Les routes vers Mars passent par la lune ...

... et non par des opérations d'astéroïdes

Les plans de la NASA pour l'exploration de l'espace habité ont de nouveau été discutés au niveau de la Chambre des représentants des États-Unis. Le fait que le Parlement américain n'aime pas les délais flous, les objectifs flous, les coûts élevés et les perspectives mal décrites du plan martien de la NASA n'est plus d'actualité. Cela a déjà été écrit ici .

Mais le 10 juin 2016 , des informations sensationnelles sont passées sous le slogan dans les médias de masse américains et russes sous le slogan: «Les États-Unis allaient retourner sur la lune ». De telles informations sont très inattendues pour ceux qui ne suivent pas de près l'évolution des plans de la NASA pour un vol habité vers Mars. Le plus drôle, c'est que cette « nouvelle»(Plutôt un vieux oublié) le tour de la Lune, dans le cadre des préparatifs d'une mission habitée sur Mars, a été rendu public sous le même président, Barack Obama, qui, avec sa position sur cette question et sa performance historique le 15 avril 2010 en Floride, semble avoir complètement coupé les plans La NASA reviendra sur la lune et en même temps l'ensemble du projet Constellation . Puis Obama a déclaré :

Maintenant, certains pensent que nous devons d'abord essayer de retourner à la surface de la lune, comme cela avait été prévu auparavant. Mais maintenant, je dois dire franchement: nous étions déjà là ...

Depuis lors, les échos de discussions animées sur les thèmes «Que coloniser en premier: la Lune ou Mars?» Ont périodiquement traversé l'actualité. (exemples: 1 , 2 , 3 , 4 ) et «Immédiatement vers Mars ou par la lune (ou par l'orbite lunaire)» (exemples: 1 , 2 , 3 , 4 , 5 ). En effet, le chemin d'une expédition habitée vers Mars peut être effectué de différentes manières - ces options sont mieux présentées dans le diagramme ci-dessous:


Pour ceux qui ont suivi de près les nouvelles spatiales et ces discussions, les nouvelles du retour sur la lune ne sont pas devenues un éclair du bleu - plutôt, l'inévitabilité attendue: le bon sens a fonctionné face à une mission habitée incroyablement lourde et dangereuse sur Mars. Le fait que sur la Lune il est possible d'obtenir du carburant et un agent oxydant pour un vol vers Mars a également été déclaré par William H.Gerstenmaier lui - même , qui est le chef des recherches habitées de la NASA depuis 2005.

Il existe de nombreuses options de vol inventées, mais il est difficile de choisir, car la moitié des solutions techniques pour une telle mission n'ont pas encore été élaborées. Il y a un vaisseau "Orion" , mais jusqu'ici volant sans personne et très proche. Il y a un projet de fusée super lourde SLSet les principaux détails pour lui, mais volera-t-il, comme prévu, en 2018? Il existe une idée d'un remorqueur automatique sur les moteurs ioniques (le soi-disant concept de propulsion électrique solaire ) pour livrer à l'avance du carburant et des fournitures à Mars. Mais à propos des étapes d'atterrissage / décollage pour Mars, peu de choses sont encore expliquées, il n'y a que des calculs décevants: pour voler depuis Mars, il faut atterrir au moins un véhicule de 90 tonnes (ou 2-4 véhicules avec un poids total de 120-130 tonnes de moins pour le ravitaillement ou production de carburant sur site - page 27 d'un rapport officiel de la NASA en avril 2015). Où tout cela peut-il fonctionner dans la pratique, avant un vol dangereusement long vers Mars, qui ne donne aucun droit à l'erreur?

Peut-être lors de missions sur des astéroïdes ou lors du transport d'un astéroïde en orbite près de la lune?

Projet d'astéroïdes

Malheureusement, l'idée initiale de voler et d'atterrir sur un astéroïde avec un petit équipage a rapidement quitté les plans de la NASA.
Au lieu de cette idée simple, la NASA a mis l' accent sur un projet appelé ARM ( Asteroid Redirect Mission - pour rediriger Asteroid Mission ), qui était dès le début lié au programme martien .
Initialement, le projet ARM était estimé avec optimisme à seulement 2,5 milliards de dollars , et maintenant, plus près du point, la NASA a décidé de demander un remorqueur et d'autres équipements pour la phase initiale de conceptiontotal 66,7 millions de dollars. Mais le 10 juin, la Chambre des représentants a annulé le montant alloué par la NASA à ces fins, et a demandé de revoir l'ensemble du projet, ordonnant en fait de remplacer le projet ARM par des programmes d'atterrissage sur la lune: « élaborer des plans de retour sur la Lune pour tester les capacités qui seront nécessaires sur Mars, y compris modules habitables, exploration géologique, atterrissage et décollage signifie «- page 61 du document officiel .

Dans un premier temps, dans ce projet ARM, il a été proposé: d'approcher, de capturer (avec des structures gonflables ou un sac) et de rediriger (traîner) à l'aide d'un remorqueur automatique (avec moteurs ioniques) vers une orbite lunaire un tout petit astéroïde d'un diamètre d'environ 10 mètres, pesant jusqu'à 500 tonnes .

Voici une publicité pour la première option, dans laquelle le problème de la capture d'astéroïdes est mal divulgué (ou même pas divulgué du tout):


Ensuite, les développeurs du projet ont quelque peu réduit leurs ambitions. Ils offrent un objectif beaucoup plus modeste: un remorqueur doit être sélectionné, saisi à l'aide de bras mécaniques et un pavé d'une taille appropriée (2-3 mètres de diamètre) peut être soulevé de l'astéroïde. Il est plus facile à saisir et à faire glisser plus rapidement. La dernière partie du projet n'a pas changé: les astronautes étudieront les pavés dans les bras d'un remorqueur automatique près de la Lune, après avoir survolé le navire Orion pendant seulement quelques semaines. Vidéo commerciale de la deuxième option (où des images de la première vidéo ont été utilisées):

Tout y est lisse et drôle, mais cela peut prendre plusieurs années pour piloter un remorqueur vers l'astéroïde (le document sur la première ébauche du projet à la page 3 montre le temps de vol aller-retour pour l'exemple avec le mini-astéroïde 2009 BD : 671 + 1092 jours = environ 5 ans) et aux moments critiques de cette partie de ce projet, beaucoup de choses peuvent mal tourner.
Quel sera le coût total de l'ensemble du projet ARM, sera-t-il compatible avec 2,5 milliards de dollars?

Pour comparer l'échelle des coûts: la société russe privée Lin Industrial propose un projet de construction d'une base sur la lune avec un prix estimé à 12 milliards de dollars (cela a également été écrit ici) - les Jeux olympiques de 2014 à Sotchi ont coûté environ le budget de la Fédération de Russie, plus la ligne de chemin de fer Adler - Krasnaya Polyana avec 4 stations construites pour elle. Et environ le même coût a été récemment achevé en Suisse, le plus long tunnel de base du Saint-Gothard au monde , d'environ 57 km de long.

Les doutes sur le projet ARM grandissent depuis longtemps, en 2016, ils ont écrit des articles sur le sujet oublient le projet ARM , sur le virage nécessaire vers la Lune , même sans la NASA , même avec des noms tristes La mission de la NASA sur l'astéroïde n'est pas encore morte - encore (avec des explications pourquoi le robot tracteur ne volera pas à un astéroïde avant 2023), mais il a été achevé par une critique cuisante du plus éminent spécialiste des astéroïdes aux États-Unis.

Richard Binzel ( Richard Binzel) a écrit et publié son premier article scientifique sur les astéroïdes à 15 ans! En 2014, il a carrément appelé le projet ARM les mots : «un tour de cirque unique qui nous distrait de la cible » - parce qu'au lieu d'un vol long habité vers un astéroïde éloigné (qui est une formation pour un long vol vers Mars), le projet ARM repose sur un long vol d'un remorqueur automatique derrière un astéroïde, et un vol habité se révèle court et n'entraîne vraiment rien. Dans son rapport ironique avec des images intentionnellement frivoles ( , , ), , :


, - , , , ( ) 2013 – , ?

, d'autres critiques . Qu'offrent-ils en retour? Richard Binzel au lieu d'ARM a suggéré de voler vers un gros astéroïde sur l'Orion (un long vol sera un vol d'entraînement vers Mars).

Les opérations d'un remorqueur automatique et d'un Orion habité près et à la surface d'un astéroïde normal peuvent vraiment aider aux futurs atterrissages sur les satellites de Mars (Phobos et Deimos). Surtout si de tels atterrissages sont nécessaires et clairement planifiés avant ou pendant une mission habitée sur Mars (que Richard Binsel lui-même conseille fortement d'ajouter au plan de vol vers Mars). Mais du point de vue de l'exploitation minière de l'atterrissage sur Mars lui-même, l'activité autour de l'astéroïde (et surtout autour de la livraison de pavés de celui-ci) est tout simplement inutile - c'est une impasse technologique. Il y a trop de différence entre la surface de Mars et la surface de l'astéroïde, une énorme différence entre l'atterrissage et le décollage de Mars et des opérations similaires avec l'astéroïde.

De retour sur la lune?

Puis la Lune réapparaît, comme le seul terrain d'entraînement logique pour Mars, un terrain d'entraînement dangereux et sévère, mais connu des missions Apollo et à seulement 3-4 jours de la Terre. Jusqu'à présent, la NASA n'a modestement proposé que de stationner des remorqueurs automatiques avec des stocks et des parties d'un complexe habité dans l'orbite rétrograde éloignée de la lune (DRO - Distant Retrograde Orbit ou LDRO) avant de voler vers Mars. Cette orbite autour de la lune est mentionnée dans les programmes de vol de la NASA vers Mars depuis 2014. Apparemment, il est très pratique pour le regroupement et la mise en scène / rénovation de blocs en prévision d'un jet sur Mars, comme indiqué dans deux croquis du programme martien de la NASA 2015: 1 et 2 .

Ils avaient peur de bégayer sur la base de la Lune auparavant en NASA, conscients de l'ordre d'Obama "Nous y étions déjà! " En avril 2015, dans un rapport officiel de la NASA, sur un diagramme avec une orbite rétrograde autour de la Lune, de mystérieuses lettres "ROBOTIC LUNAR SURFACE" (Robotic Lunar Surface) ont été écrites sur la Lune elle-même - probablement uniquement dédiées au cours de ce qu'elle est, et elles ont peint quelque chose, timidement appelé «Resource Prospector» (Exploration lunaire):


Oui, car sur la Lune, vous pouvez également obtenir quelque chose pour fournir la mission à Mars: un minimum d'eau et d'oxygène du sol, c'est-à-dire air et carburant + comburant. Et puis déjà le jeter du sol de la Lune sur une orbite rétrograde autour de la Lune pour le lancer sur Mars. Mais hélas, pour cela, vous devez investir beaucoup de temps avant le vol vers Mars, car vous ne pouvez pas vous passer de construire une base sur la lune. Encore une fois, la question cardinale se pose: ce qui est nécessaire plus tôt - une base sur la lune ou un vol vers Mars?

Un autre argument pour la construction de la base lunaire surgit involontairement - un argument que les gens ont honte de s'exprimer ouvertement: il s'agit d'une possible réduction du budget de la NASA au milieu du programme. Ici encore, un nouveau président / une nouvelle majorité au Parlement / une nouvelle crise et le budget de la NASA se réduit. Qu'adviendra-t-il alors du programme habité?

1) S'il s'agit d'un vol habité coûteux vers Mars sans composante lunaire, il sera très probablement coupé entièrement ou au premier stade: il n'y aura qu'un survol de Mars et quelques personnes pourront atterrir sur l'un des satellites de Mars. Et c'est tout: les solutions techniques éprouvées (du navire Orion au transporteur SLS super lourd) iront aux musées, comme c'était le cas après le programme Apollo. Seuls les enregistrements, un tas de beaux clichés, quelques données scientifiques et un drapeau collé à côté de Mars resteront.

2) Et s'il s'agit également d'un vol habité coûteux et plus long vers Mars avec un développement préliminaire de l'atterrissage / décollage et la construction d'une base sur la Lune, l'extraction de carburant et d'autres ressources là-bas, alors ils tueront probablement le plus cher et pas encore terminé: le vol vers Mars, mais au moins la NASA (et toute l'humanité) aura une base de travail sur la Lune (qui peut être mise en veilleuse pendant 10 ans - ce n'est pas l'ISS en orbite, elle n'a pas besoin d'être fournie, elle ne tombera nulle part), les nouvelles technologies d'atterrissage / décollage et de traitement des ressources ont été développées La lune est en place. Et il sera incroyablement stupide de perdre ces réalisations aussi inconsidérément que dans les années 70, après le programme lunaire Apollo , comme c'était le cas avec le volFusée lunaire soviétique H1 et pilotes vraiment non éprouvés "Bourane" avec la fusée "Energy" .

Et nous?

Qu'est-ce que tout cela menace pour Roskosmos, qui se précipite également constamment dans le doute sur les autres objectifs du programme habité. La portée de ces lancements est large: vers la lune ou vers Mars? Avec une discussion sérieuse, Mars peut être rejeté comme des déclarations purement idéologiques (par exemple, celles-ci: 1 2 ) atteignant parfois un niveau très frivole: les macaques russes en tant que pionniers d'un vol vers Mars (ce qui provoque des protestations parmi les personnes qui prennent au sérieux ce stupide PR ).

Si Roscosmos se rassemblait sur la lune, alors sur quoi: sur le vieux «Soyouz» ou sur les mythiques «Clippers» ou sur quelque chose de nouveau, inconnu et cher , comme le navire «Fédération» ? De quels missiles et de combien de lancements avez-vous besoin (certains plans nécessitent-ils jusqu'à 4 lancements de l'A5 Angara pour un vol vers la lune )? Vous venez de voler autour de la lune ou juste un atterrissage avant l'exploration? Est-ce pur pour la science ou pour construire une base ? Pour construire juste une petite base à l'endroit le plus précieux de la Lune, ou ailleurs pour l'extraction de l'hélium-3 pour la future énergie thermonucléaire (que personne n'a encore pu créer)?

Le programme s'étend-il sur l'ISS ou non? Peut-on récupérer des modules russes ( spécialement développés ) sur l'ISS et les faire glisser dans une nouvelle station russe distincte ? Ou construire votre station orbitale à partir de zéro? Ou pas tout à fait à moi, mais conjoint avec la Chine et l'Inde ? Ouconstruire un nouvel ISS après 2024 avec les USA ?

De nouveaux plans américains (s'ils deviennent finalement clairs) conduiront à un rétrécissement du choix pour Roscosmos: après tout, si les Américains vont construire une base sur la Lune, alors ils occuperont probablement la place la plus précieuse en termes de ressources (dépôts de lumière et d'eau dans le sol) - la montagne du cratère / le rempart Malapert au pôle sud de la lune. Ce n'est plus une course au prestige et au record comme dans les années 60. Qui construit la première base sur la lune n'est pas si important, il est important que pour toujours, le meilleur endroit prenne! Immédiatement se poseront (et se posent déjà!) Des questions sur l'enregistrement de la propriété de ce territoire développé et les ressources qui y sont extraites. Cette question a déjà été soulevée en Russie au niveau de Roscosmos et de l'Académie russe des sciences .

Une répétition de l'histoire avec le Soyouz et la nouvelle ISS pour la lune?

Celui qui est le premier à construire une base existante aura une grande expérience précisément dans le développement des corps cosmiques. Si les Américains sur la Lune apprennent à construire, à extraire, à traiter des ressources et à se développer sans risque ni échec, alors ils n'auront pas beaucoup de raisons de partager cette capacité avec quelqu'un d'autre.

Mais si vous ne vous impliquez pas dans la nouvelle course lunaire pour construire la première base extraterrestre sur le terrain, Roscosmos a sa propre option inattendue, mais d'une certaine manière déjà élaborée pour devenir la sienne en raison du travail à temps partiel de la cabine / du constructeur pour la NASA ou d'un projet international. Alors que la NASA est tourmentée, choisir le chemin de Mars, collant à chaque fois ensemble les technologies existantes et prometteuses d'une manière nouvelle lors de la modification des plans, en essayant d'économiser de l'argent, mais en détruisant ce qui a déjà été élaboré, en espérant obtenir immédiatement le complexe optimal pour la livraison de navires habités et de cargaisons sur la Lune et à Mars (et peut-être même un astéroïde) avec le retrait des gens en arrière, Roscosmos peut prendre le même vieux "Union" fiable. Penser, en tenant compte de l'expérience de l'URSS ( série "Union 7K-L1") pour compléter le Soyouz à la version lunaire avec le bloc d'appoint Frigate modifié, pour offrir à la NASA un transport / canot de sauvetage sans problème, en utilisant la fusée Angara A5 (pour laquelle il n'y a pas d'application pour l'instant) avec le bloc d'appoint KVTK , proposé par Lin Industrial . Quelque chose de similaire a déjà été fait dans l'ancien programme sans pilote soviétique "Probe" (utilisant la fusée Proton) et a même été proposé à l'étranger sous le nom de Lunar Express en 2004:

Seule une place dans un nouveau Soyouz lunaire coûtera à la NASA non pas 70 millions de dollars, mais bien plus. Il vaut mieux être sur la lune au moins dans le rôle d'un cocher que de ne pas être du tout et de ne participer à rien. Roskosmos a déjà l'expérience d'un travail parallèle comme un taxi pour l'ISS, et pour la NASA, l'ancien partenaire aura plus de confiance.

Des rumeurs et des déclarations séparées (avec réfutations) sur les contacts mutuels de la NASA et de Roscosmos sur le sujet de la Lune et la station en orbite de la Lune se poursuivent depuis début 2015 (se référer aux propos de Charles Bolden ).
Enfin, fin juin, des articles sont parus dans notre presse sur les accords du nouveau groupe de travail international de l'ISS (IECST) sur la station orbitale lunaire. Il semblerait que la question du développement ultérieur des stations orbitales en dehors de l'orbite de la Terre se pose depuis 2011 dans le cadre du groupe de travail d'experts du programme ISS (IEWG - ISS Experts Working Group). Il est clair que la Russie (depuis l'URSS) a beaucoup d'expérience dans les stations orbitales, tandis que d'autres pays ont envie de l'utiliser, ayant réduit leurs coûts et leur temps.
En outre, en Russie, il y a au moins un peu de travail depuis 2010 projet de remorqueur nucléaire , ce qui est également un énorme avantage pour l'économie de carburant.

En général, nous pouvons dire que la NASA et Roscosmos ont le même problème: l'abondance de plans flous avec une indécision générale dans le choix d'un objectif.