Астрофизик предложил альтернативную схему полета на Марс с помощью Starship
Технологии

Астрофизик предложил альтернативную схему полета на Марс с помощью Starship

4 июня 2025 года, 13:35

Американский астрофизик разработал схему, которая позволит осуществить пилотируемую марсианскую экспедицию на химических двигателях в рекордно короткие сроки — нейтрализовав при этом ряд ключевых недостатков обычно предлагаемых вариантов. Правда, для ее реализации придется дождаться оптимального взаиморасположения Красной планеты с Землей. Зато не нужно задействовать ядерный двигатель.

Обещания Илона Маска организовать экспедицию на Марс еще при президентстве Дональда Трампа (до 2029 года) любой эксперт в космической отрасли назовет абсолютно нереалистичными (NASA пока не может «справиться» даже с Луной). Тем не менее сама идея применения этой сверхтяжелой ракетно-космической системы выглядит весьма заманчивой — несмотря на то, что из девяти запусков Starship ни один не стал до конца успешным. Поэтому физик Джек Кингдон из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре предложил схему, пользуясь которой, все-таки можно отправить людей к Красной планете. Пусть и не в текущем десятилетии.

Одна из главных проблем при планировании полета на Марс (не считая надежности «Старшипов») — это огромные расстояния. Использующиеся сейчас ракетные двигатели нна химическом топливе и оптимальные - с точки зрения энергетики космической системы - траектории дают как минимум 6-9 месяцев путешествия в одну сторону (что вызывает серьезные опасения за здоровье экипажа). Поэтому во многих планах предполагается использование ядерного или ядерно-электрического движителя (в разработках которого США пока сильно отстают от России). Но Кингдон нашел способ сократить вояж до 90-104 дней. Что, правда, потребует очень больших затрат на его подготовку.

Прежде всего, необходимо будет запустить на околоземную орбиту 15 Starship, которые будут играть роль танкеров с топливом — и это только для двух пилотируемых кораблей, запускаемых по быстрым энергетически не выгодным траекториям. Кроме того, еще четыре «Старшипа» должны будут доставить 400 тонн топлива к Марсу и отправятся туда заблаговременно — по медленным траекториям, оптимальным с точки зрения энергетики. Описанная миссия включает в себя ∼ 45 (!) запусков системы. В итоге на околомарсианскую орбиту прибудет целая флотилия. Для выхода на околомарсианскую орбиту и возвращения после путешествия на Землю предполагается использовать технологии аэродинамического торможения в атмосфере планет.

Первый из пилотируемых кораблей должен будет покинуть Землю 30 апреля 2033 года, что обеспечит ему максимально краткое, 90-дневное путешествие. Путь в обратную сторону займет примерно столько же времени. Правда, оптимального момента придется подождать на поверхности Марса, так что возвращение домой состоится лишь 2 июля 2035 года. Но за это время из углекислотной атмосферы и марсианского водяного льда будет синтезировано топливо, необходимое для возвращения на Землю.

Почти сразу же после этого — 15 июля того же года — к Красной планете должен будет отправиться новый Starship с экипажем. Который вернется к 5 декабря 2037 года, после двух 104-дневных полетов. При этом именно первая схема является оптимальной, требует меньше всего топлива и с наибольшей вероятностью приведет к успеху.

Итак: трехмесячный перелет пилотируемого корабля по трассе «Земля - Марс» технически осуществим с использованием Starship-Superheavy. Но высокая частота пусков и большие потребности в топливе требуют определенного уровня эксплуатационной зрелости ракетно-космической транспортной системы.

Для проверки концепции необходимы дальнейшие исследования и проработки. Но даже сейчас простой данную схему назвать не получается. Она требует не только доведения до ума Starship (которые пока только взрываются), но и строительства на Марсе полноценного автоматического завода по производству горючего. Топливо на другой планете пока еще никто не синтезировал. Кроме того, необходимо значительно модернизировать космические корабли, приспособив их для такой миссии и обеспечив надежную антирадиационную защиту астронавтам. Так что с точки зрения практической космонавтики принципиальная реализуемость даже такой схемы в текущих условиях вызывает серьезные сомнения.