Elon Musk nikada nije bio taj koji drži svoje dugoročne planove za sebe. Osim razvoja raketa za višekratnu upotrebu, električnih automobila i revolucije sunčane energije, on je također tijekom svog vijeka prilično glasno govorio o uspostavljanju kolonije na Marsu. Cilj ovdje nije ništa drugo nego osigurati opstanak ljudskog roda stvaranjem "rezervne lokacije", i zahtijeva ozbiljno planiranje i arhitekturu.
Ti i drugi aspekti Muskove predložene misije na Mars istaknuti su u eseju pod nazivom „Postajanje ljudi multiplanetarnim vrstama“, objavljenom u broju časopisa za lipanj 2017. godine. Novi prostor, Rad je sažetak prezentacije koju je održao na 67. godišnjem sastanku Međunarodnog astronautičkog kongresa, koji se održao od 26. do 30. rujna 2016. u Guadalajari, Meksiko.
Rad je napisao Scott Hubbard, profesor savjetovanja na Sveučilištu Stanford i glavni urednik NewSpace, i uključuje sav materijal i prezentacije iz Muskove izvorne prezentacije. Sadržane su Muskine misli o tome kako bi se kolonizacija Marsa mogla obaviti u ovom stoljeću i koja bi pitanja trebala biti riješena.
Oni uključuju troškove slanja ljudi i korisnih tereta na Mars, tehničke detalje rakete i vozila koja će činiti putovanje, te moguće procjene troškova i rokove. Ali naravno, također se bavi ključnim filozofskim pitanjima - "Zašto ići?" i "Zašto Mars?"
Rješavanje ovog prvog pitanja jedan je od najvažnijih aspekata istraživanja svemira. Sjećate se ikoničnog govora Johna F. Kennedyja "Odlučimo ići na Mjesec"? Daleko od toga da je bila samo izjava o namjeri, ovaj je govor bila opravdanje Kennedyjeve uprave za svo vrijeme, energiju i novac koji je posvećivala programu Apollo. Kao takav, Kennedyjev govor prije svega je naglasio zašto je cilj bio plemenit poduhvat.
Gledajući na Mars, Musk je pogodio sličan ton, naglašavajući preživljavanje i potrebu čovječanstva da se proširi u svemir. Kao što je izjavio:
"Mislim da uistinu postoje dva temeljna puta. Povijest će se razdvajati u dva smjera. Jedan je put to da zauvijek ostanemo na Zemlji i dogodit će se neki mogući događaj izumiranja. Nemam trenutno proročanstvo o sudbinskom danu, ali na kraju, povijest sugerira, dogodit će se neki sudbinski događaj. Alternativa je postati svemirska civilizacija i multiplanetarna vrsta, za koju se nadam da biste se složili da je to pravi put. "
Što se tiče Marsa kao prirodnog izbora, to je bila malo jača prodaja. Pod uvjetom da Mars ima mnogo sličnosti sa Zemljom - otuda je često nazivamo "Zemljin blizanci" - što je čini napornom metom za znanstvena istraživanja. No, ima i neke prilično velike razlike zbog kojih se dugoročni boravak na površini čini manje atraktivnim. Pa zašto bi to bio prirodni izbor?
Kako objašnjava Musk, blizina ima puno veze s tim. Naravno, Venera je bliža Zemlji, približavajući se 41 milion km (25,476,219 milja) u usporedbi s 56 milijuna km (3,4796,787 milja) s Marsom. Ali, neprijateljsko okruženje Venere je dobro dokumentirano i uključuje super gustu atmosferu, temperature koje su dovoljno tople da rastope olovo i kišu sumporne kiseline! Merkur je previše vruć i bez zraka, a luke Jovian su jako daleko.
To nam ostavlja samo dvije mogućnosti za blisku budućnost, što se tiče Muska. Jedan je Mjesec koji će vjerojatno imati trajno naselje na njemu u narednim godinama. Zapravo, između ESA-e, NASA-e, Roscosmosa i Nacionalne svemirske uprave Kina ne nedostaje planova za izgradnju lunarne postave koja će poslužiti kao nasljednik ISS-a.
Ali u usporedbi s Marsom, manje je bogat resursima, nema atmosferu i predstavlja veliki prijelaz što se tiče gravitacije (0,165 g u usporedbi s 0,376 g) i duljina dana (28 dana u odnosu na 24,5 sati) su u pitanju. U tome leži najveći razlog odlaska na Mars, a to je činjenica da su naše mogućnosti ograničene, a Mars je najsličniji Zemlji od svih tijela koja su nam trenutno dostupna.
Štoviše, Musk uzima u obzir činjenicu da bi kolonisti mogli započeti proces teraformiranja kako bi s vremenom bili još sličniji Zemlji. Kako kaže (podebljano za naglasak):
"Zapravo, sada vjerujemo da je rani Mars sličio Zemlji. Zapravo, kad bismo mogli ugrijati Mars, opet bismo imali gustu atmosferu i tekuće oceane. Mars je otprilike pola udaljeniji od Sunca kao i Zemlja, tako da još uvijek ima pristojnu sunčevu svjetlost. Malo je hladno, ali možemo ga ugrijati. Ima vrlo korisnu atmosferu koja, budući da je prvenstveno CO2 s nešto dušika i argona i nekolicina drugih elemenata u tragovima, znači da na Marsu možemo uzgajati biljke samo komprimiranjem atmosfere.
"Bilo bi vrlo zabavno biti na Marsu, jer imali biste gravitaciju koja je oko 37% Zemljine moći, tako da biste mogli podizati teške stvari i vezati se okolo. Nadalje, dan je nevjerojatno blizu onoga na Zemlji. Trebamo samo promijeniti populaciju, jer trenutno na Zemlji imamo sedam milijardi ljudi, a na Marsu niko. "
Naravno, ne može se očekivati da se niti jedna misija neće dogoditi bez najvažnijeg vozila. U tu svrhu Musk je koristio godišnji sastanak IAC-a kako bi predstavio planove svoje tvrtke za međuplanetarni prometni sustav. Ažurirana verzija Marsovog kolonijalnog transportera (o kojem je Musk počeo govoriti 2012.), ITS će se sastojati od dvije glavne komponente - raketnog dizača za višekratnu uporabu i Međublačnog svemirskog broda.
Proces dolaska na Mars s tim komponentama uključuje nekoliko koraka. Prvo, raketni i novi svemirski brod uzlijeću zajedno, a svemirski brod se dovodi u orbitu. Zatim, dok svemirski brod pretpostavlja parkirnu orbitu, raketni leđa vraća se na Zemlju da bi se ponovo natovario brodom tankera. Ovo je vozilo istog dizajna kao i svemirski brod, ali sadrži pogonske rezervoare umjesto teretnih prostora.
Tanker se tada s ormona za polijetanje lansira u orbitu, gdje će se vratiti u svemirski brod i dopuniti ga za put do Marsa. Sveukupno, pogonski tanker će se penjati negdje od tri do pet puta kako bi napunio spremnike svemirskog broda dok je u orbiti. Musk procjenjuje da bi vrijeme prelaska između svemirske letjelice i dozivanja potisnika moglo na kraju biti 20 minuta.
Taj bi se proces (ako Musk bude krenuo) proširio na više svemirskih brodova koji čine putovanje na Mars i s njega svakih 26 mjeseci (kada su Mars i Zemlja najbliži zajedno):
„U orbiti biste imali više od 1.000 ili više svemirskih brodova. Otuda bi flota Marsove kolonije masovno odlazila. Ima smisla ukrcati svemirske brodove u orbitu jer za to imate dvije godine, a tada možete često koristiti booster i tanker da biste se istinski ponovno koristili. S svemirskim brodom ćete se manje koristiti jer morate uzeti u obzir koliko će trajati - možda 30 godina, što bi moglo biti najviše 12-15 letova svemirskog broda. "
U smislu strukture rakete sastojao bi se od naprednog vanjskog ugljičnog spremnika goriva koji bi se oslanjao na autogeni sustav tlaka. Tu se podrazumijeva da se gorivo i kisik uplinjavaju kroz izmjene topline u motoru, koji bi se zatim koristili za tlačenje u spremnike. To je puno jednostavniji sustav od onog što se trenutno koristi za raketu Falcon 9.
Pojačivač će koristiti 42 motora Raptor raspoređeni u koncentričnim prstenovima za stvaranje potiska. Sa 21 motorom u vanjskom prstenu, 14 u unutarnjem prstenu i sedam u središnjem klasteru, potisni uređaj imao bi procijenjeni potisak od 11,793 metričkih tona (13 000 tona) - 128 MegaNewtons - i vakuumski potisak od 12 714 metričkih tona (14.015 tona), odnosno 138 MN. To bi ga učinilo prvom svemirskom letjelicom, gdje traka rakete premašuje fizičku veličinu rakete.
Što se tiče svemirske letjelice, dizajne zahtijevaju odjeljak pod pritiskom na vrhu s odjeljkom bez pritiska ispod. Odjeljak pod pritiskom imao bi do 100 putnika (mislio je da se Musk nada da bi se kapacitet mogao povećati na 200 ljudi po putovanju), dok bi se sva prtljaga i teret potrebni za izgradnju marsovske kolonije čuvali u odjeljku bez pritiska ispod.
Što se tiče samih odjeljaka za posade, Musk je sigurno ilustrirao kako vrijeme u njima neće biti dosadno, jer je vrijeme tranzita dugo. "Stoga je pretinac za posadu ili putnički prostor postavljen tako da možete igrati igrice sa nultom gravitacijom - možete lebdjeti naokolo", rekao je. "Bit će filmova, predavaonica, kabina i restorana. Bit će zaista zabavno ići. Super ćete se provoditi! "
Ispod oba dijela nalaze se spremnik s tekućim kisikom, spremnik goriva i motori svemirskih letjelica. Motori koji bi bili izravno pričvršćeni na potisnu konusnu bazu sastojali bi se od vanjskog prstena od tri motora na razini mora - koji bi generirali 361 sekundu određenog impulsa (Isp) - i unutarnjeg skupa od šest vakuumskih motora koji generirao bi 382s Isp.
Vanjski dio svemirske letjelice također će biti opremljen hladnjačom, koja će biti sastavljena od istog materijala koji SpaceX koristi na svojim svemirskim letjelicama Dragon. Ovo je poznato kao karbonski ablator impregniran ugljikom (PICA), na kojem je SpaceX treća verzija. Musk procjenjuje da će međuplanetarni svemirski brod moći prevesti 450 tona tereta na Mars, ovisno o tome koliko puta tanker može napuniti letjelicu.
I, ovisno o okupljanju Zemlje i Marsa, vrijeme tranzita moglo bi biti jednosmjerno 80 dana (računajući za brzinu od 6 km / s). Ali s vremenom se Musk nada da će to smanjiti na samo 30 dana, što će omogućiti uspostavljanje velike populacije na Marsu u relativno kratkom vremenu. Kao što je Musk naznačio, magični broj ovdje u milijun, znači broj ljudi potreban da se na Marsu uspostavi samoodrživa kolonija.
Priznao je da bi to bio veliki izazov i moglo bi potrajati još jedno stoljeće:
"Ako možete ići samo svake dvije godine i ako imate 100 ljudi po brodu, to je 10 000 putovanja. Stoga je najmanje 100 ljudi po putovanju pravi red veličine, a mi ćemo na kraju proširiti dio posade i u konačnici uzeti više od 200 ili više ljudi po letu kako bismo smanjili troškove po osobi. Međutim, 10.000 letova je puno letova, pa biste u konačnici zaista željeli redom od 1000 brodova. Trebalo bi neko vrijeme da se sagrade do 1.000 brodova. Koliko bi vremena trebalo da se dosegne prag od milijun ljudi, od mjesta na kojem bi prvi brod krenuo na Mars vjerojatno bi bilo negdje između 20 i 50 ukupnog Mars-ovog okupljanja - tako da bi bilo potrebno 40–100 godina da se postigne potpuno samozatajno održanje civilizacije na Marsu. "
Kad je ITS spreman za lansiranje, to će učiniti s Launch Pad 39A u svemirskom centru Kennedy na Floridi, koji SpaceX trenutno koristi za izvođenje lansiranja Falcon 9. Ali naravno, najstrašniji aspekt svakog napora kolonizacije je trošak. Trenutno, i koristeći trenutne metode, slanje više od milijun ljudi na Mars jednostavno nije pristupačno.
Koristeći metode Apollo ere kao kamen temeljac, Musk je naznačio da će troškovi za odlazak na Mars biti oko 10 milijardi dolara po osobi - što proizlazi iz činjenice da je sam program koštao između 100 i 200 milijardi dolara (prilagođavanje inflaciji) i rezultiralo 12 astronauta koji su zakoračili na Mjesec. Naravno, to je daleko previsoko zarad stvaranja samoodržive kolonije s milijun stanovnika.
Kao rezultat toga, Musk je tvrdio da će troškove prevoza ljudi na Mars morati smanjiti za ogromnih 5 milijuna posto! Muskova želja da smanji troškove povezane s svemirskim lansiranjima dobro je poznata, i to je razlog zašto je osnovao SpaceX i počeo razvijati tehnologiju za višekratnu upotrebu. Međutim, troškove bi trebalo smanjiti na mjesto gdje će karta do Marsa koštati približno isto kao i medijalna kuća - tj. 200.000 dolara - prije nego što bi se bilo kakva putovanja na Mars mogla dogoditi.
Kako bi se to moglo učiniti, izloženo je nekoliko strategija, od kojih mnoge Musk i svemirske agencije poput NASA-e već aktivno provode. Oni uključuju potpunu mogućnost ponovne upotrebe, pri čemu bi sve faze rakete i njen teretni modul (ne samo prva faza) morale biti obnovljive i ponovo dostupne. Dolivanje goriva u orbitu drugo je sredstvo, što bi značilo da svemirske letjelice ne bi trebale nositi sa Zemlje sve potrebno gorivo.
Uz to, postojala bi opcija za proizvodnju pogonskog goriva na Marsu, gdje će svemirski brod moći dolijevati gorivo na Marsu da bi napravio povratno putovanje. Taj je koncept u prošlosti istraživan tijekom lunarnih i marsovskih misija. A u Marsovom slučaju, prisutnost atmosferskog i smrznutog CO² i vode u tlu i na polarnim ledenim kapama značilo bi da se može proizvesti metan, kisik i vodikovo gorivo.
I na kraju, postavlja se pitanje koje bi pogonsko gorivo bilo najbolje. Kako sada stoji, postoje osnovne mogućnosti kad su u pitanju - kerozin (raketno gorivo), vodik i metan. Sve ovo predstavlja određene prednosti i može se proizvesti na licu mjesta na Marsu. No, na temelju sloma troškova i koristi, Musk tvrdi da bi metan bio ekonomično pogonsko gorivo.
Kao i uvijek, Musk je također pokrenuo pitanje vremenskih rokova i sljedećih koraka. To se sastojalo od rušenja dostignuća SpaceX-a u proteklom desetljeću i pol, nakon čega je uslijedio opis onoga što se nada da će njegova tvrtka raditi u narednim godinama i desetljećima.
Oni uključuju razvoj prvog međuplanetarnog svemirskog broda u približno četiri godine, nakon čega će uslijediti suborbitalni testni letovi. Čak je nagovijestio kako bi svemirski brod mogao imati komercijalne aplikacije, koristeći se za brzi prijevoz tereta širom svijeta. Što se tiče razvoja potisnika, rekao je da će to biti relativno jednostavan postupak, jer jednostavno uključuje skaliranje postojećeg uređaja Falcon 9.
Povrh toga, procijenio je da će (pod pretpostavkom da sve ide dobro) desetgodišnji vremenski okvir biti dovoljan za sastavljanje svih komponenti tako da će djelovati na dovođenje ljudi na Mars. Posljednje, ali ne najmanje bitno, pružio je neke poglede na ono što se može postići s ITS-om izvan Marsa. Kao što ime sugerira, Musk se nada da će jednog dana izvršiti misije do drugog odredišta Sunčevog sustava.
S obzirom na mogućnosti za in-situ proizvodnju goriva (zahvaljujući obilju vodenog leda), Mjeseci i Jupitera i Saturna spominjani su kao moguće odredište. Ali izvan Mjeseca kao što su Europa, Enceladus i Titan (koji su svi spomenuti), čak su i odredišta u trans-neptunskom regionu Sunčevog sustava navedena kao mogućnost.
S obzirom na to da Pluton također ima obilje vodenog leda na svojoj površini, Musk je tvrdio da se ovdje može graditi skladište za punjenje goriva koje će služiti misijama Kuiperovim pojasom i oblakom Oort. "Ne bih to preporučio za međuzvezdna putovanja", priznao je, "ali ovaj osnovni sustav - pod uslovom da imamo stanice za punjenje usput - znači potpuni pristup čitavom većem Sunčevom sustavu."
Objava ovog rada, mnogo mjeseci nakon što je Musk predstavio detalje svog plana na godišnjem sastanku IAC-a, prirodno je stvorio i odobravanje i skepticizam. Iako postoje oni koji bi dovodili u pitanje Muskove vremenske rokove i njegovu sposobnost da predloži prijedloge sadržane u njima, drugi to smatraju ključnim korakom u ispunjenju Muskove dugogodišnje želje da kolonizacija Marsa dogodi u ovom stoljeću.
Scottu Hubbardu to služi kao vrijedan doprinos povijesti svemirskih istraživanja, nečemu što će buduće generacije moći pristupiti kako bi mogle da crtaju povijest istraživanja Marsa - puno na isti način na koji se arhivska građa NASA koristi za proučavanje povijesti slijetanja Mjeseca. Kao što je napomenuo:
"Po mom mišljenju, objavljivanje ovog rada pruža ne samo priliku svemirskoj zajednici da čita SpaceX viziju ispisano sa svim kartama u kontekstu, već služi i kao vrijedna arhivska referenca za buduće studije i planiranje. Cilj mi je New Space učiniti forumom za objavljivanje novih koncepata istraživanja, posebno onih koji sugeriraju poduzetnički put za ljude koji putuju u svemir. "
Elonu Musku nije strano ako misli veliko i sanja veliko. I dok se mnogi njegovi prijedlozi u prošlosti nisu pojavili u vremenskom okviru koji je prvotno naveo, nitko ne može sumnjati da je on stigao do sada. Bit će vrlo uzbudljivo vidjeti može li on poduzeti tvrtku koju je osnovao prije 15 godina radi poticanja istraživanja Marsa, i umjesto toga, koristiti za vođenje kolonizacijske akcije!
Ažuriraj: Musk je cvrknuo zahvalu Hubbardu na objavi i nagovijestio da postoje neke "velike promjene plana uskoro."
Svakako pogledajte ovaj videozapis Muskovog govora na 67. godišnjem sastanku IAC-a, ljubaznošću SpaceX-a:
