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Straßen zum Mars führen durch den Mond ...

... und nicht durch Asteroidenoperationen


Die Pläne der NASA zur bemannten Weltraumforschung wurden erneut auf der Ebene des US-Repräsentantenhauses erörtert. Die Tatsache, dass das US-Parlament einen verschwommenen Zeitrahmen, unscharfe Ziele, hohe Kosten und schlecht beschriebene Aussichten für den Marsplan der NASA nicht mag, ist keine Neuigkeit mehr. Dies wurde bereits geschrieben hier .

Aber am 10. Juni 2016 wurden sensationelle Informationen unter dem Motto in den amerikanischen und russischen Massenmedien unter dem Motto "Die Vereinigten Staaten würden zum Mond zurückkehren " veröffentlicht. Solche Informationen sind sehr unerwartet für diejenigen, die die Entwicklung der NASA-Pläne für einen bemannten Flug zum Mars nicht genau beobachten. Das Lustige ist, dass dies „ neu"(Eher ein gut vergessener alter) Wendepunkt zum Mond als Teil der Vorbereitungen für eine bemannte Mission zum Mars wurde unter demselben Präsidenten, Barack Obama, veröffentlicht, der mit seiner Position zu diesem Thema und seiner wegweisenden Leistung am 15. April 2010 in Florida Pläne völlig abgeschnitten zu haben scheint Die NASA wird zum Mond zurückkehren und gleichzeitig das gesamte Constellation-Projekt . Dann sagte Obama :
Jetzt glauben einige, dass wir zuerst versuchen sollten, wie zuvor geplant zur Mondoberfläche zurückzukehren. Aber jetzt muss ich ganz offen sagen: Wir waren schon da ...

Seitdem brachen die Echos hitziger Diskussionen zu den Themen „Was zuerst kolonisieren: Mond oder Mars?“ In regelmäßigen Abständen die Nachrichten durch. (Beispiele: 1 , 2 , 3 , 4 ) und „Sofort zum Mars oder durch den Mond (oder durch die Mondumlaufbahn)“ (Beispiele: 1 , 2 , 3 , 4 , 5 ). In der Tat kann der Weg einer bemannten Expedition zum Mars auf verschiedene Arten durchgeführt werden - am besten, diese Optionen sind in der folgenden Abbildung dargestellt:
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Für diejenigen, die die Weltraumnachrichten und diese Diskussionen genau verfolgten, wurde die Nachricht von der Rückkehr zum Mond nicht aus heiterem Himmel, sondern zur erwarteten Unvermeidlichkeit: Der gesunde Menschenverstand arbeitete angesichts einer unglaublich schweren und gefährlichen bemannten Mission zum Mars. Die Tatsache, dass es auf dem Mond möglich ist, Treibstoff und ein Oxidationsmittel für den Flug zum Mars zu erhalten, sagte William H. Gerstenmaier selbst , der seit 2005 Chef der bemannten Forschung der NASA ist.

Es gibt viele erfundene Flugoptionen, aber die Auswahl ist schwierig, da die Hälfte der technischen Lösungen für eine solche Mission noch nicht ausgearbeitet wurde. Es gibt ein Schiff "Orion" , das aber bisher ohne Menschen und sehr nah fliegt. Es gibt ein Projekt der superschweren Rakete SLSund die wichtigsten Details für ihn, aber wird er 2018 wie geplant fliegen? Es gibt eine Idee für einen automatischen Schlepper an Ionenmotoren (das sogenannte Solar Electric Propulsion- Konzept ), um Kraftstoff und Vorräte im Voraus an den Mars zu liefern. Aber über Lande- / Startschritte für den Mars ist noch wenig erklärt, es gibt nur enttäuschende Berechnungen: Um vom Mars zu fliegen, muss mindestens ein 90-Tonnen-Fahrzeug (oder 2-4 Fahrzeuge mit einem Gesamtgewicht von 120-130 Tonnen weniger zum Tanken oder Landen) gelandet werden Kraftstofferzeugung vor Ort - Seite 27 aus einem offiziellen Bericht der NASA im April 2015). Wo kann das alles in der Praxis vor einem gefährlich langen Flug zum Mars funktionieren, der kein Recht gibt, einen Fehler zu machen?

Vielleicht bei Missionen zu Asteroiden oder beim Transport eines Asteroiden in die Umlaufbahn in der Nähe des Mondes?

Asteroidenprojekt


Leider verließ die anfängliche Idee, mit einer kleinen Besatzung auf einem Asteroiden zu fliegen und zu landen, schnell die Pläne der NASA.
Statt dieser einfachen Idee hat die NASA an einem Projekt auf ARM genannt konzentriert ( Asteroiden Redirect Mission - Asteroiden Mission zu umleiten ), die von der begann mit dem Mars - Programm verknüpft .
Ursprünglich wurde das ARM-Projekt optimistisch auf nur 2,5 Milliarden US-Dollar geschätzt , und jetzt, näher am Punkt, beschloss die NASA, ein Schlepperboot und andere Ausrüstung für die erste Entwurfsphase anzuforderninsgesamt 66,7 Millionen Dollar. Am 10. Juni hob das Repräsentantenhaus den von der NASA für diese Zwecke zugewiesenen Betrag auf und forderte eine Überprüfung des gesamten Projekts, um das ARM-Projekt durch Mondlandungsprogramme zu ersetzen: „ Entwicklung von Plänen für die Rückkehr zum Mond, um die Fähigkeiten zu testen, die auf dem Mars benötigt werden, einschließlich bewohnbare Module, geologische Erkundung, Landung und Start bedeutet “- S. 61 des offiziellen Dokuments .

In diesem ARM-Projekt wurde zunächst Folgendes vorgeschlagen: Annäherung, Erfassung (mit einigen aufblasbaren Strukturen oder einer Tasche) und Umleitung (Ziehen) mit einem automatischen Schlepper (mit Ionenmotoren) zu einer Mondumlaufbahn eines ganzen kleinen Asteroiden mit einem Durchmesser von etwa 10 Metern und einem Gewicht von bis zu 500 Tonnen .
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Hier ist ein Werbespot für die erste Option, in der das Problem des Asteroidenfangs nur unzureichend (oder gar nicht) offengelegt wird:


Dann haben die Entwickler des Projekts ihre Ambitionen etwas reduziert. Sie bieten ein viel bescheideneres Ziel: Ein Schlepper muss ausgewählt, mit Hilfe mechanischer Arme ergriffen und ein Kopfsteinpflaster geeigneter Größe (2-3 Meter Durchmesser) aus dem Asteroiden gehoben werden. Es ist einfacher, es schneller zu greifen und zu ziehen. Der letzte Teil des Projekts hat sich nicht geändert: Astronauten werden das Kopfsteinpflaster in den Armen eines automatischen Schleppers in der Nähe des Mondes untersuchen, der nur ein paar Wochen auf dem Orion-Schiff geflogen ist. Kommerzielles Video der zweiten Option (wobei Frames aus dem ersten Video verwendet wurden):

Alles ist glatt und lustig, aber es kann viele Jahre dauern, bis ein Schlepper zum Asteroiden geflogen ist (das Dokument im ersten Entwurf des Projekts auf Seite 3 zeigt die Hin- und Rückflugzeit für das Beispiel mit dem Mini-Asteroiden 2009 BD : 671 + 1092 Tage = ungefähr 5 Jahre) und in kritischen Momenten in diesem Teil dieses Projekts kann viel schief gehen.
Was werden die vollen Kosten des gesamten ARM-Projekts sein, wird es in 2,5 Milliarden Dollar passen?

Um die Kosten zu vergleichen: Das private russische Unternehmen Lin Industrial bietet ein Projekt zum Bau einer Mondbasis mit einem geschätzten Preis von 12 Milliarden US-Dollar an (darüber wurde auch hier geschrieben)) - Die Olympischen Spiele 2014 in Sotschi kosten etwa das Budget der Russischen Föderation sowie die Eisenbahnlinie Adler - Krasnaya Polyana mit 4 dafür gebauten Bahnhöfen. Ungefähr die gleichen Kosten wurden kürzlich in der Schweiz, dem längsten Gotthard-Basistunnel der Welt , mit einer Länge von etwa 57 km, fertiggestellt.

Die Zweifel an dem ARM-Projekt wuchsen lange, 2016 schrieben Artikel zum Thema Vergessen des ARM-Projekts , über die notwendige Wende zum Mond , auch ohne NASA , auch mit traurigen Namen Die Mission der NASA zum Asteroiden ist noch nicht gestorben - mit Erklärungen, warum der Abschlepproboter nicht fliegen wird zu einem Asteroiden vor 2023), aber es wurde durch eine stechende Kritik des bedeutendsten Spezialisten für Asteroiden in den USA beendet.

Richard Binzel ( Richard Binzel) schrieb und veröffentlichte seinen ersten wissenschaftlichen Artikel über Asteroiden im Alter von 15 Jahren! 2014 nannte er das ARM-Projekt unverblümt die Worte : „ Ein einmaliger Zirkustrick, der uns vom Ziel ablenkt “ - denn anstelle eines langen bemannten Fluges zu einem entfernten Asteroiden (der ein Training für einen langen Flug zum Mars darstellt) stützt sich das ARM-Projekt auf einen langen Flug eines automatischen Schleppers hinter einem Asteroiden und Ein bemannter Flug erweist sich als kurz und trainiert eigentlich nichts. In seinem ironischen Bericht mit absichtlich leichtfertigen BildernRichard beschuldigte die Autoren des Projekts, wunderschöne Dias und Animationen zu erstellen (mit einem Dreifingerkran, wie in einem bekannten Spielautomaten, an dem man Spielzeug aus einem Glaswürfel holen muss), Sandburgen zu bauen, anstatt technische Lösungen und echte Bewegungen auszuarbeiten, selbst in Richtung eines so seltsamen Ziels:
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Über Richard Binzel wies auch auf die Ziele des Projekts hin, wonach tatsächlich kleine Asteroiden der richtigen Größe regelmäßig einmal pro Woche im erdnahen Raum zwischen Erde und Mond fliegen und einer von ihnen (noch größer) im Jahr 2013 flog fast in die Stadt Tscheljabinsk - lohnt es sich, für so viel Geld zu studieren, dass es uns selbst auf den Kopf fällt?

Nach der Präsentation eines solchen Spezialisten , die in wissenschaftlichen und populären Magazinen wiederholt wurde , fiel das Projekt in undandere Kritiker . Was bieten sie als Gegenleistung an? Richard Binzel schlug anstelle von ARM vor, nur zu einem großen Asteroiden auf dem Orion zu fliegen (ein langer Flug wird ein Trainingsflug zum Mars sein).

Der Betrieb eines automatischen Schleppers und eines bemannten Orion in der Nähe und auf der Oberfläche eines normalen Asteroiden kann bei zukünftigen Landungen auf den Mars-Satelliten (Phobos und Deimos) wirklich hilfreich sein. Insbesondere, wenn solche Landungen vor oder während einer bemannten Mission zum Mars benötigt und klar geplant werden müssen (was Richard Binsel selbst dringend empfiehlt, den Flugplan zum Mars zu ergänzen). Unter dem Gesichtspunkt des Abbaus der Landung auf dem Mars selbst ist die Aktivität um den Asteroiden (und insbesondere um die Lieferung von Kopfsteinpflaster) einfach nutzlos - dies ist eine technologische Sackgasse. Es gibt zu viele Unterschiede zwischen der Marsoberfläche und der Oberfläche des Asteroiden, einen großen Unterschied zwischen Landung und Start vom Mars und ähnlichen Operationen mit dem Asteroiden.

Zurück zum Mond?


Dann taucht der Mond wieder auf, als einziger logischer Übungsplatz für den Mars, ein gefährlicher, strenger Übungsplatz, der jedoch aus den Apollo-Missionen und nur 3-4 Tage von der Erde entfernt bekannt ist. Bisher hat die NASA bescheiden angeboten, nur automatische Schlepper mit Beständen und Teilen eines bemannten Komplexes in der fernen retrograden Umlaufbahn des Mondes (DRO - Distant Retrograde Orbit oder LDRO) zu parken, bevor sie zum Mars fliegen. Diese Umlaufbahn um den Mond wird seit 2014 in den Flugprogrammen der NASA zum Mars erwähnt. Angeblich ist es sehr praktisch, Blöcke zu gruppieren und zu inszenieren / zu renovieren, um einen Wurf zum Mars zu erwarten, wie in zwei Skizzen des Mars-Programms 2015 der NASA angegeben: 1 und 2 .

Sie hatten Angst, vor der NASA über die Basis auf dem Mond zu stottern, unter Berücksichtigung von Obamas Befehl. “Wir waren schon da! "" Im April 2015 wurden in einem offiziellen NASA-Bericht auf einem Diagramm mit einer rückläufigen Umlaufbahn um den Mond mysteriöse Buchstaben „ROBOTIC LUNAR SURFACE“ (Roboter-Mondoberfläche) auf den Mond selbst geschrieben - wahrscheinlich nur dem Verlauf dessen gewidmet, was er ist, und sie malten etwas, schüchtern genannt "Resource Prospector" (Lunar Exploration):
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Ja, denn auf dem Mond können Sie auch etwas bekommen, um die Mission zum Mars zu liefern: ein Minimum an Wasser und Sauerstoff aus dem Boden, d. h. Luft und Kraftstoff + Oxidationsmittel. Und dann werfen Sie es bereits vom Mondboden in eine rückläufige Umlaufbahn um den Mond, um zum Mars zu starten. Leider müssen Sie dafür lange vor dem Flug zum Mars viel investieren, da Sie nicht darauf verzichten können, eine Basis auf dem Mond aufzubauen. Wieder stellt sich die grundlegende Frage: Was wird früher benötigt - eine Basis auf dem Mond oder ein Flug zum Mars?

Ein weiteres Argument für den Bau der Mondbasis ergibt sich unfreiwillig - ein Argument, für das sich die Menschen schämen, offen zu sprechen: Dies ist eine mögliche Kürzung des NASA-Budgets in der Mitte des Programms. Hier kommt wieder der neue Präsident / die neue Mehrheit im Parlament / die neue Krise und das Budget der NASA schrumpft. Was passiert dann mit dem bemannten Programm?

1) Wenn dies ein teurer bemannter Flug zum Mars ohne Mondkomponente ist, wird er höchstwahrscheinlich vollständig oder in der ersten Phase unterbrochen: Es wird nur ein Vorbeiflug des Mars geben und ein paar Leute können auf einem der Satelliten des Mars landen. Und das war's: Die bewährten technischen Lösungen (vom Orion-Schiff bis zum superschweren SLS-Träger) werden wie nach dem Apollo-Programm in Museen gehen. Es bleiben nur Aufzeichnungen, ein paar schöne Aufnahmen, einige wissenschaftliche Daten und eine Flagge neben dem Mars.

2) Und wenn es sich auch um einen teuren und länger bemannten Flug zum Mars mit vorläufiger Entwicklung der Landung / des Starts und dem Bau einer Basis auf dem Mond, der Gewinnung von Treibstoff und anderen Ressourcen handelt, werden sie höchstwahrscheinlich auch den teuersten und noch nicht abgeschlossenen Flug töten: Flug zum Mars, Aber zumindest die NASA (und die gesamte Menschheit) wird eine Arbeitsbasis auf dem Mond haben (die 10 Jahre lang eingemottet werden kann - es ist nicht die ISS im Orbit, sie muss nicht versorgt werden, sie wird nirgendwo hinfallen), die neuen Technologien für Landung / Start und Verarbeitung von Ressourcen wurden entwickelt Der Mond ist an Ort und Stelle. Und es wird unglaublich dumm sein , diese Erfolge so gedankenlos zu verlieren wie in den 70er Jahren nach dem Apollo-Mondprogramm , wie es mit dem Flug warSowjetische Mondrakete H1 und wirklich unbewiesene Piloten "Buran" zusammen mit der Rakete "Energy" .

Was ist mit uns?


Was bedroht das alles für Roskosmos, der auch ständig Zweifel an den weiteren Zielen des bemannten Programms hat? Die Reichweite dieser Würfe ist groß: zum Mond oder zum Mars? Bei ernsthafter Diskussion kann der Mars als rein ideologische Aussage abgelehnt werden (zum Beispiel diese: 1 2 ), die manchmal ein sehr leichtfertiges Niveau erreicht: Russische Makaken als Pioniere einer Flucht zum Mars (was Proteste unter Menschen hervorruft, die diese dumme PR ernst nehmen ).

Wenn sich Roscosmos auf dem Mond versammelt hat, worauf: auf der alten „Sojus“ oder auf der mythischen „Clippers“ oder auf etwas Neuem, Unbekanntem und Teuerem wie dem Schiff „Federation“ ? Welche Raketen und wie viele Starts benötigen Sie (Benötigen einige Pläne bis zu 4 Starts der A5 Angara für einen Flug zum Mond ? Einfach um den Mond fliegen oder nur eine Landung vor der Erkundung? Ist es rein für die Wissenschaft oder um eine Basis aufzubauen ? Nur eine kleine Basis am wertvollsten Ort des Mondes zu errichten oder irgendwo anders, um Helium-3 für die zukünftige thermonukleare Energie zu gewinnen (die bisher noch niemand erzeugen konnte)?

Erweitert sich das Programm auf der ISS oder nicht? Können russische Module ( speziell entwickelt ) von der ISS abgeholt und in eine neue separate russische Station gezogen werden ? Oder bauen Sie Ihre Orbitalstation von Grund auf neu? Oder nicht ganz meins, sondern gemeinsam mit China und Indien ? Odernach 2024 gemeinsam mit den USA eine neue ISS bauen ?

Neue amerikanische Pläne (wenn sie endlich klar werden) werden zu einer Einschränkung der Wahl für Roscosmos führen: Wenn die Amerikaner eine Basis auf dem Mond errichten wollen, werden sie höchstwahrscheinlich den wertvollsten Platz in Bezug auf Ressourcen (Licht- und Wasserablagerungen im Boden) einnehmen - den Kraterberg / Wall Malapert am Südpol des Mondes. Dies ist kein Rennen mehr um Prestige und Rekord wie in den 60er Jahren. Wer die erste Basis auf dem Mond baut, ist nicht so wichtig, es ist wichtig, dass für immer dort der beste Platz einnimmt! Es werden sich sofort (und bereits!) Fragen zur Registrierung des Eigentums an diesem entwickelten Gebiet und den darauf extrahierten Ressourcen stellen . Diese Frage wurde in Russland bereits auf der Ebene von Roscosmos und der Russischen Akademie der Wissenschaften aufgeworfen .

Eine Wiederholung der Geschichte mit dem Sojus und der neuen ISS für den Mond?


Derjenige, der als erster eine bestehende Basis aufbaut, wird gerade in der Entwicklung kosmischer Körper große Erfahrung haben. Wenn die Amerikaner auf dem Mond lernen, Ressourcen ohne Risiko und Misserfolg aufzubauen, abzubauen, zu verarbeiten und zu entwickeln, haben sie nicht viel Grund, diese Fähigkeit mit jemand anderem zu teilen.

Wenn Sie sich jedoch nicht an dem neuen Mondrennen beteiligen, um die erste außerirdische Basis auf dem Boden zu errichten, hat Roscosmos seine eigene unerwartete, aber in gewisser Weise bereits erarbeitete Option, aufgrund von Teilzeitarbeiten für Taxis / Bauherren für die NASA oder ein internationales Projekt zu einer eigenen zu werden. Während die NASA gequält wird, wählt sie den Weg zum Mars, klebt jedes Mal vorhandene und vielversprechende Technologien auf neue Weise zusammen, wenn sie Pläne ändert, versucht Geld zu sparen, zerstört aber das bereits Erarbeitete und hofft, sofort den optimalen Komplex für die Lieferung bemannter Schiffe und Frachtschiffe zum Mond und zum Mond zu erhalten Mars (und vielleicht sogar ein Asteroid) mit der Entfernung von Menschen zurück, Roscosmos kann die gleiche alte zuverlässige "Union" nehmen. Denken unter Berücksichtigung der Erfahrungen der UdSSR ( Serie "Union 7K-L1")) den Sojus bis zur Mondversion mit dem modifizierten Fregatten-Boosterblock zu vervollständigen, um der NASA ein störungsfreies Transport- / Rettungsboot mit der Angara A5-Rakete (für die es derzeit keine Verwendung gibt) mit dem KVTK-Boosterblock anzubieten , vorgeschlagen von Lin Industrial . Ähnliches wurde bereits im alten unbemannten sowjetischen Programm „Probe“ (mit der Protonenrakete) getan und bereits 2004 unter dem Namen Lunar Express im Ausland angeboten :
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Nur ein Ort in einem so neuen Mond-Sojus kostet die NASA nicht 70 Millionen Dollar, sondern viel mehr. Es ist besser, zumindest in der Rolle eines Taxifahrers auf dem Mond zu sein, als überhaupt nicht zu sein und an nichts teilzunehmen. Roskosmos hat bereits Erfahrung mit einem solchen Nebenjob als Taxi zur ISS, und für die NASA wird der alte Partner mehr Vertrauen haben. Seit Anfang 2015 gibt es

Gerüchte und separate Aussagen (mit Widerlegungen) über die gegenseitigen Kontakte von NASA und Roscosmos zum Thema Mond und zur Station im Orbit des Mondes ( siehe die Worte von Charles Bolden ).
Ende Juni erschienen schließlich in unserer Presse Berichte über die Vereinbarungen der neuen internationalen ISS-Arbeitsgruppe (IECST) über die Mondorbitalstation. Angeblich wird die Frage der Weiterentwicklung von Orbitalstationen außerhalb der Erdumlaufbahn seit 2011 im Rahmen der Expertenarbeitsgruppe für das ISS-Programm (IEWG - ISS Experts Working Group) gestellt. Es ist klar, dass Russland (seit der UdSSR) viel Erfahrung mit Orbitalstationen hat, während andere Länder den Wunsch haben, es zu nutzen, da sie ihre Kosten und ihre Zeit reduziert haben.
Darüber hinaus in Russland ist es wenig erforscht mehr im Jahr 2010, der Schlepper Projekt für einen Kernmotor , der für den Kraftstoffverbrauch auch ein großes Plus ist.

Im Allgemeinen können wir sagen, dass sowohl die NASA als auch Roscosmos das gleiche Problem haben: die Fülle an Fuzzy-Plänen mit einer allgemeinen Unentschlossenheit bei der Auswahl eines Ziels.

Source: https://habr.com/ru/post/de395371/

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