Чтобы сэкономить на топливе, крюк на Луну – оптимальный маршрут на Марс

ЛунаЗапуск человека на Марс может не потребовать большого количества топлива и других ресурсов. Новое исследование американских ученых предполагает, что выполняя полет к Красной планете, земляне могли бы значительно уменьшить стартовый вес корабля, заправляясь горючим в окрестностях Луны.

Уже несколько исследований говорили о том, что грунт и водяной лед в определенных местах нашего естественного спутника могут быть добыты и преобразованы в топливо.

Предполагая, что такие технологии будут доступны во время полета на Марс, группа ученых пришла к выводу, что полет к Луне для дозаправки горючим, позволил бы снизить стартовую массу космического корабля на 68 процентов.

Группа разработала модель, чтобы определить оптимальный маршрут к Марсу, при условии наличия ресурсов и инфраструктуры, производящей топливо, на Луне. Она нашла, что самый массово-эффективный вариант предполагает запуск корабля с Земли с количеством топлива, необходимым только для того, чтобы выйти на орбиту.

 

Далее, лунные заводы по производству топлива отгружали его в специальные танкеры, которые подымались с ее поверхности и летели в определенную точку космического пространства, где располагались бы специальные заправочные пункты. Пилотируемый аппарат в таком случае, после взлета с Земли направлялся бы к близлежащей станции для заправки топливом, прежде чем отправиться на Марс.

Это идет вразрез с общепринятой устоявшейся практикой везти все с собой. Идея создать соответствующую структуру на Луне, конечно же, очень дорогостояща. Но она может окупить себя в долгосрочной перспективе, если полеты к Марсу станут обыденностью.

Перспективная стратегия

В прошлом, обеспечение всем необходимым пилотируемых кораблей шло по двум главным стратегиям: брать все с собой, когда топливо и ресурсы размещаются в космическом аппарате и «стратегией пополнения», при которой запасы регулярно пополняются, как пример, грузовые полеты к МКС. Однако, ввиду того, что люди приступают к освоению космического пространства вне земной орбиты, такие стратегии не являются эффективными, так как требуют значительных финансовых затрат.

Команда ученых предлагает осуществлять полеты на Марс и другие отдаленные места в Солнечной системе с использованием ресурсов, которые могут быть найдены на космических объектах вдоль маршрута следования. Например, топливо, вода и кислород могут производиться в космосе, что позволит значительно уменьшить стартовую массу. Водяной лед был найден и на Марсе и на Луне. Существует довольно высокая степень уверенности, что для его добычи не потребуется каких-либо суперсовременных технологий.

Строительство сети заправок в космосе

Чтобы быть уверенными, что топливные ресурсы и инфраструктура в космосе принесут пользу пилотируемым экспедициям на Марс, ученые разработали модель, в которой исследовали различные сценарии полетов, начиная от подхода «везти все с собой» и заканчивая созданием сети заправочных пунктов по пути. Цель модели – найти минимальную массу пилотируемого корабля при запуске с Земли. Эта масса включает элементы, из которых будет построен завод, производящий топливо и запчасти.

Используя модель, ученые нашли, что самый эффективный сценарий – это тот, в котором топливо и ресурсы транспортируются с Луны к точке встречи в космосе. Модель пришла к выводу, что топливные склады могут быть расположены в определенных местах в космосе – в точках Лагранжа.

Исследование обосновывает важность инфраструктуры, производящей необходимые ресурсы в космосе. Оно подчеркивает, что такая сеть просто необходима для первого путешествия на Марс. Более того, она позволила бы людям совершать рейсы к Красной планете намного чаще по сравнению с другими вариантами.

Конечная цель полетов к Марсу создать там постоянное человеческое поселение. Однако, не менее важно проложить дорогу в космосе таким образом, чтобы путешествие между двумя планетами происходило оптимальным и доступным способом. Нынешнее исследование – это первый математически обоснованный ответ на вопрос, как эффективно долететь к Марсу.

 

Вам понравиться