Elon Musk még soha nem volt olyan, aki hosszú távú terveit magára tartotta. Az újrafelhasználható rakéták, elektromos autók és a forradalmasító napenergia fejlesztésén túl élethűen hangzott el egy kolónia létrehozásáról a Marson életében. A cél itt nem kevesebb, mint az emberi faj túlélésének biztosítása egy „tartalék hely” létrehozásával, és komoly tervezésre és építészetre szólít fel.
Musk Marsba javasolt missziójának ezeket és egyéb aspektusait az „Emberek multiplaneetatikus fajvá tételéről” című esszé ismerteti, amelyet a folyóirat 2017. júniusi számában tett közzé. Új hely. A cikk a Nemzetközi Űrhajózási Kongresszus 67. éves ülésén, 2016. szeptember 26–30-án, Mexikóban, Guadalajara-ban tartott előadás összefoglalása.
A papírt Scott Hubbard készítette, a Stanfordi Egyetem tanácsadói professzora és a Főigazgató főszerkesztője NewSpace, és tartalmazza az összes anyagot és diákat a Musk eredeti bemutatójából. Tartalmazza Musk gondolatait arról, hogy miként valósítható meg a Mars kolonizációja ebben a században, és milyen kérdésekkel kell foglalkozni.
Ezek magukban foglalják az emberek és a rakományok Marsba küldésének költségeit, a rakéta és a jármű műszaki részleteit, amelyek az utazást eredményeznék, valamint a lehetséges költségbontásokat és ütemterveket. De természetesen a filozófiai kulcskérdésekkel is foglalkozik - „Miért megy?” és „Miért a Mars?”
Az első kérdés megválaszolása az űrkutatás egyik legfontosabb szempontja. Emlékszel John F. Kennedy ikonikus „Mi a Holdra megyünk” beszédére? Ez a beszéd nem csupán szándéknyilatkozatként szolgált, hanem a Kennedy adminisztráció igazolásaként az Apollo programnak szánt minden időt, energiát és pénzt. Mint ilyen, Kennedy beszéde mindenekelőtt hangsúlyozta, hogy miért volt a cél nemes vállalkozás.
A Marsra nézett Musk hasonló hangjelzést adott, hangsúlyozva a túlélést és az emberiségnek az űrbe való kiterjedésének szükségességét. Amint azt állította:
„Azt hiszem, valóban két alapvető út van. A történelem két irányba merül fel. Az egyik út az, hogy örökre a Földön maradunk, majd lesz egy esetleges kihalási esemény. Nincs közvetlen pillanatom a jövõbeli próféciákban, de végül, a történelem szerint, lesz valami világvégû esemény. Alternatíva az, hogy egy űrhordozó civilizációvá és egy több bolygón átnyúló fajgá váljon, és remélem, hogy egyetért azzal, hogy a helyes út az.
Ami a Marsot teszi természetes választássá, ez egy kicsit kemény eladás volt. Nyilvánvaló, hogy a Marsnak sok hasonlósága van a Földdel - ennélfogva gyakran „Föld ikerének” hívják -, ami a tudományos kutatás csábító célpontjává teszi. Ugyanakkor van néhány meglehetősen szembeszökő különbsége, amelyek miatt a hosszú távú felszínen tartózkodás kevésbé vonzónak tűnik. Miért lenne ez a természetes választás?
Mint Musk kifejti, a közelségnek sok köze van ehhez. Persze, hogy a Vénusz közelebb van a Földhez, megközelíti a 41 millió km-t (25 476 219 mérföld), szemben a Marsral tartott 56 millió km-rel (3,4796,787 mérföld). De a Vénusz ellenséges környezete jól dokumentált, és magában foglalja a szuper sűrű légkört, az elegendő forró hőmérsékletet az ólom megolvasztására és a kénsav esőjét! A higany túl meleg és légtelen, és a jovi holdok nagyon messze vannak.
Ez mindössze két lehetőséget kínál a közeljövőre, a Muskot illetően. Az egyik a Hold, amelyre valószínűleg állandó település lesz az elkövetkező években. Valójában az ESA, a NASA, a Roscosmos és a Chines Nemzeti Űrügynökség között nem hiányzik a holdi előőrs építésének terve, amely az ISS utódja lesz.
A Marshoz viszonyítva kevésbé erőforrás-gazdag, nincs légköre, és a gravitáció szempontjából jelentős átmenetet jelent (0,165 mm) g 0,376-hoz képest g) és a nap hosszát (28 nap vs. 24,5 óra) kell figyelembe venni. Ebben rejlik a legnagyobb indok a Mars felé tartáshoz, az a tény, hogy lehetőségeink korlátozottak és a Mars a leginkább a Föld-szerű az összes test számára, amely jelenleg hozzáférhetõ nekünk.
Sőt, Musk figyelembe veszi azt a tényt, hogy a gyarmatosítók elindíthatták a terepformáló folyamatot, hogy az idővel még inkább Föld-szerűvé váljanak. Mint kijelenti (félkövér betűkkel hangsúlyozva):
„Valójában most azt gondoljuk, hogy a korai Mars hasonló volt a Földhez. Valójában, ha felmelegíthetnénk a Marsot, ismét vastag légkör és folyékony óceánok lennének. A Mars ismét félig olyan messze van a Naptól, mint a Föld, tehát még mindig tiszta a napfény. Kicsit hideg van, de felmelegíthetjük. Nagyon hasznos légköre van, amely, mivel elsősorban szén-dioxid, némi nitrogén és argon, valamint néhány más nyomelemek, azt jelenti, hogy növényeket tudunk termeszteni a Marson a légkör összenyomása révén.
„Nagyon szórakoztató lenne a Marson tartózkodni, mert a gravitációja körülbelül a Föld 37% -ának felel meg, így nehéz dolgokat tudsz felemelni, és beköthetsz. Ráadásul a nap rendkívül közel áll a Föld napjához. Csak meg kell változtatnunk a népességet, mert jelenleg hét milliárd ember van a Földön, és egy sem a Marson. "
Természetesen nem várható el semmiféle küldetés a minden fontos jármű nélkül. E célból Musk az éves IAC-értekezleten nyilvánosságra hozta cégének a bolygóközi szállítási rendszerre vonatkozó terveit. A Mars Colonial Transporter frissített verziója (amelyről Musk 2012-ben kezdte el beszélni), az ITS két fő összetevőből áll: egy újrafelhasználható rakétaverősítőből és a Bolygóközi űrhajóból.
Az ezekkel az elemekkel a Marsra való feljutás néhány lépést igényel. Először a rakétaverősítő és az űrhajó együtt szállnak fel, és az űrhajót pályára szállítják. Ezután, miközben az űrhajó egy parkolópályát feltételez, az emlékeztető visszatér a Földre, hogy újra feltöltse a tartályhajóval. Ez a jármű ugyanolyan kialakítású, mint az űrhajó, de rakománytartályok helyett hajtóanyag-tartályokat tartalmaz.
A tartályhajót ezután az emlékeztetővel pályára bocsátják, ahol találkozni fog az űrhajóval, és utántöltik a Mars felé tartó úthoz. Összességében a hajtógázszállító tartályhajó bárhonnan háromszor ötször felmegy, hogy kitöltse az űrhajó tartályait, miközben pályája van. Musk becslése szerint az űrhajó elindítása és az emlékeztető visszakeresése közötti fordulási idő végül akár 20 perc is lehet.
Ez a folyamat (ha Musk megkapja az utat) kiterjedne több űrhajóra is, amely 26 havonta (amikor a Mars és a Föld a legközelebb helyezkednek el) a Marsra indul és onnan indul:
- Végül 1000 vagy annál több űrhajó vár rád pályára. Ezért a Mars Gyarmati flotta tömegesen távozna. Érdemes az űrhajókat a pályára tölteni, mert 2 éve van erre, és akkor gyakran használhatja az emlékeztetőt és a tartályhajót, hogy valóban nehéz újrafelhasználást végezzen ezek közül. Az űrhajóval kevesebb újrafelhasználást kap, mert figyelembe kell vennie, hogy meddig tart - talán 30 év, ami legfeljebb az űrhajó 12–15 repülése lehet. ”
A rakéta szerkezetét tekintve egy fejlett szénszálból álló, környező üzemanyag-tartályokból áll, amelyek egy automatikus gáznyomásos rendszerre támaszkodnak. Ez magában foglalja az üzemanyag és az oxigén gázosítását a motor hőcseréjén keresztül, amelyet aztán a tartályok nyomására használnak fel. Ez egy sokkal egyszerűbb rendszer, mint amit jelenleg a Falcon 9 rakétahoz használnak.
Az emlékeztető 42 koncentrikus gyűrűkben elrendezett Raptor motort használna a tolóerő létrehozására. A külső gyűrű 21 motorjának, a belső gyűrűben 14 motornak és a középső csoportba tartozó hét motornak az emlékeztető becslési tolóerője becslések szerint 11 793 tonnát (13 000 tonna) - 128 MegaNewton - és vákuum tolóerőt 12 714 metrikus tonna (14 015 tonna) vagy 138 MN. Ez az első űrhajó lenne, ahol a rakéta teljesítménycsíkja meghaladná a rakéta fizikai méretét.
Ami az űrhajót illeti, a terveknek nyomás alatt álló szakaszra van szükségük felül, nyomás nélküli szakasz alatt. A nyomás alatt álló szakasz legfeljebb 100 utas elhelyezésére képes (azt gondolja Musk, hogy ezt a kapacitást végül útra 200 emberre növeli), míg a marsi kolónia felépítéséhez szükséges összes poggyászot és rakományt az alábbi nyomásmentes szakaszban kell tartani.
Ami a személyzet rekeszét illeti, Musk biztosan bebizonyította, hogy az idő nem fog unalmas lenni, mivel a tranzit ideje hosszú. "Ezért a személyzet rekeszét vagy az utastér úgy van felépítve, hogy zéró gravitációs játékot végezzen - lebeghessen" - mondta. „Lesznek filmek, előadótermek, kabinok és egy étterem. Nagyon szórakoztató lesz menni. Nagyszerű idő lesz! "
Mindkét szakasz alatt található a folyékony oxigéntartály, az üzemanyagtartály és az űrhajó motorja. A motorok, amelyeket közvetlenül az alapnál a nyomócsonkhoz rögzítenek, három tengeri szintű motor külső gyűrűjéből állnak - amelyek 361 másodperc specifikus impulzust (Isp) generálnak - és egy hat vákuummotor belső csoportjából, amelyek 382s Isp-t generálna.
Az űrhajó külsejét egy hővédő pajzs fogja felszerelni, amely ugyanabból az anyagból készül, amelyet a SpaceX használ a Dragon űrhajóján. Ezt fenollal impregnált szén ablátornak (PICA) nevezzük, amelynek SpaceX a harmadik verziója. Összességében Musk becslései szerint a Bolygóközi űrhajó 450 tonna rakományt képes szállítani a Marsra, attól függően, hogy a tartályhajó hányszor tudja feltölteni a járművet.
És a Föld és a Mars közötti találkozástól függően, az áthaladási idő kevés lehet, mint 80 nap egyirányú (6km / s sebességre számítva). De az idő múlásával Musk azt reméli, hogy ezt csak 30 napra csökkenti, amely lehetővé tenné egy jelentős populáció felállítását a Marson egy viszonylag rövid idő alatt. Mint Musk jelezte, a varázslatos szám itt 1 millió, azaz annyi emberre számíthat, hogy önellátó kolóniát létesítsen a Marson.
Elismerte, hogy ez nagy kihívás lenne, és akár száz év alatt is teljesíthetné:
„Ha csak kétévente tudsz elmenni, és ha hajónként 100 ember él, akkor ez 10 000 utazás. Ezért utazásonként legalább 100 ember a helyes nagyságrend, és végeredményben kibővíthetjük a személyzet részlegét, és végső soron akár 200 vagy annál több embert is felvehetünk repülésre egy személyenkénti költség csökkentése érdekében. A 10 000 járat azonban nagyon sok járat, tehát végül 1000 hajó sorrendjében szeretne igazán szerezni. 1000 hajó felépítése egy ideig eltarthat. Az a millió ember küszöb elérése, amíg az első hajó eljut a Marsra, mennyi ideig tartana, ha a Mars teljes találkozása 20-50 között lenne - tehát 40–100 évre lenne szükség ahhoz, hogy teljes mértékben önmegtapasztaljanak. a civilizáció fenntartása a Marson. ”
Amikor az ITS készen áll az indításra, akkor ezt a floridai Kennedy Űrközpontban lévő Launch Pad 39A-től fogja megtenni, amelyet a SpaceX jelenleg a Falcon 9 indításának végrehajtására használ. De természetesen a kolonizációs erőfeszítések leginkább félelmetes költsége. Jelenleg és a jelenlegi módszerekkel egyszerűen nem megfizethető az egymillió ember Marsra küldése.
Az Apollo-korszak módszereinek felhasználásával mérföldkőként a Musk kijelentette, hogy a Marsra jutás költsége 10 milliárd dollár körül mozog egy személyen - ami abból a tényből származik, hogy maga a program 100 és 200 milliárd dollárba kerül (az inflációhoz igazítva), és ennek eredményeként 12 űrhajós állt a Holdra. Ez természetesen túlságosan magas ahhoz, hogy egy egymillió lakosú önellátó kolóniát hozzunk létre.
Ennek eredményeként Musk azt állította, hogy az emberek Marsra szállításának költségeit óriási 5 millió százalékkal kell csökkenteni! Musk vágya, hogy csökkentse az űrhajózásokkal kapcsolatos költségeket, közismert, és ennek oka az, hogy alapította a SpaceX-et, és elkezdte az újrafelhasználható technológia fejlesztését. A költségeket azonban annyira csökkenteni kell, hogy a Marsra szóló jegy körülbelül ugyanolyanba kerüljön, mint egy medián ház - azaz 200 000 USD -, mielőtt bármilyen Marsra utazhat.
Ami ezt meg lehet tenni, számos stratégiát vázolnak fel, amelyek közül sokan a Musk és az űrügynökségek, mint például a NASA már aktívan folytatnak tevékenységeket. Ide tartozik a teljes újrafelhasználhatóság, ahol a rakéta és a rakománymodul minden szakaszának (nem csak az első szakasznak) visszakereshetőnek és újrafelhasználhatónak kell lennie. Az Orbit körüli tankolás egy második eszköz, ami azt jelentené, hogy az űrhajónak nem kellene az összes szükséges üzemanyagot magával vinnie a Földről.
Ezen felül választania kell a hajtóanyag gyártását a Marson, ahol az űrhajó képes lesz feltölteni a Marson, hogy visszatérjen. Ezt a fogalmat a múltban kutatták a hold- és marsi missziók során. És Mars esetében a légköri és fagyasztott CO 2, valamint a víz jelenléte mind a talajban, mind a sarki jégsapkákban azt jelentené, hogy mind a metán, az oxigén és a hidrogén üzemanyag előállítható.
Végül felmerül a kérdés, hogy melyik hajtóanyag lenne a legjobb. A jelenlegi helyzetben vannak alapvető választási lehetőségek - kerozin (rakétaüzemanyag), hidrogén és metán. Mindezek bizonyos előnyökkel járnak, és helyben gyárthatók a Marson. A költség-haszon megoszlás alapján Musk azt állítja, hogy a metán lenne a legköltséghatékonyabb hajtóanyag.
Mint mindig, Musk is felvetette az ütemtervek és a következő lépések kérdését. Ez a SpaceX elmúlt másfél évtized teljesítményeinek lepusztult részét képezte, amelyet egy vázlat követ, amelyben azt várja, hogy vállalkozása az elkövetkező években és évtizedekben megtegye.
Ide tartozik az első bolygóközi űrhajó kifejlesztése körülbelül négy év múlva, amelyet suborbital tesztrepülések követnek. Még azt is utalt arra, hogy az űrhajó milyen kereskedelmi alkalmazásokkal bírhatna, és amelyeket rakományok gyors szállítására használnak szerte a világon. Az emlékeztető fejlesztése kapcsán rámutatott, hogy ez egy viszonylag egyszerű folyamat, mivel egyszerűen magában foglalja a meglévő Falcon 9 emlékeztető növelését.
Ezen túlmenően azt becsülte, hogy (feltételezve, hogy minden jól megy) egy tízéves időkeret elegendő lenne az összes alkotóelem összeillesztéséhez, hogy az az emberek Marsra vitele céljából működjön. Végül, de nem utolsósorban, néhány pillantást adott arról, hogy mi érhető el az ITS-sel a Marson túl. Ahogy a neve is sugallja, Musk reméli, hogy valamikor küldetéseket fog folytatni a Naprendszer másik rendeltetési helyére.
Tekintettel az in situ üzemanyag-előállítás lehetőségeire (a vízjég bőségének köszönhetően), mind a Jupiter, mind a Szaturnusz holdjait megemlítették lehetséges úticélként. A holdakon túl, mint például az Europa, az Enceladus és a Titan (mindegyiket megemlítették), még a Naprendszer transz-Neptuniai régiójában található rendeltetési helyeket is jelezték lehetőségként.
Tekintettel arra, hogy Plútó felszínén rengeteg vízjég van, Musk azt állította, hogy itt üzembe helyezhető egy üzemanyagtöltő raktár, hogy kiküldetéseket szolgáltassanak a Kuiper-öv és az Oort-felhő felé. "Nem ajánlom ezt csillagközi utazásokra" - ismerte el. - De ez az alapvető rendszer - feltéve, hogy az úton töltőállomások vannak - a teljes nagyobb napenergia-rendszerhez való teljes hozzáférést jelenti. "
Ennek a cikknek a közzététele sok hónappal azután, hogy Musk bemutatta tervének részleteit az éves IAC-ülésen, természetesen jóváhagyást és szkepticizmust váltott ki. Míg vannak olyanok, akik megkérdőjelezik Musk ütemtervét és képességét a benne foglalt javaslatok végrehajtására, mások kulcsfontosságú lépésnek tekintik azt Musk régóta fennálló vágyának teljesítéséhez, hogy a Mars százados gyarmatosítása ebben a században megtörténjen.
Scott Hubbard számára értékes hozzájárulásként szolgál az űrkutatás történetéhez, és ehhez a jövő generációk is hozzáférhetnek, így felvázolhatják a Mars felfedezésének történetét - nagyjából ugyanúgy, mint a NASA archív anyagait a történelem tanulmányozására használják. a Hold leszállása. Ahogy megjegyezte:
„Véleményem szerint ennek a cikknek a közzététele nemcsak lehetőséget kínál az űrhajózó közösség számára, hogy nyomtatott módon elolvassa a SpaceX jövőképét az összes diagrammal együtt, hanem értékes archív referenciaként szolgál a jövőbeli tanulmányokhoz és a tervezéshez. Célom az, hogy az Új Teret fórumává tegyem az új kutatási koncepciók közzétételére - különösen azok, amelyek vállalkozási utat javasolnak a mély űrbe utazó emberek számára. ”
Elon Musk nem idegen a nagy gondolkodáshoz és a nagy álmodozáshoz. És bár a múltban sok javaslatának nem az eredetileg meghatározott időkereten valósult meg, senki sem kételkedik abban, hogy eddig teljesítették. Nagyon izgalmas lesz megnézni, hogy el tudja-e venni a 15 évvel ezelőtt alapított társaságát a Mars felfedezésének előmozdítása érdekében, és inkább kolonizációs erőfeszítésként tudja felhasználni!
frissítés: Musk hitte Hubbardnak a közzétételt, és jelezte, hogy „hamarosan nagy változások vannak a tervben”.
És ne felejtsd el nézni a Musk teljes beszédének ezt a videót az IAC 67. éves ülésén, a SpaceX jóvoltából:
