Posted by SpaceX –ის და Tesla–ს დამფუძნებელი ელონ მასკი, Trump Tower–ში პრეზიდენტ ტრამპთან მეორე ვიზიტით იმყოფებოდა, სადაც მარსის კოლონიზაციის საზოგადოებრივი და პირადი თანამშრომლობის საკითხები იქნა განხილული (nextbigfuture.com).
ცნობილია, რომ ელონ მასკი და მისი SpaceX ჯგუფი, მარსის კოლონიზაცაზე ოცნებობენ და წითელ პლანეტაზე პირველ საკაცობრიო მისიას 2024 წლისთვის გეგმავენ; მეორედ არჩევის შემთხვევაში, ტრამპი ისევ თეთრ სახლში იქნება. აღსანიშნავია, რომ მასკმა მზის ენერგიის ბიზნესზეც ისაუბრა ტრამპთან, სადაც ის კომპანია Solar City–ს დამფუძნებლად და უმთავრეს ინვესტორად გვევლინება. როგორც დღევანდელი გადასახედიდან ჩანს, ტრამპს ძალიან მოსწონს ელონ მასკის მარსის კოლონიზაციის პროექტი და შეიძლება მის ერთ–ერთ დამფინანსებლად მართლაც მოგვევლინოს (townhall.com).
მარსის დასახლების ელონისეული ხედვა
მარსის ზედაპირზე გეოდეზიურ საცხოვრებელ სივრცეებს დროიდები ააგებენ – ისინი მოამზადებენ გრუნტს, გათხრიან საძირკველს და გვირაბებს; საცხოვრებელ სივრცეს მინის პანელები და ნახშირბადოვანი ბოჭკოს პანელები დაფარავს და მასში მწვანე, დედამიწისეული გარემო შეიქმნება. მოგვიანებით, რობოტებს სხვადასხვა მარსისეული საწარმოს ასამუშავებლად გამოიყენებენ.
ნამდვილი მარსი და SpaceX–ს გეგმები
მარსის ათვისების მიმდინარე გეგმა ასეთია:
- მარსზე დაზვერვის მიზნით კოსმოსური ხომალდი Dragon გაემგზავრება და პლანეტაზე უსაფრთხო დაშვების მექანიზმების საიმედოობას შეამოწმებს; რბილი დაშვების შემდეგ, ხომალდზე დამონტაჟებული აპარატურა გაარკვევს, როგორ მივიღოთ წყალი CH4 და O2 სინთეზის შედეგად.
- კოსმოსური ხომალდი – Gold, მარსზე სარაკეტო საწვავის სინთეზისთვის საჭირო მცირე საწარმოო კომპლექსს ჩაიტანს;
- განხორციელდება პირველი საკაცობრიო მისია; აიგება პირველი საცხოვრებელი ბაზა; დასრულდება სარაკეტო საწვავის მასინთეზირებელი საწარმოს მშენებლობა;
- შეძლებისდაგვარად დაიწყება ორმხრივი ფრენები მარსსა და დედამიწას შორის, სავარაუდოდ – ყოველ 26 თვეში ერთხელ; კოლონია გამოიკვებება იმ მომენტამდე, ვიდრე ის თვითმყოფადი გახდება (ბოსტნეული მარსის კოლონიზატორებისთვის).
საწვავის ავზი ვარსკვლავთშორისი გადაფრენის ხომალდებისთვის
SpaceХ–მა ტენიკურ დეტალებთან დაკავშირებით 61–გვერდიანი ანგარიში წარადგინა, რომელშიც მარსის სტაბილური მისიებისა და თვითმყოფადი კოლონიის ფუნქციონირების დეტალებია ასახული. კომპანიამ საპლანეტათშორისო სატრანსპორტო სისტემა შეიმუშავა, რომლის უმნიშვნელოვანეს ნაწილსაც ინოვაციური საწვავის ავზი წარმოადგენს. საწვავის ავზი ნახშირბადის ბოჭკოსგანაა აგებული და ჩვეულებრივ ავზთან შედარებით 20–50–ჯერ უფრო ტევადი და გამძლეა. ეს არის უნაკერო კონსტრუქცია, რომელიც არ ჟონავს და არ აორთქლებს კრიოგენულ საწვავს. საპლანეტათშორისო სატრანსპორტო სისტემას დედამიწის ორბიტაზე 550 ტონა ტვირთის გაყვანა შეუძლია, რაც Saturn V–ს შესაძლებლობებს 4–ჯერ აღემატება.
Falcon 9 საპლანეტათშორისო სატრანსპორტო სისტემას გამოცდის
კოსმოსური ხომალდის Falcon 9 ბოლო ვერსია ბევრ ტექნიკური სიახლეს შეიცავს, მაგრამ ახალი ამძრავი და საყრდენი სისტემები მათგან უმთავრესია. ელონს მიაჩნია, რომ F9–ს ყველა ძრავის გამოყენება ერთმანეთისაგან თითქმის დამოუკიდებლად უნდა იყოს შესაძლებელი, ამიტომ ახალ სისტემას ხანგრძლივი და ფრთხილი შემოწმება უტარდება. ხომალდების ბოლო სერიას Falcon 9 Block 5 ეწოდება; აქ გაიოლებულია მისი მართვა და შესაძლებელია მისი ხელახალი გამოყენება, რაც ადრეულ ვერსიებს ექსპლუატაციიდან ჩამოწერს. Block 5–ის წარმოება 2017 წლის გაზაფხულის ბოლოს იგეგმება, ხოლო პირველი გაფრენა შემოდგომის შუა რიცხვებისთვის გახორციელდება. შესაბამისად, Block 3 და 4 სერიების ტესტირება, სავარაუდოდ, აღარ მოხდება.
რობერტ ზუბრინმა SpaceХ–ის საპლანეტათშორისო სატრანსპორტო სისტემა გააკრიტიკა
მარსის კოლონიზაციის თავგამოდებულმა და ვეტერანმა ინიციატორმა და მხარდამჭერმა, ამერიკელმა პროფესორმა რობერტ ზუბრინმა SpaceХ–ის საპლანეტათშორისო სატრანსპორტო სისტემა გააკრიტიკა. როგორც ზუბრინი ამბობს, მასზე უდიდესი შთაბეჭდილება მოახდინა ელონ მასკის მიერ შემუშავებულმა ბევრმა კარგმა იდეამ, მაგრამ გაოცებულია ამ იდეების განხორციელების გზების არაპრაქტიკულობით. ზუბრინი SpaceX–ს ახალი გეგმის სუსტ მხარეებზე ამახვილებს ყურადღებას და აღნიშნავს, რომ უმჯობესია მარსის კოლონიზაციის შორეულ გეგმებში რესურსების დახარჯვის ნაცვლად მეტი რესურსი წითელი პლანეტის კვლევის საკაცობრიო მისსიებს დაეთმოს, რაც პირველი დასახლებული ბაზების უსაფრთხოების უზრუნველყოფისათვის უმნიშვნელოვანესი პირობაა. “მარსის საზოგადოების” პრეზიდენტი რობერტ ზუბრინი ასევე აღნიშნავს, რომ მასკის გეგმაში ბევრი სასარგებლო და ინოვაციური საკითხია გაშუქებული, თუმცა მათი ოპტიმიზაციის შედეგად ამ ტექნოლოგიების ეფექტურობა რამდენჯერმე შეიძლება გაიზარდოს.
ელონ მასკის მარსის ათვისების გეგმის პრეზენტაციისა და ამ გეგმასთან დაკავშირებით რობერტ ზუბრინის ინტერვიუს ვიდეო–ჩანაწერები იხილეთ:
SpaceХ–ის საპლანეტათშორისო სატრანსპორტო სისტემის – ITS (Interplanetary Transport System) დიზაინი
როგორც მასკი აგვიღწერს, SpaceX–ის ITS უზარმაზარ, ორსაფეხურიან, სრულიად მრავალჯერადი გამოყენების ამძრავების სისტემას მოიცავს და ის ორმაგი ქიმიური კომბინაციის – მეთან/ჟანგბადის საწვავს იყენებს. პირველ, სუბ–ორბიტულ საფეხურს სტარტის მომენტში 4–ჯერ უფრო მძლავრი აწევის ძალა აქვს, ვიდრე ლეგენდარულ Saturn V–ს (უზარმაზარი რაკეტა, რომელმაც მთვარეზე Apollo–ს საკაცობრიო მისსიები განახორციელა). მეორე საფეხურთან ერთად ამ ამძრავებს დედამიწის დაბალ ორბიტაზე (LEO) 550 ტონა ტვირთის გატანა შეუძლია.
მარსის რაკეტის თავზე 100 ადამიანის საცხოვრებელი კოსმოსური ხომალდი განთავსდება, მეორე საფეხურზე მოუხსნელად მაგრდება. (ამის საპირისპიროდ, გავიხსენოთ NASA–ს მთვარის მისსიები, სადაც ხომალდის ყველა საფეხური სათითაოდ გადაიყრებოდა, ხოლო Apollo–ს ასტრონავტები სახლში მართვის მოდულით ბრუნდებოდნენ). ასეთი კონსტრუქციის მიზანი ის არის, რომ ორბიტაზე 1,950 ტონა საწვავით შევსების შემდეგ ეს მეორე საფეხური ხომალდს მარსისკენ წაიყვანს. დედამიწისა და მარსის ურთიერთგანლაგებიდან გამომდინარე, საპლნეტათშორისო მგზავრობა 80–150 დღე გაგრძელდება (თუმცა ახლახანს მასკმა განაცხადა, რომ შეძლებს ეს დრო 30–60 დღემდე შეამციროს). მარსზე დაჯდომისა და მგზავრების გადმოსხმის შემდეგ ხომალდი წითელ პლანეტაზე სინთეზირებული მეთან–ჟანგბადის საწვავით შეივსება და შემდეგი მისიის შესასრულებლად დედამიწაზე გამოემგზავრება.
ზუბრინი SpaceX–ის მიერ წარმოდგენილ სქემას განიხილავს
პროფესორი აღნიშნავს, რომ ელონ მასკისა და SpaceX–ის მიერ შემოთავაზებული სქემა ცხრა აღსანიშნავ ტექნოლოგიურ მიღწევას მოიცავს; და თუ ამ ცხრა ასპექტს დაწვრილებით განვიხილავთ, მარსის ათვისების ამ გეგმის ძლიერი და სუსტი მხარეები თვალნათლივ გამოჩნდება.
1. ექსტრემალურად დიდი ზომები: SpaceX–ის მიერ შემოთავაზებული ამძრავი სისტემა რაკეტა Saturn V–ის ანალოგიური სისტემის სიმძლავრეს 4–ჯერ აღემატება; კომპანიის შთამბეჭდავი და ეფექტური ხარჯთაღრიცხვის მიუხედავად, ამ მასშტაბის ამძრავის აგებას, სულ მცირე, 10 მილიარდი დოლარის ინვესტიცია ესაჭიროება, რაც SpaceX–ს არ გააჩნია.
2. მეთან–ჟანგბადის საწვავის გამოყენება დედამიწიდან აფრენის, ტრანს–მარსული მანევრის, მარსის ორბიტაზე გასვლის, დაჯდომისა და დედამიწაზე დაბრუნებისათვის ამ გეგმის ერთ–ერთი უძლიერესი მხარეა. მეთან–ჟანგბადის ნარევი მაღალი ეფექტურობის, იაფი და ადვილად შესანახი, ეკოლოგიურად უსაფრთხო საწვავია. თვით ზუბრინი დიდი ხნის განმავლობაში მუშაობდა მარსის გრუნტისა და ატმოსფეროდან მეთანის სინთეზის პრობლემაზე, და მის მიერ პირველი ასეთი ექსპერიმენტული სისტემა ჯერ კიდევ 1990 წელს იქნა შემოთავაზებული. თუმცა, მხედველობაში უნდა მივიღოთ, რომ მარსზე საწვავის მასინთეზებელი სისტემის დამონტაჟება, თავის მხრივ, იაფი არ არის და მნიშვნელოვანი საინჟინრო დეტალების გადაწყვეტას მოითხოვს.
3. მარსის ადგილობრივი რესურსებიდან მეთან–ჟანგბადის საწვავის სინთეზს რომ დავუბრუნდეთ, წინასწარ ჩატარებული ცდების მეშვეობით, უფრო ზუსტად უნდა განისაზღვროს რეალურად სინთეზირებული საწვავის რაოდენობა; და ეს რაოდენობა შესაბამისობაში უნდა მოვიდეს SpaceX–ის გეგმით გათვალისწინებული ფრენებისა და ხომალდის ტევადობის ოდენობასთან.
4. ხომალდის ყველა სისტემა მრავალჯერადი გამოყენებისაა, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს მისსიების ფინანსურ დანახარჯებს. SpaceX–მა უკვე მრავალჯერ წარმოადგინა რაკეტის მრავალჯერადად გამოყენების შესაძლებლობა ხომალდის Falcon 9 მაგალითზე, თუმცა გასათვალისწინებელია ფრენების ახალი სისტემაც – მეორე საფეხურის დიდი რაოდენობის საწვავით ხელახალი შევსება ორბიტაზე, რისი პრაქტიკული განხორციელების მაგალითიც არ გაგვაჩნია.
5. ასევე არასდროს განხორციელებულა თხევადი საწვავის ნულოვანი გრავიტაციის პირობებში გადაქაჩვა ერთი ხომალდიდან–მეორეში; გასათვალისწინებელია ისიც, თუ როგორ მოხვდება ეს საწვავი ორბიტაზე, როგორ შეინახება და როგორ მოხდება მარსის რაკეტის მეორე საფეხურთან მისი უსაფრთხო შეპირაპირება. თუმცა, ზუბრინს მიაჩნია, რომ ეს ფრიად გადაჭრადი საინჟინრო პრობლემაა, რომელიც, წარმატებით განხორციელების შემთხვევაში, სხვა კოსმოსური მისსიებისთვისაც წარმატებით იქნება გამოყენებული.
6. ზუბრინი მიიჩნევს, რომ იგივე მეორე საფეხურის გამოყენება მარსზე დაშვებისა და ხომალდის უკან დაბრუნებისათვის ძალიან ცუდი იდეაა: ჯერ ერთი, 7-მილიონ ტონიანი სიმძლავრის მქონე 60–ტონიანი ძრავის ასეთი ხშირი მოხმარება მის საიმედოობას მკვეთრად ამცირებს, განსაკუთრებით კოსმოსურ სივრცეში რამდენიმე თვის ხანგრძლივობის მოგზაურობის შემდეგ. მეორეც – მის მიერ განვითარებული სიჩქარე მხოლოდ იმის გარანტიას იძლევა, რომ ის მაქსიმუმ 4 წელიწადში ერთხელ იქნება გამოყენებული (ეს – დაუზიანებლობის შემთხვევაში), რაც ძალიან დიდ ხარჯებს მოითხოვს.
7. დიდი სარაკეტო საცხოვრებელი მოდულის მარსზე ჩაფრენა, ხოლო შემდეგ მისი ცარიელი სახით დაბრუნება დედამიწაზე ასევე ცუდი იდეაა. ეს ნიშნავს, რომ ის თვეების განმავლობაში გამოუყენებლად იფრენს ცარიელ სივრცეში, მაშინ, როდესაც წითელ პლანეტაზე საცხოვრებელი სივრცის დეფიციტი იქნება. ზუბრინი მიიჩნევს, რომ მოდული მარსზე უნდა დარჩეს.
8. რთული სათქმელია, SpaceX–ის გეგმით გათვალისწინებული, 30–60 დღემდე შემცირებული მოგზაურობა რა საშუალებებით უნდა განხორციელდეს.
9. ზებგერითი რეტროპროპულსირების მეთოდის გამოყენება მარსის ზედაპირზე დასაშვებად: ეს გეგმის ერთ–ერთი უძლიერესი მხარეა, ვინაიდან SpaceX–მა ეს ტექნოლოგია უკვე მრავალჯერადად გამოსცადა. თუმცა ინჟინერთა წინაშე მნიშვნელოვანი გამოწვევა დგას – როგორი იქნება სისტემა, რომელიც ერთნაირი ეფექტურობით განახორციელებს ხმელეთზე დაშვებას დედამიწაზეც და მარსზეც? თუ ეს ხომალდზე დამატებითი ამძრავების სისტემის მონტაჟს გულისხმობს – მისიის განხორციელებისათვის საჭირო ფინანსური დანახარჯები კიდევ უფრო გაიზრდება.
SpaceX–ის ITS საპლანეტათშორისო მოგზაურობის სისტემის გაუმჯობესების გეგმა
ზემოთ ჩამოთვლილი ფაქტორების გათვალისწინებით, პროფესორი ზუბრინი SpaceX–ის ITS საპლანეტათშორისო მოგზაურობის სისტემის გაუმჯობესების გეგმასაც გვთავაზობს:
1. მასიური მეორე საფეხური ხომალდს ტრანს–მარსულ (მარსისკენ მიმავალ) ორბიტაზე გაიყვანს და სისტემას ჩამოსცილდება; შემდეგ ის ტრანს–მთვარის ორბიტაზე გავა და დედამიწაზე მეორადი გამოყენებისთვის 2,5 წელიწადის ნაცვლად ერთ კვირაში დაბრუნდება.
2. საკუთარი სარაკეტო ძრავებით აღჭურვილი საცხოვრებელი მოდული მარსზე დარჩება და მას კოლონისტები ჯერ საცხოვრებლად, შემდეგ კი – სხვადასხვა მასალისთვის მოიხმარენ. თუ ზედაპირის ექსპედიცია რაღაც მიზეზით ჩაიშლება, ხომალდი დედამიწაზე პილოტების მეშვეობით დაბრუნდება.
SpaceX–ის ITS გეგმის ალტერნატიული ვერსია
მაინც, რას მოგვიტანს დღეისათვის არსებულ გეგმაში ზუბრინის მიერ შემოთავაზებული ცვლილებების შეტანა? შევადაროთ ერთმანეთს ITS–ს ექვსი სხვადასხვა ვერსია. აქედან ნახევარი – ელონ მასკის, ხოლო ნახევარი – ზუბრინის მიერ მიერ შემოთავაზებული გეგმის ნაწილია. წარმოვიდგინოთ, რომ ხომალდი იწყებს მისსიას დედამიწიდან 350 კმ სიმაღლეზე, ანუ მის წრიულ ქვედა ორბიტაზე სიჩქარით 7,7 კმ/წმ. ზედა ორბიტაზე გასასვლელად მას დამატებით 3კმ/წმ ესაჭიროება, ხოლო აქედან – კიდევ 1,2 კმ/წმ–ით უნდა აჩქარდეს, რომ პერიგეაზე 12.1 კმ/წმ სიჩქარეს მიაღწიოს, რაც 6–თვიან ტრანს–მარსულ ტრაექტორიაზე გასასვლელადაა საჭირო. მარსზე ჩასატარებელი სამუშაოს გათვალისწინებით ხომალდი დედამიწაზე 2 წელიწადში დაბრუნდება (ვითვალისწინებთ შემოთავაზებული ზებგერითი რეტროპროპულსიური ძრავების გამოყენების შესაძლებლობას). საბოლოო ჯამში, მგზავრებიანად, თითოეულზე 2 ტონა მასის მქონე საცხოვრებელი ფართის გათვალისწინებით, ამ მისსიისთვის საჭირო იქნება 1,950 ტონა მეთან–ჟანგბადის თხევადი კრიოგენული საწვავი (მასკის პრეზენტაციიდან), რაც შეესაბამება მათ მიერ წარმოდგენილ წინასწარ გამოთვლებს.
SpaceX–ის გამოცდილი Falcon Heavy ხომალდი მოსამზადებელი მისსიებისთვის მარსზე მხოლოდ 12 ტონა ტვირთის წაღებას შეძლებს, რაც, SpaceX–ს გეგმების მიხედვით, 2018 წლის “წითელი დრაკონის” მისსიის ფარგლებში განხორციელდება. იდეაში, თუ ასეთი ხომალდის მეორე საფეხურის შევსება დედამიწის ორბიტაზე შესაძლებელია, მაშინ ის მარსზე 40 ტონა ტვირთს ჩაიტანს, რაც მცირე საკაცობრიო, კვლევით მისსიასაც ეყოფოდა, რომ არა მასკის მარსის კოლონიზაციის გრანდიოზული გეგმები.
ავტორი: მარიკა ტარასაშვილი.