Astronautika: misije

Još od kada su ostvarili na prvi pogled nemoguć zadatak sletanja ljudi na Mesec, kosmički lideri su postavili Mars kao sledeći cilj. Kada su shvatili da će to biti preteško, preopasno i preskupo, NASA se okrenula ka šatlovima i Međunarodnoj orbitnoj stanici kao mestu na kojem bi mogle da se pripremaju misije za Mars ili za povratak na Mesec.

m1

Hoteći da ponovi slavu 'Apolla', Barak Obama je 2010. pominjao da bi Amerikanci mogli da krenu ka Marsu do 2035. Sedam godina kasnije, Obama je otišao u penziju, a NASA troši skoro celikupan svoj ovogodišnji budžet od $2.860 miliona predviđen za 'human space exploration' na raketu SLS i kapsulu 'Orion', nadajući se da će ih oni na kraju odneti na Mars[1]. Ipak, izgleda neverovatno ali NASA još uvek nema izvodljiv dizajn misije niti kredibilnu procenu ukupnih troškova prvog putovanja na Mars. Međutim, dovoljno se zna o misiji i potrebnoj opremi da je moguće i bez njih proceniti njeno koštanje. Moram ovde da podsetim da sam ovu temu obrađivao i ranije, a najviše se sećam priče o putovanju na Mars iz 2007. godine. (uskoro će biti ponovo objavljeno)

m2

Najkritičniji elemenat neophodan za putovanje na Mars ujedno je i najskuplji. Novi brod bi morao da pruža sigurno boravište za posadu dve do tri godine bez obnavljanja rezervi i da objedinjuje sve funkcije koje trenutno pruža ISS, ali mnogo bolje. Ti zahtevi uključuju kontrolu životne sredine i sistem za održavanje života koji će paralelno pratiti pritisak kiseonika, ugljen-dioksida, metana, vodonika i vodene pare. On će morati da filtrira prašinu i mikroorganizme, pruža termičku kontrolu preko spoljnih jedinica i pumpi, i obezbeđuje vazduh za život. Taj sistem će takođe morati da osigurava pitku vodu i obezbeđuje funkcije stanovanja, kao što su: priprema i proizvodnja hrane, higijena, sakupljanje i stabilizacija metaboličkog otpada, pranje rublja i recikliranje đubreta i sl. Sistemi za kontrolu otpada će čuvati zdravlje posade, kontrolisati mirise i usporavati razmnožavanje štetnih bakterija.

Ostali kritični sistemi uključivaće proizvodnju i kontrolu električne energije, komunikaciju i navigaciju, kontrolu položaja (žiroskopi), opremu za vežbanje posade, pogon za izbegavanje stranih objekata u kosmosu, radionicu za popravke svih vrsta, opremu za gašenje položaja, medicinsku opremu za prvu pomoć i trajnu brigu za potencijalno bolesne ili invalide, prostorija za izjednačavanje pritiska prilikom izlaska napolje, skafandere za vanbrodske aktivnosti, ruku manipulatora, kao i hranu, dodatne zalihe kiseonika, azota, goriva i ostalih potrošnih dobara. Dugotrajna izloženost kosmičkom zračenju koja prevazilazi nivo na ISS zahtevaće značajno pojačanje zaštite za višečlanu posadu.

m3
Koncept evropskog putničkog broda na Marsovoj orbiti.

m4
Možda će jednog dana ovako izgledati nače prisustvo na Marsu?

m5
Predlog Marsove orbitne stanice kompanije 'SpaceX'. (More of his concept art here).

Svaki od navedenih sistema će morati da radi bez prestanka i bez obnavljanja tokom čitave misije, i da bude nekoliko puta pouzdaniji od odgovarajućih sistema na ISS. Svi sistemi moraju da budu dostupni za popravke u slučaju manjih kvarova. Američko Nacionalno veće za istraživanja nedavno je objavilo da su američki i ruski sistemi na ISS pokazali stope kvarova koji bi bili neodrživi u nekoj budućoj misiji na Mars.

Na kraju, da bi naglasio poteškoće i opasnosti, podsećam da ne bi postojala nikakva adekvatna mogućnost spašavanja posade tokom prve Marsove misije sa posadom.

Ova izuzetna letilica bi s pravom mogla da se nazove 'Putnička kosmička stanica' (TSS).

Najzgoniji komparativni primer troškova TSS-a bila bi postojeća stanica ISS, koja je građena uz pomoć modula sastavljanih tokom više od 20 godina. Ukupan trošak ISS procenjen je na oko $120 milijardi, ako bi se uračunala angažovanja međunarodnih partnera ali ne i troškovi šatlova, 'Sojuza' i ostali transportni troškovi. Teško je dobiti pouzdane podatke o troškovima glavnog partnera, Rusije. Zahtev za značajnim povećanjem pouzdanosti sigurno će zahtevati duga i skupa testiranja. Ipak, ukupni izdaci za jedan TSS mogli bi makar za 30% biti veći od ISS, tako da bi jedan jedini TSS koštao oko $160 milijardi!

Ukupni troškovi misije na Mars bi morali da uključuju i cenu SLS-a i 'Oriona', koja je do 2017. iznosila $10 milijardi za SLS, $6 mld. za 'Orion' i $2 mld. za pripremu lansirne rampe i postrojenja, plus dodatnih oko $4 mld. svake godine do lansiranja 2035. Na taj način dolazimo do cene koštanja prve misije na Mars od oko $250 milijardi. (Iz iskustva sa šatlovima ili JWST teleskopom, čija cena je počela sa pola milijarde a danas je već 9 a još nije lansiran, sve ove cifre mogu samo da se znatno uvećavaju.) Svaka sledeća misija, koja bi bila izvođena u trogodišnjim intervalima, koštala bi recimo po $150 milijardi, uključujući i troškove za SLS i 'Orion'. Sam lender za prvu i sledeće misije nije uključen u ovo razmatranje.

Prilikom povratka posade na Zemlju čeka ih ulazak u atmosferu pri brzini od skoro 52.000 km/h. Nemamo načina da zaštitimo veliki TSS od toplote prilikom ulaska u Zemljinu atmosferu, te bi svaki njegov deo sem kapsule sa putnicima bio nepovratno uništen. To znači da bi za svaku novu misiju na Mars bila potrebna nova raketa SLS i verovatno nova kapsula 'Orion'.

Amerika je na Mesec poslala 9 'Apollo' posada (šest je sletelo); ako na Mars pošaljemo isto 9 posada, ukupan trošak bi iznosio makar $1,5 triliona, odn. 1.500 milijardi!

Pre koju godinu direktor Nase je izjavio da se zalaganja za bazu na Marsu produžavaju na neodređeno vreme u budućnost. Ukupan iznos za osvajanje Marsa bi na taj način lako mogao da poraste na preko $2 triliona.

Ipak, pomenuti program nije potpuno neizvestan ako bi Amerika to stvarno, ali stvarno želela. Nasin godišnji budžet bi trebalo da postepeno raste za oko $54 milijardi godišnje[2] za prvo putovanje na Mars, i da nastavi na tom nivou da bi mogao da izdrži jednu misiju svake treće godine. Da, $54 milijardi zvuči mnogo ako se uporedi sa ovogodišnjim budžetom, ali to je i dalje manje od pola procenta federalnog budžeta[3]. Naravno, pomoć ino-partnera bi bila jako poželjna, ali politički potpuno neverovatna (može li IKO da zamisli zajedničku američko-rusko-kinesku misiju! To je iluzorno i ovde na Zemlji, a kamo li tamo 'gore'). Takođe bi bili jako efikasno i donelo bi odlične rezultate ako bi se NASA odlučila da nabavlja odeređeni hardver i koristi neke usluge komercijalnih (privatnih) dobavljača. Sve bi to zahtevalo neprekidno rukovođenje od strane predsednika i kongresa, uz stalnu podršku američkog naroda da se to postigne[4].

Ono što zabrinjava to je da ako Ameri iz nekog razloga ne odluče da pošalju svoje ljude na Mars u sledećih 30 do 50 godina, onda će SLS i 'Orion' imati vrlo malo posla u cislunarnom prostoru, posebno kada znamo da su trenutno dostupne komercijalne rakete ('Delta IV Heavy'[5] i 'Falcon 9 Heavy', koja treba da poleti za mesec dana) i komercijalne kapsule u stanju da obavljaju iste zadatke kao SLS/'Orion' ali za upola cene. Sasvim je moguće da ubuduće finansiranje SLS-a/'Oriona' bude prebačeno na aktivnosti višeg prioriteta u blizini kue i Meseca.

Atraktivna opcija bi mogla da bude lunarna baza podržana od strane stranih partnera i korišćenjem efikasnih komercijalnih metoda. Takva baza bi mogla da funkcioniše oko 20 godina čak i sa današnjim budžetom Nase. Ciljevi bi mogli da budu istraživanje i iskorišćavanje Mesečevih resursa, dok je snabdevanje ili spašavanje bilo samo četiri dana daleko.

m6
Moguće je da će prva baza na Nesecu biti rusko-kineska?

m7

Gradnja postrojenja za iskorišćavanje Mesečevih resursa u vidu vode i komponenti raketnog goriva koji mogu da se ekstrahuju iz tla (tečni kiseonik i vodonik) pomogla bi da se formira stalna kosmička infrastruktura, koja bi mogla da podržavaju različite misije u cislunarnom prostoru i enetualno, na Mars i druge deep-space misije.

 m8

[1] Videli smo u nekim od prethodnih textova na sajtu da je zapravo prava namena i SLS i 'Oriona' maglovita – još uvek se ne zna čemu će da posluže. Čini mi se da je najrealnije nešto  što će biti vezano za ljude i asteroide, ili eventualno Fobos.

[2] Ove godine budžet je iznosio nešto manje od $20 milijardi (čitava Srbija $38!), što je hiljaditi deo od GDP Amerike, koji je zvanično iznosio oko $20 triliona.

[3] Da ali ukupno gledano, od kada je NASA osnovana 1958. pa do danas, Agencija je dobila tek malo više od pola triliona današnjih dolara! Trilion $ je izgleda OGROMNA suma!

[4] Američki narod je zdušno bio uz državu i Nasu u želji da se Mesec osvoji pre Sovjeta. Tome je jako ušlo na ruku neprestano podgrevanje hladnoratovske (u)trke s Rusima – u svim oblastima – od kosmosa, naoružanja i političkog uticaja, pa do kulture, sporta, itd. Hoću da kažem da je podrška širokih masa nešto čime se dâ manipulisati, u zavisnosti od prioriteta koje ima vojno-ekonomsko-političko rukovodstvo države.

[5] Za 12 godina je lansirano 9 ovih raketa, a poslednja u leto 2016.  (špijunski satelit NROL). To je u svetu raketa sa najvećom nosivošću danas.

Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Komentari   

drago
+1 #2 drago 23-11-2017 18:57
Teorijski verovatno, ali ko će da da lovu?
Za sada je najverovatnije da će Rusi odvojiti svoj deo stanice I nadograditi ga za sebe. Bilo je čak reči da bi stanicu mogli da kupe Kinezi, a da ni Ameri ni Rusi vise nisu zainteresovani. .. ko zna
Prijavi administratoru
BojanB
+3 #1 BojanB 22-11-2017 10:35
Hm, to mi pre pade na pamet a evo i sad dok čitam ove redove, da li bi sadašnji ISS, uz neku nadogradnju naravno, mogao da se iskoristi za tu odiseju?!
Prijavi administratoru

Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži