Jak, kiedy i z kim polecimy na Marsa?

9
2

W dniach 9 i 10 maja 2017 odbyła się w Waszyngtonie DC konferencja Humans to Mars 2017. Miałem przyjemność w niej uczestniczyć. Program konferencji opisałem w tejże zapowiedzi. Oto moje podsumowanie ogólnej sytuacji jaką mamy teraz w związku z załogową misją na Marsa.

Najważniejsze następne 10 lat

Żyjemy teraz w ciekawym czasie dla eksploracji kosmosu i ludzkiej w nim obecności. W ciągu nadchodzących 10 lat zostanie podjęte wiele decyzji, które zaważą na kierunkach eksploracji kosmosu na kolejne 50 lat. Dlaczego?

Wynika to przede wszystkim z zakończenia kilku ważnych na przestrzeni ostatnich lat projektów: wahadłowców kosmicznych Space Shuttle (przeszły na emeryturę w 2011 roku) oraz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (International Space Station – ISS). Zasoby uwolnione po tych projektach można przeznaczyć na nowe przedsięwzięcia.

ISS nadal funkcjonuje i ma się dobrze. Jej życie zostało wydłużone do 2024 roku. Być może zostanie przedłużone jeszcze częściowo do 2028. NASA najchętniej oddała by Stację prywatnym firmom lub przynajmniej wydzierżawiła jej poważną część. Dlaczego? Nadrzędnym długofalowym celem NASA jest Mars, a utrzymanie ISS pożera rocznie ogromne ilości pieniędzy. Szacuje się, że jest to ~1.1 miliardy dolarów rocznie po Amerykańskiej stronie. Ile wydaje na ISS Rosja, Europejska i Japońska Agencja Kosmiczna? Trudno jednoznacznie stwierdzić. Zwrócił na to uwagę szczególnie Buzz Aldrin (którego miałem okazję spotkać osobiście) – drugi człowiek na Księżycu. Stwierdził on ostro, że trzeba zamknąć Stację natychmiast. To się oczywiście nie stanie tak szybko, ale w końcu to nastąpi.

Marsha Smith – specjalistka od polityki kosmicznej w USA – zwróciła jednak uwagę na to, że zaprzestanie finansowania ISS nie oznacza automatycznie tego, że te pieniądze pozostaną w gestii NASA. Mogą one po prostu zniknąć. Pierwsza propozycja budżetu NASA na rok fiskalny 2018 nowej administracji prezydenta Trumpa zakłada cięcia.

Decyzja o zbudowaniu ISS powstała na początku lat 90. Prezydent Clinton uważał ją za bardzo dobre narzędzie geopolityczne, szczególnie na wciągnięcie Rosji po upadku Związku Radzieckiego w międzynarodową współpracę. Budowa tak ogromnej Stacji Kosmicznej możliwa była tylko dzięki istnieniu wahadłowców kosmicznych. Teraz już ich nie ma. Stacja Kosmiczna też zostanie w końcu zamknięta lub przekazana w inne ręce… Co dalej?

Wiele będzie zależało od obecnej administracji prezydenta Donalda Trumpa. W tej chwili NASA nie ma właściwego szefa. Podczas konferencji Humans To Mars 2017 przemawiał Robert M. Lightfoot, ale jest on tylko pełniącym obowiązki prezesa NASA i jako osoba bez właściwej władzy nie powiedział nic konkretnego.

Na Marsa? Ok! Ale jak?

Wszyscy uczestnicy konferencji zgadzali się, że powinniśmy polecieć na Marsa. To jasne. Przecież uczestniczyliśmy w konferencji Humans To Mars.

Różnice zdań zaczynały się, kiedy zaczęliśmy wchodzić w szczegóły i próbować odpowiedzieć na pytania jak, kto i kiedy? Czy powinniśmy zacząć od załogowej misji przelotu wokół Marsa? A może od razu polecieć i założyć bazę na Fobosie? (Baza na większym księżycu Marsa ma sens po tym względem, że wylądować tam i wystartować z niego jest o wiele prościej niż z samego Marsa, a obecność astronautów na Fobosie umożliwiłaby na przykład bardziej precyzyjne i szybsze sterowanie łazików marsjańskich.) Ale po co wszystko tak odwlekać, lećmy od razu bezpośrednio na Marsa! Chwila, chwila, to za daleko, mamy tyle nieprzetestowanych technologii… Lećmy najpierw na nasz Księżyc, zaczynając od wysłania tam małej stacji kosmicznej. I dopiero z Księżyca, lub po doświadczeniach na Księżycu, skierujmy się na Marsa.

Boeing z ich propozycją lądowania najpierw na Fobosie

I w tej dyskusji jest cały pies pogrzebany. Generalnie widać, że mamy dwa obozy. Pierwszy stanowią tradycyjne duże korporacje, którym NASA od wielu lat zlecała konstrukcje i produkcje swoich pojazdów: Lockheed Martin, Boeing, Orbital ATK czy Aerojet Rocketdyne. Proponują one w dużym uproszczeniu rozwijanie obecnie istniejących technologii i rozwiązań znanych z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej lub różnych statków transportowych (np. Cygnus produkcji Orbital ATK). Firmy te sugerują powrót astronautów na orbitę Księżyca, misję oblotu Czerwonej Planety czy wylądowanie na Fobosie przed misją bezpośrednio na Marsa. Jakie są to dokładnie plany? O tym napiszę w kolejnym artykule.

Po drugiej stronie tego obozu, trochę osamotniona, stoi firma SpaceX, która w swojej architekturze marsjańskiej Interplanetary Transport System zakłada stworzenie od zera ogromnej rakiety i wielkiego statku kosmicznego oraz lot bezpośrednio na Marsa. Podczas panelu „Mars Architectures: A Side by Side discussion” było to szczególnie widoczne… Lub niewidoczne. Zależy jak na to spojrzeć. Podczas konferencji sponsorowanej przez Boeinga, Lockheeda, Orbital ATK, Aerojet Rocketdyne (tak, tak, przez wszystkich tych wielkich) nie było dyskusji, która by różnice w podejściach tych firm i SpaceX podkreślała. Podczas owego panelu przedstawiciel SpaceX Paul Wooster (Technical Development Mars Architecture and Vehicles) zaprezentował krótkie streszczenie tego co we wrześniu 2016 zaprezentował Elon Musk. Nie dowiedzieliśmy się nic nowego (choć podobno Elon ma niedługo udostępnić niedługo nowe informacje na ten temat). Architektura lotu na Marsa zaproponowana przez SpaceX jest tak bardzo różna od tych zaprezentowanych przez inne firmy, że wręcz totalnie niekompatybilna. Nikt jednak nie zwrócił na to oficjalnie uwagi na scenie, a oba rozwiązania się trochę wykluczają. W którymś momencie NASA będzie musiała podjąć decyzję, które rozwiązania finansować.

Chcesz dowiedzieć się więcej o architekturze marsjańskiej? Zapisz się na newsletter a nie przegapisz żadnego artykułu!

Panel „Mars Architectures” – przedstawiciele firm Boeing, Lockheed Martin, Orbital ATK, SpaceX, Aerojet Rocketdyne

Deep Space Gateway

Co planuje w tej chwili NASA? Oto główne fazy jej obecnego planu:

Jesteśmy w fazie zerowej czyli tułamy się po Niskiej Orbicie Okołoziemskiej na pokładzie ISS. Faza druga zapowiada misje w przestrzeni wokół Księżyca. Faza trzecia to stworzenie tak zwanego Deep Space Transport System, czyli statku/stacji kosmicznej, na pokładzie którego astronauci symulowaliby trwającą rok misję na Marsa. Faza trzy i cztery to właściwy lot w w sąsiedztwo Marsa (terminologia używana przez NASA: Mars vicinity). Według tego planu lata 20 obecnego wieku przeznaczone byłby do trenowania misji na Czerwoną Planetę wokół Księżyca, a lot na Marsa odbyłby się zapewne w drugiej połowie lat 30.

W najbliższej przyszłości, po ISS, NASA planuje stworzenie stacji kosmicznej orbitującej w przestrzeni wokół Księżyca, która nazywałaby się Deep Space Gateway.

Deep Space Gateway po lewo, w środku maleńka Ziemia, po prawej Księżyc i statek kosmiczny Orion zbliżający się do DSG.

Deep Space Gateway byłaby o wiele mniejsza od ISS. Składałaby się z modułu napędowego, który zapewniałby także energię z ogniw słonecznych, modułu mieszkalnego, sprzętowego oraz śluzy powietrznej. Astronauci na pokład DSG dolatywaliby statkiem kosmicznym Orion, który w tej chwili NASA buduje.

Plan konstruowania Deep Space Gateway

Do wyniesienia DSG na orbitę wokół Księżyca NASA użyłaby swojej nowej, budowanej właśnie ciężkiej rakiety o nazwie Space Launch System. Na powyższym slajdzie z prezentacji widać ile startów SLS jest wymaganych aby złożyć DSG i jaki jest przewidywany horyzont czasowy. Te daty można jednak od razu zignorować. Produkcja i testowanie SLS obciążone są wieloma opóźnieniami. Tak więc i cały program DSG będzie opóźniony.

Taka ciekawostka: podczas całej konferencji Human To Mars nie usłyszeliśmy choćby jednego słowa krytyki wobec Space Launch System. Ot wymogi politycznej poprawności.

Optymizmem powiało jednak, kiedy dyskusja podczas konferencji H2M została skierowana na najbliższą przyszłość i misje bezzałogowe. Okazuje się, że najbliższe dwa okienka startowe zapowiadają się bardzo ciekawie dla Marsa. Przeczytaj to tym w osobnym wpisie Na Marsie w 2020 będzie bardzo tłoczno.

To kiedy jak i z kim lecimy na Marsa?

Podczas konferencji kilka osób zwróciło uwagę, że nie powinniśmy myśleć w stylu „naklejek na zderzaki”, czyli haseł w stylu Mars 2033. Dlaczego? Bo lepiej przygotować się dłużej, ale stworzyć architekturę, która pozwoli nam na eksplorację całego wewnętrznego Układu Słonecznego. Nie chodzi również też o to, aby polecieć, odcisnąć ślady butów i wetknąć flagę. Program Apollo najbardziej jest krytykowany właśnie za to. Misja na Marsa powinna tego uniknąć, dlatego nie ma się co przesadnie śpieszyć.

Zgadzam się ze stwierdzeniem, że nie ma sensu polecieć na Czerwoną Planetę tylko aby zatknąć flagę i wrócić. Ale z drugiej strony daty i terminy mobilizują.

To jeszcze nie wszystko!

Za dużo się działo, aby można było to opisać w jednym poście. Oto lista następnych artykułów po konferencji Humans to Mars 2017 jakie mam w przygotowaniu:

  • Deep Space Gateway – dokładniejsze przyjrzenie się całej architekturze
  • SpaceX kontra reszta – porównanie architektur marsjańskich
  • Podsumowanie plotek o tym co może zadecydować administracja Trumpa
  • Galeria i ciekawostki: promy kosmiczne Enterprise i Discovery
  • Galeria i ciekawostki z kosmicznych muzeów w Nowym Jorku i Waszyngtonie
  • Dlaczego warto lecieć na Marsa.

Tak więc… Stay tuned! Jeśli nie chcesz przegapić następnych artykułów, to najlepiej zapisz się na newsletter!

  • Kordian Zadrożny

    Idealnie by było połączyć tematy. ITS niech zbuduje duży statek o silniku jonowym, który stale by krążył między Marsem
    a Ziemią (DSG).

    • Nie do końca chyba zrozumiałem Twój pomysł… Interplanetary Transport System będzie miał jako silniki Raptory na metan i tlen. A Deep Space Gateway w założeniach NASA to tylko stacja kosmiczna wokół Księżyca. Dopiero na jej bazie jakoś mają zbudować Deep Space Transport, który poleciałby w okolice Marsa.

      • Kordian Zadrożny

        Ja mówię, niech za pomocą ITS zbudują wielki statek na orbicie księżyca np, zdolny krążyć cały czas pomiędzy marsem i ziemią, albo i dalej.

        • Rrradek

          Nie ma czegoś takiego jak „krążyć cały czas między Marsem i ZIemią” – o ile w przestrzeni Księżyc porusza się wraz z Ziemią to Mars już nie. Czasami Mars znajduje się 70 mln km od Ziemi, a czasami prawie 400 (kiedy znajduje się na swojej orbicie po drugiej stronie Słońca niż Ziemia).

          • Kordian Zadrożny

            Skrót myślowy przecież. Chodzi o stałe kursowanie. Transport sprzętu, zapasów i ludzi, ciągły.

          • Rrradek

            Zgadza się. Jednak – choć tu mnie wielu bije zawsze – nadal uważam, że z Marsem będzie jak z Księżycem. Poza badaniami naukowymi, kilkoma eksploracjami badawczymi, nie mamy tam czego szukać. Kolonizacja to raczej sci-fi. Nie dlatego że niemożliwa, ale dlatego, że nieuzasadniona.

          • Kordian Zadrożny

            Uzasadnione jest zawsze jeśli są chętni, ale na początek mówię o badaniach, na szeroką skalę. Wierzę osobiście, że życie tam jest nadal, w bardzo prostych formach

          • Owszem, kolonizacja to odległa przyszłość. Nawet zakładając, że pierwsza załogowa wyprawa poleci tam w połowie lat 30′ to kolonizacja zacząć się może… w latach 50? Do tego czasu technologia też się rozwinie, jak i świadomość społeczna i kolonizacja nie będzie już takim sci-fi.

            Oburza mnie, że taki niepoważny projekt jak reality show Mars One, bez żadnych, ale to żadnych szans na powodzenie, zebrał taki rozgłos, nawet wśród ludzi, którzy się kosmosem nie interesują. Ale zebrał on jeszcze jedną rzecz – wielu chętnych na lot w jedną stronę. Pokazuje to, że mnóstwo ludzi chciałoby się tam osiedlić.

          • Rrradek

            Optymista. :-) Nie wydaje mi się, że to kwestia lat pięćdziesiątych. Jeżeli chodzi o kolonizację, jeżeli do niej w ogóle dojdzie, to wg mnie nie jest to kwestia tego wieku i nawet nie tyle myślę tu o przeszkodach technicznych, bo choć wielkie w pewnym momencie uda je się pokonać.

            Mam jednak wrażenie, że lot na Marsa nie ma większego sensu. Pamiętajcie, że takie same myśli krążyły w momencie lądowania na Księżycu (zrobimy bazę księżycową), kiedy człowiek osiągał dno oceaniczne (będziemy mieszkać w podmorskich habitatach badając życie oceaniczne). I co? I nic – w obu tych przypadkach okazywało się, że jest to po prostu do niczego nie potrzebne. A zwróć uwagę, że od ostatniej wizyty załogowej na Księżycu minęło już prawie 50 lat. Badać tak, ale żyć? A skoro badać – brutalna prawda jest taka, że powinniśmy to robić za pomocą sond, za pomocą łazików, które sprawnie mogą badać czy dno oceaniczne, czy Księżyc, Marsa, Enceladusa czy Europę dużo dokładniej, dużo szybciej, dużo taniej i dużo bezpieczniej. Do zbadania jest dużo, a człowiek nie ma powodu, żeby się pchać w środowisko, które jest całkowicie do niego niedostosowane. Co więcej, będzie niedostosowane przez kolejne tysiące lat.
            Jak tak sobie patrzę na to wszystko to w ciśnieniu do lotu załogowego na Marsa tak naprawdę nie widzę chęci kolonizacji, a przede wszystkim widzę chęć „bycia pierwszym/postawienia pierwszej flagi” ale nic więcej.
            Drażni mnie strasznie, że się tą papką medialną wokół załogowych lotów na Marsa karmi wszystkich wokół, bo to nie jest esencja poznawania przestrzeni kosmicznej. Sondy tak, ale wysyłanie ludzi? Jak na razie nie ma gdzie i nie ma po co. Dużo bardziej sensowna już jest teoretyczna baza księżycowa. Brak atmosfery, niesamowite warunki obserwacyjne po niewidocznej stronie Księżyca – zgoda, to może być jakiś cel. A mimo to nie uważam tego za realne w tej połowie stulecia. A przecież Księżyc nie ucieka od Ziemi jak Mars, grawitacja jest mniejsza, atmosfery brak. W porównania do Marsa to Księżyc jest banalnie prosty do osiągnięcia – i mimo to tam nie latamy. To daje do myślenia o realności takich założeń.

            Jak mam strzelać, to żadna załoga nie wyląduje na Marsie w tej połowie wieku. A jak wyląduje to będę zły ;-)

            O M1 nie ma sensu wspominać – niesamowity hoax bez żadnych podstaw – gniot dla naiwnych i od początku wszyscy wiedzieli, że tak jest. Nie widzę też żadnej wartości w przypadkowych osobach, które zgłosiły się aby polecieć na Marsa w jedną stronę… to ten sam typ ludzi, który zgłasza się do konkursów typu „żyj na oceanicznej wyspie przez rok, a zapłacimy ci 100 000 dolarów”. Takich chętnych to pod każdą Żabką można znaleźć. ;)