל להמציא משהו דומה שם ולרכב דרך אבק המאדים על קרש", אומר איליה.
סיבוב המוקדמות הבא יתקיים ב-8 במרץ. אז יתברר אם איליה יגדיל את סיכוייו לטוס למאדים או שהוא עדיין יישאר על כדור הארץ, למרות חלומותיו על החלל.
אנסטסיה ברקאטובה: "אני אעוף לנצח - זה יהיה מעניין"
אנסטסיה ברקאטובה סיימה את לימודיה באוניברסיטת צ'ליאבינסק עם תואר במיקרוביולוגיה. היא עובדת כעוזרת מעבדה בתחנה לעירוי דם ולדבריה, תפקידיה כוללים בדיקת דם לנוכחות HIV והפטיטיס. גיליתי בטעות שאתה יכול להיות משתתף בפרויקט המעבר למאדים מפתק באתר הולנדי.
"מיד הגשתי בקשה", אומרת נסטיה. - זה חייב להיות באנגלית. אני מכיר אותה ומשפר אותה, זו השפה הרשמית של המשלחת, בשלבים הבאים יוטלו דרישות לרמת הבקיאות בה. הייתי צריך גם לציין את המוטיבציה שלי כדי שהמארגנים יבינו מה דוחף אותי למאדים".
הזינו חצי אחוז מהנבחרים
קרובי משפחתה של אנסטסיה הם פיזיקאים בהכשרתם. ברקאטובה מודה שמאז ילדותה היא הוקסמה מהחלל, המיקרוביולוגיה והמדע הבדיוני; "ערפילית אנדרומדה" מאת איבן אפרמוב היה הספר האהוב עליה. התעניינתי, אבל לא עד כדי קנאות. אפילו לא חשבתי לנסוע למאדים לפני הפרויקט.
צילום: www.mars-one.com
"נכללתי בחצי אחוז מהנבחרים, זה לא יכול אלא לשמוח", אומרת ברקאטובה בכנות. "כמעט מאתיים אלף איש ממאה וארבעים מדינות בעולם הביעו רצון לקחת חלק בפרויקט מעניין להפליא; כתוצאה מכך, קצת יותר מאלף איש סיימו את השלב הראשון. ביניהם אני."
נסטיה אומרת שהיא למדה על הניצחון שלה בשלב הראשון ב-1 בינואר, ממייל רשמי. עבורה זו הייתה המתנה הטובה ביותר לשנה החדשה.
נסטיה נולדה בוורכנוראלסק. היא סיימה את לימודיה ב-ChelSU, עשתה התמחות במכון מחקר באובולנסק, וקיבלה עבודה בתחנת עירוי דם, כפי שתכננה בשנה האחרונה שלה באוניברסיטה. לא קרובי משפחה ולא עמיתים ידעו שהוא משתתף בפרויקט הקולוניזציה של מאדים. עד האחרון - עד שנסטיה ניצחה בשלב הראשון.
אז, מניפה את ידה לחברים ובני משפחתה, נסטיה תעוף למאדים. בעוד עשר שנים, אם יתר המבחנים יעברו. צילום: AiF
אל תבזבז את זמנך במחשבה
"הקרובים, אם לומר זאת ברוסית, היו המומים", אומרת נסטיה. - גם עמיתים. טיול למאדים הוא כרטיס בכיוון אחד. מיד נאמר שתנאי החיים בכדור הארץ ובכוכב האדום שונים לחלוטין, וכל מי שהיה במאדים לא יוכל להתקיים כאן יותר. אבל אני לא מודאג או מפחד: הפרויקט משמעותי ועולמי מכדי לבזבז זמן על חשיבה. כן, לא נוכל להביא ילדים לעולם ולהקים משפחות, אבל אני מסכים להקריב את אורח החיים הרגיל שלנו למען החיים על מאדים. אני אעוף לנצח - זה מאוד מעניין."
כפי שדווח באתר הרשמי של הפרויקט, בין אלו שעברו את השלב הראשון נמצאים אנשים בגילאי 18 עד 81 שנים. התנאי העיקרי לכל הפונים הוא בריאות מצוינת: 100% ראייה, לחץ דם בגבולות הנורמליים, ללא מחלות כרוניות, גובה מ-157 עד 190 סנטימטר. בשלב הבא, ממתינים לברי המזל אתגרים חדשים, אם כי טרם נמסר אילו מהם.
אנסטסיה ברקאטובה אמרה לקוראי AiF שהיא בכלל לא מפחדת לעבור למאדים. צילום: AiF
"אני ממש מצפה לשלבים הבאים", אומר המיקרוביולוג. "אני יודע שאם יצליח, יהיו לי עשר שנים של הכנה לטיול, כי היישוב עצמו מתוכנן ל-2025". עד 2015 ייווצרו שש קבוצות של ארבעה אנשים, וכלי הרכב הרובוטיים הראשונים למאדים מתוכננים לשנת 2018".
לאחר שלמדו על הניצחון בפרויקט הבינלאומי של אשת ארצם, תושבי צ'ליאבינסק הגיבו אחרת. יש אנשים הרואים במעבר למאדים לא יותר מעוד "ברווז", אחרים בטוחים שהכל יהיה מוגבל למעבר תהליך הבחירה, ואף אחד לא יטוס לחלל, אחרים, ורובם, באמת ובתמים שמח בשביל אנסטסיה. והם אפילו מקנאים בה קצת.
