O.S.E.L. - Je vize Marsovské kolonie reálná?
 Je vize Marsovské kolonie reálná?
Po vystoupení Elona Muska na konferenci IAC na konci září 2016 se vyrojila spousta spekulací, jak je vůbec možné, něco takové dokázat. Jak si někdo v současné době může dovolit považovat představu milionhlavé lidské kolonie na Marsu za reálnou. Tento článek si klade za cíl na tyto otázky zodpovědět a zároveň se snaží nechat na čtenáři rozhodnutí, které části Muskova plánu považuje za dostatečně reálné.

Logo SpaceX
Logo SpaceX

Ambice SpaceX na další roky
Červenec 2018: Poslat kosmické plavidlo Dragon pomocí rakety Falcon Heavy na Mars s nákladem.
Říjen 2020: Poslat několik Dragonů s dalším nákladem.
Prosinec 2022: Panenský let ICT k Marsu. Poveze pouze náklad. Tuto loď chce Elon Musk nazvat Srdce ze Zlata a po návratu zpět na Zem ji uložit do muzea.
Leden 2025: První lidé poletí v ICT k Marsu.
Březen 2027: Několik ICT poletí k Marsu - například jedna nákladní a druhá s lidskou posádkou.
Květen 2029: Ještě více ICT poletí k Marsu.
2031, 2033, 2035: Na Mars bude přilétat stále více lidí a stavba Marťanského města bude součástí našich životů.

 

 

Jsou splnitelné plány pro Red Dragon?

Dragon přistává motoricky na Marsu – zatím jen v představách umělce.Zdroj: https://spaceflightnow.com/
Dragon přistává motoricky na Marsu – zatím jen v představách umělce.Zdroj: https://spaceflightnow.com/

 

Předpokladem je raketa Falcon Heavy jejíž panenský let byl (opět) odložen na březen 2017. Nosič se skládá ze tří prvních stupňů Falcon 9, s tím že střední je mírně upravený a z druhého stupně. Pokud by byla loď ztracena, je pravděpodobně možné použít zachráněné první stupně ke konstrukci nového Falcon Heavy. Takže v případě havárie musí SpaceX znova postavit upravený první a druhý stupěn Falcon 9 - jednoznačně lze říct, že to umí. Když se nepodaří tento let v roce 2018, je pravděpodobné, že se jim tento cíl podaří dosáhnout v roce 2020. Panenský let Falcon 9 se SpaceX podařil hned na první pokus, je tedy možné, že i Falcon Heavy poletí hned na první pokus a firma se říká, že se pokusí všechny první stupně z panenského letu zachránit, aby je znovu mohla použít například při dalším letu Red Dragona.Další riziko je, že se Red Dragonu nepodaří úspěšně přistát na povrchu Marsu a tím se termín opět může posunout a celý podnik prodražit. Firma zkouší reakce motorů Falconů 9 před přistáním ve výšce, kde by mělo být chování odpovídající podmínkám na povrchu Marsu, takže se na tento úkol snaží připravit a toto riziko eliminovat. Vzhledem ke spolupráci s NASA označím riziko, že Red Dragon rudou planetu prostě netrefí, za zanedbatelné.


Závěr: Přestože Falcon Heavy zatím není dostavěn a vyzkoušen, je velmi pravděpodobné, že firma SpaceX má dostatek vůle, zkušeností, peněz, personálu i zařízení k realizaci této ambice, když ne v roce 2018, tak v roce 2020 nebo v roce 2022.

 

Vizualizace ITS na Enceladu.
Vizualizace ITS na Enceladu.

Jsou splnitelné plány pro ICT?
ICT je nová raketa a loď velikosti mrakodrapu na rýsovacím prkně představená v prezentaci zmiňované na začátku článku. Plán vyrobit a vypustit do 6 let obrovskou novou raketu i s novou vesmírnou lodí se zdá být velmi smělý. Co společnost SpaceX má jsou potřebné technologie, zázemí i personál. Časový harmonogram se v kosmonautice posouvá téměř vždy a u velkých plánů se posouvá vícekrát. Zřejmým rizikem je finanční pokrytí.
Podle https://arstechnica.com/the-multiverse/2016/10/the-martians-andy-weir-talks-to-ars-about-the-science-of-musks-mars-vision/[arstechnica] je odhadovaná cena kosmické lodi ITS (bez rakety) 300 milionu dolarů. Cena nového Boeingu 777-300ER, který uveze 365 cestujících, je 320 milionů dolarů. Toto ledatlo létá od roku 1998 a jedná se o tržní cenu při výrobě mnoha kusů. Letadlo není třeba podrobovat zdlouhavým zátěžovým zkouškám, už bylo vyzkoušeno, není třeba platit inženýrům a designérům za návrhy, už je to hotovo, teď stačí jen podle plánů vyrobit. V tomto kontextu vypadá cenový odhad 300 milionů dolarů za raketu (jakou svět neviděl) podhodnocený.
Vzhledem k tomu, že tak velkou raketu a loď staví SpraceX poprvé, je pravděpodobné, že se něco nepodaří. Že bude třeba zkusit to znova. Elon Musk se neúspěchu nebojí, zná ho, ví že přijde. Ví, že když chce uspět, je třeba i přes neúspěchy vytrvat. Nicméně jedna raketa a kosmická loď ICT bude velmi drahá a neúspěch bude po finanční stránce velmi citelný. Dokáže SpaceX splnit tento svůj cíl i v případě ztráty několika lodí? Například pokud by přišla o jednu při startu ze Země a o druhou při přistání na Marsu?

 


Závěr: Tato ambice je mnohem větší a mnohem riskantnější. SpaceX má potenciál to dokázat, ale bude potřebovat získat další finanční rezervy a pokud se to podaří, téměř jistě dojde k časovému skluzu (5 let?). Věřím, že na Zemi se jistě najde někdo, kdo bude mít zájem a peníze na první let - poslat lidi na Mars, pokud jej dokáže SpaceX přesvědčit, že tam umí dostat lidi bezpečně a pak je dovézt zase zpět.

 

Výroba paliva
Pro Muskovy plány návratu drahoceného hardware a personálu zpět na matičku Zemi je zásadní schopnost vyrobit palivo na rudé planetě.

Testovací reaktor využívající Sabatierovy reakce na ISS. Kredit NASA
Testovací reaktor využívající Sabatierovy reakce na ISS. Kredit NASA

 

Red Dragon na špici Falcon Heavy zvládne dopravit na Mars 4 tuny - co asi bude chtít SpaceX k Marsu odvézt? Určitě zařízení pro průzkum povrchu, které jim umožní nalézt vhodné místo pro přistání ICT. Dále si myslím, že pravděpodobný kandidát bude zařízení pro ověření schopnosti vyrábět na Marsu palivo pro let nazpět. Jsou 4 tuny dostatečné? A velmi, velmi spekulativní otázka: Je možné, že se do 4 tun vejde zařízení, které zvládne vyrobit palivo a dotankovat jej do Red Dragonu, aby mohl letět zpět na planetu Zem - tuším říkal Elon Musk, že by si tu kabinu rád pověsil vedle prvního Dragona nad svou kancelář...
ICT Srdce ze Zlata doveze na Mars 300 tun nákladu. Co by to mělo být? Může mít továrna na výrobu paliva 100 tun? Byla by schopná továrna fungovat na Marsu samostatně? Bez lidské posádky? Nebude třeba kromě továrny i zázemí pro další ICT s lidmi? Pokud poletí tucet lidí místo stovky, vejde se do kosmické lodi zázemí nutné po pobyt lidí na povrchu Marsu? Podaří se předchozím průzkumným misím najít vhodné místo (například jeskynní komplex), kde by příroda napomohla budování potřebného zázemí pro lidi?
Podle arstechnica je pro výrobu paliva Sabatierovou reakcí pro zpáteční let na povrchu Marsu potřeba:
* Energie

* CO2

* Vodík

* Tlak

* Katalyzátor - Nikl, Ruthenium nebo Oxid hlinitý
Vznikne metan a voda.

 

Energii je možné získávat prostřednictvím solárních panelů nebo z jaderného reaktoru. CO2 je k dispozici v atmosféře Marsu, stejně tak vodík je možné získavat z vody na povrchu Marsu.Katalyzátor bude zřejmě potřeba dovážet ze Země.
Podle wikipedie dokáže 50 kilogramový reaktor s příkonem 700 Wattů za den vyrobit 1kg paliva.
Závěr: Postup výroby paliva je známý, potřebné suroviny jsou dostupné v atmosféře planety Mars. Pokud SpaceX dokáže na povrch rudé planety bezpečně dopravit zařízení schopné vyrobit palivo a natankovat svou loď, měla by tato ambice být realizovatelná. Pokud bude třeba lidská obsluha zařízení (servisní technik), závisí splnění ambice na ICT.

 

 

Umělěcká představa teraformování Marsu
Umělěcká představa teraformování Marsu

Soběstačná milionová lidská kolonie na Marsu

 

Tato ambice je až úplně na konci. Po té, co se podaří vyrobit více než deset ICT a mnoho, mnoho paliva. Po té, co se podaří přesvědčit lidi, že chtějí na Mars, že tento cíl stojí za spoustu peněz a úsilí, které jsou potřeba k jeho realizaci. Elon Musk se jí nedožije, já se jí nedožiju, vy se jí také nedožijete. Elon Musk se však pokusí zahájit proces, vedoucí ke splnění této ambice. SpaceX je jeho prostředek, který má zajistit dopravu, který má vlastnit, udržovat a provozovat flotilu kosmických lodí ICT. Jestli tento titánský úkol skutečně zvládne, je ve hvězdách. Má však plán jak svůj sen splnit a pokusí se jej provést. A co vy, máte svůj sen a plán jak jej splnit?

 

Zdroje

https://en.wikipedia.org/wiki/Sabatier_reaction

https://arstechnica.com/science/2016/09/going-to-mars-is-relatively-easy-coming-back-is-where-it-gets-tricky/

https://arstechnica.com/the-multiverse/2016/10/the-martians-andy-weir-talks-to-ars-about-the-science-of-musks-mars-vision/

https://waitbutwhy.com/2016/09/spacexs-big-fking-rocket-the-full-story.html

https://www.nasaspaceflight.com/2013/10/iss-hardware-providing-lessons-learned-deep-space-missions/


Autor: Ľubomír Mlích
Datum:07.10.2016