Estradas para Marte passam pela lua ...

... e não através de operações de asteróides

Os planos da NASA para exploração espacial tripulada foram novamente discutidos no nível da Câmara dos Deputados dos EUA. O fato de o parlamento dos EUA não gostar de um período de tempo desfocado, objetivos imprecisos, altos custos e perspectivas pouco descritas para o plano marciano da NASA não é mais novidade. Isso já foi escrito aqui .

Mas, em 10 de junho de 2016 , informações sensacionais foram transmitidas sob o lema nos meios de comunicação americanos e russos sob o lema: "Os Estados Unidos voltariam à lua ". Essa informação é muito inesperada para quem não acompanha de perto a evolução dos planos da NASA para um voo tripulado para Marte. O engraçado é que esse " novo”(Um pouco esquecido), a volta à Lua, como parte dos preparativos para uma missão tripulada a Marte, foi tornada pública sob o mesmo presidente, Barack Obama, que, com sua posição nesta questão e seu desempenho marcante em 15 de abril de 2010 na Flórida, parece ter cortado completamente os planos. A NASA retornará à Lua e, ao mesmo tempo, todo o projeto Constellation . Então Obama disse :

Agora, alguns acreditam que devemos primeiro tentar retornar à superfície da lua, como foi planejado anteriormente. Mas agora tenho que dizer sem rodeios: já estávamos lá ...

Desde então, os ecos de discussões acaloradas sobre os tópicos “O que colonizar primeiro: a Lua ou Marte?” Periodicamente surgiam as notícias. (exemplos: 1 , 2 , 3 , 4 ) e “Imediatamente para Marte ou através da lua (ou através da órbita lunar)” (exemplos: 1 , 2 , 3 , 4 , 5 ). De fato, o caminho de uma expedição tripulada a Marte pode ser realizado de diferentes maneiras - o melhor de tudo, essas opções são apresentadas no diagrama abaixo:


Para aqueles que acompanharam de perto as notícias espaciais e essas discussões, as notícias do retorno à Lua não se tornaram um raio do nada - antes, a inevitabilidade esperada: o bom senso trabalhou em face de uma missão tripulada incrivelmente pesada e perigosa em Marte. O fato de que na Lua é possível obter combustível e um agente oxidante para o vôo para Marte foi dito pelo próprio William H. Gerstenmaier , que é chefe da pesquisa tripulada da NASA desde 2005.

Existem muitas opções de voo inventadas, mas é difícil escolher, uma vez que metade das soluções técnicas para essa missão ainda não foi elaborada. Há um navio "Orion" , mas até agora voando sem pessoas e muito perto. Existe um projeto de foguete superpesado SLSe os principais detalhes para ele, mas ele voará, como planejado, em 2018? Há uma idéia sobre um puxão automático nos motores de íons (o chamado conceito de propulsão elétrica solar ) para fornecer combustível e suprimentos a Marte com antecedência. Mas sobre as etapas de pouso / decolagem para Marte, pouco se explica ainda, existem apenas cálculos decepcionantes: para voar de Marte, é necessário pousar pelo menos um veículo de 90 toneladas (ou 2-4 veículos com um peso total de 120 a 130 toneladas a menos para reabastecimento ou abastecimento). geração de combustível no local - página 27 de um relatório oficial da NASA em abril de 2015). Onde tudo isso pode funcionar na prática, antes de um vôo perigosamente longo para Marte, que não dá o direito de cometer um erro?

Talvez em missões para asteróides ou com o transporte de um asteróide em órbita perto da lua?

Projeto asteróide

Infelizmente, a idéia inicial de voar e pousar em um asteróide com uma pequena equipe rapidamente deixou os planos da NASA.
Em vez dessa idéia simples, a NASA tem-se centrado em um projeto chamado em ARM ( Asteroid Redirect Mission - para redirecionar Asteroid Mission ), que foi desde o início ligado ao programa de Marte .
Inicialmente, o projeto ARM foi otimisticamente estimado em apenas US $ 2,5 bilhões e, agora, mais perto do ponto, a NASA decidiu solicitar um rebocador e outros equipamentos para o estágio inicial do projeto.total de 66,7 milhões de dólares. Porém, em 10 de junho, a Câmara dos Representantes anulou a quantia alocada pela NASA para esses propósitos e exigiu a revisão de todo o projeto, de fato ordenando a substituição do projeto ARM por programas de pouso na lua: “ desenvolva planos para retornar à Lua para testar as capacidades necessárias em Marte, incluindo módulos habitáveis, exploração geológica, pouso e decolagem significa “- p. 61 do documento oficial .

Inicialmente, neste projeto ARM, foi proposto o seguinte: abordar, capturar (com algumas estruturas infláveis ​​ou uma bolsa) e redirecionar (arrastar) usando um rebocador automático (com motores de íons) para uma órbita lunar de um asteróide pequeno e pequeno com um diâmetro de cerca de 10 metros, pesando até 500 toneladas .

Aqui está um comercial para a primeira opção, na qual a questão da captura de asteróides é pouco divulgada (ou mesmo nem divulgada):


Então os desenvolvedores do projeto reduziram um pouco suas ambições. Eles oferecem um objetivo muito mais modesto: um rebocador precisa ser selecionado, agarrado com mãos mecânicas e uma pedra de calçada de tamanho adequado (2-3 metros de diâmetro) levantada do asteróide. É mais fácil pegar e arrastar mais rápido. A parte final do projeto não mudou: os astronautas estudarão os paralelepípedos nos braços de um rebocador automático perto da Lua, tendo voado para lá no navio Orion por apenas algumas semanas. Vídeo comercial da segunda opção (onde os quadros do primeiro vídeo foram usados):

Tudo é suave e engraçado, mas pode levar muitos anos para levar um rebocador até um asteróide (o documento no primeiro rascunho do projeto na página 3 mostra o tempo de vôo de ida e volta, por exemplo, com o mini-asteróide 2009 BD : 671 + 1092 dias = cerca de 5 anos) e em momentos críticos nesta parte deste projeto, muita coisa pode dar errado.
Qual será o custo total de todo o projeto ARM, ele se encaixará com 2,5 bilhões de dólares?

Para comparar a escala de custos: a empresa russa privada Lin Industrial oferece um projeto para construir uma base na lua com um preço estimado de US $ 12 bilhões (isso também foi escrito aqui)) - os Jogos Olímpicos de 2014 em Sochi custaram o orçamento da Federação Russa, além da linha ferroviária Adler - Krasnaya Polyana com 4 estações construídas para ele. E aproximadamente o mesmo custo foi concluído recentemente na Suíça, o mais longo túnel da base de São Gotardo no mundo , com cerca de 57 km de comprimento.

As dúvidas sobre o projeto ARM vêm crescendo há muito tempo, em 2016 eles escreveram artigos sobre o tema, esqueça o projeto ARM , sobre a volta necessária para a Lua , mesmo sem a NASA , mesmo com nomes tristes A missão da NASA no asteróide ainda não morreu - ainda (com explicações por que o robô de reboque não voa a um asteróide antes de 2023), mas foi finalizada por uma crítica contundente do mais eminente especialista em asteróides dos EUA.

Richard Binzel ( Richard Binzel) escreveu e publicou seu primeiro artigo científico sobre asteróides aos 15 anos! Em 2014, ele chamou o projeto ARM de forma franca : “um truque de circo que nos distrai do alvo ” - porque, em vez de um longo voo tripulado para um asteróide distante (que é um treinamento para um longo voo para Marte), o projeto ARM conta com um longo voo de um rebocador automático atrás de um asteróide, e um voo tripulado acaba sendo curto e realmente não está treinando nada. Em seu relato irônico, com fotos intencionalmente frívolas ( , , ), , :


, - , , , ( ) 2013 – , ?

, outros críticos . O que eles oferecem em troca? Richard Binzel, em vez de ARM, sugeriu apenas voar para um grande asteróide no Orion (um vôo longo será um vôo de treinamento para Marte).

As operações de um rebocador automático e de um Orion tripulado próximo e na superfície de um asteróide normal podem realmente ajudar em futuros pousos nos satélites de Marte (Phobos e Deimos). Especialmente se essas aterrissagens forem necessárias e claramente planejadas antes ou durante uma missão tripulada a Marte (que o próprio Richard Binsel recomenda enfaticamente que seja acrescentado ao plano de vôo para Marte). Mas, do ponto de vista da mineração do pouso em Marte, a atividade em torno do asteróide (e principalmente em torno da entrega de paralelepípedos a partir dele) é simplesmente inútil - esse é um beco sem saída tecnológico. Há muita diferença entre a superfície de Marte e a superfície do asteróide, uma enorme diferença entre o pouso e a decolagem de Marte e operações similares com o asteróide.

De volta à lua?

Então a Lua aparece novamente, como o único campo de treinamento lógico para Marte, um campo de treinamento perigoso e severo, mas conhecido pelas missões Apollo e a apenas 3-4 dias da Terra. Até agora, a NASA ofereceu modestamente apenas estacionar rebocadores automáticos com estoques e partes de um complexo tripulado na órbita retrógrada distante da lua (DRO - Órbita Retrógrada Distante ou LDRO) antes de voar para Marte. Essa órbita ao redor da lua é mencionada nos programas de vôo da NASA para Marte desde 2014. Alegadamente, é muito conveniente agrupar e organizar / recuperar blocos em antecipação a um arremesso para Marte, conforme indicado em dois esboços do programa marciano 2015 da NASA: 1 e 2 .

Eles tinham medo de gaguejar sobre a base da Lua antes na NASA, atentos à ordem de Obama "Nós já estávamos lá! " Em abril de 2015, em um relatório oficial da NASA, em um diagrama com uma órbita retrógrada ao redor da Lua, letras misteriosas "SUPERFÍCIE LUNAR ROBOTICA" (Superfície Lunar Robótica) foram escritas na própria Lua - provavelmente dedicadas apenas ao curso do que era e pintaram algo, timidamente chamado de "Prospetor de Recursos" (Exploração Lunar):


Sim, porque na Lua você também pode obter algo para suprir a missão a Marte: um mínimo de água e oxigênio do solo, ou seja, ar e combustível + oxidante. E já o jogue do solo da Lua em uma órbita retrógrada ao redor da Lua para o lançamento em Marte. Mas, infelizmente, para isso, você precisa investir muito antes do voo para Marte, pois não pode ficar sem construir nenhuma base na lua. Novamente, surge a questão principal: o que é necessário antes - uma base na lua ou um voo para Marte?

Outro argumento para a construção da base lunar surge involuntariamente - um argumento que as pessoas têm vergonha de expressar abertamente: essa é uma possível redução no orçamento da NASA no meio do programa. Aí vem novamente o novo presidente / nova maioria no parlamento / nova crise e o orçamento da NASA está encolhendo. O que acontecerá com o programa tripulado então?

1) Se este for um voo tripulado caro para Marte sem um componente lunar, provavelmente será cortado inteiramente ou no primeiro estágio: haverá apenas um sobrevôo de Marte e duas pessoas poderão pousar em um dos satélites de Marte. E é isso: as soluções técnicas testadas e comprovadas (do navio Orion ao transportador super pesado de SLS) serão direcionadas aos museus, como foi após o programa Apollo. Apenas registros, várias fotos bonitas, alguns dados científicos e uma bandeira colada ao lado de Marte permanecerão.

2) E se também for um vôo tripulado caro para Marte, com desenvolvimento preliminar da aterrissagem / decolagem e construção de uma base na Lua, extração de combustível e outros recursos por lá, provavelmente eles também matarão os mais caros e ainda não concluídos: voo para Marte, mas pelo menos a NASA (e toda a humanidade) terá uma base de trabalho na Lua (que pode ficar estagnada por 10 anos - não é a ISS em órbita, não precisa ser fornecida, não cairá em lugar nenhum), as novas tecnologias para pouso / decolagem e processamento de recursos foram desenvolvidas A lua está no lugar. E será incrivelmente estúpido perder essas conquistas tão impensadamente quanto nos anos 70, após o programa lunar Apollo , como ocorreu com o vooFoguete lunar soviético H1 e pilotos realmente não comprovados "Buran", juntamente com o foguete "Energy" .

E nós?

O que tudo isso ameaça ao Roskosmos, que também está constantemente se questionando sobre os objetivos adicionais do programa tripulado. O alcance desses lançamentos é amplo: para a lua ou para Marte? Com uma discussão séria, Marte pode ser rejeitado como declarações puramente ideológicas (por exemplo, estas: 1 2 ) às vezes atingindo um nível muito frívolo: os macacos russos como pioneiros de uma fuga para Marte (o que causa protestos entre as pessoas que levam a sério esse PR estúpido ).

Se Roscosmos se reunia na lua, então o que: no antigo “Soyuz” ou no mítico “Clippers” ou em algo novo, desconhecido e caro , como o navio “Federação” ? De que mísseis e quantos lançamentos você precisa (alguns planos exigem até 4 lançamentos da A5 Angara para um voo para a lua )? Basta voar ao redor da lua ou apenas um pouso pré-exploração? É puro para a ciência ou para construir uma base ? Construir apenas uma pequena base no local mais valioso da Lua, ou em algum outro lugar para a extração de Hélio-3 para a futura energia termonuclear (que ninguém ainda foi capaz de criar)?

O programa se estende à ISS ou não? Pode pegar módulos russos ( especialmente desenvolvidos ) da ISS e arrastá-los para uma nova estação russa separada ? Ou construir sua estação orbital a partir do zero? Ou não exatamente minha, mas unida à China e à Índia ? Ouconstruir uma nova ISS depois de 2024 junto com os EUA ?

Novos planos americanos (se finalmente ficarem claros) levarão a um estreitamento da escolha para Roscosmos: afinal, se os americanos vão construir uma base na Lua, provavelmente ocuparão o lugar mais valioso em termos de recursos (depósitos de luz e água no solo) - a montanha / muralha da cratera Malapert no polo sul da lua. Já não é uma corrida de prestígio e recorde, como nos anos 60. Quem constrói a primeira base na lua não é tão importante, é importante que para sempre o melhor lugar seja levado! Imediatamente surgirão (e já surgem!) Perguntas sobre o registro de propriedade deste território desenvolvido e os recursos extraídos nele. Essa questão já foi levantada na Rússia no nível do Roscosmos e na Academia Russa de Ciências .

Uma repetição da história com a Soyuz e a nova ISS para a lua?

Quem é o primeiro a construir uma base existente terá grande experiência precisamente no desenvolvimento de corpos cósmicos. Se os americanos na Lua aprenderem a construir, minerar, processar recursos e se desenvolver sem riscos e falhas, não terão muitos motivos para compartilhar essa habilidade com outra pessoa.

Mas se você não se envolver na nova corrida lunar para construir a primeira base extraterrestre no chão, o Roscosmos terá uma opção inesperada, mas de alguma forma já elaborou a opção de se tornar sua devido ao trabalho de meio período na NASA ou em um projeto internacional. Enquanto a NASA é atormentada, escolhendo o caminho para Marte, colando tecnologias existentes e promissoras sempre de uma nova maneira ao alterar planos, tentando economizar dinheiro, mas destruindo o que já foi elaborado, esperando obter imediatamente o complexo ideal para a entrega de navios tripulados e de carga na Lua e para Marte (e talvez até um asteróide) com a remoção de pessoas de volta, o Roscosmos pode usar a mesma "União" confiável e antiga. Pensando, levando em consideração a experiência da URSS ( série "Union 7K-L1") para completar o Soyuz para a versão lunar com o bloco auxiliar de fragata modificado, para oferecer à NASA um barco de transporte / salva-vidas sem problemas usando o foguete Angara A5 (para o qual não há uso no momento) com o bloco auxiliar KVTK , proposto por Lin Industrial . Algo semelhante já foi feito no antigo programa não tripulado soviético “Probe” (usando o foguete Proton) e foi oferecido até no exterior sob o nome Lunar Express em 2004:

Apenas um lugar em uma nova Soyuz lunar custará à NASA não US $ 70 milhões, mas muito mais. É melhor estar na lua pelo menos no papel de taxista do que não estar nem participar de nada. Roskosmos já tem experiência em um emprego paralelo como um táxi para a ISS e, para a NASA, o antigo parceiro terá mais confiança.

Rumores e declarações separadas (com negações) sobre os contatos mútuos da NASA e Roscosmos sobre o tema da Lua e a estação em órbita da Lua acontecem desde o início de 2015 ( consulte as palavras de Charles Bolden ).
Finalmente, no final de junho, surgiram notícias em nossa imprensa sobre os acordos do novo grupo de trabalho internacional da ISS (IECST) na estação orbital lunar. Alegadamente, a questão do desenvolvimento futuro de estações orbitais fora da órbita da Terra vem ocorrendo desde 2011, como parte do grupo de trabalho de especialistas para o programa ISS (IEWG - ISS Experts Working Group). É claro que a Rússia (desde a URSS) tem muita experiência em estações orbitais, enquanto outros países desejam usá-la, reduzindo seus custos e tempo.
Além disso, na Rússia há pelo menos um pouco de trabalho desde 2010 em navios rebocadores nucleares , o que também é uma grande vantagem para a economia de combustível.

Em geral, podemos dizer que a NASA e o Roscosmos têm o mesmo problema: a abundância de planos nebulosos com uma indecisão geral na escolha de um objetivo.