Согласно выводам независимой группы экспертов, пилотируемая миссия на Марс в 2033 году невозможна

Опубликован независимый отчёт, в котором говорится, что у NASA нет шансов отправить пилотируемую миссию на Марс к 2033 году. Такая экспедиция может быть отправлена только к концу 2030-х годов. В нём содержится оценка стоимости возвращения на Луну и его место в долгосрочных планах по отправке человека на Марс. Отчёт был завершён до известной речи вице-президента США Майка Пенса (26 марта 2019 года), где он призвал NASA вернуть американцев на поверхность Луны к 2024 году.

Конгресс США в рамках исполнения закона об ассигнованиях 2017 года потребовал провести техническую и финансовую оценку «пилотируемой миссии на Марс, которая может быть запущена в 2033 году». NASA подписало договор с Институтом по научной и технологической политике (Science and Technology Policy Institute (STPI)) на проведение данного исследования. Эксперты STPI взяли за основу план миссии, изложенный NASA в отчёте под названием «Исследовательская кампания» (Exploration Campaign). В отчёте предусмотрены регулярные запуски сверхтяжёлого носителя SLS (Space Launch System), пилотируемого корабля для лунных миссий Orion, а также разработка и создание окололунной орбитальной станции Gateway. И всё это в 2020-е годы.

После этого планируется создание пилотируемой транспортной системы для полётов в глубокий космос под названием Deep Space Transport (DST). Планируется, что этот космический корабль будет совершать полёты из окололунного пространства к Марсу и обратно. Также NASA планирует разработать лунные пилотируемые посадочные корабли для отправки экипажей на поверхность, одновременно прорабатывая концепцию более отдалённых высадок на поверхность Марса.

Согласно выводам в отчёте STPI, эта работа отнимет у агентства слишком много времени, оно не успеет уложиться в срок до 2033 года. Эксперты считают, что миссия с выходом на орбиту вокруг Марса может состояться не ранее 2037 года. Это без учёта трудностей, связанных с разработкой больших технологий, задержек графика, перерасхода средств, а также дефицита бюджета. А график зависит от технологических рисков с Deep Space Transport, например, с системой жизнеобеспечения межпланетного корабля и его двигательной установкой. Это требует долгого времени на реализацию.

Для того, чтобы миссия на Марс состоялась в 2033 году, уже в 2022 году необходимо будет провести испытания ключевых технологий для неё, а это вряд ли произойдёт так скоро.

Продвижение вперёд без завершения разработки данных технологий «кардинально повысит технологические риски и риск переносов по графику создания DST». Из-за этого может возникнуть необходимость пересмотреть конструкцию корабля DST, если любая из программ испытаний выявит недоработки какого-либо её аспекта. Первоначальные общие опытно-конструкторские работы по DST должны будут начаться уже в 2020 фискальном году, что маловероятно, поскольку ещё не проводилась оценка затрат на программу.

Отчёт STPI также предупреждает, что попытки ускорить график путем отказа от использования стандартных процедур разработки программ, применяемых сегодня в NASA, «приведёт к очень высоким технологическим рискам, рискам по срокам и перерасходу средств». Таким образом, говорится в отчёте, миссия на орбиту Марса в 2033 году невозможна с точки зрения разработки технологий и графика реализации. Следующее окно для запуска откроется в 2035 году. В отчёте эта дата также названа нереальной, а наиболее ранней возможной датой старта миссии назван 2037 год.

В отчёте STPI также приводится оценка затрат первой пилотируемой миссии на Марс в 2037 году. Общая стоимость всех элементов марсианской пилотируемой миссии, включая сверхтяжёлый носитель SLS, корабль Orion, окололунную станцию Gateway, межпланетный корабль DST и остальную логистику оценивается в 120,6 миллиардов долларов на период по 2037 фискальный год.

Из этой общей суммы 33,7 миллиарда долларов уже потрачены на разработку и постройку SLS, корабля Orion и связанных с ними наземных комплексов. В эту сумму также входят и 29,2 миллиарда долларов на создание межпланетного корабля DST. В отчёте написано, что эта цифра – очень грубая прикидка, поскольку на сегодня ещё не совсем ясно, каким будет его конструкция.

Для приближённой оценки затрат на DST эксперты STPI использовали затраты на разработку Orion. Оценка стоимости окололунной станции Gateway дала более скромную цифру – менее 6 миллиардов долларов, которые пойдут на разработку её модулей различного назначения. Отчасти относительно невысокая стоимость объясняется тем, что часть модулей должна быть создана международными партнёрами NASA, фактически избавляя само агентство от затрат на них.

Оценка стоимости миссий на лунную поверхность

В общую стоимость марсианской миссии включается и стоимость посадочных миссий на Луну. Первая высадка на лунную поверхность после завершения программы Apollo может состояться в 2028 году – именно на эту дату ориентировалось NASA до речи Пенса в марте этого года. После первой высадки должны состояться ещё четыре до 2032 года (по одной в год).

За основу посадочной миссии эксперты взяли концепцию трёхступенчатого лунного посадочного модуля, который NASA рассматривало в 2018 году. Он состоит из многоразовой взлётной ступени, многоразового перелётного модуля и одноразовой посадочной ступени. Разработка посадочных модулей и систем их дозаправки должна обойтись почти в 8 миллиардов долларов. В эту стоимость войдут пять пилотируемых посадок и одна беспилотная испытательная посадка.

Дополнительные 12 миллиардов понадобятся для миссий SLS, Orion, а также других запусков для транспортировки посадочных модулей, топлива для них и другой полезной нагрузки на орбиту Луны. В эту сумму не включены такие затраты, как разработка самих SLS, Orion и станции Gateway.

Отчёт был завершён в феврале 2019 года, то есть до объявления новой даты высадки – в 2024 году. Таким образом, в нём не рассмотрены затраты на эту ускоренную программу. По оценке в отчёте, первая лунная посадочная миссия может обойтись примерно в 2,44 миллиарда долларов, в которые войдут затраты на запуск, оборудование, плюс несколько миллиардов на разработку пилотируемых посадочных модулей.

Реакция Конгресса США

Отчёт не вызвал значительной реакции в Капитолии частично из-за того, что его затмило более громкое событие – план ускорить возвращение человека на Луну, чтобы выполнить его в 2024 году. Этот план должен внести коррективы в общий список пилотируемых миссий в глубокий космос.

Кендра Хорн (Kendra Horn), председатель подкомитета по космонавтике нижней палаты Конгресса, всё же упомянула данный отчёт во время заседания 2 апреля в научном комитете, посвящённого бюджетному запросу NASA. «Согласно этому отчёту, нет никаких сомнений в том, что высадка на поверхность Марса в 2030-е годы невозможна при текущем подходе нынешнего руководства к пилотируемой космонавтике», –написала она в своих замечаниях. – «Более того, данный отчёт признаёт то, что многие в нашем комитете уже предполагали во время прошлых заседаний, а именно, что не существует реального плана пилотируемой миссии на Марс».

Впрочем, несмотря на то, что после речи Пенса NASA сосредоточило усилия на разработке архитектуры для пилотируемой посадки на Луну в 2024 году, Марс полностью не забыт. «Зачем нам нужно лететь на Луну? Почему это столь важно?», – спросил директор NASA Джим Брайденстайн (Jim Bridenstine) во время своего выступления 9 апреля на 35-м космическом симпозиуме в Колорадо Спрингс. – «Потому что мы устремлены к тому, что за горизонтом. Луна – наш испытательный полигон. Это лучшее место для того, чтобы научиться жить и работать на поверхности другого мира, после чего мы сможем отправиться на Марс».

В своей речи Брайденстайн назвал как нынешние, так и будущие автоматические миссии (в частности, марсоход 2020-го года) прелюдией к пилотируемой высадке на Марс. Он также заявил, что отправка экипажа на Луну уже в 2024 году может сделать реальной более раннюю дату пилотируемой миссии на Марс. «Люди спрашивают нас: почему вы спешите с лунной миссией? Потому что она ускорит миссию на Марс», – заявил он.

Подобное же заявление Брайденстайн сделал и во время заседания 2 апреля. «Мы нацелены на высадку на Марс в 2033 году», – сказал он. «Чтобы уложиться в срок, нам придётся ускорить другие части программы. И Луне в ней отведена важная роль». Также Брайденстайн сослался на отчёт STPI. «Мы можем ускорить высадку на Марс, если ускорим высадку на Луну», – заявил он.

Пока агентство не раскрыло деталей реализации этой идеи. В частности, неизвестно, какие проблемы могут возникнуть при разработке Deep Space Transport, независимо от высадки на Луну. Согласно отчёту, эти проблемы могут помешать отправить пилотируемую миссию на Марс в 2033 году.

Перевод Dmitry Blackfield

Источник: spacenews.com