Курс на Марс. Самый реалистичный проект полета к Красной планете

Да, это правда, что благодаря низкой гравитации и незначительной атмосфере Луны было бы гораздо проще отправить ракету на Марс оттуда, чем запускать ее с поверхности Земли. Также верно и то, что лунные породы почти на 50 весовых процентов состоят из кислорода, поэтому, как только удастся разработать технологии разложения железных и кремниевых оксидов, которые составляют большую часть лунных пород, можно будет снабжать жидким кислородом космические аппараты для дозаправки на поверхности Луны. К сожалению, ни водород, ни метан, которые выступают в качестве второго компонента горючего, принципиально недоступны на Луне. Тем не менее, поскольку содержание кислорода в различных видах ракетного топлива варьируется от 72 до 86 весовых процентов, Луну все-таки можно превратить в базу, которая обеспечивала бы ощутимую долю необходимой космической логистики.

Но в этих рассуждениях не учтены некоторые важные факты о перевозках по Солнечной системе. Дело в том, что космический корабль может дозаправляться на Луне только после того, как он туда доберется. ΔV, требуемая для перехода с НОО Земли на лунную поверхность, составляет 6 километра в секунду (3,2 километра в секунду для выхода на траекторию к Луне, 0,9 километра в секунду, чтобы провести захват в низкой лунной орбите, и 1,9 километра в секунду, чтобы высадиться на безвоздушную Луну). С другой стороны, ΔV для перехода с НОО Земли на поверхность Марса составляет лишь около 4,5 километра в секунду (4 километра в секунду для выхода на траекторию к Марсу, 0,1 километра в секунду для корректировки орбиты после маневра торможения в атмосфере и 0,4 километра в секунду для посадки после использования аэрощита – но не парашюта – для аэродинамического замедления). Короче говоря, гораздо легче перейти с НОО Земли непосредственно на Марс, чем сначала перейти с НОО Земли на поверхность Луны.

Таким образом, даже если бы сейчас на поверхности Луны находилось бесконечное количество баков ракетного топлива и кислорода (а их там нет), все равно не было бы никакого смысла отправлять ракету туда на дозаправку по пути на Марс. В общем, дозаправку на Луне на пути к Марсу можно сравнить с полетом из Хьюстона в Сан-Франциско с остановкой для дозаправки в Саскатуне, Канада. Вывод заправочного узла на лунную орбиту не сильно изменит положение вещей. Чтобы переместить на нее космический корабль с НОО Земли, потребуется почти такая же ΔV, как и при отправке его с Земли на Марс. Добавьте ресурсы, необходимые для получения кислорода на поверхности Луны вместе с оборудованием и топливом для перевозки больших количеств кислорода на лунную орбиту (на лунную поверхность нужно привезти водород или метан, чтобы с их помощью поднять кислород на орбиту), и сразу станет ясно, что вся схема не что иное, как логистический кошмар, который чрезвычайно увеличит стоимость, сложность и риски пилотируемой марсианской миссии.

То есть Луна бесполезна в качестве базы для перелета на Марс. Но тогда, скажут почитатели Дианы, можно использовать Луну как испытательный стенд и базу для подготовки к марсианской миссии.

Но лунные условия настолько отличаются от марсианских, что Арктика (и Юта заодно) едва ли не лучше подойдет для подготовки экипажей, да и затраты будут гораздо ниже. (На самом деле, «Марсианское общество», www.marssociety.org, некоммерческая организация, которую я возглавляю, основало базы для тренировок перед полетом на Марс и в канадской Арктике, и в пустыне в южной части штата Юта и потратило на их обслуживание менее двух миллионов долларов, в основном собранных в виде пожертвований из частных источников, за прошедшие десять лет.) У Марса есть атмосфера, сутки длятся чуть более 24 часов, в течение которых температура колеблется от -50 до +10 °C. На Луне атмосферы нет, сутки длятся 672 часа, а типичные дневные температуры составляют примерно +100 °C. В то время как сила тяжести на Земле в 2,6 раза больше, чем на Марсе, сила тяжести на Марсе в 2,4 раза больше, чем на Луне. Кроме того, методы добычи ресурсов, которые будут применяться на Марсе (использование атмосферных газов в химических реакторах и добыча мерзлоты из почвы), кардинально отличаются от высокотемпературных методов плавления пород, которые применимы на Луне. А геологические исследования, необходимые на Марсе с его сложной гидрологической и вулканической историей, будут ближе к тем, которые проводятся на Земле, чем те, которые можно осуществить на Луне. Мы не научимся жить на Марсе, тренируясь на Луне.