Jeśli wierzyć obecnym planom agencji NASA, w roku 2035 ma dojść do załogowej wyprawy na Marsa, którą po raz pierwszy w latach 50. opisał inżynier Wernher von Braun. To, czy termin ten zostanie dotrzymany, stoi na razie pod znakiem zapytania. Jednak naukowcy prowadzą intensywne badania, których wynikiem ma być opracowanie szczegółowego planu wyprawy. Zasadniczą częścią tego planu jest trasa lotu w kierunku Czerwonej Planety...Kosmiczna proca
Ostatnio naukowcy z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, North Carolina State University i NASA opublikowali analizę, w której pada zaskakująca propozycja. Badacze sugerują, że potencjalnie najlepszą metodą podróży na Marsa byłoby wykorzystanie po drodze pola grawitacyjnego planety Wenus. Służyłoby ono jako coś w rodzaju kosmicznej procy, dzięki której czas podróży zostałby znacznie skrócony. Ponadto rozwiązanie takie dawałoby astronautom możliwość przyjrzenia się Wenus z bliska, ewentualnego osadzenia na jej powierzchni specjalnie skonstruowanego łazika lub wypuszczenia do atmosfery dronów obserwacyjnych.
Lądowanie na Wenus nie wchodzi w rachubę. Niezwykle gęsta atmosfera tej planety składa się głównie z dwutlenku węgla, a unoszące się nad nią chmury to obłoki kwasu siarkowego. Nie to jednak byłoby największą przeszkodą dla astronautów. Gęstość atmosfery powoduje, że energia słoneczna izolowana i koncentrowana jest na powierzchni Wenus, czego rezultatem są temperatury rzędu 880 stopni F (470 stopni C). Ktoś, kto stałby na powierzchni tej planety, miałby zdaniem naukowców wrażenie, że znajduje się w oceanie na głębokości jednej mili.
Jeszcze niecałe stulecie temu to Wenus uważano za nasz siostrzany świat. Zanim Rosjanie i Amerykanie posłali w tamten rejon pierwsze pojazdy, spekulowano, że tamtejsze warunki mogą przypominać Ziemię sprzed 300 milionów lat. Miało być tam nieco cieplej, bardziej pochmurnie i wulkanicznie, ale jak na kosmiczne standardy całkiem komfortowo. Dopiero radioteleskopowe obserwacje z lat 50. dostarczyły astronomom pierwszych przesłanek świadczących o zabójczych wenusjańskich upałach. Późniejsze wyprawy rosyjskich sond Wenera potwierdziły te wyniki, przy okazji dowodząc, że również ciśnienie panujące na tej planecie jest dziesiątki razy wyższe od ziemskiego.
Pod wieloma względami Wenus to odwrotność Marsa. Jedna planeta leży nieco bliżej Słońca niż Ziemia, druga nieco dalej. Na jednej panują piekielnie wysokie temperatury, na drugiej arktyczne mrozy. Jedną przygniata gęsta atmosfera o ciśnieniu 90 razy wyższym od ziemskiego, druga zniechęca ciśnieniem 100 razy niższym od naszego. Jedna przypomina krajobrazem wyimaginowaną krainę Mordor z setkami gigantycznych wulkanów i siarkowymi chmurami, druga od milionów lat pozostaje zimna i martwa.
Dlatego dziś mówi się wyłącznie o locie na Marsa, spychając Wenus do roli grawitacyjnego pomocnika. Łatwiej nam wyobrazić sobie skafandry czy stałą bazę chroniące przed mrozem i próżnią, niż takie, które zabezpieczą astronautów przed żarem topiącym ołów i miażdżącym kości ciśnieniem. Na dodatek marsjański dzień jest niemal równy ziemskiej dobie (24 godziny i 37 minut), co bez wątpienia ułatwi życie astronautom.
Nierealna misja?
Od samego początku wszystkie plany dotyczące załogowej wyprawy na Marsa musiały brać pod uwagę podstawowy problem – odległość od Ziemi. W porównaniu z Księżycem, Mars jest dużo bardziej odległy. Księżyc obiega Ziemię w odległości średnio 0,38 miliona kilometrów. Mars, gdy znajduje się najbliżej nas, dzieli od Ziemi około 56 milionów kilometrów. I to w linii prostej, a na Marsa nie da się przy naszej obecnej technologii polecieć w ten sposób. Trajektoria będzie zakrzywiona, statek będzie zbliżał się do Czerwonej Planety goniąc ją na jej orbicie, a w efekcie astronauci tam lecący przebędą kilka razy większy dystans. Dlatego właśnie ewentualne wykorzystanie Wenus jako dodatkowej odskoczni może być niezwykle ważne. Może też być kluczem do dotrzymania przez NASA terminu wyprawy.
Równie ważne jest to, iż skorzystanie z pola grawitacyjnego Wenus mogłoby skrócić czas podróży „w jedną stronę” z 26 do 19 tygodni, co nie jest bez znaczenia, szczególnie jeśli chodzi o ilość potrzebnego paliwa, zapasy żywności oraz psychiczną kondycję astronautów. Ten ostatni aspekt jest niezwykle istotny. Wprawdzie astronauci spędzają wiele miesięcy na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, ale odbywa się to na orbicie okołoziemskiej, a zatem powrót na Ziemię w przypadku jakichkolwiek problemów jest stosunkowo łatwy.
Należy pamiętać o tym, że obecne plany przewidują, iż najpierw musi dojść, jeszcze przed rokiem 2024, do pierwszego od 1972 roku załogowego lotu na Księżyc.
NASA zawarła umowę z Instytutem Polityki Naukowej i Technologicznej (STPI) na przygotowanie raportu, który Kongres polecił agencji stworzyć. Z raportu tego wynika, iż „nawet bez ograniczeń budżetowych misja na orbitę Marsa przed 2033 rokiem jest nierealna w kontekście obecnych i potencjalnych planów – nasza analiza sugeruje, że misję na Marsa można przeprowadzić nie wcześniej niż w oknie orbitalnym 2037 roku, jeżeli nie będziemy zakładali opóźniania harmonogramu, wzrostu kosztów i ryzyka przekroczenia budżetu”. W tym samym raporcie pada ponadto twierdzenie, że misja na Marsa w 2033 roku musiałaby mieć przetestowane technologie już w roku 2022, co jest mało prawdopodobne. „W ten sposób”, podsumowuje raport, „misja na orbitę Marsa w 2033 roku jest nierealna z punktu widzenia rozwoju technologii i harmonogramu”. Następne okno startu, w 2035 roku, również uznano za nieosiągalne. NASA na razie nadal twierdzi jednak, że jej plan zakłada start właśnie w tym roku.
Andrzej Malak
Kalejdoskop
