Даже относительно короткое космическое путешествие на Марс, которое по планам NASA продлится 375 дней. Однако современные инженеры уже смотрят значительно дальше — на загадочный спутник Сатурна Титан. По расчетам специалистов Уильяма О’Хара и Маркоса Фернандеса-Тоуса, использование ядерных двигательных систем делает такую сверхсложную миссию физически возможной.
Например, проект космического аппарата с ядерно-тепловой установкой под названием Copernicus, работающий на жидком водороде и уране-235, способен долететь до Титана всего за 220 дней. Полная же миссия, учитывая операции на поверхности, продлится около 1000 суток. Это беспрецедентный вызов для биологии. На данный момент рекорд непрерывного пребывания в космосе принадлежит Валерию Полякову — 437 дней. Но есть существенный нюанс: он находился на орбитальной станции, которую надежно защищало от галактических лучей магнитное поле Земли. Экипаж миссии на Титан будет полностью лишен такого естественного щита.
От Copernicus до VASIMR
Проект Copernicus изначально разрабатывался в стенах исследовательского центра NASA для обеспечения быстрых полетов на Марс. Впоследствии его концепцию адаптировали для Титана, который в момент ближайшего сближения расположен в 17 раз дальше от нашей планеты, чем Марс. Добавление огромных топливных баков теоретически может сократить полет в одну сторону даже до 90 дней, но это катастрофически увеличит стартовую массу и астрономическую стоимость корабля.
Инженеры также рассматривают альтернативные ядерные варианты. Ядерно-электрическая плазменная ракета VASIMR смогла бы сократить время перелета до 149 дней. А перспективный прямой термоядерный двигатель позволил бы совершить полет туда и обратно за 2–2,6 года. Однако ни одна из этих инновационных систем не решает фундаментальной проблемы: отсутствия легкого и надежного экрана для защиты от радиации.
Почему именно Титан?
Несмотря на экстремальные условия, где температура -179 °C, дефицит солнечного света и гравитация в семь раз меньше земной, Титан имеет уникальные преимущества по сравнению с Красной планетой. Его азотная атмосфера в шесть раз плотнее нашей. Это позволяет эффективно тормозить посадочный модуль без использования ракетных двигателей.
Более того, когда экипаж окажется на твердой земле, этот плотный газовый слой будет работать как надежный щит от космической радиации. Важным бонусом является и наличие в почве жидкого метана и этана, которые космонавты могли бы откачивать и перерабатывать на топливо для обратного пути домой.
Тело против безжалостного космоса
Влияние тысячедневного путешествия на человека остается самым слабым звеном этого амбициозного плана. Радиационное повреждение клеток начинает накапливаться сразу же, как только корабль покидает магнитосферу Земли. Сегодня человечество не изобрело легких материалов, способных остановить высокоэнергетические атомные ядра, которые легко прошивают стенки космических кораблей.
Микрогравитация тоже безжалостно разрушает организм: кости астронавтов теряют около 1 % своей плотности ежемесячно, а мышцы быстро атрофируются. Кроме того, перераспределение жидкостей в теле создает опасное давление на зрительный нерв, что грозит частичной или необратимой потерей зрения — такое явление уже фиксировали после полугодовых миссий на МКС. Никто не знает, как отреагируют тело и психика на 2,5 года абсолютной изоляции в крошечном пространстве.
Разведка перед большим скачком
Прежде чем люди когда-либо рискнут отправиться во внешнюю Солнечную систему, путь им проложат роботизированные системы. Ожидается, что разведчик соберет жизненно важные данные задолго до того, как первый астронавт сядет в кресло возле ядерного реактора. На 2034 год запланировано прибытие на Титан квадрокоптера NASA под названием Dragonfly.
Развертывание дрона Dragonfly на поверхности Титана в рамках программы NASA New Frontiers. Иллюстрация: dragonfly.jhuapl.edu
Этот инновационный вертолет возьмет пробы химического состава почвы, составит карту стабильности рельефа и измерит фактический уровень радиации на поверхности. Именно его результаты дадут окончательный ответ на вопрос: сможет ли человек выжить на этом далеком мире. Расчеты мощности двигателей сегодня кажутся самой надежной частью плана. Реакторы действительно способны доставить космический корабль к Сатурну, но никто еще не доказал, что после изнурительной посадки астронавты физически смогут сделать свой первый шаг.
Ранее мы рассказывали о том, как лазерные двигатели помогут достичь Альфы Центавра за 20 лет.
По материалам dailygalaxy.com
