Crewed Mission to Mars: Hogyan teheti ezt a NASA?

Jövőbeli Mars -felfedezők a Mars felszínén

A művész elképzelése az űrhajósokról a Mars felszínén. (Kép jóváírása: NASA/JSC)



Egy új tanulmány azt sugallja, hogy a 2030 -as évek végére csizmát felvenni a Marsra nem csak egy cső álma.



A NASA 2039 -re az űrhajósokat a Vörös Bolygón partra szegezheti, anélkül, hogy megtörné a partot, feltéve, hogy az űrügynökség lépcsőzetes megközelítést alkalmaz, amely magában foglalja a személyzet 2033 -as útját a Phobos Mars holdra - áll a kutatás szerint.

'A Mars lehetséges, és az érdeklődés időhorizontjában'-mondta Hoppy Price, a NASA jet propulsion laboratóriumának Pasadenában, Kaliforniában, május 20-án az űrügynökség Future In-Space Operations (FISO) munkacsoportjában tartott prezentáció során. - Ez megtörténhet életünk során, és nem kerülne ezermilliárd dollárba. [ 5 emberes küldetés a Marsra ]



Phoboson átmenve

Az űrhajósok Marsra küldése a NASA emberi űrrepülési programjának hosszú távú legfontosabb prioritása. Valójában Barack Obama elnök utasította az ügynökséget, hogy a 2030-as évek közepére juttassa el az embereket a Vörös Bolygó környékéhez.

A „környék” magában foglalja a Mars pályáját. Valószínűleg jó ötlet az űrhajósokat pályára állítani - konkrétan Phoboshoz vagy Deimoshoz, a Mars két apró holdjának egyikéhez -, mielőtt megpróbálnák leszállítani őket a poros Mars felszínére - mondta Price. A legénységi Red Planet kampány két különálló részre bontása felhígítja a kockázatokat és a költségeket, így évről évre jobban kezelhetővé válik-magyarázta.

Price és két kollégája a Jet Propulsion Laboratory -ban (JPL) kidolgoztak egy javasolt küldetési architektúrát, amely 2033 -ra eljuttatja az űrhajósokat Phoboszhoz, majd 2039 -ig a Mars felszínére. Price hangsúlyozta. De reméli, hogy segít az embereknek optimistább szemszögből nézni a legénység Mars -felfedezését.



- Az elmúlt évben sokat hallottunk arról: „Olyan nehéz a Marsra menni; soha nem jutunk el oda, életünk során soha. Ezermilliárd dollárba kerül a Marsra jutás ” - mondta Price a FISO bemutatóján.

'Tehát egy nagyon konkrét példát akartunk bemutatni egy architektúrára és egy programra, amelyet meg tudunk mutatni, és amely megfizethető lenne, és olyan időkeretben készülne el, amelyet, tudjátok, a legtöbben még mindig élnénk, hogy megnézzük' - tette hozzá. [Moons of Mars: Fotók Phobosról és Deimosról]

Művész



Művész illusztrációja a Phobos Mars hold bázisáról.(Kép jóváírása: NASA)

Hogyan működne

A Price, John Baker és Firouz Naderi által kidolgozott terv bázist létesít a Phobos-on, egy nagyjából 16 kilométer széles holdon, amely a Mars felszínétől 3700 mérföld (6000 km) körül kering.

Ez az erőfeszítés a NASA Space Launch System (SLS) megarocket négy indítását igényli, amely jelenleg fejlesztés alatt áll, és a tervek szerint 2018 -ban indul.

Az első Phobos-orientált SLS-indítás 2029-ben egy űrsiklót és két vegyi meghajtású hasznos terhet-egy Phobos Transfer Stage és egy Trans-Earth Injection Stage-emelne ki. A vontató napelemes meghajtást (SEP) használna arra, hogy a két hasznos teher alig négy év alatt a Mars pályájára kerüljön. (A csapat koncepciója nem igényel nagy áttörést a hajtóműtechnológiában vagy más területeken, mondta Price.)

Egy második SLS felszállás egy másik SEP vontatót és a Phobos bázist szállítana, amely négyfős személyzetet képes eltartani. A vontató a bázist Phoboszba vinné, és a Hold felszínére rakná, majd maradjon az élőhelyen, hogy energiát biztosítson, és ha szükséges, a Phobos különböző helyeire helyezze át.

A harmadik SLS-indítás, 2032 körül, mélyűrű élőhelyet hordozna (ugyanazzal az alapvető kialakítással, mint a Phobos bázis), és Mars-pálya behelyezési szakaszát a Föld pályájára. Egy másik SLS felszállás ekkor elküldené a NASA Orion -kapszuláját és egy négyfős személyzetet, hogy találkozzanak ezzel az előre telepített felszereléssel, ami segítene az űrhajósokat a Mars pályájára vinni egy 200-250 napos utazás során.

A várakozó Phobos Transfer Stage 2033 -ban szállítja le az űrhajósokat a bázisra, ahol a személyzet körülbelül 300 napig marad. Az űrhajósok ezután visszamentek a Földre; a Phobos élőhelye a Mars holdján maradna, és várná a jövőbeli legénység esetleges felhasználását.

Ez a Phobos -kampány 'bizonyítja a módszert a Mars pályájára és vissza' - mondta Price.

Diagramok, amelyek egy lehetséges Mars -leszállót ábrázolnak, amely űrhajósokat szállíthat le a bolygóra

Diagramok, amelyek egy lehetséges Mars -leszállót ábrázolnak, amellyel az űrhajósokat le lehet juttatni a bolygó felszínére, és amikor eljön az idő, újra visszavágják őket hazafelé.(Kép jóváírása: NASA)

Következő állomás: Mars

Az architektúra hasonló többlépcsős megközelítést alkalmazna - SEP vontatókat alkalmazva az előkészítő berendezésekre -, hogy 2039 -ben az űrhajósokat a Mars felszínére juttassa, de a Red Planet erőfeszítésének második fázisa hat, nem pedig négy SLS indítást igényel.

A JPL csapat koncepciója egy 23 tonnás leszállógépet küld a Mars pályájára, ahol az űrhajósok érkezését várja. Ez a leszállóegység tartalmazna egy élőhelyet, valamint egy Mars -emelkedő járművet, amellyel az űrhajósok kiszállnának a Vörös bolygóról és visszautaznának a Földre.

Ellentétben a robothajóval, amelyet a NASA a Mars felszínére küldött, ez a landoló ejtőernyők segítsége nélkül érne le. Retroocketekre és talán egy ellenállást növelő Supersonic Inflatable Aerodynamic Decelerator-ra (SIAD) támaszkodna, amelynek prototípus-változatát az űrügynökség a héten másodszor tervezi tesztelni Hawaiin. (Az első teszt 2014 júniusában történt.)

Ez az első emberes felszíni tartózkodás rövid lenne; a leszálló 28 napig kétfős, vagy hat napig négyfős személyzetet tudott eltartani - mondta Price. De a történelmi küldetést sokkal többnek látja, mint pusztán a „zászlók és lábnyomok” törekvését, mondván, hogy ez előkészítheti az utat az ambiciózusabb nyomon követési erőfeszítésekhez-például a 12 hónapos felszíni missziókhoz, amelyek négyévente indulnak, és végül létrehozzák a kolónia a Vörös bolygón .

„Azt hiszem-végül találva egy in situ vízforrást a Marson-, hogy szeretnénk 50 éven vagy 100 éven belül állandó jelenlétgé fejlődni-egy Antarktisz típusú populációvá a Marson”-mondta Price. [Óriási ugrások: az emberi űrrepülés legfontosabb mérföldkövei]

Mennyibe kerülne?

Price és csapata felkérte a nonprofit Aerospace Corporation -t, hogy adjon költségbecslést ehhez a legénységi Mars -architektúrához.

Az ár elutasította a dollárral kapcsolatos adatok nyilvánosságra hozatalát, de azt mondta, hogy a csapat által javasolt architektúra - az űrhajósok 2033 -ban Phoboszra, 2039 -ben rövid tartózkodásra és 2043 -ban hosszú tartózkodásra való eljuttatása a Mars felszínére - a NASA éves költségvetésébe illeszkedik. , feltéve, hogy a költségvetés minden évben növekszik, hogy alkalmazkodjon az inflációhoz. (A Mars-kampány némileg meghaladná az ügynökség költségvetését a 2020-as évek közepétől a végéig, mondta Price; ez a bump elsimul, ha a Nemzetközi Űrállomás 2024-ben megszünteti működését, szemben 2028-val.)

„Ez csak egy példa bemutatására szolgál, hogy az [emberzettes] utak megvalósíthatók a NASA által követett technológiák felhasználásával, és az érdeklődésnek megfelelő időhorizonton, anélkül, hogy a NASA költségvetése nagy mértékben megugrott volna” - mondta Price.

A kaliforniai székhelyű Aerospace Corporation költségbecsléseket készített az Egyesült Államok Nemzeti Kutatási Tanácsának 2014-es, „Pathways to Exploration: Rationales and Approaches for the US Programme of Human Space Exploration” című jelentéséhez. (A Kongresszus 2010 -ben elrendelte az NRC -nek, hogy végezze el a vizsgálatot.)

Az NRC jelentése hozzávetőleges becslést ad arról, hogy mennyibe kerülne az űrhajósok Marsra juttatása. Ez az erőfeszítés megegyezik a 'talán 75-150' zászlóshajó-osztályú 'robotkutató űrhajóval' (feltételezve, hogy átlagosan 1–2 milliárd dollárba kerülnek). írták a szerzők .

Kövesse Mike Wallot a Twitteren @michaeldwall és Google+ . Kövess minket @Spacedotcom , Facebook vagy Google+ . Eredetileg közzétéve guesswhozoo.com .