Курс на Марс. Самый реалистичный проект полета к Красной планете

Так как же будет передвигаться экипаж нашей первой пилотируемой марсианской миссии? Работавший от батарей лунный ровер, использовавшийся в программе «Аполлон», мог проехать 20 километров и тем самым позволял исследовать окрестности в радиусе 10 километров от места посадки модуля. Пилотируемая марсианская экспедиция, оснащенная аналогичным образом, могла бы исследовать каких-то 300 квадратных километров, независимо от длительности пребывания экипажа на поверхности планеты, а для того чтобы с такой техникой осмотреть всю поверхность Марса, понадобилось бы около полумиллиона аналогичных миссий. Даже если бы мы собирались просто изучить несколько интересных районов, ограничение подвижности в связи с использованием такого ровера оказалось бы существенным препятствием и значительно увеличило бы стоимость подготовки серьезной программы пилотируемых космических исследований. Например, в табл. 6.1 приведен список интересных мест в треугольной области Копрат, окружающей место посадки с координатами 0° с.ш. и 65° з.д. Поскольку эта область располагается вблизи экватора (а следовательно, там сравнительно тепло и солнечно круглый год) и содержит много разнообразных интересных объектов, весьма вероятно, что именно она станет зоной высадки первой экспедиции людей на Марс.

Можно убедиться, что если бы мобильность на поверхности Красной планеты была ограничена радиусом в 100 километров (что в десять раз лучше, чем у лунного ровера программы «Аполлон»), то для посещения всех перечисленных в таблице мест понадобилось бы по меньшей мере двенадцать высадок. А вот если бы в рамках миссии ровер позволял удаляться на 500 километров от базы, то для осмотра всех четырнадцати участков понадобилось бы всего четыре миссии, причем они смогли бы охватить площадь в восемь раз большую, чем та, что была бы доступна для двенадцати миссий, оснащенных роверами со 100-километровым запасом хода.

Таблица 6.1.

Элементы поверхности Марса, интересные для исследования

* Хаотичные области – области разнообразного рельефа на небесном теле. – Прим. пер.

Каждый пилотируемый полет на Марс обойдется нам в миллиарды долларов. Стоимость миссии может быть снижена за счет новых технологий – например, ядерного реактивного двигателя или более дешевых ракет-носителей. Но, даже если такие исследования будут поощряться и поддерживаться, введение каждой новой технологии обойдется в миллиарды долларов, так что в конечном итоге расходы марсианскую миссию удастся сократить примерно в два раза. А вот работа над увеличением дальности хода транспортных средств для перемещения по поверхности Марса, вероятно, обойдется дешевле и способна повысить эффективность исследований в 100 раз и даже больше.

Понятно, что нет ничего важнее для определении эффективности затрат в нашем деле, чем мобильность.

Транспортные средства на Марсе

Машины для Марса можно строить разные: колесные, гусеничные, полугусеничные и даже на механических ногах – все они успешно станут двигаться по поверхности. Куда важнее то, каким образом транспортное средство будет снабжаться энергией.

Единственные автомобили, до сего момента использовавшиеся в космосе, – это лунные роверы программы «Аполлон», негерметичные и работающие от батарей. Если бы мы взяли самые современные литий-ионные аккумуляторы (похожие на те, что стоят в видеокамерах) и зарядили бы их, чтобы роверу хватило питания на 10 часов, такая система могла бы производить около 10 Вт энергии на каждый килограмм своего веса. А вот если бы вместо батарей мы использовали водородно-кислородные топливные ячейки вроде тех, что обеспечивали электроэнергией шаттлы, то соотношение энергия/масса в системе удалось бы поднять примерно до 50 Вт/кг. Это, конечно, был бы прогресс, но другая знакомая вам технология кажется куда более эффективной.