Czy podróż na Marsa jest możliwa?

Mars to jedna z planet rozpatrywanych jako potencjalny cel kolonizacyjny i najbliższa względem Ziemi, na jaką mogą mieć miejsce loty załogowe. Dlaczego więc pytanie przewodnie sformułowane jest w ten sposób? Otóż podróże kosmiczne obwarowane są wieloma zagrożeniami, a odległość to nie jedyny problem jaki należy pokonać, zanim ludzie będą mogli podbić czerwoną planetę. Czasem okazuję się jednak, że nawet z pozoru nierozwiązywalne problemy znajdują marzycieli, którzy chcą im stawić czoła. W jaki sposób? O tym, jak ludzie chcą odbyć podróż na Marsa dowiecie się z lektury tego artykułu.

Dlaczego podróż na Marsa nie jest tak oczywista?

Popularna wśród większości ludzi jest opinia, że następnym krokiem w podboju kosmosu, po zwiedzeniu Księżyca, jest właśnie załogowa wyprawa na Marsa. Jednym z częstych uzasadnień dla misji załogowej jest fakt, że człowiek mógłby wykonać znacznie więcej zadań niż zdalnie sterowane roboty. Mimo tego, że Mars jest bardziej odległy od Wenus, to ta druga nie jest rozpatrywana jako cel wypraw. Jest tak dlatego, że temperatura na jej powierzchni sięga aż 460 stopni Celsjusza.

Odległość jaka dzieli Ziemię od Marsa powoduje jednak, że misja taka byłaby dużo bardziej ryzykowna i kosztowna niż odbywające się w ubiegłym wieku loty na Księżyc. Niezbędne jest bowiem przygotowanie zapasów oraz paliwa na okres kilku lat. Kolejne niekorzystne czynniki to obecność promieniowania kosmicznego i słonecznego oraz długotrwałe przebywanie w odosobnieniu, które jest niekorzystne dla ludzkiej psychiki.

Wczesne plany wobec misji załogowej na Marsa

Warto wiedzieć, że podróż na Marsa była marzeniem ludzi na długo przed zdobyciem Księżyca. Już w 1952r. Werner von Braun przedstawił pionierską wizję lotu z 70-osobową załogą na pokładzie 10 olbrzymich statków, którzy mieliby odbyć trwającą trzy lata podróż na tę planetę. Kilka lat później powstała również sowiecka wersja tego pomysłu, określana jako MPK. Na początek realizacji tego pomysłu należało jednak poczekać do początku bieżącego wieku. W styczniu 2004r. ówczesny prezydent USA George W. Bursh oznajmił inicjatywę eksploracji kosmosu przez człowieka. Zakładała ona kolejne loty na Księżyć oraz sugestię wysłania człowieka na Marsa w bardziej odległej przyszłości.

Jego następca, Barrack Obama w 2010r. określił nową wizję eksploracji kosmosu, opartą na zarzuceniu lotów na naszego naturalnego satelitę, na rzecz tych na orbitę Marsa i samą czerwoną planetę. Przez ten czas NASA opracowało wiele projektów dotyczących potencjalnej realizacji misji. Określano między innymi liczbę rakiet, sposób przeprowadzenia lotu oraz zadania dla poszczególnych obiektów.

Aktualne spojrzenie na podróż na Marsa

Współczesne kalkulacje, środowisk powiązanych z agencjami rządowymi, opisują potencjalny czas lotu na Marsa na lata 40. obecnego wieku. Tak duża odległość czasowa spowodowana jest wieloma czynnikami. Przede wszystkim chodzi o ryzyko związane z czasem trwania misji. Kilkuletni pobyt poza Ziemią oznacza, że konstrukcja wykorzystanych do tego celu rakiet musi zapewnić astronautom pewne bezpieczeństwo. Systemy podtrzymywania życia, będą musiały przez ten okres pozostać całkowicie bezawaryjne. Nie wspominając już o tym, że nie można sobie pozwolić na usterkę w zakresie dostarczania pożywienia, czy dostępu do kosmicznej „toalety”. Do zakończenia misji mógłby się przyczynić nawet prozaiczny z ziemskiego punktu widzenia problem, jak chociażby zatkanie obwodu odpowiadającego za utylizację odchodów.

Z tego też powodu, zanim dojdzie do faktycznej próby przetransportowania człowieka na Marsa, niezbędne jest opracowanie systemów względnie „niezawodnych”. Pomóc w tym mają planowane na okres od połowy lat 20. misje poza otoczenie Ziemi np. na pobliskie planetoidy czy na powierzchnię Księżyca. Ich długość opiewałaby na kilkadziesiąt dni do nawet kilku miesięcy. Na lata 30. planowany jest lot w kierunku Fobosa – będącego jednym z księżyców Marsa. Głównym celem tych wypraw miałoby być dopracowanie krytycznych dla takich lotów systemów, na tyle, aby ryzyko związane z dłuższą podróżą było akceptowalne. Przejście tych etapów pośrednich pozwoli na rozwój technologii, bez nieakceptowalnie wysokiego ryzyka utraty ludzi, czy kilkuletnich przerw w lotach załogowych.

Pomysł Elona Muska

Przy temacie podróży kosmicznych nie sposób zapomnieć o pionierze podróży kosmicznych, twórcy Space Ex, PayPala czy Tesli. Choć jego wystąpienia brzmią abstrakcyjnie, to młody przedsiębiorca codziennie udowadnia, że nawet najbardziej nierealne pomysły mogą być zrealizowane w rzeczywistości. Nie inaczej i w tym przypadku jego wystąpienie na Międzynarodowym Kongresie Astronomicznym w Guadalajara w Meksyku odbiło się szerokim echem w środowisku astronomicznym. Trudno się dziwić, bo wejście w życie jego planów mogłoby całkowicie odmienić dotychczasowe postrzeganie podróży kosmicznych. Musk swoją prezentację rozpoczął od pokazania szacunkowego kosztu konwencjonalnego lotu jednego człowieka na marsa – 10 miliardów dolarów. Taka kwota według niego byłaby niezbędna ze względu na, jak ocenia, stosowanie przestarzałych technik oraz dawnego podejścia do lotów załogowych. Jego korzenie znajdują się jeszcze głęboko w latach 60. kiedy to loty na księżyc były elementem Zimnej Wojny, a kosmiczny wyścig między mocarstwami był wspomagany nakładami finansowymi, które we współczesnych warunkach brzmią niedorzecznie wysoko.

Szok wywołała jednak koszt jaki zasugerował w swoim projekcie przedsiębiorca. Stwierdził on, że wystarczy zaledwie 200 tys. dolarów za jedną osobę. Swój pogląd oparł na czterech elementach, których spełnienie umożliwiłoby tak drastyczną minimalizację kosztów. Jest to przede wszystkim możliwość ponownego wykorzystania pojazdu kosmicznego, sposobność zatankowania go orbicie, dobranie odpowiedniego rodzaju paliwa oraz finalnie jego produkcja na Marsie.

Statek, który może podbić Marsa

Musk zaprojektował pojazd kosmiczny, opierający się na największej tego typu konstrukcji jaką dotychczas zbudowano. Rakieta ta ma być wyższa od Saturna V, który wynosił na orbitę misję Apollo, a także znacznie potężniejsza. Jej ciąg startowy ma być niemalże cztery razy większy od legendarnej poprzedniczki. Co jednak najistotniejsze – ma być to konstrukcja wielokrotnego użytku. Podczas pierwszego startu rakieta ma wynieść na niską, ziemską orbitę parkingową statek właściwy, który potem będzie leciał na Marsa. Następnie człon nośny rakiety ma dokonać powrotu na Ziemię, gdzie zostanie na nim umieszczony zbiornik z paliwem. Odbywa się kolejny start i już na orbicie dochodzi do tankowania statku. Rakieta nośna oraz zbiornik powracają na powierzchnię planety, a statek powietrzny wyrusza w podróż na Marsa rozpędzając się do prędkości 100.000 km/h.

Pojemność statku również robi piorunujące wrażenie, miałby on zabierać aż 100 osób; nie jak dotychczasowo zaledwie kilka. Zwiększenie możliwości transportowych to również istotny element redukcji kosztów – załadunek rzędu 450 ton, możliwość wykorzystania rakiety nośnej nawet 1000 razy, a statku marsjańskiego kilkanaście, ma być sposobem na nieprawdopodobne dotychczas obniżenie kosztów. Dotychczasowo niemalże wszystkie elementy wykorzystywane do lotów kosmicznych były jednorazowe.

Czy Musk poleci na Marsa szybciej od NASA?

Musk uważa, że jeżeli uda się wprowadzić te wszystkie aspekty w życie, to podróż na Marsa potrwa zaledwie od 30 do 80 dni. Jednym z problemów, które stoją przed młodym pionierem jest kwestia lądowania. Dotychczasowo wszystkie statki lądujące na marsie były hamowane przy pomocy spadochronów. Projekt SpaceX zakłada wykorzystanie do tego pracy silników, co mogłoby spowodować przeciążenie rzędu 4-6g. Po wylądowaniu na powierzchni Marsa niezbędne stanie się wytworzenie paliwa. Ze względu na ten czynnik, ów statek ma być napędzany mieszaniną metanu i tlenu. Oba te pierwiastki można będzie z łatwością wytworzyć na Czerwonej Planecie, a zasoby surowców na jej powierzchni są bardzo obszerne. Wytworzenie paliwa na drogę powrotną na miejscu pozwoli na niebotyczną oszczędność, dlatego, że aby zabierać wystarczającą jego ilość z Ziemi statek musiałby być pięciokrotnie cięższy.

Zdaniem Elona Muska wprowadzenie tych rozwiązań w życie pozwoli nie tylko na wysłanie pierwszych ekspedycji, ale również zasiedlenie planety i jej terraformowanie. W roztaczającej się pośród jego myśli wizji będzie można w ten sposób przewieźć na Marsa milion osób, które stworzą drugi dom dla ludzkości. Najciekawsze jednak jest to, że Musk chce wykonać pierwszy taki lat na Marsa już w 2022 roku! Początkowo w planach jest wysłanie pierwszego, testowego bezzałogowego statku, a już trzy lata później na Marsa mieliby polecieć ludzie. Czy utalentowany przedsiębiorca może okazać się szybszy od rządowych agencji?