Elon Musk nebol nikdy taký, ktorý si udržal svoje dlhodobé plány pre seba. Okrem vývoja opakovane použiteľných rakiet, elektrických automobilov a revolučnej slnečnej energie sa v priebehu svojho života dosť venoval otázke založenia kolónie na Marse. Cieľom nie je nič iné ako zabezpečenie prežitia ľudskej rasy vytvorením „záložného umiestnenia“ a vyžaduje seriózne plánovanie a architektúru.
Tieto a ďalšie aspekty misie, ktorú navrhol Musk na Mars, boli načrtnuté v eseji s názvom „Urobiť z človeka viac planétový druh“, ktorý bol uverejnený v júnovom čísle časopisu Nový priestor, Príspevok je zhrnutím prezentácie, ktorú predniesol na 67. výročnom zasadnutí Medzinárodného astronautického kongresu, ktorý sa konal od 26. do 30. septembra 2016 v mexickom Guadalajare.
Autorom príspevku bol Scott Hubbard, konzultačný profesor na Stanfordskej univerzite a šéfredaktor Newspace, a obsahuje všetok materiál a snímky z pôvodnej prezentácie spoločnosti Musk. Vo vnútri sú obsiahnuté Muskove myšlienky o tom, ako sa dá dosiahnuť kolonizácia Marsu v tomto storočí a aké problémy treba riešiť.
Patria sem náklady na posielanie ľudí a užitočné zaťaženie na Mars, technické podrobnosti o rakete a vozidle, ktoré by cestu uskutočnili, a možné rozpisy nákladov a časové harmonogramy. Ale samozrejme sa venuje aj kľúčovým filozofickým otázkam - „Prečo ísť?“ a „Prečo Mars?“
Riešenie tejto prvej otázky je jedným z najdôležitejších aspektov prieskumu vesmíru. Pamätáte si na ikonický prejav Johna F. Kennedyho „Vyberieme si ísť na Mesiac“? Táto reč nebola zďaleka iba vyhlásením zámeru, ale bola správou Kennedyho ospravedlnením pre všetok čas, energiu a peniaze, ktoré sa zaviazala k programu Apollo. Kennedyho prejav ako taký zdôrazňoval predovšetkým to, prečo bol cieľom vznešený podnik.
Pri pohľade na Mars, Musk zasiahol podobný tón, zdôrazňujúc prežitie a potrebu ľudstva expandovať do vesmíru. Ako uviedol:
„Myslím, že v skutočnosti existujú dve základné cesty. História sa bude bifurkovať dvoma smermi. Jedna cesta je, že zostaneme navždy na Zemi a potom dôjde k nejakej prípadnej zániku. Nemám okamžité proroctvo doomsday, ale história nakoniec naznačuje, že dôjde k nejakej udalosti doomsday. Alternatívou je stať sa kozmickou civilizáciou a viac planétovým druhom, ktorý, ako dúfam, súhlasíte, je tou správnou cestou. “
Pokiaľ ide o to, čo robí z Marsu prirodzenú voľbu, bolo to o niečo ťažšie predať. Je pravda, že Mars má veľa podobností so Zemou - a preto sa často nazýva „Zemský dvojča“ - čo z neho robí zaujímavý cieľ pre vedecký výskum. Má však aj dosť výrazné rozdiely, vďaka ktorým sa dlhodobé pobyty na povrchu zdajú byť menej atraktívne. Tak prečo by to bola prirodzená voľba?
Ako Musk vysvetľuje, blízkosť s tým má veľa spoločného. Iste, Venuša je bližšie k Zemi a približuje sa k 41 miliónom km (25 476 219 mi) v porovnaní s 56 miliónmi km (3 4796 787 míľ) s Marsom. Nepriateľské prostredie Venuše je však dobre zdokumentované a zahŕňa veľmi hustú atmosféru, dostatočne horúce teploty na to, aby sa rozpustil olovo a dážď s kyselinou sírovou! Ortuť je príliš horúca a bez vzduchu a jovianske mesiace sú veľmi ďaleko.
To nám dáva iba dve možnosti do blízkej budúcnosti, pokiaľ ide o pižmo. Jedným z nich je Mesiac, ktorý bude pravdepodobne mať v nadchádzajúcich rokoch trvalé vyrovnanie. V skutočnosti medzi ESA, NASA, Roscosmos a Chines National Space Administration nie je dostatok plánov na vybudovanie mesačnej základne, ktorá bude slúžiť ako nástupca ISS.
Ale v porovnaní s Marsom je menej bohatý na zdroje, nemá atmosféru a predstavuje významný prechod do gravitácie (0,165%) g v porovnaní s 0,376 g) a dĺžka dňa (28 dní oproti 24,5 hodiny). Tu leží najväčší dôvod, prečo ísť na Mars, čo je skutočnosť, že naše možnosti sú obmedzené a Mars je najviac podobný Zemi zo všetkých telies, ktoré sú v súčasnosti dostupné.
Musk navyše prispieva k tomu, že kolonisti by mohli začať proces terraformovania, aby sa časom stal ešte viac podobným Zemi. Ako uvádza (tučným písmom sa zdôrazňuje):
„V skutočnosti teraz veríme, že skorý Mars bol veľmi podobný Zemi. Ak by sme mohli Mars zohriať, opäť by sme mali hustú atmosféru a tekuté oceány. Mars je asi z polovice vzdialený od Slnka ako Zem, takže má stále slušné slnečné svetlo. Je trochu zima, ale môžeme ju zohriať. Má veľmi užitočnú atmosféru, ktorá, predovšetkým CO2 s obsahom dusíka a argónu a niekoľko ďalších stopových prvkov, znamená, že na Marse môžeme pestovať rastliny iba kompresiou atmosféry.
"Bolo by celkom zábavné byť na Marse, pretože by ste mali gravitáciu, ktorá je asi 37% gravitácie Zeme, takže by ste mohli zdvíhať ťažké veci a viazať sa okolo seba." Okrem toho je tento deň pozoruhodne blízko dňa Zeme. Potrebujeme iba zmeniť populáciu, pretože v súčasnosti máme na Zemi sedem miliárd ľudí a na Marse žiadne. ““
Samozrejme sa nedá očakávať, že sa uskutoční žiadna misia bez dôležitého vozidla. Musk preto na každoročnom stretnutí IAC odhalil plány svojej spoločnosti na medziplanetárny dopravný systém. Aktualizovaná verzia Mars Colonial Transporter (o ktorej Musk začal hovoriť v roku 2012), bude ITS pozostávať z dvoch hlavných komponentov - opakovane použiteľného raketového zosilňovača a medziplanetárnej kozmickej lode.
Proces prechodu na Mars s týmito komponentmi zahŕňa niekoľko krokov. Najskôr vzlietnu raketová loď a kozmická loď a vesmírna loď sa dostane na obežnú dráhu. Ďalej, zatiaľ čo kozmická loď preberá parkovaciu obežnú dráhu, posilňovač sa vráti na Zem, aby sa mohol načerpať pomocou cisternového plavidla. Toto vozidlo má rovnakú konštrukciu ako vesmírna loď, ale namiesto nákladných oblastí obsahuje palivové nádrže.
Tanker je potom vypustený na obežnú dráhu s posilňovačom, kde sa stretne s kozmickou loďou a natankuje ho na cestu na Mars. Celkovo bude tanker s pohonnými hmotami trvať od troch do päťkrát hore, aby vyplnil nádrže kozmickej lode, keď je na obežnej dráhe. Musk odhaduje, že čas medzi vypustením kozmickej lode a obnovením lode môže byť až 20 minút.
Tento proces (ak sa pižmo dostane do cesty) by sa rozšíril o viac vesmírnych lodí, ktoré cestujú na Mars a z Marsu každých 26 mesiacov (keď sú Mars a Zem najbližšie k sebe):
„Nakoniec by ste mali mať na obežnej dráhe viac ako 1 000 alebo viac kozmických lodí. Preto by sa flotila Mars Colonial hromadne odchýlila. Je zmysluplné načítať kozmické lode na obežnú dráhu, pretože na to musíte mať 2 roky, a potom môžete často použiť posilňovač a tanker, aby ste z nich dostali naozajstné opätovné použitie. S kozmickou loďou získate menšie opätovné použitie, pretože musíte zvážiť, ako dlho to potrvá - možno 30 rokov, čo by mohlo byť najviac 12 - 15 letov kozmickej lode. “
Z hľadiska štruktúry rakety by pozostával z moderných vonkajších palivových nádrží z uhlíkových vlákien, ktoré by sa spoliehali na autogénny systém natlakovania. To znamená, že palivo a kyslík sa splynujú prostredníctvom výmeny tepla v motore, ktorý by sa potom použil na natlakovanie nádrží. Je to omnoho jednoduchší systém, než aký sa v súčasnosti používa pre raketu Falcon 9.
Posilňovač by použil 42 motorov Raptor usporiadaných v sústredných krúžkoch na vytvorenie ťahu. Pri 21 motoroch vo vonkajšom krúžku, 14 vo vnútornom kruhu a siedmich v stredovom zoskupení by mal posilňovač odhadovaný zdvih 11 793 metrických ton (13 000 ton) - 128 MegaNewtonov a vákuový ťah 12 714 metrických ton (14,015 ton) alebo 138 MN. To by z neho urobilo prvú kozmickú loď, v ktorej bar výkonnosti rakety prekročí fyzickú veľkosť rakety.
Pokiaľ ide o kozmickú loď, návrhy si vyžadujú zvislú časť so zvislou časťou pod ňou. V natlakovanej časti by sa zmestilo až 100 cestujúcich (myslel si Musk, že nakoniec zvýši túto kapacitu na 200 osôb na cestu), zatiaľ čo všetka batožina a náklad potrebný na vybudovanie marťanskej kolónie by zostali v beztlakovej časti nižšie.
Pokiaľ ide o samotné oddiely posádky, Musk si bol istý, že ilustruje, ako by sa v nich čas nemal nudiť, pretože čas prepravy je dlhý. „Z tohto dôvodu je priestor pre posádku alebo priestor pre cestujúcich nastavený tak, aby ste mohli robiť hry s nulovou gravitáciou - môžete sa vznášať,“ povedal. „Budú k dispozícii filmy, prednáškové sály, kabíny a reštaurácia. Bude to naozaj zábavné ísť. Budete mať skvelý čas! “
Pod obidvoma týmito časťami sú umiestnené motory na kvapalný kyslík, palivové nádrže a kozmické lode. Motory, ktoré by boli priamo pripevnené k prítlačnému kužeľu na základni, by pozostávali z vonkajšieho kruhu troch motorov na úrovni mora - ktoré by generovali 361 sekúnd špecifického impulzu (Isp) - a vnútornej skupiny šiestich vákuových motorov, ktoré by generovalo 382s Isp.
Exteriér kozmickej lode bude tiež vybavený tepelným štítom, ktorý bude zložený z rovnakého materiálu, aký používa SpaceX na vesmírnej lodi Dragon. Toto je známe ako fenolový impregnovaný uhlíkový ablátor (PICA), ktorého SpaceX je na svojej tretej verzii. Celkovo Musk odhaduje, že medziplanetárna kozmická loď bude schopná prepraviť 450 ton nákladu na Mars, v závislosti od toho, koľkokrát tanker môže toto plavidlo doplniť.
A v závislosti na stretnutí Zeme a Marsu môže byť doba tranzitu iba 80 dní jednosmerná (zisťovanie rýchlosti 6 km / s). Musk dúfa, že to časom zníži na 30 dní, čo by umožnilo založiť značnú populáciu na Marse v relatívne krátkom čase. Ako uviedol Musk, magické číslo v 1 milióne, čo znamená počet ľudí, ktorí by potrebovali na založenie sebestačnej kolónie na Marse.
Pripustil, že by to bola veľká výzva a mohla by sa dokončiť až po storočí:
„Ak môžete ísť iba každé 2 roky a ak máte 100 osôb na loď, je to 10 000 výletov. Preto je najmenej 100 osôb na jednu cestu správnym rádom a my môžeme skončiť rozširovaním časti posádky a nakoniec prijať viac ako 200 alebo viac ľudí na jeden let, aby sme znížili náklady na osobu. 10 000 letov je však veľa letov, takže nakoniec by ste skutočne chceli mať 1 000 lodí. Vybudovanie až 1 000 lodí by chvíľu trvalo. Ako dlho bude trvať, kým sa dosiahne hranica tohto počtu miliónov osôb, od okamihu, keď sa prvá loď dostane na Mars, bude pravdepodobne niekde medzi 20 a 50 úplnými udalosťami na Marse - dosiahnutie úplného sebestačenstva by teda trvalo 40 - 100 rokov. udržanie civilizácie na Marse. “
Keď je ITS pripravená na spustenie, urobí tak z Launch Pad 39A v Kennedyho vesmírnom stredisku na Floride, ktoré SpaceX v súčasnosti používa na vedenie štartov Falcon 9. Najdôležitejším aspektom akéhokoľvek kolonizačného úsilia sú samozrejme náklady. V súčasnosti a podľa súčasných metód nie je posielanie 1 milióna ľudí na Mars jednoducho nemožné.
Pri použití metód Apollo éry ako dotykového kameňa uviedol Musk, že náklady na cestu na Mars budú predstavovať približne 10 miliárd dolárov na osobu - čo vyplýva z toho, že samotný program stojí 100 až 200 miliárd dolárov (prispôsobené inflácii) a výsledkom je 12 astronautov, ktorí sa vydávajú na Mesiac. Prirodzene je to príliš vysoké kvôli vytvoreniu sebestačnej kolónie s počtom obyvateľov 1 milión.
V dôsledku toho Musk tvrdil, že náklady na prepravu osôb na Mars by sa museli znížiť o neuveriteľných 5 miliónov percent! Túžba spoločnosti Musk znížiť náklady spojené so štartom vesmíru je dobre známa a je to práve dôvod, prečo založil spoločnosť SpaceX a začal vyvíjať opakovane použiteľné technológie. Náklady by sa však mali znížiť do bodu, keď by lístok na Mars stál približne rovnako ako stredný dom - t. J. 200 000 dolárov - predtým, ako by sa mohli uskutočniť akékoľvek lety na Mars.
Pokiaľ ide o to, ako by sa to mohlo dosiahnuť, je načrtnutých niekoľko stratégií, z ktorých mnohé už agentúry pre muškety a vesmírne agentúry, ako je NASA, aktívne pokračujú. Zahŕňajú úplnú opakovanú použiteľnosť, kde by všetky fázy rakety a jej nákladový modul (nielen prvá etapa) museli byť vyhľadateľné a znovu použiteľné. Tankovanie na obežnej dráhe je druhým prostriedkom, čo by znamenalo, že kozmická loď by nemusela so sebou prenášať všetko potrebné palivo zo Zeme.
Okrem toho by musela existovať možnosť výroby pohonných hmôt na Marse, kde bude kozmická loď schopná tankovať na Marse, aby uskutočnila spiatočnú cestu. Tento koncept bol v minulosti skúmaný pre misie na Mesiaci a na Marse. A v prípade Marsu by prítomnosť atmosferického a mrazeného CO2 a vody v pôde aj v polárnych ľadových uzáveroch znamenala, že by sa dalo vyrábať všetko metán, kyslík a vodík.
Nakoniec je tu otázka, ktorá pohonná látka by bola najlepšia. V súčasnom stave existujú základné možnosti - kerozín (raketové palivo), vodík a metán. Všetky tieto výhody majú určité výhody a dajú sa vyrobiť in-situ na Marse. Na základe rozdelenia nákladov a prínosov však Musk tvrdí, že metán by bol nákladovo najvýhodnejšou hnacou látkou.
Ako vždy, aj Musk nastolil otázku časových harmonogramov a ďalších krokov. Spočívalo to v prehĺbení úspechov SpaceXu za posledných desať rokov a pol, po ktorých nasledoval náčrt toho, čo dúfa, že jeho spoločnosť urobí v nasledujúcich rokoch a desaťročiach.
Medzi ne patrí vývoj prvej medziplanetárnej kozmickej lode asi za štyri roky, po ktorej budú nasledovať suborbitálne skúšobné lety. Dokonca naznačil, ako by kozmická loď mohla mať komerčné využitie a používa sa na rýchlu prepravu nákladu po celom svete. Pokiaľ ide o vývoj posilňovača, naznačil, že by to bol relatívne jednoduchý postup, pretože to jednoducho znamená zväčšenie existujúceho posilňovača Falcon 9.
Okrem toho odhadoval, že (za predpokladu, že všetko pôjde dobre) bude stačiť desať rokov na zostavenie všetkých komponentov, takže bude fungovať pri privádzaní ľudí na Mars. V neposlednom rade ponúkol niekoľko pohľadov na to, čo by sa dalo dosiahnuť pomocou ITS za hranicami Marsu. Ako už názov napovedá, Musk dúfa, že jedného dňa vykoná misie na iné miesto v Slnečnej sústave.
Vzhľadom na príležitosti na výrobu paliva in situ (vďaka množstvu vodného ľadu) sa ako možný cieľ uviedli mesiace Jupitera a Saturn. Ale po mesiacoch ako Europa, Enceladus a Titan (všetky boli spomenuté) sa ako možnosť označili dokonca aj destinácie v transneptunskej oblasti slnečnej sústavy.
Vzhľadom na to, že Pluto má na svojom povrchu tiež dostatok ľadu, Musk tvrdil, že by tu bolo možné vybudovať tankovací sklad, ktorý by slúžil misiám v oblasti Kuiperovho pásu a Oortovho oblaku. „Neodporúčal by som to na medzihviezdne cesty,“ pripustil, „ale tento základný systém - za predpokladu, že budeme mať po ceste čerpacie stanice - znamená úplný prístup k celej väčšej slnečnej sústave.“
Publikácia tohto dokumentu, mnoho mesiacov po tom, čo Musk predstavil podrobnosti svojho plánu na výročnom stretnutí IAC, prirodzene vyvolala schválenie aj skepticizmus. Aj keď sú ľudia, ktorí by spochybňovali Muskove časové harmonogramy a jeho schopnosť plniť návrhy obsiahnuté vo vnútri, iní to považujú za zásadný krok k splneniu dlhodobej vôle Muska sledovať kolonizáciu Marsu v tomto storočí.
Scott Hubbard slúži ako cenný príspevok do histórie vesmírneho prieskumu, k čomu budú mať budúce generácie prístup, aby mohli mapovať históriu prieskumu Marsu - rovnako ako archívne materiály NASA sa používajú na štúdium histórie. pristátia na Mesiaci. Ako poznamenal:
„Podľa môjho názoru je zverejnenie tohto dokumentu nielen príležitosťou pre vesmírnu komunitu na prečítanie vízie SpaceX v tlači so všetkými grafmi v kontexte, ale slúži aj ako cenná archívna referencia pre budúce štúdie a plánovanie. Mojím cieľom je, aby sa New Space stal fórom pre publikovanie nových koncepcií prieskumu - najmä tých, ktoré naznačujú podnikateľskú cestu pre ľudí cestujúcich do hlbokého vesmíru. “
Elon Musk nie je cudzí mysleniu veľkých a veľkých snov. A hoci mnohé z jeho návrhov v minulosti neprišli v časovom rámci, ktorý pôvodne určil, nikto nemôže pochybovať o tom, že bol dodaný doteraz. Bude veľmi vzrušujúce zistiť, či môže prevziať spoločnosť, ktorú založil pred 15 rokmi, kvôli podpore prieskumu Marsu a namiesto toho ju použiť na vedenie kolonizačného úsilia!
aktualizácia: Musk sa vyjadril poďakovaním Hubbardovi za publikáciu a naznačil, že v najbližšom čase sa v pláne objavia „zásadné zmeny“.
Nezabudnite sa pozrieť na toto video úplnej reči Muska na 67. výročnom stretnutí IAC, s láskavým dovolením agentúry SpaceX:
