ในขณะที่กล้องของยานอวกาศรัสเซีย-ยุโรป ExoMars ส่งภาพแรกของดาวเคราะห์สีแดงมายังโลก สหรัฐฯ กำลังทำงานเพื่อส่งการสำรวจด้วยมนุษย์อย่างเต็มรูปแบบไปยังดาวอังคาร เหตุใดชาวอเมริกันจึงต้องการ โครงการดังกล่าวจะต้องเสียค่าใช้จ่ายเท่าใด และรัสเซียกำลังวางแผนที่จะเข้าร่วมโครงการดังกล่าวหรือไม่นั้นเป็นคำถามที่ต้องมีคำตอบ
ประธานาธิบดีบารัค โอบามา เป็นผู้กำหนดภารกิจบินผ่านดาวอังคารในปี 2010 จากนั้นเขาก็วาดแผนปฏิบัติการต่อไปนี้ต่อหน้า NASA: ภายในปี 2025 ทำการบินโดยมนุษย์ไปยังดาวเคราะห์น้อยที่อยู่ใกล้โลกในช่วงกลางปี 2030 - ไปยังดาวอังคาร หลังจากนั้นภารกิจการลงจอดจะตามมา จนถึงตอนนี้ เราสามารถพูดได้ว่าโดยรวมแล้ว NASA เหมาะสมกับไทม์ไลน์ที่วางแผนไว้ ในเวลาเดียวกัน หน่วยงานไม่ได้วางแผนบินผ่านดาวเคราะห์แดงเท่านั้น แต่ยังวางแผนเยี่ยมชมดาวเทียมโฟบอสตามธรรมชาติอีกด้วย
จนถึงปัจจุบัน หน่วยงานได้ระบุองค์ประกอบพื้นฐาน 6 ประการที่จำเป็นสำหรับเที่ยวบินไปยังดาวอังคาร รวมถึงการลงจอด เหล่านี้คือยานยิงจรวด SLS ขนาดใหญ่ ยานอวกาศ Orion โมดูลการใช้ชีวิตของ Transheb (สำหรับการบินตามเส้นทาง Earth-Mars-Earth) เครื่องบินลงจอด เวทีบินขึ้น และระบบขับเคลื่อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ (SEP) ตามการประมาณการเบื้องต้นครั้งหนึ่ง สินค้าและอุปกรณ์จำนวน 15 ถึง 20 ตันจะต้องถูกส่งไปยังพื้นผิวของดาวเคราะห์แดงเพื่อให้แน่ใจว่าผู้คนจะลงจอดครั้งแรกบนพื้นผิวของมัน อย่างไรก็ตาม ตัวแทนของ NASA ได้ประกาศตัวเลข 30 ตันขึ้นไป โดยคำนึงถึงความจริงที่ว่าน้ำหนักของขั้นตอนการขึ้นเครื่องบินที่คาดการณ์ไว้เพียงอย่างเดียวจะเท่ากับ 18 ตัน และน้ำหนักของเครื่องบินลงจอดจะมีอย่างน้อย 20 ตัน ในการส่งองค์ประกอบเหล่านี้สู่อวกาศ จะต้องมีการปล่อย SLS บรรทุกหนัก/หนักมากเป็นพิเศษอย่างน้อย 6 ครั้ง ที่มีความจุ 70 ถึง 130 ตัน ในความพยายามที่จะประหยัดเวลาและเงินในการพัฒนาและการผลิต "รถบรรทุกหนัก" คันนี้ NASA ใช้เทคโนโลยีและอุปกรณ์ที่เหลือจากรถรับส่ง ซึ่งรวมถึงเครื่องยนต์ ถังน้ำมันเชื้อเพลิง และ "รถรับส่ง" สารเร่งเชื้อเพลิงแข็ง
องค์ประกอบของคอมเพล็กซ์ดาวอังคารจะรวมกันเป็นกลุ่มที่ไม่ได้อยู่ในวงโคจรใกล้โลก แต่อยู่ที่จุดลากรองจ์ L-2 อยู่ห่างจากโลกประมาณครึ่งล้านกิโลเมตรหลังด้านไกลของดวงจันทร์ที่ผลกระทบ 61,500 NASA เรียก L-2 ว่าไม่มีอะไรมากไปกว่า "ไซต์ทดสอบ" ดังนั้นจึงเน้นว่าไม่เพียงแต่การประกอบเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการทดสอบเทคโนโลยีดาวอังคารด้วย
สื่อของอเมริกาและต่างประเทศได้พูดซ้ำแล้วซ้ำเล่า รวมถึงการอ้างอิงถึงบางแหล่งใน NASA กล่าวถึงความเป็นไปได้ที่ชาวอเมริกันจะกลับดวงจันทร์เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการเดินทางไปดาวอังคาร อย่างไรก็ตาม นี่ไม่ใช่คำถามในตอนนี้ ในฐานะหนึ่งในผู้เชี่ยวชาญชั้นนำของอเมริกาในด้านนโยบายอวกาศ John Logsdon กล่าวกับหนังสือพิมพ์ VZGLYAD ว่าการสร้างยานลงจอดบนดวงจันทร์ไม่รวมอยู่ในแผนของ NASA อย่างไรก็ตาม องค์การอวกาศยุโรป (ESA) จะเป็นผู้ตัดสินใจในเที่ยวบินไปยังดวงจันทร์ไม่ได้ถูกยกเว้น และในกรณีที่ ESA สร้างเครื่องบินลงจอด สหรัฐอเมริกาสามารถเข้าร่วมในโครงการดวงจันทร์ของยุโรป ซึ่งอาจจัดหา SLS เพื่อส่งโมดูลนี้ไปยังดาวเทียมธรรมชาติของโลก
สามก้าวสู่ดาวอังคาร
ยานพาหนะเปิดตัวที่ทรงพลังที่สุดในประวัติศาสตร์ของนักบินอวกาศ
NASA เรียกขั้นตอนแรกว่า "พิงโลก" รวมถึงการฝึกปฏิบัติการที่จำเป็นและสะสมประสบการณ์ที่จำเป็นในวงโคจรระดับต่ำโดยใช้สถานีอวกาศนานาชาติ นอกจากนี้ ในส่วนหนึ่งของขั้นตอนนี้ หน่วยงานกำลังพัฒนาวิธีการและวิธีการใช้ทรัพยากรดาวอังคารชั่วคราว (ISRU) เพื่อให้ได้เชื้อเพลิงและวัสดุที่จำเป็นอื่นๆ กิจกรรมนี้ค่อนข้างคุ้มค่าเมื่อคุณพิจารณาว่าระยะบินขึ้น 18 ตันจะต้องใช้เชื้อเพลิง 33 ตัน และ NASA ตั้งใจที่จะดึงมันออกจากคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำที่มีอยู่บนดาวเคราะห์แดง
ขั้นตอนที่สองเรียกว่า "ไซต์ทดสอบ" ซึ่งตามที่ระบุไว้แล้วตั้งอยู่ที่จุด L-2 ด้วยความช่วยเหลือของอุปกรณ์อัตโนมัติ มีการวางแผนที่จะจับดาวเคราะห์น้อยที่อยู่ใกล้เคียง ซึ่งจะถูกย้ายไปยังจุดนี้ ซึ่งจะถูกตรวจสอบโดยลูกเรือยานอวกาศ Orion
ขั้นตอนที่สามเรียกว่า "เป็นอิสระจากโลก" เรากำลังพูดถึงการศึกษาโดยตรงและการพัฒนาของดาวเคราะห์สีแดงอยู่แล้ว ซึ่งรวมถึงสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร การใช้ทรัพยากรบนดาวอังคารอย่างเข้มข้น และการส่งข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ไปยังโลกเป็นประจำโดยใช้ระบบการสื่อสารขั้นสูง
ควรค่าแก่การพูดถึงบทบาทของ "Orion" ในรายละเอียดเพิ่มเติม แม้ว่าภายนอกจะมีลักษณะคล้ายกับยานอวกาศคลาสอพอลโลคลาสสิกแบบใช้แล้วทิ้งรุ่นขยายใหญ่ (บางครั้งกลุ่มดาวนายพรานถูกเรียกติดตลกว่า "อพอลโลบนสเตียรอยด์") "แท็กซี่" ใหม่สำหรับนักบินอวกาศของนาซ่าจะถูกนำมาใช้ซ้ำ - มีการวางแผนที่จะใช้ รถสายเลือดเดียวกันจัดส่งได้ถึงสิบครั้ง ในเวลาเดียวกัน "Orion" จะโดดเด่นด้วย "ความจุผู้โดยสาร" ที่เพิ่มขึ้นและจะสามารถรับลูกเรือได้มากถึง 7 คน
แต่นี่ไม่ใช่คุณสมบัติหลักของกลุ่มดาวนายพราน ตามที่ Charles Precott รองประธานของ Orbital ATK ซึ่งพัฒนาบูสเตอร์เชื้อเพลิงแข็งห้าส่วนสำหรับ SLS เรือลำนี้จะกลายเป็นส่วนหนึ่งของคอมเพล็กซ์ดาวอังคารระหว่างดาวเคราะห์ ระบบต่างๆ รวมถึงระบบช่วยชีวิต (สารหล่อเย็น) และการป้องกันรังสี จะถูกรวมเข้ากับคอมเพล็กซ์นี้เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือ
สถิติความสำเร็จในการเปิดตัว Space ในประเทศต่างๆ
ทรัพยากรโดยประมาณของ "Orion" ไม่น้อยกว่า 1,000 วัน ออกแบบมาเพื่อให้เข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกด้วยความเร็วสูง เช่น เมื่อกลับจาก L-2 หรือดาวอังคาร นอกจากนี้ เรือจะกลายเป็นที่กำบังเพิ่มเติมสำหรับลูกเรือในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาด พรีคอตต์ยกตัวอย่างของอพอลโล 13 ซึ่งลูกเรือหลังจากการระเบิดของถังออกซิเจนในโมดูลคำสั่งในระหว่างการบินไปยังดวงจันทร์ ได้รับการช่วยเหลืออย่างมากจากระบบหล่อเย็นและระบบขับเคลื่อนของยานลงจอดบนดวงจันทร์ โมดูลนี้แม้ว่าจะไม่ได้ออกแบบมาเพื่อใช้งานระหว่างการบินตามเส้นทาง Earth-Moon-Earth ในสถานการณ์วิกฤติก็ทำหน้าที่ที่ผิดปกติได้สำเร็จ
การบินทดสอบครั้งแรกของ Orion เกิดขึ้นโดยอัตโนมัติในเดือนธันวาคม 2014 เมื่อทำการบินจากยานปล่อยของ Delta IV Heavy ครั้งต่อไปมีกำหนดในเดือนกันยายน 2561 กลุ่มดาวนายพราน (ยังไม่มีลูกเรือ) จะบินในวงโคจรรอบดวงจันทร์แล้วด้วยความช่วยเหลือจากผู้ให้บริการ SLS ซึ่งจะเป็นการเปิดตัวครั้งแรก และเที่ยวบินแรกของยานอวกาศ - ตรงไปยังดวงจันทร์ - มีกำหนดสำหรับปี 2564-2566
ความกลัวและความเป็นจริง
ลูกเรือที่บินในวงโคจรต่ำของโลกได้รับการปกป้องจากรังสีคอสมิกโดยสนามแม่เหล็กของโลก นักบินอวกาศที่มุ่งหน้าไปยังดวงจันทร์และดาวอังคารโดยเฉพาะอย่างยิ่งไม่ได้รับการคุ้มครองนี้ อย่างไรก็ตาม ตามข้อมูลของ Scientific American ที่อ้างถึงข้อมูลจากยานสำรวจ Curiosity อันตรายจากการแผ่รังสีจากห้วงอวกาศนั้นไม่ใหญ่โตจนกลายเป็นอุปสรรคต่อการดำเนินการสำรวจดาวอังคาร ดังนั้น นักบินอวกาศที่ใช้เวลา 180 วันเพื่อไปยังดาวอังคาร ซึ่งเป็นจำนวนเท่ากันที่จะกลับจากดาวอังคาร และใช้เวลา 500 วันบนพื้นผิวของดาวเคราะห์แดง จะได้รับปริมาณรังสีทั้งหมดในพื้นที่ 1.01 ซีเวิร์ตตามมาตรฐานของ ESA นักบินอวกาศไม่ควรได้รับซีเวิร์ตมากกว่าหนึ่งครั้งในระหว่างเที่ยวบินทั้งหมดของเขา ปริมาณนี้ตามที่แพทย์กำหนด เพิ่มความเสี่ยงต่อการเป็นมะเร็ง 5% NASA มีมาตรฐานที่เข้มงวดกว่า: ความเสี่ยงของโรคมะเร็งของนักบินอวกาศตลอดระยะเวลากิจกรรมอาชีพของเขาไม่ควรเกิน 3% อย่างไรก็ตาม ตามที่ Don Hassler หนึ่งในสมาชิกของทีมวิจัย Curiosity กล่าว 5% เป็น "ตัวเลขที่ยอมรับได้อย่างสมบูรณ์"
สกอตต์ ฮับบาร์ด กล่าวในการประชุม People to Mars (H2M) ที่กรุงวอชิงตันในเดือนพฤษภาคมนี้ ซึ่งเดิมรับผิดชอบโครงการ Mars ของ NASA และปัจจุบันเป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด โดยอ้างคำพูดของ Richard Williams หัวหน้าแพทย์ของ NASA ว่า “ขณะนี้ยังไม่มีอันตรายต่อสุขภาพลูกเรือที่ จะป้องกันไม่ให้มีภารกิจประจำไปยังดาวอังคาร วิลเลียมส์ยอมรับว่านักบินอวกาศมีความเสี่ยงด้านสุขภาพอยู่บ้าง แต่นาซ่าก็เต็มใจที่จะยอมรับ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในขณะที่หน่วยงานกำลังพัฒนาวิธีการใหม่ ๆ ในการบรรเทาปัญหาดังกล่าวอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น NASA กำลังทดลองกับวัสดุที่ทำจากท่อนาโนโบรอนไนไตรด์ที่เติมไฮโดรเจน (BNNT) ซึ่งแสดงคุณสมบัติต่อต้านรังสีที่มีแนวโน้มมาก
อย่างไรก็ตาม ตามคำกล่าวของ Andy Weier ผู้เขียนหนังสือ "The Martian" บนพื้นฐานของการสร้างภาพยนตร์ที่มีชื่อเดียวกัน ฮีโร่ของเขาจะเป็นมะเร็งอย่างแน่นอนในระหว่างที่เขาอยู่บนพื้นผิวของ Red Planet ใครอยู่ใกล้ความจริงมากกว่า - นักวิทยาศาสตร์หรือนักเขียนนิยายวิทยาศาสตร์เวลาจะบอก
เมื่อไหร่ เท่าไหร่ และกับใคร
NASA กำลังปฏิบัติตามกำหนดการต่อไปนี้สำหรับการสำรวจและสำรวจดาวอังคารด้วยมนุษย์ ตั้งแต่ปี 2564 ถึง พ.ศ. 2568 มีการวางแผนภารกิจอย่างน้อยห้าภารกิจไปยังพื้นที่ดวงจันทร์ ซึ่งรวมถึง "การจับกุม" และการศึกษาดาวเคราะห์น้อย ในปี 2033 คาดว่านักบินอวกาศจะไปถึงโฟบอส และในปี 2039 คาดว่าพวกเขาจะเหยียบพื้นผิวดาวอังคารเป็นครั้งแรก การสำรวจครั้งที่สองจะลงจอดบนดาวอังคารในปี 2043
เพื่อรองรับ "การจู่โจม" ของ Red Planet ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2561 ถึง พ.ศ. 2589 จะต้องเปิดตัวผู้ให้บริการประเภท SLS อย่างน้อย 41 ลำ ไม่ได้ยกเว้นว่าจำเป็นต้องเพิ่มการเปิดตัวของผู้ให้บริการประเภท Delta-4 และ Atlas-5 ที่ดำเนินการไปแล้ว (หากตัวหลังได้รับเครื่องยนต์อเมริกันแทนรัสเซียและยังคงใช้งานอยู่) ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการเปิดตัวยานพาหนะอัตโนมัติไปยังดาวอังคารและดาวอังคาร ซึ่งจะได้รับมอบหมายให้ทำหน้าที่ "คนงานเหมือง" ของข้อมูลทางวิทยาศาสตร์เพื่อช่วยในการสำรวจด้วยคน
แน่นอน จำนวนของเรือบรรทุกและประเภทของพวกมันอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงที่ทำกับการกำหนดค่าของภารกิจบรรจุคนบนดาวอังคาร มีตัวเลือกที่ต้องใช้เรือบรรทุกประเภท SLS เพียง 32 ลำ (ไม่นับห้าสำหรับการสำรวจรอบดวงจันทร์ดังกล่าว): สิบลำเพื่อรองรับภารกิจบรรจุคนไปยังโฟบอส สิบสองลำสำหรับการลงจอดครั้งแรกของนักบินอวกาศบนดาวอังคาร และอีกสิบลำสำหรับครั้งที่สอง.
คำถามคือ ค่าใช้จ่ายทั้งหมดนี้ราคาเท่าไหร่ และสหรัฐฯ จะ "ดึง" ค่าใช้จ่ายดังกล่าวเพียงลำพังหรือไม่? การส่งนักบินอวกาศไปยังดาวอังคารจะมีค่าใช้จ่ายเพียงเศษเสี้ยวของค่าใช้จ่ายในการพัฒนาและการผลิตเครื่องบินขับไล่ F-35 รุ่นที่ 6 ตามการระบุของกลุ่มผู้เชี่ยวชาญจาก NASA รวมถึงตัวแทนจากภาคอุตสาหกรรมและสถาบันการศึกษาในสหรัฐอเมริกา การจัดการของสหรัฐอเมริกา ในที่สุด โครงการ F-35 อาจมีราคาสูงถึงล้านล้านดอลลาร์) และจะไม่เกิน 100 พันล้านดอลลาร์ เหมือนกับที่สหรัฐฯ ใช้ไปกับโปรแกรม ISS จนถึงตอนนี้ ภายในปี 2024 เที่ยวบินของสถานีจะแล้วเสร็จ และ NASA จะไม่ใช้จ่ายเกือบ 4 พันล้านดอลลาร์ต่อปีในการดำเนินงานอีกต่อไป ดังนั้น ในช่วงสิบปีแยกจุดสิ้นสุดของการโคจรรอบโลกของสถานีและการเริ่มต้นภารกิจไปยังโฟบอส จำนวนเงินที่ประหยัดได้จะอยู่ที่ประมาณ 40 พันล้านดอลลาร์ และสหรัฐอเมริกาจะต้องหาเงินเพิ่มอีก 60 ดอลลาร์ พันล้านเพื่อดำเนินการตามแผนดาวอังคาร
เมื่อพูดถึงค่าใช้จ่ายของภารกิจดาวอังคาร ผู้เชี่ยวชาญเน้นว่าสามารถลดค่าใช้จ่ายได้มากขึ้นหากผู้เข้าร่วมจากต่างประเทศมีส่วนร่วมในโครงการคำถามที่ชัดเจนคือ รัสเซียอยู่ในนั้นหรือเปล่า ซึ่งปัจจุบันเป็นหนึ่งในพันธมิตรที่ใหญ่ที่สุดของสหรัฐอเมริกาในด้านอวกาศและมีศักยภาพด้านอวกาศที่ร้ายแรง (โดยเฉพาะในด้านการบินที่มีคนขับ) แต่ถ้าสหรัฐมีแผนสำหรับรัสเซีย พวกเขาจะถูกเก็บเป็นความลับในขณะนี้
เมื่อปลายเดือนพฤษภาคมปีนี้ หนังสือพิมพ์ Space News ได้สรุปมุมมองของ Charles Bolden หัวหน้า NASA เกี่ยวกับอนาคตของความร่วมมือระหว่างประเทศในอวกาศ เขาพูดเกี่ยวกับความสำคัญของการมีปฏิสัมพันธ์นอกบรรยากาศกับยุโรป ญี่ปุ่น และจีน เกี่ยวกับ PRC นั้น Bolden กล่าวว่าเขากำลังจะไปเยือนปลายฤดูร้อนนี้ โดยเน้นว่าไม่ช้าก็เร็วสหรัฐอเมริกาและจีนจะเริ่มให้ความร่วมมืออย่างใกล้ชิดในด้านอวกาศอย่างแน่นอน รายชื่อพันธมิตรด้านอวกาศที่มีศักยภาพยังรวมถึงประเทศต่างๆ เช่น อิสราเอล จอร์แดน และสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ แต่โบลเดนไม่ได้พูดอะไรเกี่ยวกับรัสเซียเลย อาจไม่มีเหตุผลสำหรับเรื่องนี้ แต่มีคำอธิบายอื่นที่เป็นไปได้: ความสัมพันธ์ที่รุนแรงขึ้นอย่างรวดเร็วระหว่างมอสโกและวอชิงตันรวมถึงการขาดเทคโนโลยีและเทคโนโลยีของรัสเซียสำหรับห้วงอวกาศ (เพื่อการเข้าถึงพวกเขาสหรัฐอเมริกาสามารถกำหนดได้ นอกเหนือจากความแตกต่างทางการเมืองทั่วไป) ไม่ได้มีส่วนทำให้เกิดความสนใจของอเมริกาในการเป็นหุ้นส่วนกับประเทศของเราต่อไปหลังจากสิ้นสุดเที่ยวบินของ ISS
ยังคงต้องเพิ่มว่านอกเหนือจากโครงการ Mars ของรัฐของสหรัฐอเมริกาแล้วยังมีโครงการส่วนตัวซึ่ง SpaceX ตั้งใจจะนำไปใช้ หัวหน้าบริษัท Elon Musk ประกาศแผนการที่จะลงจอดเรือ Dragon บนพื้นผิวของ Red Planet ในปี 2018 และส่งผู้คนไปที่นั่นในปี 2026
Charles Precott พูดในการประชุม People to Mars และพูดคุยเกี่ยวกับสาเหตุที่อเมริกามุ่งมั่นเพื่อ Red Planet: “การกระโดดในอวกาศจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อผลประโยชน์เชิงกลยุทธ์ของประเทศอยู่เบื้องหลังเท่านั้น เรากำลังจะไปดาวอังคารเพราะเราต้องการแสดงให้โลกเห็นถึงความสามารถของเราในการทำบางสิ่งที่ไม่เคยมีใครทำมาก่อน เพื่อแสดงให้เห็นถึงความเป็นผู้นำด้านอวกาศของเรา และรับประกันการเข้าถึงตลาดอวกาศทั่วโลกของเรา ซึ่งมีรายได้ต่อปีถึง 330 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ อย่างที่คุณเห็น คำอธิบายนั้นค่อนข้างง่าย และคำถามก็เกิดขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจ: รัสเซียไม่มีผลประโยชน์เชิงกลยุทธ์ที่สามารถรับรู้ได้ด้วยความช่วยเหลือจากโครงการที่มีมูลค่าการแข่งขันกีฬาโอลิมปิกโซซีสองครั้งหรือไม่?
