Przed chwilą zakończyła się konferencja prasowa Dennisa Tito poświęcona jego projektowi „Inspiration Mars„. Dennis ma szalony plan wysłania ludzi na Marsa już w 2018 roku. Niestety „na Marsa” nie do końca oznacza to o czym myślimy wszyscy (lądowanie, połażenie po powierzchni i powrót) – wyprawa miałaby na celu przelecenie relatywnie blisko (100 tysięcy kilometrów) od powierzchni Marsa ze sporą prędkością – pojazd przebywałby w okolicach Marsa jedynie 10 godzin. Start miałby nastąpić 5 stycznia 2018 roku, statek przeleciałby w okolicach Marsa 20 sierpnia 2018 roku a powrót na Ziemię nastąpiłby 21 maja 2019 roku.
Jak widać z obrazka powyżej, pojazd po wydostaniu się z pola grawitacyjnego Ziemi, skierowałby się w stronę orbity Venus by po kilku miesiącach przeciąć orbitę Ziemi, dolecieć do Marsa a w drodze powrotnej znowu przeciąć orbitę Ziemi i zejść prawie do orbity Venus by w końcu trafić na Ziemię ponad rok później. Taki lot wymaga minimalnych ilości energii i jest możliwy wyłącznie dzięki idealnemu ustawieniu się Ziemi, Marsa i Venus – ustawieniu, które zdarza się raz na kilkadziesiąt lat.
Oczywiście żeby taki lot był możliwy potrzeba dużo więcej niż pomyślnego ułożenia planet:
- przede wszystkim wymagana jest rakieta, która nada odpowiedni pęd modułowi. Dennis Tito obliczył że planowany Falcon Heavy jest w stanie rozpędzić około 10 tonowy pojazd kosmiczny do prędkości wymaganej do tego lotu. Ideą lotu jest wykonanie tylko jednego manewru rozpędzania w pobliżu Ziemi, reszta lotu odbyłaby się bez żadnych dużych manewrów
- poza tym potrzebna jest kapsuła która wytrzyma wejście w atmosferę Ziemi z olbrzymią prędkością (prawie 15 km/s!). By częściowo rozwiązać ten problem, planowane jest dwukrotne wejście w atmosferę – przy pierwszym kapsuła wyhamowałaby tylko na tyle, by zostać złapaną przez grawitację Ziemi na orbicie która wyprowadziła by ją trochę za orbitę księżyca. I dopiero za drugim wejściem a atmosferę, 10 dni później nastąpiło by lądowanie. Rozważane są także inne rozwiązania pozwalające na skrócenie okresu między pierwszym a drugim wejściem w atmosferę. Problemem są przeciążenia jakim poddani by zostali astronauci – przez około 2 minuty poddani by byli przeciążeniom rzędu 9G i nie wiadomo czy kości wyniszczone ponad rocznym pobytem w nieważkości to wytrzymają. No i nadal zostaje problem osłony termicznej – obecna osłona Dragona wytrzymuje około 1200 Watów na cm kwadratowy. Obliczenia wskazują że potrzebna jest osłona wytrzymująca prawie 3.5 kW na cm2. To olbrzymia różnica.
- a trzecim problemem jest pojazd w którym astronauci będą mieszkali przez ponad rok. Dragon jest za mały do tego celu, więc Tito planuje użycie jednego z modułów Bigelow’a jako przestrzeni mieszkalnej. Oczywiście problemy się mnożą – jak zapewnić astronautom powietrze, wodę i jedzenie w ciągu tego roku, jak ich zabezpieczyć przed promieniowaniem kosmicznym, utrzymać temperaturę itp.
Ze skomplikowanych obliczeń przedstawionych w tym dokumencie wynika że lot taki jest mniej-więcej możliwy. Zakładając że Falcon Heavy powstanie i że będzie miał taką nośność, jak SpaceX obiecuje, zakładając że uda się stworzyć lepszą osłonę termiczną no i zakładając że znajdą się pieniądze na taki lot.
I jeszcze jeden obrazek pokazujący z jaką precyzją musi przy lądowaniu wejść w atmosferę Ziemi kapsuła – jeżeli wejdzie tak by przelecieć na wysokości 62 kilometrów nad Ziemią, to nie zostanie złapana przez grawitację, ale poleci w kosmos. Wchodząc tak by trafić na wysokości 61.5 km, kapsuła zostaje złapana przez grawitację Ziemi, wchodzi na bardzo eliptyczną orbitę kończącą się aż za orbitą księżyca i 10 dni później ląduje na Ziemi. 200 metrów niżej i resztki zwęglonych ciał astronautów wchodzą na relatywnie małą eliptyczną orbitę wokół ziemi i 2-3 dni później spadają na Ziemię.
