Компьютерра - Журнал «Компьютерра» № 13 от 03 апреля 2007 года

План покорения Марса Америкой, который у всех на слуху в последние годы, сохранил традиционную приверженность конструкторов США к ЯРД. Однако схема доставки взлетно-посадочного модуля к Красной планете отличается принципиально. Этот комплекс в автоматическом режиме должен прибыть к Марсу заранее, после чего от Земли отправится экипаж на одноразовом (в силу особенностей эксплуатации двигателя) межпланетном корабле. В настоящий момент у Соединенных Штатов нет четких представлений о деталях проекта, за исключением разработок пилотируемого корабля «Orion» [ См. «КТ» #653], который уже создается и, возможно, в 2014 году совершит свой первый полет к МКС. Несколькими годами позже доработанная версия должна отправиться к Луне, и уже на основе этого «Ориона» создадут корабль для полета к Марсу. Осуществление марсианских планов США отодвинуто аж на 2030 год. У Америки, как и у нас, много чего не хватает. Нет ядерного двигателя, очень опасного и экологически вредного в испытаниях, нет опыта длительного пребывания в космосе людей и опыта разработки соответствующих систем жизнеобеспечения. По оценкам NASA, с учетом лунного этапа затраты на реализацию всех планов только до 2020 года могут достигнуть 100 млрд. долларов.

Конечно, проекты России и США — в какой-то мере рекламные вывески. Но если относиться к ним серьезно, нельзя не сказать и о возможных проблемах, которые ставит предполагаемый полет к Марсу перед конструкторами и специалистами самых разных наук.

В первую очередь речь идет о безопасности экипажа, подвергающегося длительному воздействию фоновой радиации и кратковременному облучению потоками частиц, порожденных солнечными вспышками. Опыты на животных показали, что если выбраться из-под одеяла радиационных поясов Земли, неизбежны проблемы с памятью, низкая стрессоустойчивость, нарушение пространственного восприятия и пр [Вопрос о радиации задают американцам в контексте их полетов на Луну. Внятное объяснение того, как же NASA защитило своих астронавтов, получить трудно. А орбиты всех пилотируемых станций проходят сейчас внутри радиационных поясов, и космонавты защищены от излучений лишь немногим хуже нас с вами]. Чтобы укрыться от всплесков излучения, которые можно прогнозировать, экипаж должен использовать специальный защищенный отсек корабля, но на поверхности Марса такой возможности не будет. Более того, космические лучи, достигшие поверхности [У Марса нет радиационных поясов (см. статью «Красный вектор» в «КТ» #678)], после взаимодействия с грунтом вызывают повторное облучение. Радиационная защита космонавтов может изрядно утяжелить снаряжение экспедиции.

Совершенно непредсказуемым может оказаться эффект от длительного пребывания в невесомости с последующей высадкой и работой на Марсе. Пока, после долгих орбитальных полетов, космонавтам приходится проходить целый комплекс восстановительных процедур, а до первого курорта на Марсе еще слишком далеко. Сила тяжести на поверхности составляет там 30% от земной, что будет очень резким перепадом после месяцев полета. Несколько десятилетий назад в СССР возникла идея сконструировать обитаемый отсек корабля в виде вращающейся центрифуги, но оказалось, что для устранения вредящих вестибулярному аппарату и всему организму кориолисовых ускорений такую центрифугу нужно делать слишком большой. Пока есть компромиссный вариант: каждому члену экипажа в российском варианте полета будет вменяться в обязанность два часа в сутки проводить в небольшой центрифуге, совмещая это с физическими нагрузками. Существует рабочий экземпляр этой установки в Центре им. Келдыша.

О психологических аспектах длительных полетов уже немало сказано на страницах нашего журнала [См., например, «КТ» #674], мы же остановимся на физиологических особенностях женщин и мужчин в связи с путешествиями в космосе. Профессор Уильям Роу из медицинского колледжа Огайо в результате своих исследований сделал вывод, что на Марс лучше лететь женщинам. У мужчин, которым «за тридцать» (этот возраст считают самым благоприятным для полета), гораздо выше шансы столкнуться с проблемами сердца, а их далеко не всегда можно спрогнозировать. Кроме большей стрессоустойчивости, женщины еще и выгодно отличаются от мужчин меньшей массой тела, потреблением воздуха, пищи и объемом отходов жизнедеятельности. Впрочем, у женщин есть и физиологические особенности, которые требуют более сложной конструкции скафандров. В России этот голос из-за океана не услышан: напомним, что в эксперименте «Марс-500» женщины не участвуют.

Что касается СОЖ, модель которой собираются в очередной раз опробовать как раз в «Марс-500», то даже многолетний опыт советской пилотируемой космонавтики не дает нужных гарантий. Системы регенерации воды и воздуха на «Мире» и МКС регулярно дают сбои. В миллионах километров от Земли в случае аварии неисправный блок не доставишь очередным «Прогрессом». Иными словами, одна из важнейших проблем экспедиций к другим планетам — ненадежность техники. Аварии с человеческими жертвами и без, выход из строя спутников и/или отдельных частей, регулярные «нестыковки» даже при попытках грузового корабля причалить к МКС — все это доказывает рискованность полета к Марсу при нынешнем развитии техники. А ведь многое придется делать впервые.

До сих пор у нас нет опыта посадки и возврата спускаемого аппарата в условиях планеты с атмосферой, разительно отличающейся от земной, и этот этап нигде, кроме как на самом Марсе, не отрепетируешь. Взлететь же с Марса не удавалось ни одной из автоматических станций — это только в планах.

Риски, которые неминуемо поджидают межпланетных путешественников, изучаются и в России, и в США. В группе NASA по изучению Марса в 2005 году был подготовлен доклад, содержащий перечень тех самых рисков. Оказывается, самой большой и неодолимой проблемой является пыль, от которой нужно защитить и технику, и людей. Пылевые бури могут сделать невозможной посадку или, что еще хуже, возвращение на орбиту находящихся на планете исследователей. Будучи на Марсе, ракету не спрячешь в ангар на время непогоды, а старт не отложишь по погодным причинам на неделю. Загвоздка в том, что природные явления на Марсе так же «хорошо» поддаются прогнозам, как и на Земле, а потому в отношении самой главной части экспедиции мы попадаем в зависимость от случайности.

Список проблем и опасностей неполон: в таких планах важным является каждый винтик, а опасной — любая соринка. Сейчас при нештатных ситуациях космонавты почти всегда могут рассчитывать на моментальный совет с Земли, в некоторых случаях в приемлемые сроки прибудет и осязаемая помощь в виде запчастей, продуктов и коллег на смену. Межпланетный полет к Марсу будет лишен мгновенной связи, так как сигнал идет только в одну сторону до двадцати одной минуты, и уж тем более не заменишь вышедший из строя и не поддающийся ремонту прибор.