Разбор осуществимости проекта Mars One от MIT

Команда Массачусетского технологического института решила провести собственную, независимую оценку технической осуществимости миссии Mars One.

В 2012 году проект Mars One, возглавляемый некоммерческой организацией из Голландии, заявил о планах по созданию первой внеземной колонии на Красной планете к 2025 году. По планам миссии вначале в межпланетное путешествие в один конец должны отправить группу из четырех астронавтов. Поселенцы-пионеры должны будут провести всю свою жизнь обустраивая первое марсианское поселение землян.

Озвученный проект довольно смел поскольку заявляется, будто миссия может быть успешно реализована при технологиях которые существуют уже сейчас. На сайте Mars One сказано, что отправка людей на Марс станет «гигантским скачком для всего человечества».

Однако инженеры из Массачусетского технологического института (MIT) говорят, что заявления авторов проекта преждевременны и что следовало бы пересмотреть осуществимость миссии с учётом современных технических возможностей человечества.

Исследователи Массачусетского технологического института разработали детальную методику анализа будущего поселения, с целью оценки реализуемости и надёжности миссии Mars One. Задача инициативной группы — подробно изучить, какие новые технологии понадобятся для обеспечения жизни людей на Марсе.

К примеру, если всю еду поселенцы будут получать из растений выращиваемых на месте, как это предусматривается проектом Mars One, существует вероятность, что растительность будет создавать опасно высокий уровень кислорода, в последовательной чреде событий это может привести к удушью людей. Чтобы избежать подобного сценария, необходима система устранения избытка кислорода — пока что не существует надёжной технологии для выполнения этой задачи вне Земли.

В 2008 году посадочный модуль Феникс обнаружил на поверхности Марса признаки наличия льда. Предполагается, что будущие поселенцы могли бы использовать этот лёд в качестве источника воды. Однако согласно результатам анализа проведенного экспертами MIT, существующие технологи извлечения влаги из почвы не вполне годятся для использования в условиях отсутствия земной атмосферы. Эти технологии предстоит существенно усовершенствовать, прежде, чем они станут пригодны для использования на Марсе.

Разбор осуществимости проекта Mars One от MIT
Более 200 тыс. людей со всего мира подали предварительные заявки на участие в миссии.

Команда экспертов проанализировала систему обеспечения колонии запасными частями — сколько запасных частей нужно доставить на колонию, чтобы она могла нормально функционировать до момента, когда прибудет следующий груз. Исследователи установили, что поскольку предполагается, что колония будет расти, запчасти очень быстро станут основным грузом, доставляемым на планету, достигнув в какой-то момент 62% полезного груза, доставляемого из Земли.

Что же касается самого полёта на Марс, команда экспертов посчитала число ракет, которые потребуются для создания первой колонии из четырёх поселенцев, а также стоимость этого путешествия.

Согласно планам проекта Mars One, шесть ракет Falcon Heavy понадобится для доставки на планету начального снаряжения, которое должно прибыть до астронавтов. Однако эксперты MIT считают, что подобная оценка чрезмерно оптимистична, согласно их оценке понадобится 15 подобных ракет. Если учесть только этот этап, а также доставку астронавтов, затраты составят 4,5 млрд. долларов. А ведь ещё на Марс нужно будет доставить дополнительную команду и обеспечение. При этом это только затраты на доставку, без учёта затрат на приобретение оборудования, необходимого для миссии, а также затрат на разработку технологий, которые пока не достаточно развиты, так что итоговые затраты будут заметно выше.

Оливье де Век (боже, как же мне захотелось салата!), профессор аэронавтики, астронавтики и инженерных систем MIT, говорит, что перспектива создания человеческого поселения на Марсе является захватывающей. Однако, чтобы сделать эту цель реальной, нам необходимы инновации в ряде отраслей, некоторые технологии и системы требуют существенной переработки.

Оливье де Век:

Мы не утверждаем однозначно, что проект Mars One является невыполнимым. Но мы твёрдо убеждены, что его не удастся реализовать при тех вводных данных, на которые рассчитывают авторы проекта. Мы указываем на технологии, которые могли бы оказаться полезными, если в них инвестировать, для оптимизации проекта и подготовки более точного технико-экономического обоснования.

Сидни До, аспирант:

Благодаря анализу мы смогли понять, насколько сложным будет реализация этой миссии. Очень много неизвестных, предстоит сделать много работы, прежде чем можно будет гарантировать, что участники доберутся живыми и здоровыми до Марса и смогут обосновать там полноценную колонию.

Оливье де Век и Сидни До представили свой аналитический отчет в феврале на Международном конгрессе астронавтики в Торонто. Соавторами исследования также стали аспиранты MIT Коки Хо, Эндрю Оуэнс и Самюель Шрейнер.

Симуляция одного дня на Марсе

При оценке Mars One исследовательская группа MIT разделила общую миссию на несколько составных компонентов — жизнедеятельность астронавтов, система жизнеобеспечения, обеспечение запасными частями, транспортировка. Затем был проведён анализ того, как эти составные компоненты миссии взаимодействуют в системе в целом.

Разбор осуществимости проекта Mars One от MIT
Художники подготовили компьютерную модель посадочной платформы, которая примет самых первых участников миссии.

Сидни До смоделировал повседневную жизнь колониста на Марсе. Основываясь на стандартизированном рабочем графике, включающем в себя задачи с различным уровнем нагрузки, была проведена оценка метаболизма участника миссии. Предположительно, астронавту на Марсе понадобится ок. 3 ккал в день для поддержания жизни и здоровья. Сидни До составил сбалансированную диету, способную обеспечить необходимое количество питательных веществ, диета включала в себя бобы, салат, арахис, картофель и рис.

Для того, чтобы производить необходимое количество продуктов, понадобится около 200 квадратных метров посевной площади, в то же время в Mars One для этих целей предусмотрено лишь 50 м кв. Согласно плану миссии, растения будут выращиваться в жилищах поселенцев. Сидни До подсчитал, что при этом они будут вырабатывать высокий уровень кислорода, что скажется на пожаробезопасности станции. Соответственно поселенцам потребуется дополнительный объем азота для снижения уровня кислорода в воздухе. Постепенно хранилища азота будут истощены, и у поселенцев не будет возможности компенсировать утечки.

Из-за утечек воздуха в жилищах, атмосферное давление будет падать, это создаст тяжелую среду, что в течение 68 дней приведёт к удушью поселенцев.

В качестве возможного решения проблемы До предлагает создать технологию удаления избытка кислорода, или же изолировать сегменты, предназначенные для выращивания пищи, от основного жилища. Также исследователи рассматривали вариант извлечения необходимого объема азота из марсианской атмосферы. Однако подобные технологии требуют довольно громоздкое оборудование. Как ни странно, но самым дешёвым вариантом обеспечения поселенцев едой оказалось доставлять всё её необходимое количество из Земли.

Сидни До:

Мы обнаружили, что доставка еды всегда дешевле, чем выращивание на месте. На Марсе вам понадобятся системы освещения и орошения растений. Понадобиться 875 осветительных LED-приборов, периодически нужно будет производить их замену. Потребуется некоторый запас приборов, что заметно увеличит объем грузов, которые нужно будет доставить на планету до начала миссии.

Покрутить ручки

Среди прочих недостатков миссии, инженеры обнаружили, что со временем стоимость замены необходимых запчастей существенно увеличит общие затраты на проект. Эндрю Оуэнс оценил стоимость обеспечения поселения запчастями на основании существующих данных NASA, собранных в течение истории использования в других космических миссиях тех компонентов и технологий, которые авторы проекта намерены использовать в миссии Mars One.

Эндрю Оуэнс:

Проект Международной космической станции на Марсе (International Space Station, ISS) разрабатывался на основании предположения, будто если какой-то компонент станции выйдет из строя, вы сможете «позвонить» на Землю и вам быстро доставят все необходимые запчасти. Однако если вам понадобится доставить запчасти на Марс, у вас для этого будет относительно небольшое «окно», раз в 26 месяцев, затем вам придется ещё ждать 180 дней, пока груз доберётся до планеты. Если же удалось бы наладить производство запчастей «на месте», это конечно же существенно снизило бы затраты на миссию.

Эндрю Оуэнс указывает на такие технологии, как 3D печать, что позволило бы поселенцам наладить изготовление запчастей на Марсе. Но существующие к настоящему моменту технологии 3D печати недостаточно хорошо развиты, чтобы можно было с их помощью воспроизводить размеры и функции всех деталей, которые понадобятся в инопланетной миссии.

Несмотря на то, что проведённый исследователями анализ Mars One выявляет общую сложность миссии, и предоставляет больше козырей скептикам проекта, учёные считают, что их аналитический инструментарий может помочь разработать несколько альтернативных, в перспективе более успешных сценариев создания поселения на Марсе. К примеру, возможно, стоит отказаться от отправки постоянной миссии астронавтов, и лучше сделать ставку на отправку периодически заменяемых команд?

Самюель Шрейнер:

Mars One — довольно радикальный проект. Сейчас, когда у нас есть достаточно подробная модель и хороший аналитический аппарат, мы можем поиграть с различными вариациями проекта, «покрутить ручки» модели, и посмотреть, как это повлияет на стоимость и надёжность миссии.

Трейси Гилл, менеджер по стратегиям технологий NASA, сама не принимала непосредственного участия в исследовании, однако считает, что аналитический аппарат, разработанный инженерами MIT, вполне пригоден для оценки и других миссий на Марс, он позволит будущим исследователям разработать несколько альтернативных вариантов создания поселения на Марсе.

Трейси Гилл:

Этот аналитический инструментарий безусловно полезен для тех, кто занимается планированием миссии на Марс, он позволяет инженерам оценить более широкий спектр альтернативных решений, и выбрать наиболее оптимальные из них. На одном конце спектра — выращивание и изготовление абсолютно всей продукции «на месте», на другом — доставка всего необходимого обеспечения с Земли. Между этими крайностями располагается огромное число возможных вариантов архитектуры миссии.

Некоторых участников исследовательского проекта NASA поддержало стипендиями.

Источник: Техно Азия

Узнайте также с чего начинается разработка сайта.

Самое интересное

Разбор осуществимости проекта Mars One от MIT: 2 комментария

    1. Что бы не устранять проблемы на Земле, а создавать на Марсе. А потом ещё куда-нибудь улетим. 🙂

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *