На чем улететь на Марс, а главное - как оттуда вернуться? У SpaceX есть решение.

Скриншот с презентации SpaceX

На сегодняшний день мы с вами можем смело (и гордо) называть себя полукосмической цивилизацией: за прошлый год по всему миру было проведено 83 успешных ракетных запуска, что не так уж и мало (один запуск каждые 4-5 дней). Мы прочно обосновались на околоземной орбите, вглядываемся в космический горизонт орбитальными телескопами, направляем научное оборудование практически ко всем планетам. Единственное, в чем нам пока нечем похвастаться - пилотируемая космонавтика.

Конечно, люди постоянно находятся в космосе - экипаж Международной Космической Станции составляет до 5 человек, но кружится станция на высоте около 400 км от поверхности земли (меньше, чем от Москвы до Воронежа). И наша вылазка на другое небесное тело - полеты Аполлонов на Луну с 1969 по 1972 годы, так и осталась единственной и неповторимой.

Причина таких редких полетов людей в космос очевидна: пилотируемая космонавтика - это очень дорого. Во-первых необходимо тащить с собой системы жизнеобеспечения. Во-вторых, желательно вернуть космонавтов обратно, и если с МКС они просто ныряют на дно воздушного океана, то с той же Луны надо взлететь, сойти с орбиты, выйти на околоземную, и только потом приземлиться. Для того чтобы всё это запустить и вернуть обратно нужно огромное количество топлива. Тяжеловес №1 на сегодняшний день, американская ракета-носитель Сатурн-5, весит почти 3000 тонн, при полезной нагрузке 141 тонна (менее 5% от общей массы), все остальное - разгонные ступени и топливо.

Ракета Сатурн-5 с кораблем Аполлон-4 перед запуском. Фото: NASA.

Но как бы дороги ни были пилотируемые пуски - без них большого шага в космос пока не предвидится. Ни одна автоматическая станция не заменит человека даже в смысле банального сбора образцов грунта. Первые люди на Луне Нил Армстронг и Эдвин Олдрин притащили на землю сундук с 20кг реголита и камней, против 160гр привезенных нашей автоматической станцией. А уж человеческий мозг пока точно ничем не заменить, а он на далеких (и не очень) планетах будет очень даже востребован.

Так что пока нейробиологи с программистами моделируют нервную систему червей в надежде когда-нибудь добраться и до нашего мозга, ракетостроители думают, как снова вернуть человека в космос. Одним из ярчайших адептов пилотируемых межпланетных перелетов является Илон Маск - основатель PayPal, Tesla и конечно SpaceX.

В данный момент последнее детище Маска регулярно запускает ракеты со спутниками и грузами для МКС, так что человек этот в полной мере может считаться экспертом в области ракетостроения (конечно, не в смысле конструирования). С самого появления SpaceX, Илон Маск обозначил долгосрочную цель компании - колонизация марса. В конце сентября прошла презентация нового концепта сверхтяжелой ракеты BFR - ядра транспортной инфраструктуры для межпланетных перелетов.

Ракета BFR по сравнению с человеком. Скриншот с презентации SpaceX

Проект очень интересный и похоже, вполне реализуемый. При общей массе 4400 тонн эта двухступенчатая ракета должна выводить на орбиту до 250 тонн полезной нагрузки. Как и во всех ракетах компании, обе ступени BFR - многоразовые. Пожалуй, главная фишка проекта - ракета должна летать на метане. Этот газ существенно уступает по калорийности любому существующему на сегодняшний день ракетному топливу, поэтому его понадобится существенно больше. Зато метан (а заодно и кислород в качестве окислителя) можно синтезировать прямо из воды и углекислого газа:

2*H₂O + CO₂ -> CH₄ + 2*O₂

И первого (в виде льда) и второго (в атмосфере) компонента на Марсе имеется в достатке, поэтому нет нужды тащить туда тысячи тонн топлива для возврата кораблей на землю.

При этом, Маск обещает сделать ракету коммерчески успешной для использования и в околоземном пространстве. По его словам стоимость запуска будет дешевле, а грузоподъемность выше, чем для любого аналога из существующих на сегодняшний день. И добиться этого Маск планирует за счет массовости запусков: помимо наращивания объемов запусков коммерческих спутников анонсирована транспортная система, позволяющая добраться с одного континента на другой за полчаса.

Серьезность намерений по созданию ракеты подтверждает тот факт, что она должна будет заменить все модели, которые сегодня есть в распоряжении SpaceX, уже к 2020 году. Первый полет на Марс (пока беспилотный) планируется в 2022 году - сразу 2 ракеты с грузом для будущих миссий отправятся к красной планете. Давайте пожелаем удачи этому авантюристу!

Статьи о науке и космосе простым языком.
Не забудьте подписаться.