Как Илон Маск и NASA будут заселять Марс. Почти лонгрид с картинками
Мы все слышали, что Илон Маск собирается отправить всех на Марс. Он чудак, но часто все делает, как надо. Я решил зайти к нему на сайт и изучил правдоподобность его намерений.
«Вы хотите просыпаться утром и думать, что будущее будет прекрасным — и для меня представляется так, что мы будем космической цивилизацией. Речь идет о вере в будущее и о том, что будущее будет лучше, чем прошлое. И я не могу представить себе ничего более захватывающего, чем отправиться туда и оказаться среди звезд».
Находясь в среднем на расстоянии 225 миллионов километров, Марс является одним из ближайших соседей Земли. Марс находится всего лишь в два раза дальше от Солнца, чем Земля, поэтому на нем все еще есть приличный солнечный свет.
Немного холодно, но мы можем его согреть. Его атмосфера в основном состоит из CO2 с небольшим количеством азота, аргона и некоторых других элементов, а это значит, что мы можем выращивать растения на Марсе, просто сжимая атмосферу (видимо Маск имеет ввиду азотные удобрения?).
Гравитация на Марсе составляет около 38% от земной, поэтому вы сможете спокойно поднимать тяжелые предметы и высоко прыгать. Кроме того, день удивительно близок к земному.
- Диаметр — 6,791 км.
- Продолжительность дня — 24 часа 37 минут.
- Сила притяжения — 38% Земного.
- Среднее расстояние от Земли — 225 Мкм (оно разнится от 50 до 400 Мкм [миллионов километров]).
- Возраст — 4,5 млрд лет.
Космический корабль Starship
В Starship самая мощная ракета-носитель из когда-либо созданных на земле, способная выводить на околоземную орбиту вес более 100 тонн (до 150 тонн многоразового использования и до 250 тонн одноразового использования).
Космический корабль SpaceX Starship и сверхтяжелая ракета — все вместе именуемые Starship — представляют собой полностью многоразовую транспортную систему, предназначенную для перевозки экипажа и грузов на околоземную орбиту, Луну, Марс и дальше в космос.
Система StarShip
- Высота 120 м.
- Диаметр 9 м.
- Грузоподъемность 100-250 т. (в зависимости от орбиты и типа груза).
Система состоит из самого корабля и первой ступени (ракеты-носителя):
Сам корабль Starship
Это полностью многоразовый космический корабль. Транспортное средство предлагает интегрированную секцию полезной нагрузки и способно перевозить пассажиров и грузы на околоземную орбиту, в планетарные пункты назначения и между пунктами назначения на Земле.
- высота 50 м.
- диаметр 9 м.
- топливная мощность 1200 т.
- тяга 1500 тс (*тонна-сила).
- грузоподъемность 100-150+ тонн.
Ракета носитель Super Heavy
Super Heavy — это первая ступень или ракета-носитель системы запуска Starship. Super Heavy, оснащенная 33 двигателями Raptor, работающими на жидком метане и жидком кислороде (CH4/LOX), является полностью многоразовой и после взлета, повторно войдет в атмосферу Земли, чтобы приземлиться на стартовой площадке.
- высота 69 м.
- диаметр 9 м.
- топливная мощность 3400 т
- тяга 7590 тс.
Обтекатель полезной нагрузки Starship имеет диаметр 9 м и высоту 18 м, что обеспечивает самый большой полезный объем полезной нагрузки среди всех текущих или разрабатываемых пусковых установок. Этот объем полезной нагрузки может быть использован как для экипажа, так и для груза.
- высота зоны полезной нагрузки 18 м.
- диаметр 9 м.
- объем 100 м3.
- полезная масса 100+ тонн.
Starship предназначен для доставки спутников дальше в космос, чем другие аппараты, а так же имеет более низкую стоимость запуска, чем у нынешних аппаратов Falcon, при этом имея отсек для полезной нагрузки больше, чем у любого эксплуатируемого или разрабатываемого в настоящее время аппарата, Starship создает возможности для новых миссий, включая миссии для телескопов, даже больших, чем Джеймс Уэбб.
Starship может доставлять как грузы, так и людей на МКС и обратно. Starship обеспечивает значительные возможности для космической деятельности. Кормовые грузовые контейнеры тоже могут вмещать различные полезные грузы.
Лунные миссии
Создание баз для поддержки будущих космических исследований требует перевозки большого количества грузов на Луну для исследований и развития пилотируемых космических полетов. Starship, в том числе, предназначен для перевозки этих строительных элементов и блоков.
Строительство городов на Марсе потребует доступной транспортировки значительного количества грузов и людей. Полностью многоразовая система Starship может использоваться для перемещения топлива в космосе для достижения этой цели и позволяет людям совершать длительные межпланетные полеты.
Starship войдет в атмосферу Марса со скоростью 7,5 километров в секунду и замедлится с помощью аэродинамики. Термозащита транспортного средства спроектирована таким образом, чтобы выдерживать многократные посадки с трением об атмосферу, но, учитывая, что транспортное средство будет входить в марсианскую атмосферу чрезмерно горячим, мы все же ожидаем некоторое разрушение экрана термозащиты (аналогично износу тормозной колодки).
Двигатель Raptor представляет собой многоразовый металоксовый (метан+кислород) двигатель, который приводит в действие систему запуска Starship. Двигатели Raptor начали летные испытания на прототипах ракет Starship в июле 2019 года, став первым когда-либо запущенным ракетным двигателем полнопоточного ступенчатого сгорания.
- диаметр 1,3 м.
- высота 3,1 м.
- тяга 230 тс (тонна-сила).
Вместе космический корабль Starship и ракета Super Heavy создают многоразовую транспортную систему, способную дозаправляться на орбите и использовать природные ресурсы Марса для дозаправки на поверхности Марса (если будут построены на Марсе заводы или аппараты по расщеплению и сжижению атмосферных газов).
- 01. Запуск И возврат бустера:
Starship запускается с ускорителем Starship Super Heavy. Ракета-носитель отделяется, возвращаясь на Землю.
02. Корабль прибывает на земную орбиту:
Звездолет выходит на орбиту Земли, а заправщик запускается, чтобы стыковаться со Звездолетом на орбите.
Корабль-танкер стыкуется со Starship, заправляет его и возвращается на Землю.
Как только Starship будет полностью заправлен, он начнет свое путешествие с околоземной орбиты вокруг Солнца и далее на Марс.
Когда Starship приземлится на Марсе, он будет дозаправлен с использованием местных марсианских ресурсов в виде H2O и CO2.
Когда Starship будет полностью заправлен топливом, он начнет взлет на Марсе и прямое возвращение на Землю.
Starship использует транспортные средства-заправщики (по сути, космический корабль Starship без окон) для пополнения космического корабля Starship на низкой околоземной орбите перед отправкой на Марс. Заправка на орбите позволяет перевозить до 100 тонн до Марса. Танкер имеет высокую вероятность возможности повторного использования и в нем обычно основная стоимость — это топливо, а стоимость кислорода и метана чрезвычайно низка.
Мнение Маска и ученых
Роботизированная добыча полезных ископаемых, которая может обеспечить водой и топливом, является ключом к развитию колонии на красной планете в течение следующих 30 лет.
Марс будет колонизирован людьми к 2050 году, если автономные процессы добычи полезных ископаемых быстро станут более коммерчески жизнеспособными.
Это мнение профессора Серкана Сайдама из Университета Нового Южного Уэльса в Сиднее, высказанное после посадки на Марс марсохода НАСА «Perseverance».
Ожидается, что Perseverance даст ответы на вопросы о том, существовали ли когда-либо формы жизни на красной планете. Так же он предназначен для решения задач будущих человеческих космических экспедиций.
Профессор Сайдам говорит, что основное внимание при создании колонии на Марсе будет уделяться поиску воды, а также возможностям добывать и обрабатывать эту воду с помощью роботов еще до того, как люди начнут туда прилетать.
Все дело в воде, — говорит профессор Сайдам. — Получив воду, мы сможем использовать ее для жизнеобеспечения, а также сможем выделить из нее водород для использования в качестве источника энергии.
Процесс размещения людей на Марсе будет заключаться в том, чтобы отправить туда аппарат и сначала производить воду с помощью роботов, а затем получить возможность извлекать водород, чтобы подготовить энергию до прибытия людей.
Инновации в робототехнике и автономных системах, безусловно, важны для того, чтобы вопросы воды и водорода были закрыты.
«На данный момент у нас нет возможности это сделать. Ведутся значительные исследовательские усилия, особенно здесь, в UNSW, в рамках ACSER (Австралийский центр исследований космической техники). Как лучше это все организовать, также зависит от того, сколько, предполагаемо, людей будет жить на Марсе. 5, или 5000, или 50 000, или даже больше?»
Предприниматель Илон Маск заявил, что он уверен, что к 2050 году на Марсе будет город с населением 1 миллион человек. Он по частям и люди будут доставлены туда на 1000 звездолетов, произведенных его предприятием — SpaceX. Он строит планы по запуску ракет — до трех штук в день!
Профессор Сайдам говорит, что это может быть нереалистично в данный период времени, но признает, что потребность в путешествиях и потенциальная колонизация Марса — это то, что необходимо для стимулирования необходимых технологических разработок.
«Я думаю, что общее направление развития технологий готово, и у нас уже есть знания, но главная проблема заключается в том, чтобы сфокусироваться».
Это более важный вопрос: Почему бы нам не сделать это уже на земле? Почему мы до сих пор используем людей для физической работы в шахтах? У нас огромный опыт в майнинге (добыче полезных ископаемых), но мы по-прежнему сильно зависим от людей.
Одна проблема в том, что спроса нет. Чтобы компании участвовали в разработке таких продуктов (для миссий на Марс), они должны иметь возможность получать полезные ископаемые или что-то, что можно использовать для производства товаров, а затем продавать это.
На данный момент все это просто затраты, и компании в это вкладываться не будут.
Однако это может начать меняться. United Launch Alliance, совместное предприятие Lockheed Martin и Boeing, которые вложили значительные средства в ракеты, используемые для запуска космических кораблей, публично объявили, что будут платить 500 долларов за килограмм топлива, полученного из воды, поставленного на Луну. Цена возрастает до 3000 долларов за килограмм, если топливо будет доступно на низкой околоземной орбите.
«Это немедленно создает рынок», — говорит профессор Сайдам. «Кроме того, если Илон Маск сделает то, что говорит, и отправит людей на поверхность Марса через 20 лет, то это также создаст рынок.»
— Я верю, что колония на Марсе появится, но не сейчас. Между 2040 и 2050 годами это более возможно. Это может произойти и быстрее по причине технологических достижений, которые могут снизить затраты, или по причине возникшей сильной мотивации со стороны компаний.
Я думаю, что в первую очередь мы протестируем эти планы на Луне, создадим там заводы по обработке материала из среды, создадим там колонию. В таком случае мы сможем использовать Луну как заправочную станцию, чтобы добраться до Марса и дальше.
«Но уже до 2050 года, я думаю, у нас будут поселения и на Луне, и на Марсе».
Есть вопросы? Пишите мне:
Канал и чатик. Туда выкладываю статьи VC и то, чего нет в VC. Мысли, идеи, опыт
Илон Маск собрался покорить Марс. И вот как он это сделает
Возвращаемая ракета Starship компании SpaceX взорвалась при посадке. Но основатель и главный инженер космической корпорации Илон Маск доволен: все необходимые данные для будущей экспедиции на Марс в ходе запуска были получены. Ранее он заявлял, что первый человек сможет отправиться на эту планету через шесть лет, а при благоприятном раскладе — уже через четыре года. Для этого компания работает над созданием самого крупного и грузоподъемного пилотируемого космического корабля в истории. Рассказываем, зачем Илон Маск хочет переселить на Марс миллион человек и как они будут там обустраиваться.
Почему именно Марс
Марс — ближайшая к Земле планета, на которой не очень жарко, но и не слишком холодно по сравнению с другими планетами Солнечной системы. Кроме того, сутки на Красной планете длятся почти столько же, сколько на Земле — 24 часа 39 минут. При этом год там продолжается 687 дней, но сезоны сменяются привычным для землян образом, что должно помочь колонистам приспособиться к новому месту обитания.
Система для межпланетных полетов
Межпланетные путешествия — одна из главных целей SpaceX. Вопрос колонизации Марса не давал покоя американскому предпринимателю еще в двухтысячных, когда он только открывал компанию по производству космической техники. Маск утверждал, что охват жизнью нескольких планет, в частности этой, может служить защитой от угрозы исчезновения человечества.
План создания «Межпланетной транспортной системы» (ITS) для полетов к Марсу бизнесмен представил на Международном конгрессе по аэронавтике в 2016 году. К тому моменту работа над ней уже велась. Ввести систему в эксплуатацию компания запланировала примерно на 2026 год. Маск намерен доставить на Красную планету в общей сложности миллион человек.
Иллюстрация старта ракеты на Марс. Фото: SpaceX
С 2002 года проект сменил множество названий. В разное время основатель SpaceX планировал использовать для межпланетных путешествий сверхтяжелые носители Falcon XX и Big Falcon Rocket, которые входили сначала в «Марсианскую колониальную транспортную систему» (Mars Colonial Transport), позднее переименованную в «Межпланетную транспортную систему», или ITS. В прошлом году проект Big Falcon Rocket превратился в пару из возвращаемой первой ступени Super Heavy и дозаправляемого корабля Starship или заправочного танкера. Для упрощения весь проект целиком тоже называется Starship.
Илон Маск подсчитал, что если построить около сотни кораблей Starship, и каждый из них будет доставлять на орбиту 100 тонн груза, то пропускная способность достигнет 10 миллионов тонн полезной нагрузки в год. По его оценке, сейчас все существующие космические аппараты доставляют на орбиту около 500 тонн полезного груза ежегодно.
Корабль
Обычно все ступени ракет выбрасывают — на Землю возвращается только спускаемый аппарат с людьми. Но SpaceX рассчитывает, что все части системы будут возвращаться на Землю для повторной эксплуатации: и первая ступень — Super Heavy, и вторая — корабль или танкер. Starship рассчитан на многократное повторное использование и сможет летать в космос до трех раз в сутки с перерывами на обслуживание и дозаправку. Один корабль сможет совершать около тысячи полетов в год.
Иллюстрация космического корабля для полета на Марс. Фото: SpaceX
SpaceX разрабатывает огромный, по нынешним меркам, корабль, длиной 50 метров, способный брать на борт по 100-200 человек. В нем будут и каюты, и рестораны, спортивные залы и другая привычная для землян инфраструктура. Starship будет оснащен шестью двигателями «Раптор», которые работают на смеси жидкого метана и жидкого кислорода. Чтобы преодолеть земное притяжение, гиганту потребуется сверхтяжелая ракета Super Heavy, оснащенная 31 «Раптором».
Как будет проходить полет
Для отправки кораблей на Марс Маск хочет использовать орбитальные синхронизации — период, когда расстояние между Марсом и Землей самое удачное для полета. Это позволит использовать меньше топлива. Такое явление происходит примерно каждые 26 месяцев.
Иллюстрация отстыковки ракетного блока. Фото: SpaceX
План же полета на Марс таков: ракета, стартуя с Земли, выводит марсианский космический корабль на низкую орбиту. Разгонный блок с двигателями самостоятельно возвращается обратно на космодром. К нему или к другому разгонному блоку присоединяют корабль-танкер, заполненный топливом. Он выходит на орбиту, стыкуется с марсианским кораблем и заправляет его. После полной заправки корабль отправляется на Марс, а танкер на Землю. Американский бизнесмен рассчитывает, что марсианские корабли смогут находиться на орбите Земли какое-то время — ждать заправки или благоприятного расположения двух планет.
Ожидается, что переселенцы первой волны потратят на полет к Марсу от 80 до 150 дней, но в будущем, как обещает Маск, время перелета можно будет сократить до 30 дней.
Как колонисты будут жить на Марсе
Перед тем, как люди полетят на Марс, туда отправят несколько беспилотных кораблей и оборудование. Первая миссия Starship с экипажем, члены которого станут первыми колонизаторами планеты, намечена на 2024-2026 годы. Их задача — развернуть на поверхности планеты базу и подготовить плацдарм для будущих поселенцев, которые продолжат расширять колонию и ждать следующих колонизаторов, и так далее.
Сначала переселенцы будут жить в ракетах, а затем — под стеклянными куполами, поскольку процесс изменения условий окружающей среды займет очень долгое время. При этом Илон Маск не скрывает, что на начальном этапе возможны различные внештатные ситуации, поэтому добровольцы, которые первыми захотят отправиться на Марс, должны понимать, что могут умереть в любой момент.
Планируется, что по прилету первым делом колонисты займутся добычей водяного льда, который находится под поверхностью, строительством завода по производству метана и кислорода из местной воды, а также углекислого газа, добываемого из атмосферы.
По словам Илона Маска, на красной планете не будут действовать земные законы: колонисты смогут установить собственные правила на основе принципов самоуправления.
По подсчетам миллиардера, для создания поселения на Марсе потребуется построить и запустить около тысячи ракет Starship, а на развитие инфраструктуры уйдет до 20 лет.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Маск допустил появление «процветающей базы» на Марсе через 15 лет
Американский предприниматель, основатель компаний Tesla и SpaceX Илон Маск выразил надежду на появление «процветающей базы» на Марсе через 15 лет. Об этом он написал на своей странице в X (ранее — Twitter).
К своему сообщению бизнесмен прикрепил пост SpaceX о том, что 15 лет назад 29 сентября компания запустила двухступенчатую ракету-носитель легкого класса Falcon 1. Она стала первой частной ракетой-носителем с жидкостными двигателями, которая вывела полезную нагрузку на околоземную орбиту.
«Будем надеяться, что через 15 лет на Марсе появится процветающая база!» — написал Маск. Ранее он заявлял, что высадка на Марс может произойти в течение десяти лет.
Глава NASA Билл Нельсон не исключил высадку человека на Марс к 2040 году. «В 2040 году — осталось всего 17 лет. Чтобы добраться до Луны, нужно три-четыре дня, но Марс намного дальше», — отмечал он. Путешествие на Марс, по словам Нельсона, займет семь-восемь месяцев.
После высадки астронавты должны будут провести там несколько лет, пока расположение планет не позволит отправиться в обратное путешествие продолжительностью от шести до восьми месяцев, полагает глава NASA.
Маск допускал, что первая грузовая миссия отправится к Марсу в 2022 году, а к 2050-му там будет построен город с населением 1 млн человек. Освоение Марса, по мнению бизнесмена, стоит ускорить до начала третьей мировой войны, чтобы «сохранить там семена человеческой цивилизации» и «потом все создать заново, перескочив сразу через темные времена».
Все, что Илон Маск рассказал о планах по колонизации Марса
Маск собирается вложиться в создание нового парка космических аппаратов SpaceX. Ракеты Falcon 9, Falcon Heavy и космический корабль Dragon он назвал устаревшими.
SpaceX сосредоточит все свои ресурсы на разработке новой ракеты-носителя. Ее кодовое название — Big Fucking Rocket ( сокращенно — BFR), и она будет находиться в связке с транспортным кораблем, формируя Межпланетную транспортную систему ( МТС). «Для этого мы задействуем доходы, полученные от запуска спутников и обслуживания космической станции», — говорит Маск.
Компания серьезно взялась за развитие BFR. Длина ракеты составит 48 м, сухая масса — 85 тонн, а масса топлива — 1100 тонн. Транзитная конфигурация для Марса включает 40 кают и большое общее помещение, центральное хранилище, камбуз и солнечное убежище. Топливный бак будет содержать 240 тонн CH4. В кислородном резервуаре содержится 860 тонн жидкости O2.
BFR может использоваться для запуска спутников, уборки космического мусора или обслуживания МКС. Ракета Falcon 9 уже выполняет некоторые из этих задач, но Маск говорит, что в итоге компания ограничится МТС. Ракета BFR сможет отправиться на Луну и обратно без местного производства ракетного топлива, что позволит создать лунную базу. «Это 2017 год. У нас должна быть лунная база», — говорит Маск.
К 2022 году на Марсе должны высадиться два грузовых судна. Они подтвердят наличие водных ресурсов, выявят опасности, разместят энергетическое и горнодобывающее оборудование и инфраструктуру жизнеобеспечения для будущих полетов. В 2024 году на Красную планету отправятся два корабля с экипажем, который доставит больше оборудования и предметов снабжения, создаст завод по производству ракетного топлива и построит базу для подготовки к расширению колонии.
Supporting the creation of a permanent, self-sustaining human presence on Mars. https://t.co/kCtBLPbSg8 pic.twitter.com/ra6hKsrOcG— SpaceX (@SpaceX) 29 сентября 2017 г.
Запуск грузов на МТС будет довольно дешевым, так как ракета и космический корабль будут полностью перерабатываемой системой ( в отличие от Falcon 9, который может повторно использоваться лишь на 70−80%). Тем не менее, SpaceX по-прежнему будет держать Falcon 9 и Falcon Heavy на случай, если клиенты захотят работать с проверенными транспортными средствами.
Предполагалось, что компания SpaceX начнет отправлять астронавтов на МКС уже в этом году. Теперь сроки перенесли на 2018−2019 годы. Между тем, SpaceX обещал запустить свою новую тяжелую ракету Falcon Heavy в 2013 году. Ракета еще не летала, хотя Маск сказал, что она должна стартовать до конца года. «Сделать ее было намного сложнее, чем я ожидал», — признался Маск.
Маск хочет использовать ракеты SpaceX для путешествий на Земле. Они будут летать из Нью-Йорка в Шанхай за 39 минут. «Большинство дальних перелетов будут занимать менее чем полчаса, — говорит Маск. — Если мы строим эту вещь, чтобы отправиться на Луну и Марс, то почему бы не путешествовать на ней в другие места на Земле?»