Gdy w roku 1969 Amerykanie dotarli na KsiΩ┐yc, kr╣┐y│y pogl╣dy o rych│ym zdobyciu Marsa. Jednak prawda by│a i jest zupe│nie inna. Obecnie nikt nie planuje takiej wyprawy, a to z powodu wielu czynnik≤w. Aby dolecieµ do Marsa, wystarczy osi╣gn╣µ prΩdko£µ odlotu od Ziemi zaledwie 11,6 km/s, a wiΩc tylko o 0,7 km/s wiΩcej ni┐ by│o to potrzebne w przypadku KsiΩ┐yca. Dlatego wys│ano ku Marsowi wiele bezza│ogowych aparat≤w kosmicznych, kt≤re dostaczy│y nam danych o czerwonej planecie. Dlaczego wiΩc nie wys│ano tam ekspedycji za│ogowej?
W tym przypadku najwa┐niejszym czynnikiem jest czas trwania wyprawy. Optymalnym czasem co do zu┐ycia energii by│by czas 3 lat, mo┐liwe oczywi£cie by│oby skr≤cenie go, ale kosztem du┐ego zu┐ycia paliwa do rozpΩdzenia statku, a nastΩpnie jego wyhamowania. WiΩcej paliwa oznacza wiΩksz╣ masΩ statku, kt≤ry i tak musia│by byµ olbrzymi. PamiΩtajmy o tym, ┐e trzeba go wynie£µ w przestrze± kosmiczn╣. My£lano o przenoszeniu kolejnych jego element≤w na KsiΩ┐yc, ale okaza│o siΩ to nieop│acalne. W ka┐dym razie taka wyprawa jest mo┐liwa.
NajwiΩkszy problem nie le┐y jednak w technice ale jest natury biomedycznej. Nie chodzi o to, czy cz│owiek wytrzyma tak d│ugi okres w kosmosie, bo ju┐ wiadomo ┐e tak, zreszt╣ i tak astronauci przebywali by po│owΩ tego czasu (ok. 450 dni) na Marsie. Czas na same przeloty wynosi│by oko│o 260 dni, a wiΩc nie tak znowu d│ugo.
Ca│e zaopatrzenie na 3 letni╣ wyprawΩ - tlen, chemikalia oczyszczaj╣ce atmosferΩ, ┐ywno£µ i wodΩ - trzeba by zabraµ z Ziemi. Da│o by to masΩ ok. 3000 kg, a m≤wi siΩ nawet o 5000 kg zaopatrzenia na ka┐dego cz│onka wyprawy. WodΩ da│oby siΩ odzyskiwaµ w pewnym stopniu z odchod≤w i uzupe│niµ jej zapasy na Marsie, ale najlepiej zachowaµ najwiΩksz╣ ostro┐no£µ.
Ka┐dy pewnie siΩ zastanawia dlaczego wyprawa ma trwaµ tak d│ugo? KsiΩ┐yc obiega ZiemiΩ w odleg│o£ci od 363 tys. do 405 tys km. Ze wzglΩdu na to wyprawΩ na KsiΩ┐yc mo┐na zrealizowaµ w tydzie±. Z Marsem jest zupe│nie inaczej: jego ruch wok≤│ S│o±ca uk│ada siΩ tak, ┐e najmniejsza mo┐liwa odleg│o£µ od Ziemi wynosi 401 mln. km, a taka koniunkcja zdarza siΩ co 15 lat. Fale radiowe na przebycie takiej drogi potrzebuj╣ 22 min, co bardzo utrudni│oby komunikacjΩ z za│og╣. Nie mo┐na na dodatek wystartowaµ z Marsa w dowolnej chwili, aby nie rozmin╣µ siΩ z Ziemi╣, trzeba tam bΩdzie odczekaµ 450 dni. Mars jest oko│o 2 razy wiΩkszy od KsiΩ┐yca, ale za to ok. 2 razy mniejszy o Ziemi. Jego si│a przyci╣gania wynosi 40% ziemskiej . Posiada atmosferΩ 100 razy rzedsz╣ od ziemskiej.
Czynniki te powoduj╣, ┐e choµ od wyprawy na KsiΩ┐yc minΩ│o ju┐ 25 lat, to Mars pozostaje nadal niedostΩpny, choµ panuje przekonanie, ┐e jest ju┐ na granicy mo┐liwo£ci technicznych.
Spr≤bujmy uporz╣dkowaµ w hierarchicznej kolejno£ci, podstawowe aspekty problemu. Na pierwszy plan wychodzi 3-letni czas wyprawy, przez kt≤ry ani przez chwilΩ nie spotkamy warunk≤w podobnych do ziemskich, nieustannie trzeba bΩdzie wytwarzaµ takie warunki w spos≤b sztuczny. W przypadku KsiΩ┐yca istnia│a mo┐liwo£µ przerwania ekspedycji w dowolnej chwili, nawet w najbardziej niekorzystnym momencie droga do Ziemi wynosi│a kilka dni, w przypadku Marsa bΩd╣ to miesi╣ce, a nawet lata (2). Dla biomedycyny kosmicznej jest to zupe│nie nowa sytuacja.
Usilnie poszukuje siΩ mo┐liwo£ci skr≤cenia czasu trwania wyprawy, zw│aszcza deprymuj╣co d│ugiego oczekiwania na odlot z Marsa (15 miesiΩcy). Jest to mo┐liwe pod warunkiem odlotu od Ziemi z prΩdko£ci╣ wiΩkszej od minimalnej tj. 11,6 km/s. Pobyt na Marsie mo┐na by wtedy skr≤ciµ, ale pod warunkiem, ┐e powr≤t na ZiemiΩ odby│ by siΩ tak┐e z prΩdko£ci╣ wiΩksz╣ od minimalnej. Wyhamowanie statku by│oby w tym przypadku trudniejsze i bardziej energoch│onne.
Ocenia siΩ, ┐e uzasadnione jest skr≤cenie przelotu do 210 dni, a pobytu na Marsie do 40 dni, czas ca│kowity wynosi│by 460 dni, ale za cenΩ ogromnego zwiΩkszenia masy statku. 15 miesiΩcy to i tak olbrzymi czas izolacji.
Jako ƒr≤d│a energii mo┐na zastosowaµ tylko ogniwa izotopowe albo fotoogniwa s│oneczne. Te drugie w rejonie Marsa dadz╣ ok. 50% mniej energii ni┐ w rejonie Ziemi. Po up│ywie trzech lat, wydajno£µ jeszcze bardziej zmaleje na wskutek erozji powierzchni z powodu uderze± mikrometeor≤w. Wyobra┐enia na temat napΩdu nie zosta│y jeszcze skonkretyzowane. Najkorzystniej by│oby zastosowaµ mieszankΩ ciek│ego wodoru i tlenu. Niestety nie jest to mo┐liwe, s╣ to sk│adniki, kt≤re intensywnie paruj╣, nale┐a│oby wiΩc u┐yµ paliwa, kt≤re mo┐na przechowywaµ przez d│u┐szy czas, takie jak czterotlenek azotu. Jest on jednak o wiele mniej wydajny, wiΩc potrzeba by go wiΩcej. CzΩsto siΩ m≤wi, ┐a do wyprawy tej powinno siΩ u┐yµ napΩdu atomowego. Na razie s╣ to pobo┐ne ┐yczenia, na takimi silnikami pracuje siΩ od 1955 roku ale z niewielkimi rezultatami.
Rozwa┐ania te prowadz╣ do wniosku, ┐e za│ogowy statek kosmiczny musia│by byµ bardzo du┐y. Wyniesienie go w ca│o£ci w przestrze± by│oby niemo┐liwe, dlatego trzeba go bΩdzie montowaµ na orbicie. Trwa│oby to bardzo d│ugo. M≤wi o wyprawie z│o┐onej nie z jednego statku, ale z floty, kilku mniejszych o r≤┐nym przeznaczeniu. Byµ mo┐e w│a£nie w ten sposub wyprawa na Marsa zostanie zrealizowana, zw│aszcza ze wzglΩd≤w bezpiecze±stwa. Trudno sobie wyobraziµ aby wszystkie statki naraz uleg│y awarii. Oczywi£ci mowa tu o statkach, kt≤re mog│yby do siebie przycumowywaµ.
Co do postΩpowania w rejonie Marsa sprawa ma siΩ nastΩpuj╣co. Wyprawa powinna sk│adaµ siΩ przynajmniej z 2 statk≤w, z kt≤rych jeden pozosta│by na orbicie, a drugi, mniejszy, wyl╣dowa│by na powierzchni. Musia│by jednak byµ wystarczaj╣cy na mieszkanie dla 3 os≤b na 450 dni. Za│oga powinna sk│adaµ siΩ przynajmniej z 5 os≤b, z czego 3 wyl╣duj╣ na Marsie. Droga powrotna by│aby w miarΩ prosta. Wzlot z Marsa wymaga osi╣gniΩcia prΩdko£ci 3,8 km/s. Po przy│╣czeniu siΩ go do statku g│≤wnego i przesiadki za│ogi, zosta│by odrzucony. Odlot statku g│≤wnego do Ziemi wymaga osi╣gniΩcia prΩdko£ci 11,6 km/s.
Czy jest to mo┐liwe do zrealizowania? Naukowcy uwa┐aj╣ ┐e tak. Aby przygotowaµ tak╣ wyprawΩ trzeba zatrudniµ milion ludzi przez 15 lat! Koszt - oko│o 250 mld dolar≤w. Skoro to tak kosztowne, to jaki jest sens i cel jego realizacji? Czy jest to a┐ tak potrzebne by ryzykowaµ niebezpieczny, trudny i kosztowny eksces naukowo-techniczny? Og≤lna opinia m≤wi, ┐e nie jest to aktualnie konieczne. Kiedy wiΩc nast╣pi ten wielki moment? Wiadomo tylko, ┐e nieprΩdko.
