Сейчас полет до Марса занимает 7-9 месяцев на химических двигателях. Через 20 лет (к 2046 году) какие технологии могут сократить это время и до какого минимума?
Интересуют реалистичные прогнозы, не фантастика. Ядерные двигатели, ионные, может еще что то.
Маск обещал колонию на Марсе к 2030. Но это же нереально при текущей продолжительности полета?
Разложу по технологиям в порядке реалистичности к 2046 году.
1. Ядерно-тепловой двигатель (NTP)
Наиболее вероятный кандидат. NASA и DARPA уже работают над проектом DRACO (демонстрационный ядерный двигатель, запланирован на 2027). Удельный импульс 800-900 с против 450 с у химических. Сокращает полет до 3-4 месяцев.
Технология не новая: в 1960-х в рамках проекта NERVA уже тестировали рабочие прототипы. Проблема: политическая, а не инженерная. Запуск ядерного реактора в атмосфере вызывает вопросы безопасности.
Прогноз: к 2046 рабочий NTP реален. Вероятность 70-80%.
2. Ядерно-электрическая тяга (NEP)
Ядерный реактор генерирует электричество для мощных ионных двигателей. Удельный импульс 5000-10000 с, но тяга мизерная. Полет 2-3 месяца за счет непрерывного ускорения.
Проблема: нужен реактор мощностью мегаватты в космосе. Текущий рекорд ("Киловатт" от NASA) в тысячу раз меньше.
Прогноз: к 2046 прототип возможен, но не для пилотируемых миссий. Вероятность 30-40%.
3. VASIMR (плазменный двигатель Ad Astra)
Переменный удельный импульс, может работать в режиме "высокая тяга / низкий импульс" для разгона и наоборот. Обещают 39 дней до Марса при мощности 200 МВт.
Проблема: где взять 200 МВт в космосе? Это мощность небольшой электростанции. Без компактного ядерного источника, мертвая идея.
Прогноз: чистая теория к 2046. Вероятность рабочего прототипа 10%.
4. Солнечный парус / лазерный парус
Breakthrough Starshot и похожие проекты. Для межпланетного масштаба неприменимо с людьми на борту.
Реалистичный ответ: к 2046 полет до Марса с людьми будет занимать 3-5 месяцев на ядерно-тепловом двигателе. 39 дней или меньше, нет, не будет.
Насчет Маска: колония к 2030 нереальна. Первая пилотируемая посадка к 2035-2040, может быть, если Starship полетит штатно и NASA/SpaceX решат проблему радиационной защиты экипажа. Колония (постоянное поселение), не раньше 2050-х при самом оптимистичном сценарии.
Все сроки Маска нужно умножать на 3. Falcon Heavy опоздал на 5 лет. Starship тестируется с 2020 года и до сих пор не вышел в штатную эксплуатацию. Crew Dragon опоздал на 4 года.
Если Маск говорит "колония к 2030", читай "первый грузовой Starship на орбите Марса к 2035, первый пилотируемый к 2040, если все пойдет идеально". Это стиль общения Маска: он намеренно ставит невозможные дедлайны чтобы команда работала в бешеном темпе.
Физику не обманешь. Даже на химических двигателях 7 месяцев, это не "проблема", а оптимальная гомановская траектория с минимальным расходом топлива. Лететь быстрее можно, но каждый сэкономленный месяц стоит экспоненциально больше топлива.
Все забывают про главную проблему. Не скорость полета, а что делать с людьми 3-9 месяцев в жестянке.
Микрогравитация: потеря костной массы 1-2% в месяц. За 7 месяцев полета астронавты теряют столько костной ткани, сколько обычный человек за 10 лет на Земле. На Марсе (0.38g) кости не восстановятся полностью.
Психология: 6 человек в замкнутом пространстве объемом с однокомнатную квартиру. Без возможности выйти. Задержка связи с Землей до 24 минут в одну сторону. Эксперименты типа Mars-500 показали серьезные психологические проблемы уже на третьем месяце.
Даже если двигатель сократит полет до 3 месяцев, проблемы радиации, атрофии и психики никуда не денутся. Их нужно решать параллельно с двигателями.
39 дней до Марса на VASIMR - это расчет при непрерывной работе двигателя мощностью 200 мегаватт. Для сравнения, МКС имеет солнечные батареи мощностью 84 киловатта. То есть нужно в 2380 раз мощнее.
В космосе есть ровно один способ получить такую мощность: термоядерный реактор. Которого не существует даже на Земле.
Так что все эти "39 дней" примерно из той же категории что и "холодный синтез" и "лифт в космос". Красивая физика, нулевая инженерная реализуемость в обозримом будущем.
прикольно конечно но я думаю через 20 лет людей вообще не будут посылать, будут роботы всё делать. нейросети к тому моменту уже будут умнее людей, зачем рисковать живыми если можно отправить андроидов
Радиация двоякая: от двигателя (решается теневым экраном между реактором и жилым модулем, уже проработано) и космическая (солнечные вспышки + галактические лучи). Второе пока без хорошего решения. Водяные стенки в качестве щита весят слишком много. Но чем короче полет, тем меньше накопленная доза, так что NTP решает проблему частично за счет скорости.
Про DRACO не знал, спасибо. 3-4 месяца на ядерном это уже куда лучше чем 9. Вопрос радиации для экипажа, он решаемый за 20 лет?