Как мы будем жить на Марсе

Материал из Posmotre.li
Перейти к: навигация, поиск
Склифосовский.pngВкратце
Жить на Марсе мы будем, но не сегодня

Стивен Петранек (Stephen Petranek) — писатель и научный журналист, главный редактор группы исторических журналов The Weider History Group. Он написал книжку «Как мы будем жить на Марсе» (How We'll Live on Mars), по которой Нэйшнл Джеографикс забацала сериал «Марс».

Научные и творческие интересы Стивена Петранека чрезвычайно разнообразны, а его статьи по вопросам науки, технологий, политики и экономики отмечены многочисленными премиями и наградами. Сейчас Стивен Петранек сосредоточен в основном на технологических прогнозах. Его первая лекция для TED называлась «Конец света: 10 возможных сценариев» и уже набрала более миллиона просмотров. Стивен также издает новостной бюллетень Breakthrough Technology Alert («Вестник технологических прорывов»), цель которого — привлечь внимание инвесторов к перспективным технологиям, способным по-настоящему изменить мир и помочь человечеству двигаться по пути прогресса. В матчасти не разбирается.

История болезни вопроса[править]

Когда-то давным давно Вернер фон Браун предложил правительству США амбициозный проект полёта на Марс — тщательно проработанный (см. ниже) и очень дорогой. Правительство США его с этой идеей послало, а некоторые наработки позже были использованы для полётов на Луну. Через некоторое время, когда космическая гонка заглохла ввиду проблем как внутреннего (кризис) так и внешнего (кризис) характера, возник вопрос — ну и где наши марсианские колонии? Буш сочинил идею, имеющую крайне ржачную в определенных кругах аббревиатуру (у них в США почти все аббревиатуры ржачные), что де надо развивать космос. Его закидали проектами ядерных звездолётов. Программа, имеющая саркастическое прозвище «звездный крейсер Галактика» была закрыта на этапе теоретических изысканий, но некоторые гики обиделись и начали популяризировать свои идеи. Одной из них стал Mars Direct, подразумевающий вместо строительства на орбите Земли межпланетного корабля тяжелого класса, построить маленький кораблик на Земле и напрямую запустить его к Марсу, а дабы сэкономить на топливе и конструкции, применить хитрый матан — возвращаемые ступени, заправку топливом на Марсе и полёт по хитрым траекториям. Всё это по отдельности выглядит разумно, но вместе, да ещё в изложении идеологов проекта (см. ниже) выглядит безумием, тем более что летать они планировали на запчастях от спейсшаттла. Понятное дело, всерьёз их никто не воспринимал, и так бы они и мариновались в своем марсианском подполье[1], если бы не одно «но». Илон Маск. Человек, у которого есть деньги, и человек, которого эта идея торкнула не просто не по детски, но в бизнес-ориентированном русле. Петранек в деле отметился, собрав и смешав в кучу идеи фон Брауна и Зубрина[2], а также присыпав сверху Маском. В итоге за последние десять лет команда этих деятелей сорвала все дедлайны (запуск должен был состояться летом 2018го года, проект довести до ума не успели), зато мировая культура обогатилась «Марсианином», книгой «как мы будем жить на Марсе» и сериалом «Марс» на её основе. Более того, интерес к идее у народных масс, заскучавших без великих свершений, оказался весьма и весьма высоким, что и стало причиной коммерческого успеха. Приятного чтения.

Суть книги «Как мы будем жить на Марсе»[править]

Для начала преамбула: Петранек обладает удивительным талантом написать, издать, сделать популярной и довести до экранизации книгу, на 95 % состоящую из цитат Илона Маска, древних проектов освоения космоса и соображений разных маргинальных ученых[3] — ни разу не пытаясь включить мозг и как-то проанализировать, а осуществимо ли то, о чем они все говорят вообще. Секрет успеха — флюродрос Маску понравился, и спонсоры дали денег на сериал.

Я же отношусь к категории скептиков, на дух не выношу научных фриков и ко всему подхожу критически, а потому читал книгу с калькулятором в руках и сделал неутешительные выводы, о которых ниже. Внимание: далее пойдет дикое количество весьма простеньких даже для девятиклассника расчётов, с большим количеством округлений и допущений, потому что даже в первом приближении проект Маска по освоению Марса в изложении идей фон Брауна Петранеком звучит ещё хуже, чем эта фраза.

Как долететь до Марса?[править]

Так вот, в отличие от сериала, в фантазиях Петранека всё выглядит немного реалистичнее — 243 на перелёт от Земли до Марса, посадка на парашюте и двигателях, и воду надо найти за 24 часа, а не за год (ибо ориентировался он на проект фон Брауна; Маск же считает что до Марса можно долететь за 51 день, а в сериале вообще творится что-то непонятное со временем и пространством). Следующее пополнение — через два года. Но:

« Марсианская колония станет настоящим страховым полисом для всего человечества. Ведь сегодня существует реальная угроза того, что род человеческий на Земле вымрет, и причиной тому может стать наша неспособность спасти от разрушения окружающую среду родной планеты и постоянно существующая возможность ядерной войны. Большую часть живых существ может стереть с лица земли столкновение с огромным астероидом, да и в любом случае наше расширяющееся Солнце в конце концов неизбежно поглотит Землю. Но задолго до того, как это случится, мы обязаны стать космической расой, способной расселиться не только на других планетах, но и в других звездных системах. Первые земляне, отправившиеся на Марс, станут главной надеждой на выживание для нашего вида. Их крошечная база вырастет в колонию, в которой, возможно, родится и начнет стремительно расти новая человеческая раса. Компания, разработавшая первый марсианский корабль, построит еще сотни таких же кораблей, необходимых для выполнения начальной задачи: в течение нескольких десятилетий создать на Марсе жизнеспособное население численностью 50 000 человек. Эти люди и их потомки сохранят совокупную мудрость и достижения человечества, даже если те, кто останется на Земле, не сумеют этого сделать или погибнут. »
— Петранек впадает в философический угар.

Типичная когнитивная ошибка — если люди не способны спасти от разрушения окружающую среду родной планеты, они успешно перенесут это качество на Марс и устроют там то же самое, от чего сбегали с Земли, и в итоге погибнут куда быстрее. А остальные проблемы, как доказала наша история, мы вполне можем преодолеть[4]. Далее у нас невероятная цифра в 50 000 человек. Ну, как — невероятная. Во времена докосмической эры некто Вернер фон Браун, большой любитель запускать ракеты, о котором ниже, немножко посчитал и пришел к выводу, что такое количество народа необходимо для воспроизводства популяции без косяков. Фактически, минимальная цифра в два раза меньше, но фон Браун посчитал что принудительные браки — это плохо, у людей должен быть выбор. На самом деле я понятия не имею как именно он считал, это просто разумное предположение.

(link)

«Как попасть в космос», без умных слов, с картинками, знание английского языка для понимания сути совершенно не нужно.

Небольшое лирическое отступление. Энергия, требуемая для подъёма чего-нибудь с поверхности Земли в космос, равна кинетической энергии при движении со второй космической скоростью. Потерями (атмосферное сопротивление, несовершенство конструкции и т. п.) можно ради простоты пренебречь (да, я знаю, что говорю как школьный учитель физики).

Иными словами, энергии потребуется 1/2 * масса груза * вторая космическая скорость в квадрате (Тэ равно эм вэ квадрат пополам). Подставим числа? Согласно данным Европейского агентства авиационной безопасности (EASA) за 2009 год, мужчина с багажом весит в среднем 88 кг, женщина — 70, а ребенок до 12 лет — около 35 кг. Вес багажа 8 кило.

Вторая космическая (параболическая) скорость для Земли равна 11,2 км/с. Считаем: 11,2²=125,44; Допустим, женщинам разрешается брать с собой косметику, и считаем пассажира за 88 килограмм (кстати, девушки, для вас есть две новости, хорошая и плохая. Хорошая: за время полёта вы похудеете где-то на 5 кило, у вас станут сильно стройнее ноги и больше грудь. Плохая новость: косметика вам понадобится больше чем вы думаете[5]). Так, я ничего не забыл? 5,51936 гигаджоулей[6]. На человека. Некисло.

Это примерно полтора мегватт*часа, но это ничего не скажет тем, кто не сталкивается с оплатой счетов за электричество сталеплавильным заводом. Это примерно 128,35 килограмм керосина (151 литр, или или пятьдесят трёхлитровых банок[7] (плюс ещё литровая)). Не спешите радоваться, нам нужен ещё окислитель. Соотношение окислитель/горючее=2,47 (я для примера взял двигатель РД-107), значит нам ещё потребуется 317 с копейками килограмм жидкого кислорода (278 литров, или 92 трехлитровые специальные банки и одна двухлитровая), всего у нас примерно 446 килограмм двухкомпонентного (горючее+окислитель) топлива[8]. На 88 килограмм веса пассажира, напомню.

Дано в масштабе при росте девочки в 165 см (и весе в 55 кг. Она возьмет с собой скафандр «Сокол», плащ ЭВТИ, баллон кислорода, канистру воды и запас автономности в 125 минут, после которых погибнет от перегрева). Вес банок — 138,24 кг.

И мы приходим к вопросу: это много?

Это минимальная энергия, то есть ниже этого предела даже при 100 % КПД опуститься не выйдет физически.

Более того. Это так же энергия, независимая от энергоносителя — независимо от того, что вы будете использовать — керосин, водород, ядерный двигатель, батарейку,супердупермегаварпдрайв[9] — вам всё равно придется потратить эквивалент 128 килограмм керосина (если кому интересно, если мерить в керосине — стоимость будет в районе 7520 рублей (кислород берем из атмосферы), а если в электричестве — то 8000 с гаком, что наводит на нехорошие мысли о грабеже в сфере ЖКХ и наводит на совершенно нехорошие мысли об авиаперевозчиках, дерущих за перелет по стране больше, чем стоит полёт до орбиты[10]). Цифру можно уточнить, приняв во внимание множество интересных параметров (ради всего святого, дайте мне стоимость жидкого кислорода за тонну!), но это уже занудство.

Но на самом деле (не «сферически в вакууме», и приняв во внимание проблему «топливо которое тащит топливо») для запуска 88 килограмм тушки колониста в космос потребуется не 446 килограмм топлива, а где-то 1700 килограмм топлива (зацените величину ошибки[11]) — но и это ещё не всё, потому что есть ещё масса ракеты-носителя и капсулы, в которую засовывается колонист.

На этом этапе уже ясно, что чем больше корабль — тем больше туда можно засунуть народу, тем эффективнее будет перевозка. Вот почему стоимость перевозки пассажира на большом самолёте меньше, чем на маленьком при условно-одинаковых по экономичности двигателях. Окей, просто умножьте эту ничего не значащую цифру на 50 000 и переведите в доллары.

85 000 тонн, считая и кислород тоже. Танкера хватит (типичные современные нефтеналивные танкеры вмещают 280 000 тонн). Но, это всего лишь на вывод человека, без космического корабля, запасов, оборудования и так далее. То есть цифра практически ничего не значит, если конечно вам не интересно, в какие энергозатраты встанет эвакуация толпы народа с помощью телепортации с планеты на «Энтерпрайз».

Ну и на кой ляд тогда были проведены все эти расчеты? Именно ради минимальных энергозатрат на вывод стандартного пассажира в космос. Может быть это не очевидно, но это важно. Далее, нам нужны корабли. Что там на эту тему?

Das Marsprojekt от фон Брауна[править]

« Согласно плану фон Брауна, корабли предстояло строить на космической станции, находящейся на орбите Земли. Оборудование и материалы предполагалось доставить туда на сорока шести трехступенчатых многоразовых ракетах. Первые две ступени каждой такой ракеты должны были возвращаться обратно на Землю на парашютах, а третья – спланировать на крыльях. Идеи фон Брауна, высказанные в 1948 (!) году – именно тогда ученый сделал большую часть своих расчетов, – во многом предвосхитили программу космических челноков NASA, а также нынешние попытки компании Space Exploration Technologies (SpaceX) построить орбитальную ракету многоразового использования, которую можно было бы заново заправить и снова запустить в течение двадцати четырех часов после приземления. В 1953 году фон Браун подсчитал, что для постройки и заправки десяти космических кораблей[12] потребуется совершить 950 запусков транспортных ракет. »
— Петранек и офигенный проект фон Брауна.

… В фильме тоже есть видеовставка с фон Брауном и описание его проекта устами говорящих голов с весьма восторженным видом, однако орбитальными верфями, похоже, не пахнет (там на эту тему вообще ничего не показано, кроме того, что ИРЛ проект зарубили на корню, ниже объяснено почему), в ролике тоже. Но выглядит разумно[13] (к слову говоря, орбитальный док для постройки межпланетных кораблей собирались сделать в СССР, но не успели). Посмотрим что там дальше. Дальше запасы (в оригинале даны в фунтах, ради удобства я перевел их в килограммы, самую малость округлив):

« Фон Браун подумал и о том, насколько психологически сложным будет столь долгий полет для астронавтов, запертых в ограниченном пространстве на протяжении нескольких месяцев или даже лет. Решить эту проблему он предлагал с помощью космических челноков, которые могли бы во время путешествия перевозить астронавтов и ресурсы с одного экспедиционного корабля на другой. Согласно расчетам ученого, на все время экспедиции каждому ее участнику должно было хватить около 12020 кг кислорода и 7937 кг продовольствия. Каждый пассажирский корабль должен был нести на борту 13154 кг питьевой воды, и у каждого такого корабля была предусмотрена система вторичной переработки технической воды и водяного пара.

В техническом приложении к книге особенно бросается в глаза невероятное количество топлива, необходимого для того, чтобы вырваться из могущественного плена земной гравитации. Флотилия фон Брауна, состоящая из десяти кораблей, должна была весить около 37 194 с половиной тонн, из них 32658.65 тонн приходилось на ракетное топливо. По возвращении на Землю каждый корабль весил бы всего около одного процента от своей первоначальной массы.

»
— продолжаем das Marsprojekt.

Звучит разумно[14]. Это же фон Браун, в конце концов.

К сожалению, я не нашел там данных о том, сколько пассажиров мог взять космический корабль, но это можно рассчитать примерно — мы знаем сколько там воды, и мы знаем сколько её надо человеку в сутки[15]. Мы также знаем, сколько там кислорода, и учитывая что во времена фон Брауна регенерация кислорода происходила с помощью патронов-поглотителей, мы можем вычислить примерное количество народа просто выведя две цифры. Итак, для начала увлекательное деление: 12020 кислорода делим на восемь месяцев туда и восемь месяцев оттуда. Получается 24 килограмма кислорода в день (напомню, мы сейчас анализируем проект фон Брауна, задолго до Аполлона-13). Теперь вода (она, к сожалению, тратится ещё и на охлаждение) — получается 27. Теперь смотрим сколько надо одному человеку — 0,9 кг кислорода и 2,5 литра воды в сутки. Опаньки, десять человек, и то, им придется экономить[16]. Если кому интересно — на МКС три-четыре раза в год доставляется по 420 килограммов воды — она расходуется как экипажем, так и на охлаждение станции. Но допустим, хитрая разработка капельного охладителя доведена до ума, и воду на всякую фигню мы уже не тратим. При условии, что все бортовые системы работают нормально — ограничений по воде почти нет, по кислороду — на каждого астронавта приходится выделение килограмма СО2 в сутки, таким образом запасов кислорода при нормальном расходе хватит на время путешествия туда-обратно плюс ещё лет тридцать — можно не париться. Что по еде? Тут хуже. В своих расчетах я использовал трехкилограммовый рацион, и указанного продовольствия хватит лет на семь, но на самом деле любого количества продовольствия хватит минимум на год, максимум на четыре, ибо ограничением является срок годности продуктов и здоровье астронавтов, которые не вынесут потребления запредельного количества консервантов.

Но, точного числа пассажиров исходя из этих чисел вывести не получается.

Хорошо, тогда давайте зайдем с противоположной стороны, и посмотрим на массу корабля. 950 запусков сверхтяжелых ракет — во времена фон Брауна таковой была Сатурн-5, то есть 140 тонн на орбиту[17] — это 133 000 тонн (из-за конструкции Сатурна-5 последняя ступень с остатками топлива считается за пэйлоад, давайте спишем это топливо на маневры и возврат ступеней, отдадим должное Маску). Флотилия, как сказал фон Браун, весит 37 194 тонны (топливо включено). Без топлива — 4 536 тонн. Итак, на одного астронавта фон Браун предлагает выделить по 33,111 тонны груза. Давайте добавим туда астронавта — это 33,199 тонны. Далее, по идее, можно посчитать объемы груза (баллоны, тара, посуда, шмотки, полезное оборудование), но мы просто предположим, что конструкционная масса корабля составляет 10 % от полной (3719,4 тонн). И вычитаем её нафиг, после чего делим остаток (816,6 тонн) на указанную массу астронавта с грузом. Округленно, получается 24 человека (по воде вышло десять человек на корабль, два корабля всего), и цифры удачно почти сошлись. То есть, подчеркну: минимальный экипаж почти равен полному, это означает что фон Браун предусмотрел возможность выхода из строя практически чего угодно, создав крайне солидный запас автономности и отказоустойчивости. Серьёзно подготовился, моё уважение.

… Вы уже поняли, да? Берем 50 000 человек, делим на 20 (с таким запасом автономности они могут воду на Марсе искать не день и не год, а лет семь, но мы немножко округлим цифру для простоты подсчета и захвата с собой некоторого оборудования — 132 тонны вездеходов, буров, кислородных реакторов и надувных куполов, маловато — но экспедиций будет много) и получаем охрененно оптимистичные 2500 с копейками «вязанок» по десять кораблей, которые требуется отправить к Марсу для обеспечения колонии народом. Думаю идиотия этой затеи понятна — Земля не потянет такое количество запусков даже если объединится весь мир — прежде всего по топливу (имеется ввиду не то, что у нас не хватит нефти, а то, что у нас не хватит скорости нефтедобычи и переработки[18] для того, чтобы уложиться в график заправок многоразовых ракет Маска). Петранек презрительно обзывает людей, проводящих такие (пусть и очень приблизительные) расчеты[19] скептиками и составляет «ЧаВо».

… Но подождите. Мы ведь живем не в пятидесятых годах, и не можем посылать в неизвестность рассчитанные на всё что только можно корабли. Возможно, нам удастся снизить массу груза и напихать в корабли больше народа? Вот здесь нам уже пригодится математическая абстракция. Чего мы хотим достичь? Мы хотим достичь отправки экспедиции с указанным Маском размером в 80 человек народа и двустами тоннами груза (не считая запасов) на Марс в один конец. После чего корабль, заправившись марсианским метаном и загрузившись марсианскими яблоками, вернется домой для принятия на борт следующей партии. Исходя из NASA-вской абстракции в 5 кило припасов на душу астронавта в день, получаем 400 килограмм в сутки. Грубо говоря, «Прогресс» с полной загрузкой доставит запаса дней на шесть. Лететь до Марса по мнению Петрнанека — 243 дня. Давайте предположим, что 42 «Прогресса» снабдят межпланетный космолёт запасами для экипажа, плюс двести тонн разнообразного оборудования для колонии. Ну и корабль. Грубо говоря, в него напихано разного барахла (и пассажиров) на триста тонн (на самом деле чуть больше). Эти триста тонн нужно обернуть в оболочку, под которой будут топливныые баки и двигатели для отправки всего этого дела к Марсу. Поскольку мы собираем корабль на орбитальной верфи, атмосфера нам не будет особо сильно мешать, плюс орбитальная скорость уже имеется. Ну и сколько? К сожалению, ответ на этот вопрос дать мешают некоторые дополнительные вопросы. Во-первы, это траектория подлёта. В своих измышлениях я и фон Браун исходим из путешествия по Гомановской траектории, в то время как в настоящее время для освоения Марса предлагается баллистический захват[20]. Во-вторых это зависит от точки старта. Если вы хотите полететь на Марс с орбиты Земли — цифра будет одна. Если с орбиты Луны — другая. Во вторых — от двигателя и используемого топлива. Да кстати, утверждение о том что до Марса можно долететь за 45 дней[21] относится к смертолётам на аннигиляционной тяге, так что мы его здесь рассматривать не будем.

Но мы знаем, образно выражаясь, что дабы вытащить весь груз на орбиту Земли, нам понадобилось примерно 42 «Протона» (при пэйлоаде в 20 тонн это всего 840 тонн). Полагаю, ещё столько же (в эквиваленте) потребуется для того, чтобы вытащить на орибиту сам корабль (это допущение на основе того, что корабль — это не просто оболочка, но и огромное количество разных интересных вещей, начиная от приборов и механизмов, заканчивая баками, двигателями, системами спасения, теплозащитой, солнечными батареями и так далее). Если принять в расчет тезис, что пустой корабль являет собой один процент массы от полностью заправленного, то нам надо ещё где-то восемьдесят тысяч тонн топлива. Четыре тысячи двести «Протонов» на заправку. В «Сатурнах» это будет где-то 600 штук, что уже лучше чем 950 пусков, но всё равно плохо. В Биг Факинг Рокетах (BFR Илона Маска), это будет 420[22]. Печально. Но, данная примерная прикидка — это всё равно что взять чугуневую болванку в сто тонн весом и назвать её танком Т-34, так что давайте не будем делать из этого трагедию, но на Марс сегодня мы не полетим. По крайней мере, пока не проведем оптимизацию и учтём всё то, чего не учли по прикидке. Последствия экспедиции, составленной по вышеуказанному плану, скорее всего будут крайне печальны — у нас нет аварийных запасов и мы всецело зависим от надежности систем жизнеобеспечения корабля.

Нет, серьёзно, будем реалистами — нам надо взять халабуду весом в полторы тысячи тонн и выдать ей dV в 3.613 км/с[23], очень точно нацелив на Марс (он легче Земли и посадочный коридор там узкий, легко промазать), чтоб не пришлось делать дорогостоящих коррекций, после чего молиться. Вообще, откровенно говоря, кораблю потребуется дельты куда больше (не забываем про торможение и посадку), ибо гомановская траектория, да и время полёта — 259 дней. Не очень выгодно, да? И вот тут вылезают ещё два способа как добраться до Марса. У них dV 3.846 км/с и 4.046 км/с соответственно, а время перелета 164.5 дня, и 144.1 дня. Обе траектории выводят корабль далеко за орбиту Марса, после чего они уже «падают» на Марс. Это важно по следующей причине: по гомановской траектории лучше всего отправить тяжеленный грузовой корабль (таким образом выкинув двести тонн оборудования из трюма и изрядно облегчив себе жизнь — транспортный корабль летит дольше, но дешевле, и отправить его можно загодя. Пассажиров же выслать чуть позже но быстрее. Это называется «логистика»). Уменьшение длительности полёта также положительно скажется на массе запасов и времени пребывания среди космических лучей. Но! Ждать два года «окна», чтобы потом вылет отложили по глупой случайности? Нееее, нам это не нравится. Умные головы уже давно предложили мысль, как загнать шарик в лузу: идея состоит в серии гравитационных маневров. Например, палить не в сторону Марса, а в сторону Венеры, чтобы та своей гравитацией помогла допрыгнуть до Марса, а тот своей гравитацией «поймал» и затормозил до приемлемой скорости. Экономия по топливу при таком раскладе — что-то около 25 %, что очень много. Но, остается вопрос — как ещё больше снизить скорость и перейти на посадку, вместо того чтобы грохаться на Марс со второй космической? По идее, летящий перед планетой космический корабль будет тормозиться гравитацией планеты и сядет уже на более-менее приемлемой скорости. Для прочих есть аэрозахват — мы просто разворачиваемся тепловым щитом и проносимся через атмосферу пылающим метеором (и описывать вокруг планеты сужающуюся спираль)… Раза два-три, пока скорость не упадет настолько, что выйти из атмосферы не получится, и придется садиться, используя парашюты и двигатели. Это явление называется аэрозахватом, и именно это обычно делают все зонды, летящие на Марс — с разным успехом.

То есть, способы, как добраться до Марса относительно быстро, и притащить туда достаточно барахла для колонии, в принципе, есть. Хорошо, а что с обратной дорогой? Два варианта: либо тащим с собой запас в обратный путь и оставляем его на орбите (Аполлоны именно так и летали к Луне), либо тащим с собой на планету оборудование по добыче топлива. А учитывая, что запасов нефти на Марсе нет, остается надежда на то, что найдется вода — имея которую, уже можно будет придумать, как сделать топливо. И нет, Энди Вир со своим гидразином может не отсвечивать.

Кто там ещё высказывался на данную тему? Ах да. Роберт Зубрин[24]. Главным источником энергии космического корабля будущего он видит ядерный реактор. При этом корабль повезёт с Земли 6 тонн водорода. В дальнейшем, диоксид углерода из марсианской атмосферы с помощью реактора будет преобразован в метан и воду. Воду, с помощью электричества, станут разлагать на кислород и водород, а водород будут использовать для производства метана из диоксида углерода. Полученное топливо — предполагается, что количество его превысит 100 тонн[25] — обеспечит возвращение астронавтов на Землю. Всё это позволит сделать экспедицию краткосрочной — около 18 месяцев. Я не шучу, он именно это и предлагает. Хорошие новости — топливо на обратную дорогу тащить не придется. Плохие новости, везти с собой шесть тонн водорода — это не просто плохая, это запредельно идиотская идея[26], что как бы говорит нам о степени вменяемости автора данной идеи. В качестве её разумной альтернативы — использование марсианской воды, если её конечно смогут найти.

FAQ от Петранека[править]

« В настоящий момент – притом что до прибытия человека на Марс остается меньше двух десятилетий, – скептиков остается еще немало. Люди из космического бизнеса обычно говорят, что сначала лучше бы отправиться на Луну, чтобы создать там тренировочную базу, и что процесс превращения Марса в среду, где мог бы жить человек, таит в себе такое количество проблем, что их просто невозможно охватить рассудком. Действительно, высадка на Марс будет связана с огромными сложностями. Что ж, давайте кратко остановимся на некоторых наиболее распространенных вопросах, которые возникают при обсуждении этой темы. »
  • Может ли небольшая группа людей в течение девяти месяцев путешествовать совместно в очень ограниченном пространстве и в условиях значительного стресса и при этом не поубивать друг друга?

Ответим вопросом на вопрос[27]: а разве опыт подводников времен Второй мировой не годится в качестве ответа? Кроме того, наши познания в человеческой психологии сегодня настолько продвинулись, что правильный подбор участников экспедиции на Марс не представляет никакой проблемы. Мы отлично научились отбирать кандидатов для работы пилотами коммерческих рейсов или для службы в спецназе или на других важных позициях, которые одновременно требуют сообразительности, уравновешенности и стрессоустойчивости. Специалист по космическим системам Анжело Вермюлен, возглавлявший команду астронавтов во время четырехмесячной имитации жизни на марсианской станции на Гавайях, считает, что подбор экипажа — это главное: «Требуются не только соответствующие навыки, но также психологическая совместимость. Вы сможете быстро понять, будут ли проблемы, просто поселив людей вместе на неделю и дав им сложное задание. Если возникают трудности, вы обычно сразу их замечаете. Никаких гарантий на столь длительный срок дать нельзя, но начинать в любом случае нужно с экипажем, состоящим из неунывающих людей, которым нравится работать вместе».

  • Кто будет за все это платить? Ведь стоимость полета на Марс оценивается в 5 млрд долларов, а создание небольшой базы — в 30 млрд[28]

Илон Маск уже ответил на этот вопрос и подкрепил свои слова своими деньгами. Он заявил, что SpaceX не станет публичной компанией, пока не взлетит предназначенная для полета на Марс новая ракета-носитель. Эта ракета будет даже больше, чем «Фэлкон Хэви» (Falcon Heavy) — перспективная тяжелая ракета SpaceX, первый полет которой намечен на конец 2015 или начало 2016 года. Двадцать семь двигателей обеспечат «Фэлкон Хэви» по меньшей мере в три раза большую тягу, чем ныне существующая ракета «Фэлкон-9». Другими словами, Маек не хочет ставить компанию в зависимость от акционеров, жаждущих дивидендов, пока не будет полностью уверен, что он сможет добраться до Марса. «Первая миссия будет очень дорогой», — признает Маек, однако он рассчитывает, что в дальнейшем полеты будут финансироваться в основном людьми, которые сами хотят стать колонистами. Как писал фон Браун, стоимость полета на Марс составляет не более чем «крошечную долю национального оборонного бюджета».

  • Можем ли мы обеспечить экспедиции хотя бы 95-процентную вероятность успеха?

Задайте этот вопрос режиссеру и исследователю Джеймсу Кэмерону[29], который недавно установил в Марианской впадине мировой рекорд одиночного глубоководного погружения. Кэмерон не устает подчеркивать, что если создатели техники повышенного риска тщательно и продуманно решают все известные и очевидные проблемы, то неизбежно возникающие непредвиденные проблемы тоже, скорее всего, можно будет решить.

  • Не распадутся ли тела астронавтов из-за длительного нахождения в невесомости?[30]

Это по-прежнему серьезная проблема, но относительно простая идея фон Брауна — связать корабли вместе и раскрутить их, чтобы создать искусственную гравитацию, — все еще кажется подходящей для путешествия на Марс. Космический корабль можно сконструировать в форме вращающегося колеса и обеспечить гравитацию механически. Но не будем забывать, что время полета на Марс составляет всего на два месяца больше, чем средний срок пребывания астронавтов на Международной космической станции.

В марте 2015-го американский астронавт Скотт Келли и российский летчик-космонавт Михаил Корниенко отправились на МКС на целый год, и в результате этой экспедиции мы больше узнаем о долгосрочном эффекте невесомости. В общем и целом гравитация на Марсе составляет чуть более трети от земной, однако ученые предполагают, что этого может быть вполне достаточно для жизни. Кроме того, недавние исследования показали, что многие виды способны адаптироваться к переменам гораздо быстрее, чем считалось ранее. Возможно, марсианская колония сумеет полностью приспособиться к низкой гравитации уже через несколько поколений.

  • А что, если астронавты заболеют?

Путешественники, которые покоряют высочайшие вершины и совершают кругосветные плавания, давно знают, что в составе экспедиции должен быть человек, умеющий оказывать неотложную медицинскую помощь. Однако моряки, в одиночку совершающие кругосветные плавания, показали, что в наши дни подавляющее большинство проблем можно легко решить с помощью хорошо укомплектованной аптечки и некоторых навыков. И все же космический корабль — это не яхта в океане, и кто-то из астронавтов вполне может заболеть и умереть.

  • А как насчет радиации?

Это по-прежнему одна из главных страшилок. Самая опасная солнечная радиация — результат вспышек на Солнце и связанных с ними коронарных выбросов массы. У нас нет технологий, которые могут устранить солнечное и космическое излучение, но мы можем предусмотреть в межпланетных кораблях специальные защищенные пространства на случай солнечных вспышек и предупреждать астронавтов о том, что им следует укрыться в этих помещениях до тех пор, пока выброс не закончится. Есть и другие способы отразить или поглотить излучение. Маск предложил изолировать внутренние помещения корабля водяной оболочкой. Тем не менее в пути астронавты неизбежно будут получать такие дозы радиации, каких никогда не допускают на Земле. NASA сейчас изучает возможность увеличения допустимой дозы радиации для астронавтов, чтобы разработать соответствующие эксплуатационные нормативы для полета на Марс[31]. А добравшись до Марса, где разреженная атмосфера очень слабо защищает от радиации и где нет ни магнитосферы, ни радиационного пояса, колонисты будут вынуждены большую часть своего времени проводить в экранированных помещениях или под землей.

По мере того как строительство корабля для полета на Марс начнется всерьез, могут возникнуть другие важные вопросы, и на них придется найти новые ответы.

Я думаю комментарии излишни, реально умных вопросов в секции нет, а ответы состоят преимущественно из ссылок на авторитеты и полнейшее отсутствие собственных мыслей. Но самое вкусное я оставил на потом. Это марсианская экономика.

Экономика и Марс[править]

« Вот как Маcк представляет себе типичного марсианского колониста: это мужчина или женщина слегка за сорок[32], представители среднего класса, владельцы дома стоимостью примерно 500 000 долларов. Возможно, он или она терпеть не может свою работу и решает продать все, чтобы купить у SpaceX билет в один конец, и при этом останется достаточно денег, чтобы основать на Красной планете какое-то небольшое собственное дело »
— простите... что?
« Но как только начнутся регулярные рейсы, тут-то и нужно будет снизить цену на переселение до полумиллиона долларов, потому что тогда, думаю, желающих найдется достаточно – они смогут продать все свое имущество на Земле и переехать на Марс – и тогда это станет приемлемым бизнесом. Покупателей для этого нужно не так уж много. На Земле живет семь миллиардов человек (вероятно, к концу нашего столетия будет около восьми), и мир в целом становится богаче, так что думаю, если всего один человек из десяти тысяч решит лететь, этого будет достаточно. Да хотя бы один из ста тысяч »
— Похоже на секту

Согласно отчёту «Global Wealth Report 2015» швейцарского банка Credit Suisse, на момент написания Петранеком этой книги, в 2015 году в мире насчитывалось 664 млн представителей среднего класса, или 14 % взрослого населения, их активы в совокупности оцениваются в почти треть (32 %) мирового богатства (для сравнения — более половины богатств мира сосредоточено у всего 1 % населения). В Австралии к среднему классу относится 66 % населения, в Италии, Британии и Японии — свыше 55 %, в США — 38 %, в Китае — 11 %, в России — 4,1 %, в Африке и Индии — 3 %, на Украине — менее 1 %.

Чтобы условно принадлежать к 10 % наиболее богатой части населения мира, в 2015 году нужно было располагать $68 800, к 1 % самых богатых — иметь $759 900.

Таким образом, в категорию «иметь дом за $500 000» попадает один процент населения. И понятное дело что этот процент на Марс лететь не захочет — ему и на Земле неплохо (а если станет хуже, то получится, что все богачи смылись с планеты). И всё же посчитаем — один из ста тысяч — это 6640 человек. Маску надо 50 000. Маловато. Один из десяти тысяч — это 66400, то есть уже с запасом. Но в этом случае придется забыть о психологическом и так далее отборе — конкурс недостаточен.

Один из читателей полагает, что НАСА, с ее 20 миллиардным бюджетом, сможет запускать на Марс 40 000 в год. Если закроет все свои программы и будет заниматься исключительно отправкой на Марс достаточно состоятельных людей. Проблема в том, что мы для этого недостаточно богаты.

Полагаю, что если собрать с миру по нитке, на Марс отправится полнейший интернационал, а дальше два варианта событий: либо они потащат с собой всё то, от чего Петранек планирует спасать человечество, погибающее на Земле — то есть расизм, национализм, шовинизм и так далее, и в итоге после небольшой заварушки вся колония вымрет, либо они научатся уживаться, произведут культурный синтез и станут народом, со своим языком, культурой и обычаями. После чего пошлют Землю к чертовой матери в силу непреодолимой социально-культурной пропасти. Я просто напомню, что для того, чтобы разделить один народ на два — нужно не так уж и много — Берлинская стена с одной стороны и 38-я параллель с другой. Для синтеза двух и более народов в один — нужно значительно больше времени, причем социология знает только три способа: геноцид (много чья модель с древних веков), ассимиляцию (американская и европейская модель) и интеграцию (русская[33] и канадская модель). Интеграция также включает в себя ту или иную форму аккультурации. Я не буду строить предположения, какой сценарий более вероятен для марсианской колонии — не потому что не могу, а потому что это остродискуссионный вопрос, в ходе обсуждения которого в научной среде часто используются подручные предметы.

« На самом деле Маск рассчитывает, что в марсианской колонии будет гораздо больше жителей: ведь в каждое космическое путешествие отправится до 80 тысяч человек. «Система, которую мы строим, не нацелена на то, чтобы отправить на Марс лишь горстку людей, — объясняет он мне в интервью. — Мы разрабатываем транспортную систему, предназначенную для колонизации Марса, нечто такое, что, однажды доведенное до конца, будет способно обеспечивать существование самоподдерживающейся колонии на Марсе. Это очень большая система, и мы поставили себе цель завершить первый этап ее создания до 2030 года. Затем в 2030—2050 годах у нас состоится десять орбитальных синхронизаций… и это значит, что в течение двадцати лет на Марсе окажутся от сорока до пятидесяти тысяч человек». »
— Проект «Орион» на ядерных бомбах выглядит куда более реалистично
« Маск усматривает здесь поразительное сходство с британской колонизацией Америки. «Это совершенно то же самое, — говорит он. — На скольких кораблях прибыли в Америку самые первые колонисты? На одном. А теперь давайте перенесемся на две сотни лет вперед: сколько кораблей ежегодно отправлялись через океан? Тысячи. У них была вера в Новый Свет и надежда на него. И с Марсом будет то же самое». »
— А если посчитать ещё и самолёты…

Один момент: Америку колонизировал не средний класс, а преступники, каторжники, авантюристы, торгаши, рабы и прочие предки современных американцев. Пока они там дохли от голода, вкалывали на плантациях, истребляли индейцев и искали золото, средний класс сидел в Лондоне, стриг капусту и пил чай. А потом случилась война за независимость США.

И это в принципе всё что говорится там про экономику. Да-да, одни фантазии Маска и никаких цифр вроде тех, что я приводил выше (при этом мой набор данных был весьма скуден).

Далее идет длинная простыня текста о том как добыть на Марсе воду, электричество, свет и воздух. Вкратце — ядерный реактор и топливный элемент, разделяющий углекислоту на моноокид углерода (выпускается назад в атмосферу) и кислород (потребляется колонией). С вопросом еды интереснее: Петранек со ссылкой на авторитетов на полном серьёзе предлагает марсианам стать независимо от их желаний вегетарианцами, питаться фасолью, сверчками и мучными червями. Это при том, что я уже писал о других технологиях, с помощью которых данный вопрос решаем без ущерба для эстетических и гастрономических интересов астронавтов. Книга издана в 2015 году, напомню.

Террафоминг[править]

Далее вопрос преобразования Марса.

« Есть несколько способов подогреть Марс, и это будет первым шагом на пути к его терраформированию. Во многих отношениях самый изящный и результативный метод – расположить на орбите Красной планеты огромные зеркала, которые отражали бы солнечный свет на ее поверхность. Такие зеркала были бы особенно эффективными над южной полярной областью, где под огромным пластом сухого льда (замерзшего углекислого газа) прячется замерзшая вода. Зеркала – это самый дорогой и самый технически трудоемкий способ согреть Марс, но если мы все же выберем его, то уже через несколько лет на планете появится жидкая вода (в светлое время суток, в районе экватора). Зеркала, используемые для этой цели, должны быть гибкие, больше похожие на солнечные паруса, изготовленные из полиамидных пленок с покрытием из очень тонкого алюминия. И их нужно сделать невероятно огромными – по сто пятьдесят миль в поперечнике. Такие зеркала, вероятно, будут слишком тяжелыми, чтобы доставлять их с Земли, так что строить их придется на Марсе. Можно приспособить для этого солнечный парус прилетевшего с Земли грузового корабля: парус отчасти обеспечит необходимое для полета ускорение, а когда корабль выйдет на орбиту Марса, парус можно будет снять и переправить в нужное место. Конструкция таких космических зеркал на удивление проста, и к тому же их можно разместить в таком месте, где лучи Солнца, отражаемые ими, будут постоянно отталкивать их от Марса, но при этом гравитация планеты с равной силой будет тянуть в противоположную сторону. Такие солнечные паруса, “парящие” над определенным участком планеты, называются статитами.

Роберт Зубрин предпочитает именно такой сценарий разогрева Марса. По его расчетам, одно зеркало шириной в сто пятьдесят миль может поднять температуру южного полюса Марса до минус восьми градусов Цельсия. Этого уже будет достаточно, чтобы в атмосферу выделилось огромное количество CO2, который является мощным парниковым газом. Выделение CO2 должно вызвать что-то вроде парниковой цепной реакции и растопить замерзшую воду в реголите. В свою очередь, в атмосферу поднимется водяной пар – еще один мощный парниковый газ. Зеркало шириной в двести пятьдесят миль может удвоить этот результат.

»
— Петранек продолжает ссылаться на авторитетов

Кстати Роберт Зубрин показан и в сериале, выглядит отвратительно.

Что тут можно сказать по сути? Да, на Марсе есть единицы процентов алюминия и серы, и уж не знаю как там с азотом, но варить из всего этого полиамиды и алюминий — задачка та ещё. То есть, выражаясь научно, сценарий Зубрина с точки зрения науки выглядит разумно. Так же как и бомбардировка Марса аммиачными астероидами, взрывы термоядерных бомб и так далее. Выражаясь реалистично, солнечные паруса космических кораблей — это более простая и дешевая альтернатива созданию полиамидов и алюминия на Марсе и выводу их на орбиту. Что же касается основного довода — что орбитальное зеркало будет уравновешено солнечными лучами с одной стороны и гравитацией с другой… Это уже звучит сомнительно. Зеркало в сто пятьдесят миль в поперечнике вероятнее всего под воздействием давления солнечного ветра будет сдуваться с орбиты. Но, тут всё, как говорится, зависит от исполнения. Вполне возможно прицепить зеркало не столь монструозного диаметра к платформе с двигателями для точного наведения, наделать таких платформ в достатке, а потом повторить эксперимент Архимеда по фокусировке зеркал на точке. Много времени это не займет, так что топлива для систем ориентации должно хватить. Во всяком случае, я исхожу из того, что программа «Знамя» (не особо здоровенное, но всё же зеркало, подвешенное на грузовой «Прогресс») в целом показала успешность такого подхода к делу.

С другой стороны, есть и менее затратные способы устроить на Марсе то, что мы прекрасно устраиваем на Земле. Под «менее затратные» я не имею ввиду «менее дорогие/долгие» — терраформирование это вообще очень долгий процесс, и какой бы путь накачки планеты энергией вы не выбрали — энергии уйдет очень много, будь то химическая, солнечная, ядерная или ещё какая-нибудь. Вопрос лишь в практичности — я имею ввиду менее сложные способы, ибо крайне нежелательно создавать дополнительный головняк для колонистов вроде развертывания и поддерживания в течение долгого времени орбитально-зеркального комплекса, или тащить на Марс тысячетонный химический завод. Не смотря на то, что сила тяжести на Марсе меньше, на Марсе дефицит топлива, а потому частые ракетные запуски — не лучшая идея.

Кстати, а сколько там нужно энергии для того, чтобы улететь с Марса? У нас есть пассажир в 88 килограмм (с багажом), вторая космическая для Марса — 5 км/с. (88*5²)*0,5=1100 МДж, что делать дальше — вы знаете. Хорошие новости, разреженная атмосфера Марса будет не так сильно вам мешать. Плохая новость: керосина на Марсе нет, и метана тоже нет. Но мы же не ищем легких путей? Двадцать два с копейками килограмма метана на пассажира (полученных по аналогии с расчетами по керосину) мы можем получить либо с помощью биореактора, либо с помощью реакции — сначала разлагая воду на водород и кислород, а затем превращая углекислый газ в метан (CH4 означает, что для создания одной молекулы метана потребуется одна молекула CO2 и две молекулы H2O, кислород нам тоже нужен в качестве окислителя). Метан, к слову, нам всё равно понадобится для терраформирования, так что можно начинать опыты.

Убойный мотиватор: мы все умрём, если не полетим на Марс[править]

« К сожалению, главная причина, по которой люди хотят превратить Марс в место, где можно жить без скафандра и кислородной маски, заключается не в том, что мы страшимся разрушения нашей родной планеты или что нам нужно успеть освоить межпланетные пространства, прежде чем умирающее Солнце поглотит Землю. Люди полетят на Марс с той же целью, с которой конкистадоры плыли в Южную Америку, а золотоискатели XIX века ехали в Саттерс-Милл, штат Калифорния: чтобы разбогатеть. Как и в случае колониальных захватов прошлого, прогрессом будет двигать желание начать жизнь с чистого листа и сколотить состояние. А некоторые сумеют нажиться на эксплуатации этого нового фронтира, просто помогая другим туда добраться. Илон Маск явно видит в SpaceX подобный потенциал. Он уже высчитал цену билета в один конец.

После того как первая, вторая и третья крупные партии переселенцев исследуют Марс и обнаружат, что золото не ждет их в каждом втором пересохшем русле реки, они сосредоточатся на астероидах, которые мельком упоминаются где-то на веб-сайте NASA: “Стоимость минералов, содержащихся в поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера, составляет примерно сто миллиардов долларов[34] на каждого человека, живущего сегодня на Земле”. Небесные тела пояса астероидов чрезвычайно богаты металлами, но их очень трудно добывать с Земли, в том числе и потому, что стоимость преодоления земной гравитации ракетой-носителем сводит на нет все возможные выгоды. А вот на Марсе гравитация слабая, так что стартовать к поясу астероидов было бы относительно недорого. И еще один бонус: лететь оттуда до астероидов гораздо ближе, чем с Земли. Когда на Марсе появятся поселения, разрабатывать астероиды оттуда станет гораздо дешевле и проще, чем используя в качестве базы Землю.

Маск, однако, считает, что добывать полезные ископаемые на астероидах даже с Марса все равно выйдет слишком накладно (тем более если металлы потом нужно будет транспортировать на Землю) и что население Красной планеты вполне сумеет держаться на плаву, занимаясь обычной торговлей. “Экономическая база у марсианской колонии будет такой же, как на Земле, – кто-то построит металлургический завод, а кто-то откроет ресторан “Пицца хат”, – объясняет он. – Что касается поставок на Землю, то, думаю, это прежде всего будет интеллектуальная собственность. То есть продукция индустрии развлечений, программное обеспечение[35] и все, что можно транспортировать в виде фотонов, а не атомов. А физические грузы должны будут обладать огромной ценностью, так как стоимость транспортировки на Землю выйдет очень высокой. По моим представлениям, обратно (на космических кораблях с Марса) нужно будет возить меньше, чем с Земли на Марс. Потому что на обратном пути у вас будет только космический корабль – без ракеты-носителя[36]”.

Между тем нам, быть может, потребуется заняться этими астероидами гораздо раньше, чем кто-либо предполагает. По мере того как население Земли приближается к цифре в восемь миллиардов человек, у нас заканчиваются важные ресурсы – даже основные, наличие которых мы считаем само собой разумеющимся, например медь. Очень возможно, что вскоре мы исчерпаем запас многих металлов, содержащихся в земной коре. Почти все запасы золота, серебра, меди, олова, цинка, сурьмы и фосфора на Земле могут быть исчерпаны в ближайшие сто лет.

»
— nuff said

Гораздо раньше у нас закончится топливо (если верить паникерам, предрекающим уже который десяток лет полное исчерпание нефти на Земле). Нам ведь предстоит делать 950[37] запусков сверхтяжелых ракет в течение двух лет. Но, на самом деле нет: запасов горючки (не нефтью единой) у нас ещё много, водород, а точнее метан — можно синтезировать, создать кучу рабочих мест на постройке космодромов по всему миру, развить топливную промышленность, закрыть за ненадобностью Tesla Motors, обвалить экономику Саудовской Аравии, разорить нефтяных олигархов России и загнать ОПЕК в кризис… Утопить наконец к чертям Венецию, растопить полярные шапки — да здравствует ракетное лето! Это всё — необходимые жертвы ради прогресса, создания космической расы[38] и межпланетного бизнеса! Да какого черта, давайте просто все станем геномодифицированными зелёными человечками, живущими на планете, 100 % промышленности которой задействовано в космической программе и запускает в космос кучу ракет, половина которых взрывается прямо на старте. Погодите, что?

Особенности национального менталитета[править]

Да, с нашей точки зрения вышеописанное звучит для очень многих как какой-то бред. Но.

Это так же ценный урок для всех нас: влияние национального менталитета на проектно-изыскательные работы. В США культура зиждется на трех слонах: колонизации, войне за независимость и американской мечте. Это у них много где отражено в культуре, и на этом растут практически все американцы, можно сказать, с пелёнок. Вот только если раньше все три слона были живы и здоровы, то теперь они изранены и медленно загибаются. Первого слона прикончили неразрывно связанные с колонизацией бремя белого человека и геноцид коренного населения, и если в начале двадцатого века американцы гордились достижениями своих предков (потому что не видели ничего плохого в угнетении цветного населения), то уже с середины начинается обратный процесс — цветные начинают гнобить белого англосаксонского протестанта, олицетворяющего собой стопроцентного американца. Второму слону досталось от реальности — как оказалось, демократии, чтобы выжить, нужно постоянно фабриковать врагов демократии, дабы отвлечь население от разборок — потому что в США расположена совершенно термоядерная гремучая смесь взаимной социальной ненависти, которую надо охлаждать, дабы не рванула. Тут тебе и повальное недовольство работой политиков, и социальная пропасть, переходящая в классовую ненависть, и оголтелый расизм (которым страдают не только белые), и сексизм и застарелая ненависть потомков конфедератов, и ещё черт знает что. Третьему слону настали кранты относительно недавно, хотя говорил об этом ещё Уильям Фолкнер. Страна, в которую в поисках лучшей жизни рвались иммигранты, теперь закрывает на замок границы, создавая горы препятствий перед желающими попытать счастья. Да и от самой свободы остались, по сути, только свобода слова и вторая поправка (право на оружие), которую из последних сил пытаются отстоять на фоне непрекращающихся массовых расстрелов, устраиваемых разными психами по любому поводу. По слонам периодически отбамбливается Голливуд, критикуя и беспрецедентный уровень тоталитарности «демократического» государства, где за каждым могут прийти люди в черном и засунуть в Гуантанамо, и военную агрессию против разных банановых и не очень республик, и за многое другое.

Кто-то, ввиду неспособности выдержать это напряжение, уходит в виртуальный мир. Кто-то вступает в какую-нибудь маргинальную движуху и пытается изменить мир. Кто-то самовыпиливается из реальности с помощью верного «магнума». А кто-то пытается дать стране цель, нечто, что сплотит всех американцев и убережет их от уничтожения в ближайшие сто лет от проблем, которые они так и не научились и не желают решать. Вот этот последний, судя по всему, и есть Петранек. И его проект — типично американский. Американский проект во все времена широтой души мог бы поспорить с русским — только у нас это было «быстрее, выше, сильнее», а у них это почти всегда «не бывает плохой аэродинамики, бывает слабый двигатель» — что находило своё отражение во всей их технике, начиная от самолётов (американский самолёт — это утюг с адски мощным движком), автомобилей (американский автомобиль — это траходром с адски мощным движком[39]), и ракет (Сатурн-5 — это всё же более-менее немецкая разработка, а вот СпейсШаттл — очень даже американский утюг с адски мощным движком, здоровенным топливным баком и двумя твердотопливными ускорителями, потому что такую массу горючки даже прожорливый американский движок осилить не может[40]). Нефтяной кризис 70-х несколько подпортил эту идеалистическую картину, и с тех пор американцы чисто физически не могли сделать адски мощный двигатель, который бы не жрал дикое количество керосинового эквивалента, с которым у них по определенным причинам были проблемы. А тут ещё и заглохшая после катастроф «шаттлов» космическая программа, которую пытались реанимировать сначала Буш-младший, потом Обама. В общем, получилось так, что вместо людей финансирование получили более дешевые роботы. А это не устраивает огромное количество людей, которые с одной стороны были бы не прочь примерить на себя лавры Базза Олдрина[41], а с другой — перестать жить прошлыми победами и создать новые. Оно и понятно, ведь выросло уже целое поколение, не слышавшее о новых победах человека, и не сидевшее у телевизора со скрещенными пальцами «только бы у него получилось».

И самое трагичное в том, что варясь в своей собственной культуры, американцы, а в частности Петранек, не имеют возможности взглянуть на себя со стороны. Или не хотят этого делать (как и многие из нас), потому что тогда последние остатки самоуважения могут их покинуть. Ведь неспроста в их фильмах о космосе нет российских космических аппаратов. Они — наглядное доказательство того, что Россия регулярно летает в космос и — возит туда американцев, что бы там Голливуд себе не фантазировал в Interstellar и Марсианине. А Америка забыла и как делать Сатурн-5[42], и как летать в космос. Осталось возложить надежду на энтузиастов и многочисленные конкурсы к частным производителям (среди которых, к слову, есть Кармак, который в космос пока не может, но очень хочет, и в отличие от Маска у него ну оооочень кербальские ракеты).

Безотносительно политики, потеря американцами возможности выхода в космос без чьей-то помощи — это большая трагедия для всего мира. Автор статьи не питает любви ни к Маску, ни к Петранеку, ни к Зубрину, но всё же — эти люди пытаются расшевелить закостеневший американский космопром, потому что иначе разжиревшие на бургерах и диетической коле тинейджеры разучатся мечтать окончательно, погрязнут в депрессии и фантазиях «когда-то мы были великими», что приведет в конечном счете к поиску виноватых, реваншистским настроениям и возможно, очень нехорошим последствиям для всей планеты.

И всё же я верю, что Россия и Америка (а равно как и Евросоюз, Япония, Китай и все, кто захотят выйти в космос в дальнейшем) — однажды вспомнят, что первое рукопожатие в космосе началось с рукопожатия на земле.

Резюме[править]

Космос значительно больше чем Атлантический океан. А ракета — это не пароход.

Маск в своих выступлениях расписывает золотые горы и показывает презентации с чудо-ракетой, которая эффектно взлетает, возвращает ступень и оставляет на орбите корабль, потом к этому кораблю выводится танкер, заправляет и корабль отправляется к Марсу. Выглядит красиво и просто. К такому тянутся люди. Но Маск не говорит то, о чем нам проболтался Петранек — что на самом деле этой ракете придется сделать 950 рейсов (или быть размером с Бурдж Халифу, и такой же управляемостью). Это уже ставит крест и на повторном использовании ракеты (она не выдержит), и на простоте проекта (950 запусков в течение двух дней? Без шансов). Немножко статистики и умных вопросов:

В 2018 м году было всего 97 запусков, из них 17 Масковских Falcon-ов (следует отметить, что повторное использование первых ступеней уже перевалило за половину, но этого всё ещё мало). Можем ли мы запускать в десять раз больше? Нет[43]. Сколько экспедиций мы можем отправить в течение двадцати лет, если предположить, что Маск сможет обуть доверчивый средний класс на бабки, и сделает ракету, сопоставимую с Сатурном-5 по грузоподъемности, наладит её производство, скупит нефтяные фьючерсы лет на двадцать вперед, пользуясь дешевеющей нефтью, и изготовит космические корабли? Максимум две. Это примерно сорок человек первопроходцев и около двухсот пятидесяти тонн разнообразного оборудования, плюс запасы на семь лет (за это время на Марсе должны наладить оранжерею и начать самообеспечиваться продуктами). Поскольку на большее человечество на нынешнем уровне развития не способно, следует обратиться к другой цифре, на которую ссылается Маск — восемьдесят человек на пассажирском корабле (грузовые корабли нам уже не особо нужны). Это подразумевает экспедицию «второй волны» — запасов берем в один конец, так как колония должна иметь производственные мощности для самообеспечения воздухом, водой и пищей. Это по 800 человек на вязанку (а так как их две, то это 1600 человек раз в два года). 16 000 человек за следующие двадцать лет (боюсь, что первопроходцы взвоют, узнав что всю эту ораву им придется чем-то кормить). И близко не дотягивает до цифры в 50 000 — а ведь мы напрягли всю Землю, включая Китай. Кроме того, есть ещё одна проблема. Статистика безаварийности.

Если критерий надежности у ракеты Маска будет хотя бы такой же, как и у ракеты-носителя «Союз» (около 98 %) — то исходя из 950 запусков на одну вязанку межпланетников, нас ждет множество бабахов уровня Н1, по последствиям сопоставимые с небольшой ядерной войной. Но есть и хорошие новости: основываясь на прецедентах, программу закроют сразу, как только рекорд неядерного взрыва и человеческих жертв на космическом корабле будет побит[44], что случится после первой же аварии.

2057 год, столетие с момента запуска первого искусственного спутника Земли на баллистической ракете семейства Р-7, которую делали для доставки ядерного коммунизма в страну свободы и демократии. Ряд флагов, под которыми улыбаются и пожимают друг другу руки президенты множества стран. Они произносят речи о том, что благодаря проекту освоения Марса международное сообщество, здраво оценив перспективу оборонной безопасности, основанной на идее, что если каждая страна начнет строить межпланетные корабли, а не ядерные боеголовки, самолёты и танки[45], то милитаристы от невозможности напасть на кого-нибудь безусловно придут в ярость, но их никто не будет слушать[46], ибо глаза миллиардов людей будут прикованы к Марсу. Где сражается за свою жизнь маленькая, но первая межпланетная колония. Поддержать её будет уже не вопросом финансовой выгоды, а делом чести — для всех землян.

Ибо путь в космос — это путь к миру на Земле.

У меня всё на сегодня, спасибо за внимание.

Примечания[править]

  1. Популяристическое кинцо Зубрина о том, как бы нам попасть на Марс. От аналогов типа «как бы нам построить Рай Божий на Земле» отличается слабо
  2. Однако все же не стал он использовать идею Зубрина, высказанную в 1991 году: NSWR (Nuclear Salt Water Rocket), как я уже говорил, у них в Америке почти все аббревиатуры ржачные (NSWR может означать так же примерно то же что и NSFW, что обычно означает просмотр порно в офисе). Данная концепция ракеты, конечно, будет немного лучше «Ориона», работающего на атомных бомбах, но всё равно небезопасна, плохоуправляема и чертовски радиоактивна. Зацените градус безумия.
  3. Очень часто идет подмена понятий, когда за фразой «ученые обнаружили» скрывается исследователь, который ни разу не ученый, а просто некто, интересующийся вопросом и высказывающий необузданные догадки. Например, один такой, некто Джонатан Янг, выразил мнение, что генетические изменения у людей живущих на Марсе сделают их похожими на ангелов, ну или пришельцев — три метра ростом, большие глаза и т. п. Научного в этом ничего нет, это просто ни на чем не основанное предположение из разряда «я художник, я так вижу».
  4. Ядерную войну ждали с конца 40-х по конец 80-х. И каковы итоги? Ну, огромный запас баллистических ракет (в особенности в США), ставших не нужным по договору о сокращении ракетно-ядерных вооружений, сделали ракетами-носителями, и человечество вместо того, чтобы убивать себя, как полагает Петранек, полезло в космос. Как бороться с астероидной угрозой нам показали в фильме «Армагеддон» и куче других фильмов помельче, то есть проблема, в принципе, сложна, но решаема. Благодаря договору об ограничении выбросов на планете потихонечку восстанавливается озоновый слой, ожидаемое время завершения процесса — лет пять-десять вообще, и лет тридцать в особо тяжелых местах. Ну а Солнце надумает бабахнуть через время, равное тому, что уже прошло со времен зарождения Солнечной Системы, то есть это проблема долгосрочного плана.
  5. Из-за перераспределения жидкостей в организме лицо будет выглядеть словно вы без продыху бухали неделю к ряду и не высыпались.
  6. Для справки: самая распространенная ошибка среди школьников — затуп «так, а что за единица получилась в итоге?»
  7. ГОСТ-5717-91
  8. А так как окислитель тоже имеет вес, то энергии на вывод человека не хватит. Это известная дилемма ракет под названием «топливо тащит топливо», я продолжу вычисления для того чтобы показать величину ошибки.
  9. Да-да, я сейчас растопчу светлые идеалы сторонников свертки пространства: даже если допустить, что вам удалось сделать портал на Земле и второй — на орбите, и вышвырнуть в него человека, этот человек гробанется с высоты орбиты на Землю, потому что космос — это не высоко/далеко, космос — это быстро, а способов развить эту самую скорость в обход дедушки Циолковского не существует в принципе даже в научной фантастике (особо настырные могут посчитать сами, какая мощность реактора нужна для приведение в действие репульсорных двигателей «Лусанкии» для вывода её на орбиту с Корусанта и сравнить с той, что указана в энциклопедии, я вам гарантирую, уржетесь).
  10. Особенно если учесть что аэродинамическое качество самолёта выше чем у ракеты, а TWR ниже.
  11. она получается по причине того, что и топливо, и окислитель (и банки) — тоже имеют массу, и эту массу надо поднимать в космос — потому что если просто использовать её для создания энергии (например взорвать), человека сначала размажет в кровавый туман, а потом он сгорит при попытке выйти из атмосферы. Поэтому приходится жечь горючее и окислитель постепенно, стараясь не очень сильно разгоняться до выхода из атмосферы — на что нужно топливо, дабы скомпенсировать потери. Всё это подчиняется ракетному уравнению Циолковского
  12. А для комфортного существования предлагалось эти корабли связать тросом и раскрутить эту вязанку для создания центробежной силы.
  13. Небольшое уточнение: фраза «выглядит разумно» на научном языке означает, что теоретически, при наличии неограниченного финансирования, теорию можно претворить в жизнь. На языке экономистов эта же фраза означает, что бизнес-план, будучи осуществлен, может быть прибыльным.
  14. «Отправить тысячу ракет на околоземную орбиту? Построить на орбите десять гигантских межпланетных кораблей? Загрузить их десятками миллионов фунтов топлива, кислорода и продовольствия? Вы это серьезно?» — ответ фон Брауну от правительства США. Это к вопросу о том, что фраза «это звучит разумно» у политиков означает нечто иное
  15. «A crewmember of typical size requires approximately 5 kg or 11.0231 lb (total) of food, water, and oxygen per day to perform the standard activities on a space mission, and outputs a similar amount in the form of waste solids, waste liquids, and carbon dioxide.» — иными словами, мы могли бы упростить расчеты, попросту взяв в основание расчетов цифру в 5 кило, но не будем
  16. здесь следует заметить, что это — количество народа, которое сможет выжить на корабле, если сразу после старта у них накроются медным тазом системы очистки воды, потому что воду в космосе брать негде. С кислородом сложней — важно не его наличие, а содержание углекислого газа в допустимых пределах, так что если накроется система очистки воздуха — экипажу кранты, если они не придумают, как это исправить.
  17. Falcon Heavy — 63,8 тонн, оцените Маска
  18. и если с нефтедобычей ещё можно отмахнуться - три миллиона тонн, два дня добычи только в США, то вот с переработкой всё немного хуже... Кроме того, 80% нефти идет на удовлетворение транспортных потребностей (т.е. бензин), два дня добычи, говорите? Ок, а мы ничего не забыли? Жидкий кислород, который хреново хранится, дорого стоит, затратен в производстве и опасен в транспортировке. Думаю следующего умника, который захочет запостить свой сарказм в статью я вздерну на капроновой веревке
  19. Основанные на амбициозном проекте фон Брауна, который оценило правительство США. Похоже они сделали тот же вывод что и я, и зарубили программу на корню, после чего Петранек ноет как наши патриоты о Буране — «такую программу зарубили!»
  20. запустить корабль таким образом, чтобы он оказался «перед планетой», по ходу движения. Планета притянет его своей гравитацией и затормозит, и никакого головняка с выравниванием орбит
  21. на самом деле есть способы как это сделать и за 30 дней без аннигиляционного двигателя, проблема в том, что неспециалисты, услышав эту цифру сразу воображают себе что дельтаV у нас немеряно и мы можем это делать когда заблагорассудится, в то время как это не так
  22. на видео Маска показано как одна такая ракета выводит космический корабль, вторая — топливо
  23. с орбиты в 200 км
  24. Крестовый поход Роберта Зубрина, инженера, против NASA заключается в следующем: Зубрин убежден в том, что человечество с современными технологиями может высадиться на Марсе, и что у человечества есть суперзадача доказать, что мы можем быть космической расой. NASA на это ему отвечает что если мы посылаем людей на Марс, то мы должны быть уверены в том, что они вернутся. Зубрин называет их скептиками и твердит что NASA застряли на околоземной орбите и копошатся там уже лет тридцать. NASA на это отвечает, что есть более насущные проблемы чем удовлетворение амбиций разного рода выскочек. Зубрин участвовал в проекте Mars Direct («используй местные ресурсы, путешествуй налегке и живи за счёт Земли», а в настоящий момент является основателем «Марсианского сообщества», судя по схожим элементам, Энди Вир, Петранек и Маск являются его горячими фанатами). В общем, с 90х годов и по наши дни Зубрин выпускает разной степени говенности видеоролики, пафосно толкает речи и является фанатиком освоения Марса. От инженера в нем больше ничего не осталось.
  25. причем одну пятую из этого количества смогут «надышать» астронавты за время полёта, прим. Wizard
  26. по целой куче причин
  27. А поцчему ви спгашиваете? — А поцчему ви отвечайте вопгосом на вопгос?
  28. Какие же они всё таки оптимисты, или разучились считать.
  29. Шедевральный аутсорс вопроса о конструкции, дублировании, резервировании и аварийности — режиссёру, снявшему фильм про Титаник. Видимо Илон Маск от этого вопроса тоже увернулся.
  30. Этот вопрос (именно в такой, потрясающе тупой формулировке) был бы уместен в 60-е, но ответ на него дали ещё в 80-е.
  31. Про пояса Ван-Аллена фон Браун не знал, а потому данный вопрос немножко упустили из виду.
  32. Забудьте о колонии: в таком возрасте детей либо оставляют на Земле, либо берут с собой, либо не имеют вовсе. Рожать в таком возрасте, в принципе, можно, но возникают риски (меньше для тех кто уже это делал и больше для тех кто берег свою девственность для Марса).
  33. на протяжении веков сначала Российская империя, затем Советский союз, затем Российская федерация последовательно проводили политику интеграции народов, не делая попыток как-то их ассимилировать или истребить
  34. Минус сто миллиардов на доставку, ибо логистика.
  35. Силиконовая Канава, штат Вайоминг, гарантирует это.
  36. Самое смешное здесь то, что это неверно: всякий шлам, перевозимый обычно балкерами, можно упаковать в довольно большой "астероид", прицепить ему снизу тепловой щит, а сверху подобие парашюта и скинуть с орбиты, сажать корабль для этого не требуется. А на Земле в этот момент будут пригибаться и грозить судебными исками за попадание "метеоритом" в произвольно выбранный сарай, уже не говоря о том, что если эта посылка шмякнется в океан, доставать её оттуда будет весьма накладно.
  37. на самом деле меньше, но всё равно выходящих за границы разумного
  38. Забавный нюанс: Петранек полагает, что мы сможем создать новый подвид человека к торжеству трансгуманистов — ибо если не удается терраформировать Марс, то всегда можно сделать генетическую хирургию и вывести вид, который сможет дышать углекислым газом.
  39. и, в случае с мускулкарами — с хреновыми тормозами
  40. это была такая шутка, если кто-то вдруг не понял
  41. Который в 2003 м году заслуженно оплевал NASA за то, что они застряли на месте, и призвал в ближайшие двадцать лет вернуться на Луну, а затем лететь на Марс.
  42. Способ производства, которым делалась самая мощная в мире ракета показал в долгосрочной перспективе неспособность сохранить разработку — чертежи множества узлов и деталей были попросту потеряны, и их не найти — фирм, которые их делали? уже давно нет на свете, а единого комплекта документов нигде не осталось.
  43. с 1970 по 1979 годы было произведено 1233 запусков (более ста запусков в год), к этому показателю так до сих пор никто и не приблизился
  44. Программу Н1 (мощнейший неядерный взрыв в мире) закрыли после четвертого, программу «Space Shuttle» (максимальное количество жертв на космическом корабле, семь человек) — после второго.
  45. Потому что это выгодно. В бизнесе есть большая разница между понятиями «дешево» и «выгодно» — первое предусматривает экономию, а второе — инвестиции. А так как ядерная война — это очень большие убытки (пожалуйста, не слушайте идиотов, говорящих о том, что битье стекол положительно сказывается на росте стекольной промышленности), дешевой стратегией будет её недопущение путем сдерживания (это, как мы знаем, ведет к Холодной войне и гонке вооружений), а выгодной — вкладывание денег, сопоставимых с оборонным бюджетом в нечто, что сцементирует международное сообщество — то есть, например, в проект освоения Марса.
  46. Потому что в соцсетях их забанят за hate speech, а IRL ими заинтересуются спецслужбы, так как люди, призывающие к войне — это стопудово террористы.