Елон Муск никада није био тај који држи своје дугорочне планове за себе. Поред развоја ракета за вишекратну употребу, електричних аутомобила и револуције сунчане енергије, он је такође током свог живота био прилично гласан о успостављању колоније на Марсу. Циљ овде није ништа друго него осигурати опстанак људског рода стварањем „резервне локације“ и захтева озбиљно планирање и архитектуру.
Ови и други аспекти Мускове предложене мисије на Марс изложени су у есеју под називом „Постајање људи мултипланетарним врстама“, који је објављен у броју часописа за јун 2017. године Нев Спаце. Рад је сажетак презентације коју је одржао на 67. годишњем састанку Међународног астронаутичког конгреса, који се одржао од 26. до 30. септембра 2016. у Гвадалахари, Мексико.
Рад је написао Сцотт Хуббард, професор консултанта са Универзитета Станфорд и главни уредник НевСпаце, и обухвата сав материјал и слајдове из Мускове оригиналне презентације. У себи су садржане Мускове мисли о томе како би колонизација Марса могла бити извршена у овом веку и која би питања требало да буду решена.
Они укључују трошкове слања људи и корисног терета на Марс, техничке детаље ракете и возила која ће чинити путовање, као и могуће рушење трошкова и рокове. Али наравно, он се такође бави кључним филозофским питањима - „Зашто ићи?“ и "Зашто Марс?"
Бављење овим првим питањем је један од најважнијих аспеката истраживања свемира. Сјећате се иконичног говора Јохна Ф. Кеннедија "Ми одлучујемо да идемо на Мјесец"? Далеко од изјаве о намерама, овај говор је била оправдање управе Кеннедија за сво време, енергију и новац који је посвећивала програму Аполло. Као такав, Кеннедијев говор је прије свега нагласио зашто је циљ био племенит подухват.
Гледајући на Марс, Муск је погодио сличан тон, наглашавајући опстанак и потребу човечанства да се прошири у свемир. Као што је изјавио:
„Мислим да постоје заиста два основна пута. Историја ће се раздвојити у два смера. Један пут је да останемо на Земљи заувек, и тада ће се догодити неки догађај изумирања. Немам тренутно пророчанство о судбинском дану, али на крају, историја наговештава, десиће се неки догађај суда. Алтернатива је постати свемирска цивилизација и мултипланетарна врста, за коју се надам да бисте се сложили да је то прави пут. "
Што се Марса чини природним избором, то је била мало јача продаја. Под условом да Марс има много сличности са Земљом - отуда је често називамо "Земљин близанац", што је чини теском за циљ научног истраживања. Али има и прилично оштре разлике због којих дуготрајни боравак на површини изгледа мање од привлачног. Па зашто би то био природан избор?
Како објашњава Муск, близина има много везе с тим. Наравно, Венера је ближа Земљи, приближавајући се 41 милион км (25,476,219 миља) у поређењу са 56 милиона км (3,4796,787 миља) са Марсом. Али непријатељско окружење Венере је добро документовано и укључује супер густу атмосферу, температуре које су довољно топле да растопе олово и кишу сумпорне киселине! Меркур је сувише врућ и без ваздуха, а луци Јовиа су јако далеко.
То нам оставља само две могућности за блиску будућност, што се тиче Муска. Један је Месец који ће вероватно имати трајно насеље на њему у наредним годинама. У ствари, између ЕСА-е, НАСА-е, Росцосмоса и Националне свемирске управе Кина не постоји недостатак планова за изградњу лунарне поставе која ће послужити као наследник ИСС-а.
Али у поређењу са Марсом, мање је богат ресурсима, нема атмосферу и представља велику транзицију што се тиче гравитације (0,165 г у поређењу са 0.376 г) и дужина дана (28 дана у односу на 24,5 сати) су забринути. У томе лежи највећи разлог одласка на Марс, а то је чињеница да су наше могућности ограничене, а Марс је налик Земљи од свих тела која су нам тренутно доступна.
Штавише, Муск узима у обзир чињеницу да би колонисти могли започети процес тераформирања како би с временом били још сличнији Земљи. Како каже (подебљано за нагласак):
„У ствари, сада верујемо да је рани Марс увелико личио на Земљу. Заправо, када бисмо могли да загрејемо Марс, опет бисмо имали густу атмосферу и течне океане. Марс је отприлике упола удаљенији од Сунца као и Земља, тако да још увек има пристојну сунчеву светлост. Мало је хладно, али можемо га и загрејати. Има врло корисну атмосферу, што, пре свега ЦО2 са мало азота и аргона и неколико других елемената у траговима, значи да можемо растом биљака на Марсу стиснути атмосферу.
„Било би забавно бити на Марсу, јер имали бисте гравитацију која је око 37% Земљине, тако да бисте могли подизати тешке ствари и везати се около. Даље, дан је изванредно ближи дану Земље. Требамо само промијенити становништво, јер тренутно на Земљи имамо седам милијарди људи, а на Марсу ниједно. “
Наравно, не може се очекивати да се никаква мисија неће догодити без најважнијег возила. У ту сврху Муск је користио годишњи састанак ИАЦ-а како би представио планове своје компаније за међупланетарни транспортни систем. Ажурирана верзија Марсовог колонијалног транспортера (о којем је Муск почео да говори 2012.), ИТС ће се састојати од две главне компоненте - ракетног дизача за вишекратну употребу и Међубарнетарног свемирског брода.
Процес доласка на Марс са овим компонентама укључује неколико корака. Прво, ракетни и бочни брод заједно лете и свемирски брод се доставља у орбиту. Затим, док свемирски брод преузима паркирну орбиту, боостер се враћа на Земљу да би се поново напунио бродом танкера. Ово возило је истог дизајна као свемирски брод, али садржи резервоаре за гориво уместо теретних простора.
Танкер се тада лансира у орбиту са потисним бродом, где ће се вратити у свемирски брод и напунити га за пут до Марса. Свеукупно, погонски танкер ће се пењати негде од три до пет пута да би напунио тенкове свемирске летелице, док је у орбити. Муск процјењује да би вријеме преласка између свемирске летјелице и проналаска потисника могло бити минимално 20 минута.
Овај процес (ако Муск стигне) проширио би се и на више свемирских бродова који чине путовање на Марс и са њега сваких 26 месеци (када су Марс и Земља најближи заједно):
„На крају бисте имали више од 1.000 или више свемирских бродова у орбити. Отуда би флота Марсове колоније масовно одлазила. Има смисла учитати свемирске бродове у орбиту, јер за то имате 2 године, а затим можете често користити боостер и танкер да бисте их заиста поново искористили. Са свемирским бродом добијате мање употребе јер морате размислити колико ће дуго трајати - можда 30 година, што би могло бити највише 12-15 летова свемирског брода. "
Што се тиче структуре ракете, састојао би се од напредног спољног резервоара за гориво од угљеничних влакана, који би се ослањао на аутогени систем притиска. То укључује гориво и кисеоник који се гасификују путем размене топлоте у мотору, који ће се затим користити за притисак на резервоаре. То је много једноставнији систем од оног што се тренутно користи за ракету Фалцон 9.
Појачивач ће користити 42 мотора Раптор распоређене у концентричним прстеновима за генерисање потиска. Са 21 мотором у спољњем прстену, 14 у унутрашњем прстену и седам у средишњем кластеру, потисник би имао процењени потисак од 11.793 метричких тона (13.000 тона) - 128 МегаНевтонс - и вакуумски потисак од 12.714 метричких тона (14.015 тона), или 138 МН. То би га учинило првом свемирском летјелицом, гдје трака ракета прелази физичку величину ракете.
Што се тиче свемирске летелице, дизајнирање захтева одсек под притиском на врху, а део под притиском испод. Одсек под притиском могао би да прими до 100 путника (мисли да се Муск нада да би на крају могао да повећа тај капацитет на 200 људи по путовању), док би сав пртљаг и терет неопходни за изградњу Марсовске колоније били смештени у одсеку без притиска испод.
Што се тиче самих кабина за посаду, Муск је био сигуран да илуструје како време у њима неће бити досадно, јер је време транзита дугачко. „Стога је кабинет за посаду или простор за путнике постављен тако да можете да радите игре са гравитацијом без гравитације - можете лебдјети наоколо“, рекао је. „Биће филмова, предаваонице, кабине и ресторан. Биће заиста забавно. Супер ћете се проводити! ”
Испод оба дела налазе се резервоар за течни кисеоник, резервоар за гориво и мотори свемирске летјелице. Мотори, који би били директно причвршћени на потисну конус у основи, састојали би се од спољног прстена од три мотора на нивоу мора - који би генерисао 361 секунду специфичног импулса (Исп) - и унутрашње групе шест вакум мотора би генерисао 382с Исп.
Спољашњост свемирске летјелице такође ће бити опремљена топлотним штитом, који ће бити састављен од истог материјала који СпацеКс користи на својој свемирској летјелици Драгон. Ово је познато као карбонски аблатор импрегниран карбонским угљеником (ПИЦА), које СпацеКс представља у својој трећој верзији. Муск укупно процењује да ће међупланетарни свемирски брод моћи да превезе 450 тона терета на Марс, у зависности од тога колико танкера може да напуни летелицу.
А, у зависности од скупа Земља-Марс, време транзита би могло бити једносмерно 80 дана (рачунајући за брзину од 6км / с). Али с временом се Муск нада да ће то смањити на само 30 дана, што ће омогућити успостављање велике популације на Марсу у релативно кратком времену. Као што је Муск назначио, магични број овде у милиону, што значи број људи потребном да се успостави самоодржива колонија на Марсу.
Признао је да би то био велики изазов и могао би да траје још век:
„Ако можете ићи само сваке две године и ако имате 100 људи по броду, то је 10.000 путовања. Стога је најмање 100 људи по путовању прави ред величине, а ми ћемо на крају проширити део посаде и на крају узети више од 200 или више људи по лету да бисмо смањили трошкове по особи. Међутим, 10.000 летова је пуно летова, па бисте у крајњем случају заиста жељели редом од 1.000 бродова. Требало би неко време да се направи до 1.000 бродова. Колико би времена требало да се досегне праг од милион људи, од места на којем први брод креће на Марс вероватно би било негде између 20 и 50 укупног Марс-овог окупљања - тако да би било потребно 40–100 година да се постигне потпуно само- одржавање цивилизације на Марсу. "
Кад је ИТС спреман за лансирање, то ће учинити са Лаунцх Пад 39А у свемирском центру Кеннеди на Флориди, који СпацеКс тренутно користи за извођење лансирања Фалцон 9. Али наравно, најстрашнији аспект сваког напора за колонизацију је трошак. Тренутно, и користећи тренутне методе, слање више од милион људи на Марс једноставно није приступачно.
Користећи методе Аполо ере као камен темељац, Муск је назначио да ће трошкови за одлазак на Марс бити око 10 милијарди долара по особи - што је изведено из чињенице да је сам програм коштао између 100 и 200 милијарди долара (прилагођавање инфлацији) и резултирало 12 астронаута који су кренули на Месец. Наравно, ово је далеко превисоко зарад стварања самоодрживе колоније са милионом становника.
Као резултат тога, Муск је тврдио да ће трошкове превоза људи на Марс морати смањити за огромних 5 милиона процената! Позната је Мускова жеља да смањи трошкове повезане са свемирским лансирањима и управо је он основао СпацеКс и почео да развија технологију за вишекратну употребу. Међутим, трошкови би морали бити спуштени до тачке у којој би карта за Марс коштала приближно исто као и медијанска кућа - тј. 200.000 долара - пре него што би се било каква путовања на Марс могла догодити.
Како би се то могло учинити, изложено је неколико стратегија, од којих многе Муск и свемирске агенције попут НАСА-е већ активно спроводе. Они укључују потпуну поновну употребу, где би сви нивои ракете и њен теретни модул (не само прва фаза) морали да се пронађу и поново употребе. Доливање горива у орбиту је друго средство, што би значило да свемирске летелице не би требале да носе са Земље све потребно гориво.
Поврх тога, постојала би опција за производњу погонског горива на Марсу, где ће свемирски брод моћи да се пуни на Марсу како би вратио пут. Овај концепт је истраживан у прошлости за лунарне и марсовске мисије. А у Марсовом случају, присуство атмосферског и смрзнутог ЦО² и воде у тлу и на поларним леденим капама значило би да се може произвести метан, кисеоник и водоник.
И на крају, поставља се питање које би погонско гориво било најбоље. Како сада стоји, постоје основни избори када су у питању - керозин (ракетно гориво), водоник и метан. Све ове представљају одређене предности и могу се произвести на лицу места на Марсу. Али на основу слома трошкова и користи, Муск тврди да би метан био најисплативије погонско гориво.
Као и увек, Муск је такође покренуо питање временских рокова и наредних корака. То се састојало од прекрајања достигнућа СпацеКс-а током протекле деценије и по, а затим је уследио опис онога што се нада да ће његова компанија видети у наредним годинама и деценијама.
Они укључују развој првог међупланетарног свемирског брода за око четири године, који ће уследити суборбиталним тестним летовима. Чак је наговестио како свемирска летелица може имати комерцијалне апликације, која се користи за брзи транспорт терета широм света. Што се тиче развоја потисника, он је наговестио да ће то бити релативно једноставан поступак, јер он једноставно укључује скалирање постојећег уређаја Фалцон 9.
Поред тога, проценио је да би (под претпоставком да све иде добро) временски оквир од десет година био довољан за састављање свих компоненти, тако да би то могло радити на довођењу људи на Марс. На крају, али не најмање битно, пружио је неке приказе онога што би се могло постићи с ИТС-ом изван Марса. Као што име сугерира, Муск се нада да ће једног дана извршити мисије до другог одредишта Сунчевог система.
Имајући у виду могућности ин-ситу производње горива (захваљујући обиљу воденог леда), луни и Јупитера и Сатурна помињани су као могуће одредиште. Али изван месеца као што су Европа, Енцеладус и Титан (који су сви поменути), чак су и одредишта у транс-нептунском региону Сунчевог система наведена као могућност.
С обзиром на то да Плутон такође има обиље воденог леда на својој површини, Муск је тврдио да би овде могао бити изграђен резервоар за пуњење горива који би служио мисијама ка Куперовом појасу и облаку Оорт. "Не бих то препоручио за међузвездна путовања", признао је, "али овај основни систем - под условом да имамо пумпе за пуњење - значи потпуни приступ читавом већем Сунчевом систему."
Објава овог рада, много месеци након што је Муск представио детаље свог плана на годишњем састанку ИАЦ-а, природно је створио и одобравање и скептицизам. Иако постоје они који би доводили у питање Мускове временске рокове и његову способност да поднесе предлоге садржане у њима, други то сматрају кључним кораком у испуњењу Мускове дугогодишње жеље да се колонизација Марса догоди у овом веку.
Сцотт Хуббард служи као драгоцјен допринос историји истраживања свемира, нечему чему ће будуће генерације моћи да приступе да би могле да исцртају историју истраживања Марса - на исти начин на који се архива НАСА користи за проучавање историје слетања Месеца. Као што је напоменуо:
„По мом мишљењу, објављивање овог рада пружа не само прилику заједници која лети свемирским путем да чита СпацеКс визију штампано са свим графиконима у контексту, већ служи и као драгоцена архивска референца за будуће студије и планирање. Мој циљ је да Нови простор постане форум за објављивање нових концепата истраживања, посебно оних који сугеришу предузетнички пут за људе који путују у свемир. "
Елону Муску није страно ако мисли велико и сања велико. И док многи његови предлози у прошлости нису настали у временском оквиру који је првобитно навео, нико не може сумњати да је до сада достављен. Биће врло узбудљиво видети може ли он предузети компанију коју је основао пре 15 година ради подстицања истраживања Марса, и уместо њега, да води колонизационе напоре!
Ажурирање: Муск је цвркнуо захвалност Хуббард-у на објављеној објави и наговестио да постоје неке "велике промене плана ускоро."
Обавезно погледајте овај видео читавог Мусковог говора на 67. годишњем састанку ИАЦ-а, љубазношћу СпацеКс-а:
