H2M Minimal Architecture – koncepcja lotów na Marsa

NASA opublikowała wstępne wyniki prac nad ogólną koncepcją lotów załogowych o nazwie H2M Minimal Architecture. Wg niej człowiek może dotrzeć na Marsa jeszcze w latach 30. XXI wieku.

Pod koniec lipca NASA opublikowała dokumenty innej koncepcji lotów poza bezpośrednie otoczenie Ziemi. Z dokumentów tych wynika, że NASA obecnie prowadzi studia wykonalności nad możliwymi formami lotów załogowych. Poprzednie takie prace koncepcyjne wykonano w 2009 roku, jeszcze w czasach anulowanego programu Constellation. Tamte prace zakończyły się opracowaniem “Design Referencje Mission 5” (DRM5). To opracowanie jest już z pewnością nieaktualne.

W porównaniu z DRM5, aktualnie NASA skupia się bardziej na następujących elementach:

• wykorzystaniu przestrzeni w pobliżu Księżyca jako miejsca, w którym nastąpią demonstracje technologii oraz (później) jako “punkty przesiadkowe” w dalszych wyprawach,
• współpracy międzynarodowej i komercyjnej w lotach do okolic Księżyca, m.in. dostarczenie zapasów czy elementów pojazdów, które polecą w dalszą podróż,
• ponownym wykorzystaniu przynajmniej części elementów,
• “kadencyjności” lotów załogowych i bezzałogowych (w tym zaopatrzeniowych), co pozwoli na zorganizowanie wyprawy na Marsa przy organicznym budżecie i częstotliwości lotów (np. rakieta SLS – nie częściej niż 3 razy rocznie).

Gdyby stosować analogię do DRM5, przy spodziewanym poziomie wydatków, NASA mogłaby osiągnąć powierzchnię Marsa w 2033 roku. Oznaczałoby to jednak wyraźne (prawdopodobnie podwójne) zwiększenie budżetu NASA na rozwój technologii eksploracyjnych w ciągu najbliższych lat. Jest to bardzo mało prawdopodobne. Z kolei “rozciągając” DRM5 do spodziewanych możliwości budżetowych NASA, pierwsza misja załogowa na Marsa odbyłaby się dopiero w 2046 roku. Jest to zbyt odległy okres, aby amerykańscy politycy wyrazili zainteresowanie takim programem. Zadaniem NASA jest zatem odnalezienie drogi, która pozwoli na wcześniejsze osiągnięcie powierzchni Marsa przy zachowaniu spodziewanych nakładów.

W ramach proponowanej nowej koncepcji, o roboczej nazwie H2M Minimal Architecture, proponuje się przeprowadzenie misji załogowych o coraz wyższym stopniu komplikacji. W przyszłej dekadzie byłyby to loty do przestrzeni okołoksiężycowej (np. wysoka orbita wokół Srebrnego Globu) i równolegle misje do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Natomiast w latach 30. XXI wieku doszłoby początkowo do lotów załogowych na powierzchnię Fobosa, a następnie w jednym z wariantów do krótkiego (24 dni) pobytu na powierzchni Marsa. Kolejne misje by już były długimi pobytami astronautów na Czerwonej Planecie.

Pojazdy, które wylądowałyby na Fobosie / Credits – NASA

Wg scenariusza opartego o DRM5 w koncepcji H2M Minimal Architecture lądowanie na Marsie nastąpiłoby w 2033 roku. Wszystkie misje marsjańskie w tym wariancie byłyby długoterminowe. Wcześniej odbyłyby się dwie misje załogowe na Fobosa.

Z kolei według tej koncepcji, przy bardziej ograniczonych zasobach lądowanie na Marsie możliwe jest w 2039 roku, a na Fobosie w 2033 roku. Co ciekawe, pomiędzy tymi wyprawami przy tym wariancie eksploracji doszłoby do załogowego lądowania na Księżycu jako “próby generalnej” przed misją na powierzchnię Czerwonej Planety. Zgodnie z tą koncepcją od 2043 roku odbywałyby się wyprawy z długoterminowym pobytem na Marsie. Jeśli ISS zostałaby zdeorbitowana w 2024 roku (a nie cztery lata później) wówczas załogowe lądowanie na Marsie możliwe jest około 2037 roku.

Misja do Fobosa wymagałaby skorzystania z czterech rakiet SLS i pozwoliłaby załodze złożonej z czterech astronautów na trzystudniowy pobyt na tym księżycu. Z kolei krótkoterminowy pobyt na Marsie (24 dni) dla 2 astronautów wymagałby sprzętu wyniesionego przez sześć rakiet SLS. Długoterminowa wyprawa na powierzchni Czerwonej Planety to 10 rakiet SLS. Przy pracach H2M jak na razie nie analizowano możliwości posłużenia się innymi rakietami niż SLS.

Długoterminowy lot na Marsa z dwoma lądownikami: habitatem (po lewej) i łazikem (po prawej) / Credits – NASA

Koncepcja H2M wydają się być wykonalne, szczególnie jeśli każda misja marsjańska pozostawi po sobie sprzęt i infrastrukturę do wykorzystania przez kolejną załogę. To może pozwolić na stworzenie w latach 40. XXI wieku zalążka pierwszej ludzkiej placówki na Czerwonej Planecie. Warto tu jednak dodać, że jest to koncepcja, w której wiele elementów z pewnością ulegnie jeszcze zmianie, zanim NASA przedstawi ją politykom jako oficjalną propozycję eksploracji Układu Słonecznego w ramach “Flexible Path”.

Możliwe, że decyzja co do ogólnej formy lotów załogowych w przyszłej dekadzie, a tym samym wykorzystania ISS i wielkości budżetu NASA, zapadnie w latach 2016-2020. Wówczas dojdzie już przynajmniej do jednego lotu ciężkiej rakiety SLS oraz do wejścia do służby komercyjnych załogowych pojazdów amerykańskich. Jest także możliwe, że pojawią się nowe rakiety średniej nośności, które będą mogły uzupełnić strategię lotów poza bezpośrednie otoczenie Ziemi. NASA oraz nowy prezydent USA (wybory w listopadzie 2016) będą wówczas dysponować większą niż dziś ilością potencjalnych “elementów do układanki”.

(NASA)