Алгоритм программы колонизации Марса

ГИПОТЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
ПРОГРАММЫ ОСВОЕНИЯ МАРСА

На Марс (введение)

Материал находится в стадии разработки. В комментариях к нему можно предлагать другие идеи, поправки и возражения автору, не выходя за рамки тематики.

Планета Марс является ближайшим к Земле объектом Солнечной системы (не считая Луны), пригодным для колонизации человеком. Правда, Венера значительно ближе, а полёт к ней занимает в разы меньше времени. Но на её поверхность вряд ли когда-либо ступит нога человека из-за чрезвычайно экстремальных природных условий и свойств атмосферы, разве что в очень отдалённом будущем, если эти условия существенно изменятся. «Пригодным», конечно, не означает, что выйдя из космического корабля, пришельцы с Земли тут же смогут вкусить всеми своими фибрами прелести марсианской атмосферы, босиком пробежаться по утренней росе, забросить удочку на ближайшей речушке, а то и искупаться в её серебристых водах. Непрошеные гости должны сразу «зарубить себе на носу», что для них, посланцев земной цивилизации, Марс никогда не станет близким, как матушка Земля, как родной и заботливый отец, прощающий ошибки и неразумные проделки своих отпрысков. Это будет долгая эпопея взаимного привыкания и приятия, как трудный, болезненный, но неизбежный процесс синтеза человеческой души с новой для неё материальной обителью.

Какая бы не складывалась экономическая ситуация в мире, потенциал критической массы технического развития и Знаний человечества о природе неизбежно создаёт не только условия, но и предпосылки к началу освоения планет. Здесь речь пойдёт уже не об изучении, а именно освоении, колонизации их, превращения в обитаемые миры.

К середине этого века, плюс-минус каких-нибудь двадцать лет, мечта о заселении других планет солнечной системы превратится в реальность, так же, как неожиданно для большинства и лавинообразно человечество УЖЕ перешло в цифровую эпоху, кардинально изменившую мир и давшую новый мощный толчок для развития цивилизации.

«Изучение и освоение Луны и Марса за последние годы стало одним из приоритетных направлений проведения космических исследований для большинства развитых стран. В настоящее время отсутствуют конкретные государственные программы пилотируемых полетов на Луну и Марс, однако прорабатываются различные концепции реализации пилотируемых полетов».

«Исследования Марса находятся в центре внимания НАСА. Кроме того, большинство зарубежных космических агентств (Европы, Японии, Китая) имеют или планируют свои миссии к Марсу. Эти миссии направлены на исследования поверхности и атмосферы Марса дистанционными методами с орбитальных аппаратов, либо с помощью посадочных аппаратов».

НАСА добилось потрясающих результатов в изучении планет с помощью космических аппаратов, переплюнув и затмив все достижения Советского Союза. Роль советской космонавтики, конечно, умалить нельзя. Но это история. А мы должны быть устремлены не в прошлое, а в будущее.

Эпоха исследования космического пространства заканчивается. Речь идёт об эпохе, а не об исследованиях как таковых. Они будут продолжаться. Приближается эпоха освоения, колонизации космоса человеком. И на этом пути у нашей страны остаются все шансы идти в ногу со временем, быть в числе первопроходцев. Америка достигла грандиозного успеха в исследовании планет. Но она ещё ничего не сделала для их освоения. Она, безусловно, лидер. Но дистанция, отделяющая её от «дышущих ей в затылок» участников космической гонки не так уж и велика, если исходить из практических шагов по реальному освоению космоса.

Китай, например, в своих меркантильных далекоидущих планах освоения космического пространства отнюдь не уступает Америке. Неужели Россия уступит, имея практически равные шансы на лидерство? Чтобы этого не случилось, необходимо как можно раньше поменять идеологию своего присутствия в космосе, которая заключается в том, чтобы, не прекращая программ исследования, поставить перед собой Цель — освоение планет Солнечной системы, начиная с Луны и Марса. Эта новая идеология, а точнее, концепция, подразумевает системную работу, Генеральную Программу колонизации Марса с чётко сформулированной Целью и поставленными конкретными задачами на каждом этапе её реализации. В ней необходимо признать, что принцип «миссии», когда к объектам Солнечной системы посылаются отдельные уникальные экспедиции, зачастую очень значимые для науки, престижные для государства, но не последовательные в техническом отношении и не ведущие к поэтапному их освоению, здесь не приемлем. Мы должны осуществить не «марсианскую миссию», которая бы имела по примеру других своё начало и конец, а положить начало без конца. И основным признаком такой, новой концепции, должно стать последовательное создание технической инфраструктуры, обеспечивающей реализацию Проекта. Это уже не «миссия», это — сама жизнь.

В популярных околонаучных разработках сейчас активно обсуждается тема марсианской миссии, где предлагается послать на планету не возвращаемый экипаж («билет», так сказать, в один конец), снабдив его всеми необходимыми средствами для начала колонизации Марса. Мне представляется такая идея утопической, хоть и технически осуществимой. Во-первых, если говорить опять же об экономической целесообразности, то как раз в долгосрочном плане она не стоит и выеденного яйца, так как подразумевает громадные единоразовые разходы с последующими бесконечными «впрыскиваниями» для спасения колонистов, что отнюдь не даёт гарантии их выживания. Да и не факт (позвольте немного пошутить), что новоявленные колонисты Марса, высосав из землян всё, что можно, «оперившись» на новой родине, вдруг не объявят независимость, разрубив с маху пуповину, связывавшую их с Землёй. Крах подобного эксперимента лишь дискредитирует на многие десятилетия саму идею освоения планет.

Верный путь — не «сжигать за собой мосты», а последовательно и целенаправленно создавать техническую инфраструктуру, обеспечивающую успешную реализацию Программы Освоения Марса.

Применительно к реальному освоению Марса можно, а скорее, необходимо обкатать модель будущей коммуникации с этой планетой на вполне доступной и уже технически осуществимой платформе коммуникации с Луной. Сама природа, подарившая нам Луну, облегчает эту задачу.

То есть, прежде чем отправить людей хотя бы не на Марс, а на его орбиту с помощью МТС, аналогичную систему требуется тщательно испытать в ближнем космосе — на трассе «Орбита Земли — орбита Луны». Все предыдущие экскурсии на Луну, несмотря на их вселенский резонанс, с практической точки зрения не могут рассматриваться как подготовка экспедиции на Марс. Это была другая идеология — идеология изучения, исследования, но не освоения. Это была техника прошлого века.

В статье «Пилотируемые космические программы — выбор пути» В.В. Борисов замечает: «…программа «Аполлон», реализованная США в 60-е годы прошлого столетия, не может рассматриваться как начало реализации этапа освоения Луны. Она носила исследовательский характер и, прежде всего, преследовала политические и амбициозные цели. Созданная в то время космическая инфраструктура не предназначалась для реализации длительной и программно-обоснованной деятельности человека на Луне».

Новая техника, вновь создаваемые системы должны быть ориентированы и адаптированы, насколько это возможно, к условиям будущего полёта к Марсу, учитывать всю специфику, потенциальные угрозы и преимущества тех или иных разработок.

Это одновременно создаст дополнительные предпосылки и стимулы для технического прорыва и перспективных планов освоения самой Луны, которая возможно, представляет меньший меркантильный интерес, чем Марс, но тем не менее, значительно более доступна и ближе, а потому сам Бог велел начать с неё…

В отдельных статьях будут рассмотрены МТС, орбитальная база «Прогресс» на орбите Земли и орбитальная база «Аэлита» на орбите Марса.

Далее, если мы намерены этим не ограничиться, на следующем этапе идёт разработка транспортных систем типа «Орбита Марса — поверхность Марса» (марсианский модуль) и параллельно систем типа «Орбита Марса — Фобос» и «Орбита Марса — Деймос» (спутниковые модули), если спутники Марса не потеряют к тому времени свою актуальность как объекты исследования и освоения. Назовём это марсианским космическим флотом.

Теоретически также возможна целесообразность использования одного из спутников Марса в качестве вышеупомянутой постояннодействующей околомарсианской базы.

◊

Таким образом, для практической реализации Программы освоения Марса мы имеем следующую последовательность (алгоритм) основных мероприятий:

Создание на орбите Земли базы для сборки, испытания и отработки МТС типа «Орбита Земли — орбита Марса» и «Орбита Земли — орбита Луны», базовых блоков околомарсианской станции, а также марсианского и спутниковых модулей;
Отработка на трассе МТС «Орбита Земли — орбита Луны», в том числе в пилотируемом режиме;
Создание на орбите Луны окололунной базовой станции — прообраза будущей околомарсианской базовой станции (отработка всех её систем). Даже если такая отработка необязательна именно на окололунной орбите, а может быть выполнена на орбите Земли, всё-равно желательно, так как фактически она будет одновременно работать на программу освоения Луны. И именно по этой причине, во избежание двойных затрат, испытания желательно проводить на орбите Луны;
Создание и практическое испытание лунных модулей, курсирующих между окололунной базой и поверхностью Луны. Необходимость создания постоянно действующей базы на поверхности Луны будет обусловлена конкретными обстоятельствами и Программой освоения Луны. Непосредственно с марсианской Программой она не связана. Но учитывая то, что Программа освоения Марса технически более сложная и потребует на порядок больше затрат, все системы и механизмы, задействованные в лунной программе желательно, насколько это возможно, унифицировать с целью использования их аналогов в марсианской программе. Это позволит значительно удешевить реализацию марсианской программы, сократить сроки разработки и испытания систем, предназначенных для марсианской программы. задействовать схемы и наработки лунной программы. Так например, для посадки на спутники Марса Фобос и Деймос мы будем иметь практически готовые модули, прошедшие обкатку на Луне, лишь с небольшой доработкой, ориентированной на специфические параметры спутников Марса. То же самое можно сказать о других технических средствах, как то: луноходы, различные платформы и т.д. С этой точки зрения опережающее освоение Луны не подлежит сомнению.
Начало функционирования МТС типа «Орбита Земли — орбита Марса». На первом этапе, после сборки на околоземной орбите, это испытательные рейсы с полезной нагрузкой отдельных транспортных единиц МТС в беспилотном режиме. Возможно, это будет серия из 2 — 3 кораблей. При этом, помимо основной задачи — отработки транспортной системы — для большей отдачи они должны выполнять сопутствующие: вести научные эксперименты, исследовать планеты и передавать данные на Землю;
После возвращения этих межпланетных кораблей на околоземную орбиту с орбиты Марса, устранения выявленных недостатков и необходимой доработки, на трассу выводится корабль (если необходимо — несколько) с блоками будущей околомарсианской базы, а также марсианскими и спутниковыми модулями. По прибытии на орбиту Марса производится автоматический монтаж (если блоков несколько) околомарсианской базы, тестируется её работа и всех систем жизнеобеспечения экипажа в его отсутствие. После анализа данных и корректировки текущих мероприятий принимается решение об отправке межпланетного корабля с экипажем на борту. Через заданное условиями межпланетной навигации время отправляется следующий экипаж. Затем, возможно, третий. Дата запуска каждого последующего экипажа рассчитывается таким образом, чтобы обеспечить своевременную ротацию и возвращение предыдущих команд.
Доставка на околомарсианскую базу дополнительных недостающих модулей, обеспечивающих максимально замкнутый цикл жизнедеятельности колонистов. Дежурный экипаж околомарсианской базы при этом выполняет плановые мероприятия, в том числе челночные рейсы (если будет необходимость) на Фобос и Деймос, отрабатываются в автоматическом режиме стандартный марсианский модуль и аварийно-спасательный модуль, предназначенный для эвакуации экипажа с поверхности Марса в случае неработоспособности стандартного модуля.
Усиление экипажа околомарсианской базы, если это будет необходимо, на период пилотируемой посадки на Марс. Посадка на Марс пилотируемого марсианского модуля. Выполнение экипажем модуля Программы первого посещения Марса человеком. Возвращение марсианского модуля на базу.
Возвращение на Землю первого экипажа, ступившего на поверхность Марса. Продолжается непрерывная работа (курсирование) МТС и околомарсианской базы. На поверхность Марса доставляются блоки будущей постояннодействующей обитаемой базы.
На поверхности Марса начинает работу дежурный экипаж постояннодействующей базы. Марс становится обитаемым.

Следует особенно подчеркнуть, что концепция Программы освоения Марса и алгоритм её реализации должны базироваться на логически последовательных действиях и каждый следующий шаг быть выверенным предыдущими. Неоправданная роскошь и большой риск посылать отдельные уникальные экспедиции сразу с посадкой на планету, не имея «в тылу» ни постоянно действующей МТС, ни орбитальной базы, ни достаточно наработанной практики посадки/взлёта с другого небесного тела. Нужно сделать всё возможное, чтобы пилотируемую экспедицию на Марс не постигла судьба «Скиапарелли».

ДАЛЕЕ: «Инфраструктура»