Марс атакуем
Во сколько обходится освоение Красной планеты
Есть ли жизнь на Марсе? Четкого ответа на этот древний вопрос до сих пор нет, хотя уже седьмой десяток лет к Марсу отправляются межпланетные станции. На его орбите крутятся искусственные спутники, по его поверхности передвигаются марсоходы, президенты космических держав называют даты первого полета человека на Марс, а некоторые строят планы колонизации. «Деньги» решили подсчитать, во сколько обходится человечеству интерес к этой планете.
Селфи марсохода Curiosity на Марсе во время сбора образцов
Фото: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Селфи марсохода Curiosity на Марсе во время сбора образцов
Фото: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Методом проб и ошибок, ошибок, ошибок
Запущенная через три дня после «Марса-1» станция «Марс-2» (МВ-3 №1) должна была по программе совершить первую в истории посадку на Марс, но не смогла покинуть околоземную орбиту.
Неудачи продолжали преследовать советские марсианские миссии и дальше. Обе станции третьего поколения М-69 погибли из-за аварии ракеты-носителя.
В мае 1971 года были запущены две АМС четвертого поколения — «Марс-2» и «Марс-3». Первая успешно вышла на марсианскую орбиту, где проработала более восьми месяцев. Но спускаемый аппарат этой станции разбился о поверхность планеты при посадке. Это произошло 27 ноября 1971 года. Миссия станции «Марс-3» оказалась более успешной. 2 декабря ее спускаемый аппарат совершил мягкую посадку на поверхность планеты. Увы, сигнал с него был потерян через 14,5 секунды после посадки. Из-за этого не удалось запустить марсоход, чье официальное название звучало так — «Прибор оценки проходимости — Марс».
Список потерь и неудач на этом не заканчивается. Из шестнадцати миссий советской эпохи только четыре оказались успешными, но и то частично. Наиболее удачной можно считать миссию АМС «Марс-5», которая вышла на марсианскую орбиту 12 февраля 1974 года. Из-за нарушения герметичности приборного отсека станция проработала только до 28 февраля, но по пути к Марсу и на его орбите успела выполнить часть поставленных задач.
Спускаемый аппарат советской автоматической межпланетной станции «Марс-3» 2 декабря 1971 года совершил первую в истории мягкую посадку на Марс
Фото: ТАСС
Спускаемый аппарат советской автоматической межпланетной станции «Марс-3» 2 декабря 1971 года совершил первую в истории мягкую посадку на Марс
Фото: ТАСС
Расходы Советского государства на программу «Марс», как и на другие космические программы, были засекречены и не опубликованы до сих пор. По оценке аналитиков ЦРУ, в первые годы «космической гонки» Советский Союз тратил на освоение космоса чуть меньшие суммы, чем США. В рассекреченном меморандуме 1966 года содержатся следующие цифры советских (оценочно) и американских расходов на освоение космоса: 1960 год — соответственно $400 млн и $600 млн, 1961 год — $600 млн и $1 млрд, 1962 год — $1 млрд и $2 млрд, 1963 год — $2 млрд и $4 млрд, 1964 год — $3,7 млрд и $5,4 млрд, 1965 год — $4,5 млрд и $5,4 млрд. Из $5,4 млрд в 1965 году $4,5 млрд приходилось на гражданское освоение космоса (то есть без учета расходов на спутники космической разведки, на которые, как признавали аналитики ЦРУ, могло тратиться и больше). Более половины, точнее, 55% гражданских расходов приходилось на разработку ракет-носителей и работы по программам пилотируемых космических кораблей. На все программы беспилотных космических аппаратов в СССР в 1965 году было потрачено не более $1 млрд. В 1970-е годы, опять же опираясь на оценки ЦРУ, эта цифра могла вырасти в 2–2,5 раза. Но неизвестно, какая доля этих средств могла тратиться на программу освоения Марса.
Пролет, орбита, посадка
Первой в мире успешной марсианской миссией был пролет американской АМС Mariner 4 около Марса 14–15 июля 1965 года. Впервые в истории были сделаны снимки Марса с близкого расстояния (9846 км) и переданы на Землю.
Миссия Mariner 4 стоила $83,2 млн, а общие расходы по программе Mariner (по ней к Марсу, Венере и Меркурию было запущено 10 космических аппаратов) составили $554 млн.
Исходя из общего сравнения советских и американских космических расходов, можно предположить, что запуск одной советской АМС к Марсу стоил не дороже, чем запуск Mariner 4.
Из шести Mariner, отправленных к Марсу, успешной была миссия четырех. Станция Mariner 9 (стоимость миссии — $137 млн) вышла на орбиту Марса 14 ноября 1971 года и стала первым искусственным спутником этой планеты. Хотя в октябре 1972 года станция была отключена, она все еще остается на марсианской орбите и, как ожидается, прекратит существование не ранее 2022 года.
Американская программа исследования Марса Viking (1975–1982 годы) стоила чуть меньше $1 млрд, но с учетом инфляции до сих пор является самой дорогой в истории
Фото: NASA via AP
Американская программа исследования Марса Viking (1975–1982 годы) стоила чуть меньше $1 млрд, но с учетом инфляции до сих пор является самой дорогой в истории
Фото: NASA via AP
В рамках американской космической программы Viking в августе и сентябре 1975 года были запущены два одинаковых космических аппарата — Viking 1 и Viking 2, состоявшие из орбитальной станции и спускаемого аппарата. Обе марсианские станции успешно совершили мягкую посадку соответственно 20 июля 1976 года и 3 сентября 1976 года и впервые в истории успешно проработали на поверхности планеты — первая до 13 ноября 1982 года, вторая до 11 апреля 1982 года.
Миссия «Викингов» была успешной, но очень затратной. Стоимость проекта составила около $935 млн (примерно соответствует современным $4,7 млрд). При этом первоначально Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) планировало потратить на проект вдвое большую сумму. До настоящего времени программа Viking является самой дорогой из всех марсианских программ.
Командный подход
Две последние советские АМС были отправлены к Марсу в июле 1988 года. АМС «Фобос» предназначались для исследования Марса и его спутников Фобоса и Деймоса в рамках международного космического проекта, также носившего название «Фобос». Кроме советских ученых в нем участвовали специалисты из Австрии, Болгарии, Венгрии, ГДР, Ирландии, Польши, Финляндии, Франции, ФРГ, Чехословакии, Швеции, Швейцарии и Европейского космического агентства. США предоставили возможность использования сети дальней космической связи NASA для отслеживания маршрута полета кораблей. Согласно официальным данным, затраты на осуществление проекта со стороны СССР составили 272 млн руб., со стороны других стран — 60 млн руб. Связь с первой станцией была потеряна до того, как она достигла Марса. «Фобосу-2» удалось стать искусственным спутником Марса и выполнить часть научной программы, но 27 марта 1989 года, за неделю до запланированного спуска на Фобос исследовательских зондов, связь со станцией была потеряна.
Неудачей закончился и следующий международный проект, в котором использовались наработки программы «Фобос». Российская АМС «Марс-96», на борту которой находилось научное оборудование, предоставленное Индией, Францией, Германией, несколькими другими европейскими странами и США, не вышла на отлетную траекторию из-за отказа разгонного блока ракеты-носителя. Стоимость проекта составляла около 500 млрд руб.
2 июня 2003 года с аэродрома Байконур стартовала российская ракета-носитель «Союз-ФГ», которая вывела в космос межпланетную станцию Mars Express Европейского космического агентства (ESA). Орбитальная станция Mars Express работает до настоящего времени, а вот посадочный модуль Beagle 2 после приземления не вышел на связь. Использование технологий, разработанных в рамках проекта «Марс-96», а также для других миссий ESA, позволило сделать европейский проект изучения Марса более дешевым по сравнению с американскими — его стоимость составила около €300 млн (в пересчете на современные евро — около 390 млн).
По дороге до Мангала
Индия — обладатель мирового рекорда по минимальной стоимости полета автоматической межпланетной станции на Марс
Фото: Aijaz Rahi, File, AP
Индия — обладатель мирового рекорда по минимальной стоимости полета автоматической межпланетной станции на Марс
Фото: Aijaz Rahi, File, AP
Название планеты Марс на санскрите — Мангала. Первая индийская автоматическая межпланетная станция, отправленная на орбиту Марса, называлась «Мангальян» («марсианский корабль»), но также имела английский вариант названия — Mars Orbiter Mission.
Индийская организация космических исследований (ISRO) совершила запуск «марсианского корабля» 5 ноября 2013 года. На орбиту Марса «Мангальян» успешно вышел 24 сентября 2014 года. Общая стоимость проекта составила всего 4,5 млрд индийских рупий ($74 млн).
Это самая дешевая межпланетная миссия в истории. Бюджет некоторых кинофильмов про полет на Марс был выше. Как подсчитали журналисты индийской газеты Financial Express, из расчета на один километр пути полет «Мангальяна» стоил дешевле, чем поездка по Дели на такси.
Таким бюджетным проект смог стать благодаря нескольким факторам: низкому уровню зарплат в Индии, использованию собственных материалов и технологий, небольшому числу наземных испытаний, упрощенному дизайну, небольшому весу станции (1350 кг, в том числе научное оборудование общим весом всего 15 кг).
За два с лишним года работы на орбите Марса индийская станция ни разу не передала данные о содержании в атмосфере планеты метана (источником этого газа может являться микробная форма жизни). В декабре 2016 года сайт Seeker опубликовал комментарий Майкла Мамма из Центра космических полетов Годдарда (лаборатория NASA). Мамм заявил, что используемый на индийской станции прибор для определения концентрации метана в атмосфере Марса (Methane Sensor For Mars) имел конструктивные дефекты и не мог использоваться для поиска следов метана. Специалисты NASA передали информацию ISRO, после чего прибор был перенастроен на измерение альбедо (диффузной отражательной способности) марсианской поверхности.
Еще одной страной, чей космический аппарат достиг Марса, стали Объединенные Арабские Эмираты. К 50-летию образования ОАЭ, отмечаемому в 2021 году, был приурочен запуск межпланетной станции «Аль-Амаль» («Надежда»), осуществленный японской ракетой-носителем с японского космодрома Танэгасима 20 июля 2020 года. 9 февраля 2021 года «Аль-Амаль» успешно вышла на орбиту Марса. Стоимость проекта составила около 735 млн дирхамов (примерно $200 млн).
Самые дорогостоящие кинофильмы и мультфильмы, сюжет которых связан с Марсом
|
Источники: Box Office Mojo, The Numbers, Bomb Report.
Что касается самой Японии, то она до сих пор не вошла в клуб держав, занимающихся освоением Марса, хотя предпринимала такую попытку еще в прошлом веке. В 1998 году к Марсу была отправлена АМС «Нодзоми» (в переводе с японского — «Надежда»). Станция дважды сбивалась с расчетной траектории полета и после пяти лет, пяти месяцев и пяти дней полета прошла на высоте более 1000 км над поверхностью Марса, так и не сумев выйти на орбиту этой планеты. Общую стоимость проекта «Нодзоми» оценивают в эквиваленте $848 млн.
Марсоходы
Первый марсоход, выполнивший поставленную перед ним задачу, носил название Sojourner и был доставлен на Марс в рамках американского космического проекта Mars Pathfinder. Успешная посадка Sojourner на небесное тело состоялась 4 июля 1997 года, в День независимости США. Марсоход проработал 83 сола (марсианские сутки) — до 27 сентября того же года, после чего вышла из строя спускаемая станция, использовавшаяся в качестве ретранслятора сигнала, и связь с Sojourner прервалась, хотя сам он какое-то время еще передвигался по Марсу.
Полет Mars Pathfinder был выполнен в рамках программы Discovery. Она стартовала в 1990 году и отвечала предложенной руководителем NASA Дэниелом Голдином новой политике межпланетных миссий — «быстрее, лучше, дешевле». Разработка спускаемой станции обошлась в $150 млн, марсохода — $25 млн. Полная стоимость всей миссии составила $280 млн (примерно соответствует современным $460 млн, то есть на порядок дешевле программы Viking).
Разработка марсохода Opportunity (работал на Марсе с 2004 по 2018 год) стоила $400 млн, то есть примерно $1,37 из расчета на каждого американца
Фото: NASA
Разработка марсохода Opportunity (работал на Марсе с 2004 по 2018 год) стоила $400 млн, то есть примерно $1,37 из расчета на каждого американца
Фото: NASA
4 и 5 января 2004 года на Марс были доставлены и совершили успешную посадку на противоположных сторонах планеты американские марсоходы Spirit и Opportunity. 1 мая 2009 года Spirit застрял в мягком песке. Все попытки его освобождения закончились неудачей, контакт с марсоходом был потерян 22 марта 2010 года. Его близнец Opportunity проработал на Красной планете 14 лет и 46 дней, побив рекорд как по времени пребывания, так и по пройденному расстоянию на другом небесном теле (ранее принадлежавший советскому «Луноходу-2»). Миссия Spirit и Opportunity стоила $1,08 млрд, из которых $744 млн было потрачено на разработку космических аппаратов и их отправку на Марс, а $335,8 млн составили операционные расходы в течение 15 лет миссии.
В настоящее время на Марсе находятся американские марсоходы Curiosity (спущен на поверхность планеты 6 августа 2012 года) и Perseverance (примарсился, если можно так сказать, 18 февраля 2021 года). Проект Curiosity пока обошелся в $2,53 млрд, Perseverance — в $2,8 млрд. В обоих случаях львиная доля расходов приходится на разработку и запуск.
10 февраля 2021 года на орбиту Марса вышла китайская АМС «Тяньвэнь-1», состоящая из орбитального аппарата и спускаемого аппарата, на борту которого находится первый китайский марсоход. Его посадка на планету запланирована на май-июнь. Китайская миссия на Марс приурочена к юбилейной дате — 1 июля 2021 года будет отмечаться 100-летие Коммунистической партии Китая.
Уже дважды переносилась дата доставки на Марс еще одного марсохода — в рамках совместной программы «Роскосмоса» и ESA «ЭкзоМарс». Сначала с 2018 на 2020 год (из-за задержек при выполнении работ европейскими и российскими промышленными подрядчиками), затем с 2020 на 2022 год (из-за сложностей, вызванных пандемией коронавируса). Сейчас планируется, что «ЭкзоМарс-2022» стартует с космодрома Байконур 22 сентября 2022 года, а спуск на поверхность Марса российской посадочной платформы «Казачок» с европейским марсоходом «Розалинд Франклин» произойдет 10 июня 2023 года. В 2018 году на портале госзакупок был размещен контракт, по которому в 2018–2020 годах на проект «ЭкзоМарс» ориентировочно планировалось израсходовать не более 4 053 879 120 руб.
Кусочек Марса с доставкой
До настоящего времени у всех автоматических межпланетных станций, отправленных в сторону Марса, был «билет в один конец».
Назад они не возвращались. Станции передавали на Землю информацию, фотоснимки, но ни одна станция пока не вернулась назад.
Планы доставки марсианского грунта на Землю (что невозможно без возвращения межпланетной станции) разрабатывались еще в 1970-е годы в СССР. Но соревнование космических держав за право первой доставить грунт Марса на Землю по-настоящему развернулось только сейчас.
Соответствующий совместный проект NASA и ESA, состоящий из трех миссий, уже стартовал. Марсоход Perseverance, доставленный на Марс в рамках первой миссии, названной Mars 2020, осуществляет сбор грунта. В ходе второй миссии, намеченной на 2026 год, на Марс будет доставлен новый марсоход (он должен собрать пробы грунта, взятые Perseverance) и первый в истории космический аппарат, предназначенный для взлета с Марса,— Mars Ascent Vehicle (MAV). MAV, взяв на борт контейнер с образцами, должен выйти на марсианскую орбиту. В том же 2026 году с Земли в рамках третьей миссии должен быть запущен аппарат Earth Return Orbiter, задача которого — забрать с орбиты образцы марсианского грунта и доставить их на Землю.
Стоимость миссии Mars 2020 составила $2,46 млрд. Что касается программы возврата марсианского грунта, то пока предполагается, что ESA внесет €1,5 млрд, а NASA потратит, по разным оценкам, от $2,5 млрд до $4,4 млрд.
Марсонавт номер один
Илон Маск обещает переселить на Марс 1 млн человек. В 2012 году он оценивал стоимость перевозки одного человека в $500 тыс. В 2019 году заявил, что «когда-нибудь» она может оказаться «меньше $500 тыс.» и, «возможно даже», ниже $100 тыс.
Фото: Refugio Ruiz, AP
Илон Маск обещает переселить на Марс 1 млн человек. В 2012 году он оценивал стоимость перевозки одного человека в $500 тыс. В 2019 году заявил, что «когда-нибудь» она может оказаться «меньше $500 тыс.» и, «возможно даже», ниже $100 тыс.
Фото: Refugio Ruiz, AP
К пилотируемому полету на Марс космическая отрасль СССР начала готовиться еще до полета Юрия Гагарина. Запущенный в 1960 году проект был закрыт из-за «лунной гонки» с американцами.
В 2004 году российская компания «Авиакосмические системы» разработала план пилотируемой космической экспедиции на Марс, который предположительно можно было осуществить уже в 2009 году. Стоимость проекта разработчики оценивали в $3–5 млрд. Федеральное космическое агентство посчитало этот проект нереальным.
В начале 2000-х годов ESA обещало, что первый европейский астронавт попадет на Марс не позже 2033 года, но затем это обязательство из планов агентства исчезло.
В 2011 году голландец Бас Лансдорп создал организацию Mars One, состоящую из некоммерческого фонда в Нидерландах и коммерческой структуры Mars One Ventures. Заявленной целью организации был полет на Марс и основание там колонии. Документальные фильмы и телетрансляции, посвященные проекту, должны были сделать его прибыльным. Лансдорп заявлял, что отправка космического корабля и создание колонии будет стоить примерно $6 млрд в ценах 2010 года. Ему удалось привлечь десятки миллионов долларов инвестиций. Уже в 2015 году в прессе начали появляться сообщения о том, что проект жульнический. В 2019 году компания Mars One Ventures была по суду признана банкротом.
Как устроена федеральная космическая программа России
Основатель SpaceX Илон Маск в 2018 году заявлял о возможности отправить человека на Марс в 2024 году. В январе 2020 года Маск объявил о более амбициозном плане — отправить на Марс к 2050 году 1 млн человек, запуская по три ракеты Starship ежедневно, и создать на Марсе много рабочих мест.
В 2011 году крупнейший в России производитель космической техники ГКНПЦ имени Хруничева представил свой план колонизации Солнечной системы, предусматривающий создание орбитальных станций вокруг Луны и Марса с последующим строительством постоянно обитаемых баз на самих планетах. План предполагалось осуществить в 2040–2050 годах, а планируемые инвестиции в течение тридцати лет (2020–2050) оценивались в 160–170 млрд руб. ежегодно в ценах 2010 года, то есть весь проект мог бы стоить примерно $160 млрд.
Об отправке на Марс американских астронавтов в 2030-е годы говорил в 2016 году президент США Барак Обама.
В России планов пилотируемого полета на Марс в настоящее время нет. В августе 2020 года генеральный директор «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин заявил, что технические средства для доставки людей на Марс в России будут через 8–10 лет, но стоить экспедиция будет очень дорого. При этом он отметил: «Если страна будет готова профинансировать эту программу и если нация скажет, что это нужно, специалисты "Роскосмоса" обеспечат эту программу, я вам гарантирую».