რატომ არ მივფრინავთ მარსზე?

60-70-იან წლებში არსებობდა მზის სისტემაში მოგზაურობის თამამი ოცნება. მას შემდეგ რაც 1969 წელს ადამიანმა მთვარეზე ფეხი დადგა, ოცნებამ ხორცი შეისხა და მომავალი კოსმოსური მოგზაურობებიც გაცილებით ადვილი წარმოსადგენი გახდა. მითუმეტეს რომ კოსმოსის დასაპყრობად რესურსებს არ იშურებდნენ სუპერ სახელმწიფოები. ეს იყო არა მეცნიერული ცნობისმოყვარეობა, არამედ პოლიტიკა, მაგრამ ამ რბოლამ დიდი სამსახური გაუწია მეცნიერებას და ტექნოლოგიას. სადაც მთვარეზე გადავიდა ადამიანი, ცოტა ხანში მარსზეც დადგავს ფეხს. მაშინდელი წარმოდგენით, ახლა 2013-ში ალბათ კოლონიაც კი უნდა გვქონდეს წითელ პლანეტაზე. მაგრამ რეალობა უფრო მკაცრი გამოდგა. კოლონია თუ არა, პილოტირებულ მისიას რატომ არ ვგზავნით მარსზე? რა პრობლემაა? თუ მთვარეზე შეგვიძლია? საქმე ისაა რომ მარსი გაცილებით რთული მისიაა. ამ პოსტში ვეცდები განვიხილო მარსზე პილოტირებული მისიის მოწყობის მთავარი სიძნელეები, სანამ მთავარ საკითხებს მივადგები განვაგრძობ 1960-იანებიდან – უფროსწორად 1972-დან როცა უკანასკნელი აპოლო 17-ის მისია გაემგზავრა მთვარეზე და მას შემდეგ დაიხურა ეს პროგრამა.

ძირითადი მიზეზი დასახელდა ფინანსები. მთვარეზე გაფრენა საკმაოდ ძვირია, მთვარის ქანები უკვე ჩამოტანილია შესასწავლად, დედამიწიდან მთვარემდე მანძილის გასაზომად, მთვარის ზედაპირზე დაყენებულია სპეციალური სარკეები. მოკლედ შესრულებულია საჭირო სამეცნიერო სამუშაოები, რაღა გვინდა მთვარეზე? აი გავიდა ერთი, ორი, სამი, ოთხი ათწლეული და არათუ მარსი არ დაუპყრია ადამიანს, მთვარეზეც კი არ დაბრუნებულა. ძალიან თამამი იყო ის ოცნებები, მარსზე გაფრენა სულაც არაა ის რაც მთარეზე. მთვარე 384 000 კილომეტრის მოშორებითაა, მარსი კი ყველაზე ახლოს 54 მილიონი კილომეტრის მოშორებით მდებარეობს, ყველაზე შორს კი 441 მილიონი კილომეტრით.  მანძილი იცვლება რადგან დედამიწა და მარსი დამოუკიდებლად გარემოექცევიან მზეს, დედამიწის ორბიტა უფრო ახლოა მზესთან და პლანეტაც უფრო მალე ამთავრებს  წრეს ვიდრე მარსი. უმოკლესი მანძილი მარსამდე 54 მილიონი კილომეტრია, თუმცა ეს სულაც არ ნიშნავს იმას რომ ამ გზით შეგიძლია წახვიდე. შეუძლებელია ჩაჯდე ხომალდში და მიხვიდე A წერტილიდან B წერტილში ლარივით სწორ გზაზე.

როდესაც კოსმოსურ ზონდებს და ხომალდებს ვაგზავნით ისინი ტოვებენ დედამიწას  და მზის ორბიტაზე გადიან. გინახავთ ალბათ ძველი სამეცნიერო ფანტასტიკური ფილმები, სადაც ხომალდები და რაკეტები კოსმოსშიც ძრავებით გადაადგილდებიან და მუდმივად უშვებენ ცეცხლს. სინამდვილეში ასე არაა, საწვავის 99% იხარჯება იმისთვის რომ ხომალდმა დატოვოს ჩვენი პლანეტის ზედაპირი და გავიდეს ორბიტაზე. ორბიტაზე გასვლას ჭირდება გარკვეული სიჩქარე, რაც უზარმაზარი რაოდენობის საწვავს ითხოვს. ორბიტაზე უკვე გაცილებით ადვილია, შედარებით მცირე ბიძგი და უკვე მზის ორბიტაზე ხარ. მცირე რაოდენობის საწვავი საჭიროა მხოლოდ იმისთვის რომ ხომალდს ზოგჯერ პატარა წამიერი ბიძგები მისცეს რათა დაარეგულიროს ტრაექტორია. ასე რომ მარსზე თუ მიემგზავრები, მზის გაწელილ ორბიტაზე უნდა გახვიდე. ისევე როგორც კომეტები ჩვენც მზის გრავიტაციას ვიყენებთ გადასაადგილებლად და არა საწვავს. წინააღმდეგ შემთხვევაში საწვავი, მთვარემდეც არ გვეყოფოდა. ეს ყველაფერი გვანახებს რომ მარსზე ვერ გავფრინდებით ისე როგორც ერთი ქალაქიდან მეორეში მივფრინავთ თვითმფრინავით უმოკლესი გზით, რომელიც არის წრფივი.

ყოველ ორ წელიწადში მარსი გასაფრენად ხელსაყრელ ადგილას აღმოჩნდება ხოლმე. ამ დროს შესაძლებელია ენერგო ეფექტური მოგზაურობა, მაგრამ მაინც ამ მოგზაურობას ჭირდება 7-8 თვე და 240 მილიონი კილომეტრის დაფარვა. პრობლემა არაა, ჩვენ ვაგზავნით ზონდებს და მარსმავალ რობოტებს, მაშ ადამიანსაც გავაგზავნით. მაგრამ პილოტირებული მისიის დროს რამდენიმე მნიშვნელოვანი პრობლემა წამოყოფს თავს. გლეხურად რომ ვთქვათ, ზონდი არც პურს გთხოვს და არც წყალს 😀 ადამიანს კი გაცილებით მეტი რამე ჭირდება. საკვები, წყალი, სივრცე, უსაფრთხოება. კოსმოსი სახიფათოა, მზის კორონალური ამოფრქვევები საფრთხეს უქმნის ასტრონავტების სიცოცხლეს. მთვარის შემთხვევა გაცილებით ნაკლებ რისკიანია რადგან ჩვენ ბუნებრივ თანამგზავრამდე მიღწევას სულ 2-3 დღე უნდა მარსამდე კი მთელი 8 თვეა. მაგრამ მარტო ერთი გზაც ხომ არაა? უკან დაბრუნებაც საჭიროა. მისია სულ მცირე 2 წელიწადს გასტანს. ამ დროის განმავლობაში წარმოიქმნება სხვა პრობლემებიც, ფსიქოლოგიური და ჯანმრთელობის პრობლემები. უწონადობის ხანგრძლივ პერიოდში და მარსზე დაბალი გრავიტაციის გამო ადამიანებს შეიძლება დაუსუსტდეთ ძვლები და კუნთები, შედეგად კი გაუჭირდეთ დედამიწაზე დაბრუნება. ან უფრო უარესი მათი სიცოცხლე საფრთხის ქვეშ დადგეს.

ეს ეფექტები აღმოჩენილი იქნა კოსმოსურ სადგურებში, სადაც ასტრონავტები რამდენიმე თვეს ატარებდნენ უწონადობაში. ასტრონავტები ფორმის შენარჩუნებას ვარჯიშით ცდილობენ, ვარჯიში ანელებს ამ პროცესებს, მაგრამ სრულიად საკმარისი არაა, რადგან ჩვენი სხეული შეგუებულია დედამიწის გრავიტაციას, იგი უნდა განიცდიდეს მიზიდულობას რათა ნორმალურად იფუნქციონეროს.

საერთაშორისო კოსმოსური სადგური წარმოადგენს მარსზე გაფრენის რეპეტიციას. სხვა სამეცნიერო ექსპერიმენტებთან ერთად მისი აგების მიზანი ემსახურება ხანგრძლივი ფრენების სიმულირებას. ის საკვებით და საცხოვრებელი პირობებისთვის აუცილებელი საგნებით მარაგდება რამდენიმე თვეში ერთხელ, ჩვენ შეგვიძლია ორი წლით მოვამარაგოთ ხომალდი და გავუშვათ მარსზე, მაგრამ საკითხავია რამდენი იქნება წონა? რამდენ ადგილს დაიკავებს ხომალდში ადამიანისთვის საჭირო საცხოვრებელი ფართი სადაც სულ მცირე 16 თვე უნდა იცხოვროს. ეს საკითხი გადამწყვეტია, რადგან, მძიმე და დიდ ხომალდს მეტი საწვავი, ჭირდება, რათა დაძლიოს დედამიწის მიზიდულობა, სადღაც აქვე გარკვეული ზღვრის იქით არის ხაფანგიც. მძიმე ხომალდს ჭირდება მეტი საწვავი, რაც კიდევ უფრო ამძიმებს ხომალდს, კიდევ უფრო მძიმე ხომალდს კიდევ უფრო მეტი საწვავი და ა.შ. უსასრულოდ.  დღევანდელი საწვავი არაეფექტურია დიდი ხომალდებისთვის. საერთაშორისო კოსმოსური სადგური ორბიტაზე ნაწილ ნაწილ წლების განმავლობაში იწყობოდა და საკმარისად დიდია, რომ დაიტიოს დიდი რაოდენობის საკვების მარაგი და ადამიანებს შესთავაზოს საკმარისი საცხოვრებელი ფართი. (დამოკიდებულია იმაზეც თუ რამხელაა ეკიპაჟი) მარსზე გასაფრენი მოდული კი ვერ იქნება ასეთი დიდი. პრობლემაა ასევე მარსიდან დაბრუნებაც, რადგან თან უნდა წაიღო უკან დაბრუნებისთვის საჭირო საწვავიც. ხომალდი ტექნოლოგიურად უფრო რთული უნდა იყოს, მართალია მარსიდან ასაფრენად გაცილებით ნაკლები საწვავია საჭირო ვიდრე დედამიწიდან, მაგრამ გაცილებით მეტი უნდა ვიდრე მთვარის დასატოვებლად იყო საჭირო. პრობლემის გადაჭრა შემდეგნაირად შეიძლება: – უნდა გაგზავნო რამდენიმე ხომალდი. ერთი მათგანი წაიყვანს ადამიანებს თავისი ერთი გზისთვის საკმარისი საკვების და წყლის მარაგით, მეორე უპილოტო ხომალდი წაიღებს უკან დასაბრუნებელ ხომალდს თავისი უკან დასაბრუნებელი საკვების მარაგით, თუ  ორი არ ეყოფა იქნება მესამე ხომალდიც თავის მარაგით. ასე გადავჭრით უზარმაზარი  ხომალდის პრობლემას. მაგრამ სამაგიეროდ ხარჯი გვექნება უზარმაზარი. პრობლემები მოიცავს ასევე, ფსიქოლოგიურ მდგომარეობას ხანგრძლივი დროით ჩაკეტილ სივრცეში ცხოვრებისას და დედამიწასთან კომუნიკაციის სიძნელეებს, დედამიწასთან კომუნიკაცია ხშირად არ იქნება “პირდაპირი ეთერის” რეჟიმში, რადგან სიგნალის გადაადგილების ხანგრძლივობა, მანძილის მიხედვით შეიცვლება 4 წუთიდან ნახევარი საათის ფარგლებში. რაც კრიტიკულ მომენტებში გააძნელებს მისიის მართვას დედამიწიდან. თუმცა საკითხის შესასწავლად აქტიურად მიდის ექსპერიმენტები არა მხოლოდ საერთაშორისო კოსმოსურ სადგურზე არამედ დედამიწაზეც. ჩატარდა ფსიქოლოგიური ექსპერიმენტი MARS 500 , რომლის ფარგლებშიც  ექპსერიმენტის მოხალისე მონაწილეები 520 დღის განმავლობაში ცხოვრობდნენ დახურულ ხომალდის მოდელში. მოკლებულნი იყვნენ, კომუნიკაციას, მზის სინათლეს, სუფთა ჰაერს და ა.შ. ექსპერიმენტმა მოგვცა მნიშვნელოვანი მონაცემები თუ რა პრობლემები შეიძლება წარმოიშვას. აღსანიშნავია ისიც რომ გაუთვალისწინებელი შემთხვევების რისკი საკმაოდ დიდია. პილოტირებული მისია მარსზე ძალიან სარისკოა.

პრობლემების გადაჭრა მეტ ნაკლებად შეიძლება, მაგალითად ხანგრძლივი უწონადობისგან წარმოქმნილი ჯანმრთელობის პრობლემების გადაჭრა შეიძლება გრავიტაციის სიმულირებით. ამისთვის საჭიროა ხომალდს ქონდეს ბორბლის მაგვარი მბრუნავი მოდული, რომელშიც გრავიტაცია იქნება 1 g ისევე როგორც დედამიწაზე. ასეთი რამისთვის საჭიროა სრულიად ახალი ტიპის ინჟინერია. ხომალდი მთლიანად დედამიწაზე ვერ აიწყობა, მისი მბრუნავი მოდული უნდა აიწყოს ორბიტაზე და ხომალდის დანარჩენი ნაწილიც ორბიტაზე შეუერთდეს. ეს ალბათ გაცილებით ძვირი და ძნელი იქნება ვიდრე, ჩვეულებვრივი პილოტირებული მისია.

კოსმოსური რადიაციისგან თავის დასაღწევად შესაძლებელია ხომალდში იყოს სპეციალური დაცული ადგილები, მაგრამ რამდენადაც ვიცი ისეთი ეფექტური თავდაცვა მაინც შეუძლებელია რომ საფრთხე გამორიცხო. (შეიძლება ვცდები)

თუ ძალიან  ვეცდებით აუცილებლად გამოგვივა. მაგრამ მისიის ღირებულება იქნება ასეულობით მილიარდი დოლარი. ამიტომ არ გამართლდა 60-იანი წლების ოცნებები, რომლის მიხედვით 2000 წელს ალბათ უკვე ტურისტული  კაფეები  და რესტორნები უნდა გვქონოდა მარსზე. ჯერ ტექნოლოგია უნდა დაიხვეწოს, რომელიც ცოტა მაინც გააიაფებს მარსზე გაფრენას, უნდა გამოჩნდეს უფრო ეფექტური საწვავი და ა.შ.

აპოლო 17-ის შემდეგ როცა მთვარის მისიებიც შეწყდა ოთხი ათწლეული ტყუილად არ მჯდარან, მეცნიერები, ინჟნრები და ასტრონავტები. როგორც ზემოთ აღვნიშნე საერთაშორისო კოსმოსური სადგურის ძირითადი მიზანია ხანგრძლივი ფრენების სიმულაცია. თუ მარსზე გაფრენას არ ფიქრობ ეს სადგურიც ნაკლებად გჭირდება. არც 520 დღით გამოკეტავ ადამიანებს ტყუილად. და ა.შ. ასე რომ მარსზე გაფრენა მზადდება ნელ ნელა. NASA-მ ოფიციალურად გამოაცხადა თავისი კოსმოსური გეგმები, რომელიც 2020-იან წლებში გულისხმობს მთვარეზე დაბრუნებას, 2030-იანებში კი პილოტირებულ მისიას მარსზე. კიდევ უფრო ამბიციური გეგმები აქვს არაკომერციულ ორგანიზაციას Mars One, რომელსაც უნდა რომ 2023 წელს მარსზე დაარსოს მუდმივი კოლონია. სახსრების მოსაძიებლად ის აპირებს, ამ ყველაფერს მისცეს რეალითი შოუს სახე. თუმცა ძნელი წარმოსადგენია როგორ მოახერხებს ამას ორგანიზაცია, რომელსაც არ გააჩნია ის რესურსები რაც დიდ კოსმოსურ სააგენტოებს, რომლებიც დამოკიდებულნი არიან სახელმწიფოებზე. ერთადერთი შანსია პროგრამის უპრეცედენტო მასშტაბის კომერციულ პროექტად ქცევა და ყველა კოსმოსური სააგენტოს და მდიდარი სახელმწიფოების მონაწილეობა.  პროგრამა ითვალისწინებს ადამიანების ჩაყვანას, და არა დაბრუნებას, მოხალისეები რომლებიც პროექტში ჩაერთვებიან მოაწერენ ხელს რომ წავლენ შორეულ, მკაცრ, ცივ და სახიფათო პლანეტა უდაბნოზე და აღარასდროს დაბრუნდებიან შინ. ყოველშემთხვევაში არავინ იზრუნებს ამაზე. (მე მიმაჩნია რომ ეს ადამიანები განწირულნი იქნებიან, თუ იქმადე ჩაიყვანეს) კოლონიას ყოველ ორ წელიწადში უნდა ჩააკითხოს ახალმა კოლონისტებმა და საკვებმა. ახალი ხომალდები წაიღებენ სხვადასხვა საჭირო ტექნოლოგიას რათა კოლონია გაძლიერდეს. ალბათ კოლონიის მოწყობაც შესაძლებელია, მაგრამ მისი ღირებულება კიდევ უფრო კატასტროფულად დიდი იქნება. საჭირო გახდება უამრავი მანქანის და ტექნიკის წაღება, რომელიც გათხრიან მარსის ქანებს იპოვნიან წყლის სტაბილურ წყაროს. გამოიმუშავებენ ჟანგბადს, მოიპოვებენ მინერალებს, გამოიმუშავებენ ელექტრო ენერგიას, ააშენებენ უსაფრთხო საცხოვრებლებს და ა.შ  უამრავი პრობლემაა. რა მოხდება თუ რამდენიმე წელიწადში ეს უძვირესი პროგრამა ჩავარდა? კოლონისტები სასიკვდილოდ არიან განწირულნი. რომც არ ჩავარდეს, რა ელით კოლონისტებს შორეულ პერსპექტივაში? მარსზე უწონადობა არაა, მაგრამ ალბათ მცირე გრავიტაციაც გამოიწვევს ჯანმრთელობის პრობლემებს ათწლეულების მანძილზე. ადამიანები ადაპტირებულნი ვართ 1g-ზე მარსზე კი მხოლოდ 0.4g-ია. საკითხავია როდემდე უნდა აგზავნონ აქედან საკვები, ეს ხომ ძალიან ძვირი და მოუხერხებელი იქნება, ერთი ხომალდის დაღუპვა და მთელ კოლონიას მოუწევს 2 წლის მაგივრად ელოდოს 4 წელს. კოლონიას სულ მალე აუცილებლად დაჭირდება საკუთარი კვების ინდუსტრია. ფერმერობა და მეცხოველეობა მარსზე კი გაცილებით რთული იქნება. ურთულესი ინფრასტრუქტურა იქნება ასაგები.

მოკლედ მე ძალიან მეეჭვება ეს პროექტი გამოვიდეს. ჯერ ჯერობით ძალიან ადრეა ჩვენთვის მარსის კოლონიაზე საუბარი. ამ უზარმაზარი ხარჯებით კი (თუ გვაქვს) ჯობია ისევ დედამიწის ეკოლოგიას მოვუაროთ. ავაშენოთ ახალი ეკო ქალაქები და გავასუფთავოთ ის რაც დავაბინძურეთ. თორემ მარსზე თავიდან დასახლება ბევრად უფრო ძნელია ვიდრე ჯერ კიდევ სიცოცხლისთვის ვარგისი დედამიწის მოვლა.

მარსის ენთუზიასტებმა კი ჯერ უნდა მოიცადონ. ჩვენი შვითლაშვილები ალბათ წავლენ, ჩვენ კი ჯერჯერობით უნდა დავკმაყოფილდეთ იმით რომ რამდენიმე ასტრონავტის გასეირნებას მოვესწრებით მარსის ზედაპირზე.

P.S: ბონუსად Mars One-ის პრეზენტაცია