Илон Маск представил весьма амбициозные планы деятельности своей компании SpaceX. Согласно заявлению Маска, уже в 2022/2023 году должны начаться первые полёты на Марс. Основа для будущих полётов уже заложена - SpaceX совершает полёты к орбите Земли. Компания доставляет туда коммерческие спутники и разработала транспортную систему Falcon 9, которая позволяет использовать некоторые компоненты повторно, благодаря чему полёт становится менее затратным.
Илон Маск, добившись выдающихся успехов в мире IT, снискал себе славу провидца, хотя не все его предприятия успешны с экономической точки зрения и не все продукты способны изменить жизнь людей к лучшему уже сейчас. Tesla, однако, уже представила на рынок несколько электромобилей. Несмотря на трудности, эта компания стала поставщиком электромобилей номер один. Такие проекты, как Hyperloop - транспортной системы в вакуумном тоннеле, находятся на первоначальной стадии осуществления. Помимо этого проекта, 7.11.2016 появятся новые продукты.
SpaceX планирует создать межпланетную транспортную систему для полётов на Марс
Заветной мечтой Маска являются космические путешествия и полёты на Марс. Деятельность всех его компаний в известной мере нацелена на осуществление этого амбициозного плана – об этом Маск уже неоднократно говорил в интервью. Технологии, используемые Tesla и Hyperloop, также необходимы для воплощения этой мечты. SpaceX играет здесь главную роль. В рамках проекта деятельности этой компании была представлена межпланетная транспортная система.
Марс является второй целью для визита в космосе (после Луны). В течение нескольких десятков лет организации, занимающиеся исследованиями космоса, как отдельных стран, так и международные, концентрировали внимание на изучении космоса с помощью зондов и телескопов. Однако человечество стремится непосредственно познакомиться с такими новыми территориями. Марс представляет собой интересный объект для изучения, поскольку он во многом похож на Землю. Температура, гравитация и многие другие параметры мало отличаются от того, к чему мы привыкли на Земле.
Как можно больше компонентов нужно использовать повторно
SpaceX обеспечит полёт на Марс не только чисто технически. Компания должна добиться того, чтобы такие полёты были разумны с экономической точки зрения. Если бы у нас были бесконечные ресурсы (как материальные, так и финансовые), человек мог бы отправиться на Марс уже сегодня. Однако использование традиционных методов приведёт к тому, что стоимость полёта одного человека составит 10 млрд. долларов. Разработки SpaceX, такие как повторное использование ряда компонентов, позволят снизить затраты для полёта. Воплощение всех планов SpaceX позволит снизить затраты до 100.000 долларов на человека. Чтобы добиться этого, сначала корабль нужно вывести на орбиту и заправить его там. Уменьшив изначальный вес ракеты, её можно сделать значительно меньше. Кроме того, SpaceX заявляет о том, что нашла подходящее топливо - CH4+O2 (метан и кислород), которое можно будет делать и на Марсе.
Но хотя производство топлива на Марсе и возможно чисто теоретически, Илон Маск вновь повторил, что первые полёты на Марс могут стать полётами в один конец. Лично он готов полететь на красную планету и умереть там. С этической точки зрения возможность таких полётов спорна, и поэтому SpaceX предусматривает возможность возвращения, для чего ведётся разработка системы, способной обеспечить его.
Планируется следующий ход осуществления миссии. Ракета с экипажем отправляется на орбиту Земли. Там она оставляет верхнюю ступень, а ракета-носитель отправляется обратно на Землю (аналогично Falcon 9, которая способна на такое уже сегодня). Затем стартует вторая ракета с горючим. Заправочная станция и корабль встречаются на орбите, корабль заправляется горючим. Ракета-носитель вновь возвращается на Землю. Теоретически, её можно использовать для полётов ещё много раз. SpaceX предусматривает 1.000 полётов ракеты-носителя, заправочную станцию можно будет использовать 100 раз, а космический корабль сможет летать на Марс 12 раз. Итак, заправочная станция и ракета-носитель возвращаются на Землю, а космический корабль отправляется на Марс со скоростью 100.800 км/час. Он должен выдержать температуру до 1.700 °C при приземлении. Как ракета-носитель, корабль должен приземляться в вертикальном положении.
Строительство космического корабля предполагает новые масштабы и выдвигает многочисленные требования
Чтобы составить представление о межпланетной транспортной системе, сравним её с современными ракетными системами. Европейская система Ariane 5 может доставить 20.000 кг на НОО (низкую околоземную орбиту). Falcon 9 компании SpaceX поднимает туда 22.800 кг, а Falcon Heavy, работа над которой ведётся сейчас, сможет доставить 54.400 кг. Saturn 5, которая доставила в прошлом веке астронавтов на Луну, имела грузоподъёмность 135.000 кг. Межпланетная транспортная система с космическим кораблём доставит на НОО 550.000 кг. Имея высоту 122 м, она превосходит самую высокую на сегодняшний день ракету на 11 м. Диаметр ракеты составляет до 12 м, в основном она сделана из углеродного волокна в целях снижения веса.
SpaceX разрабатывает новый реактивный двигатель для ракеты. Он называется Raptor, давление в его топливной системе составит 300 бар, а это в три раза больше, чем давление в современных двигателях – при том же размере мощность такого двигателя возрастёт в три раза. Ракета-носитель будет оснащена 42 такими двигателями Raptor. 21 и 14 таких двигателей будут расположены в два кольца внизу ракеты. Центральный кластер из семи таких двигателей подвижен и служит для управления ракетой.
Корабль, который полетит на Марс, имеет длину около 50 м и диаметр 17 м. На нём также есть девять двигателей Raptor. Корабль сможет доставить на Марс до 450 т груза. Он оснащён специальной теплозащитой, которая предохранит его от нагревания от трения, когда он будет входить в атмосферу Марса и Земли. При скорости входа в атмосферу Марса 8,5 км/с и 12,5 км/с в атмосферу Земли теплозащита выдержит нагревание до 1.700 °C.
SpaceX уже приступила к разработке и первым тестам межпланетной транспортной системы. Оптимальный срок начала полётов на Марс - начало 2018 года (и последующие 26 месяцев). Тогда SpaceX запустит первые беспилотные корабли на Марс. Работа над топливом и ракетой-носителем, а также кораблём уже началась. Проведены первые тесты заправочной станции. В середине 2018 года начнутся первые тесты корабля, которые будут проводиться на Земле. С середины 2019 года будет тестироваться ракета-носитель, в 2020 начнутся первые полёты. В конце 2022 года состоится первый полёт на Марс.
Полёты Falcon 9 и космического корабля Red Dragon, которые доставят космонавтов и груз на МКС, Луну и Марс, станут первым опытом компании в этом направлении. До сего момента проводились первые тесты, в ходе которых МКС снабжалась всем необходимым. В этой сфере будут вестись дальнейшие исследования, которые будут способствовать развитию межпланетной транспортной системы.
Проблему составляют не только технические требования, но и финансирование. SpaceX вложит в развитие транспортной системы доходы от полётов Falcon 9 и снабжения МКС. В ближайшие годы в разработку будут вложены до 300 млн. долларов. Всего потребуются 10 млрд. долларов. SpaceX надеется на помощь частных инвесторов и поддержку со стороны общественных фондов.