Накануне Нового года Илон Маск (Elon Musk) в соцсети X опубликовал сообщение, в котором рассказал о видении будущего производства кораблей Starship. Для колонизации Луны и Марса потребуется на порядок больше кораблей, чем ракет-носителей. Поэтому корабли должны будут производиться в итоге со скоростью 300 штук в год, как в случае производства самого массового самолёта Boeing 737.

Статические огневые испытания двигателей корабля Starship. Источник изображения: SpaceX

Маск неоднократно говорил о своей мечте — расселить человечество по Солнечной системе и, прежде всего, колонизировать Марс. Красивая идея, но почему-то Маск не уточняет, что людям на Красной планете придётся жить в норах под поверхностью планеты и носить там тяжёлые скафандры с повышенной защитой от радиации. Опуская этот момент, Маск резонно замечает, что частота запуска одного корабля будет на порядок меньше, чем одной предназначенной для Starship ракеты-носителя, что потребует соответствующего наращивания производства кораблей Starship.

Ракета-носитель (ускоритель) Super Heavy многоразовая, как и Starship. Она будет возвращаться на площадку примерно через 6 минут после старта, что в теории позволит подготовить её к повторному запуску через час. Многоразовый корабль Starship за время полёта после отделения от ускорителя уйдёт далеко от мест для приземления. В идеале он сможет приземлиться только после одного облёта Земли, но на практике для возвращения к месту старта потребуется несколько облётов, на что может уйти один день.

Также следует учитывать более широкую специализацию кораблей Starship. Ускорители не будут отличаться один от другого, что упрощает работу и обслуживание. Корабли же будут работать как пилотируемые, транспортные и заправочные средства, а также как платформы для развёртывания спутников и космических станций. Тем самым количество кораблей должно кратно превышать количество ускорителей.

Для начального удовлетворения нужд человечества в освоении Луны и Марса потребуется выпускать около 100 кораблей в год, считает Маск. В идеале же необходимо стремится к производству 300 кораблей в год — к темпам производства самолётов Boeing 737 в лучшие годы компании. Более того, управление кораблём Starship во многом напоминает управление самолётом, что сделано намеренно. Однажды они будут взлетать с частотой от десятков до сотен запусков в сутки, и пилоты не должны будут чувствовать себя неуютно в кабине.

Всё сказанное затрагивает очень отдалённую перспективу. Илон Маск лишь поделился достаточно взвешенными планами. Пока же его компания готовится к третьему испытательному полёту ракеты и корабля на орбитальную высоту. Два предыдущих запуска закончились аварией. Сейчас проводится анализ последней неудачной попытки в ноябре 2023 года. Документы будут переданы регулятору, и он должен дать разрешение на новый испытательный запуск. Ракета и корабль для нового запуска готовы и в декабре прошли статичные огневые испытания всех двигателей.

Специалисты NASA представили обновлённую карту Марса с вероятными залежами водяного льда под поверхностью. Карта показывает регионы, где водяной лёд залегает не глубже одного метра. Лёд — это вода, которая даст топливо и станет источником для жизни. Наличие легкодоступного льда станет решающим фактором для выбора места будущей высадки на Марс роботов или людей.

Источник изображения: NASA

Для наших миссий на Марс вода нужна не в произвольном месте, а в средних широтах. Водяной лёд, к примеру, почти гарантированно есть на полюсах и в приполярных областях, где низкие температуры не дадут ему испариться в разряжённой атмосфере планеты. Но жить на полюсе и в арктическом круге — это дорогое удовольствие с точки зрения сжигания ресурсов.

Экваториальная зона, хотя там теплее всего, не подходит c позиций неподходящих условий для мягкой посадки — и без того призрачная марсианская атмосфера там очень и очень тонкая, что затруднит торможение спускаемых аппаратов. Лучше всего для спуска и организации баз подходят средние широты с максимальным приближением к экватору. Там-то программа NASA Subsurface Water Ice Mapping и ищет подповерхностный водяной лёд.

Обновлённая карта вероятного расположения водяного льда на Марсе на глубине до одного метра создана на основе данных трёх марсианских орбитальных аппаратов: Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), Mars Odyssey 2001 года и ныне недействующего Mars Global Surveyor. Предыдущие данные были обнародованы в 2017 году. Учёные анализируют изображение поверхности Марса и по определённым признакам узнают, где может быть водяной лёд. Например, это могут быть сезонные трещины или определённые виды поверхностного слоя, которые возникают при пучении почв в присутствии воды.

Свежий кратер от падения метеорита на Марсе

Особенно ценными для обнаружения признаков водяного льда на Марсе являются свежие ударные кратеры от метеоритов. В основном это 10-м воронки, которые вздыбливают почву и обнажают лёд. Но в отдельных случаях учёным сопутствует удача, как например, обнаружение кратера до 150 м в поперечнике от падения на Марс особенно большого метеорита. В таких разломах орбитальные камеры с высоким разрешением отчётливо видят следы льда. Учёные по косвенным данным находят признаки подповерхностного льда, а метеориты как бы заверяют эти открытия.

Водяной лёд в ударном кратере на Марсе

В будущем планируется программа NASA по специальному радарному сканированию подповерхностного льда на Марсе. Для этого на орбиту Марса должен будет выйти аппарат Mars Ice Mapper с мощным специализированным радаром. Он расширит картирование предполагаемых зон распространения водяного льда на Марсе и, вероятно, подтвердит сегодняшние наблюдения.

При планировании будущих поселений на Марсе необходимо учитывать множество факторов, главными из которых будут психологическая подготовка и психическая устойчивость людей. Также нужно понимать, как много колонистов необходимо для выживания далёкой базы, снабжение которой с Земли может оказаться нестабильным. Согласно предыдущим расчётам, для этого может потребоваться от 100 до 500 астронавтов, но новая работа говорит, что это число сильно завышено.

Источник изображения: Pixabay

На основе новых данных о поведении людей в длительных экспедициях, включая миссии на Международной космической станции, учёные из Университета Джорджа Мейсона (США) рассчитали минимальное количество астронавтов, необходимое для создания и поддержания колонии на Марсе. Научная статья по теме исследования пока не прошла рецензирование и находится на сайте arXiv. Однако свежие выводы учёных идут вразрез со всеми предыдущими исследованиями на эту тему.

Учёные считают, что для выживания колонии человечества на Марсе необходимо минимум 22 человека. Эта группа закроет все потребности базы в вопросах значительной автономии, включая добычу и переработку воды на Марсе в кислород для дыхания и водород для топлива. Психическая устойчивость астронавтов играет при этом главенствующую роль. «Невротики» быстро погибают, тогда как приятные в общении колонисты с эмпатией (с умением сопереживать и понимать чувства коллег) гарантируют выживание для небольшой горстки людей на негостеприимной Красной планете.

Большой вопрос, а нужны ли на Марсе людские поселения? На поверхности планеты высочайший уровень радиации, который загонит колонистов под «землю» — в норы, что не добавит психологической устойчивости в отношении поселенцев друг к другу.

Учёные запускали компьютерную симуляцию длительностью 28 виртуальных лет для групп колонистов от 10 до 170 человек. При всей совокупности заданных условий, а также с учётом комбинаций четырёх основных типов характеров людей, машина утверждает, что 22 человека вполне достаточно, чтобы колония на Марсе долго оставалась жизнеспособной.