Когда люди полетят на Юпитер и Сатурн?

Сейчас это может быть трудно понять, но исследование Солнечной системы человеком не остановится только на Луне и Марсе.

В конце концов, наши потомки расселятся по Солнечной системе — для тех, кто интересуется космическими исследованиями, вопрос заключается только в том, когда это произойдет, а не в том, будет ли это возможно.

Ответу на этот вопрос посвящена новая статья, опубликованная на arXiv группой исследователей из США, Китая и Нидерландов. Их подход в высшей степени теоретический, но он, вероятно, более точен, чем предыдущие оценки, и дает разумное представление о том, когда мы можем ожидать увидеть людей во внешней части Солнечной системы.

Так как даже начать такой расчет сложно, то лучше всего начать с основ, которые в данном случае включают в себя немного вычислений.

Чтобы понять, когда люди смогут продвинуться дальше в Солнечной системе, авторам понадобились две переменные — расстояние и время. В этом случае расстояние определяется как расстояние от Земли, которое прошли люди, а время определяется как начало космической гонки в 1957 году, когда ни один человек еще не покинул Землю.

Еще одна важная точка данных — это когда люди добрались до Луны в 1969 году. На расстоянии 0,0026 а.е. это было не очень далеко в масштабах Солнечной системе, но это было началом. На данный момент следующий шаг в исследовании все еще остается предположением, но авторы создали два разных сценария того, когда человечество достигнет Марса.

Учитывая окна запуска, по их оценкам, первые люди реально ступят на Красную планету в 2038 году, когда программа НАСА Artemis позволит это сделать.

Но они также признают, что, учитывая историю задержек в программе освоения космоса в последнее время, это может произойти и в 2048 году.

Используя эту отдельную отправную точку, они разрабатывают «отложенную» временную шкалу остальных этапов исследования, и, поскольку она экспоненциальна, она оказывает соответственно большое влияние на даты других этапов.

Достижение Марса, безусловно, не единственный фактор, влияющий на исследование остальной части Солнечной системы. Авторы используют две другие переменные — бюджет НАСА и уровень технологий освоения космоса.

Использование бюджета НАСА может показаться относительно предвзятым, поскольку агентство представляет только одну страну, даже если эта страна имеет самую обширную космическую программу в мире.

Тем не менее, он может выступать в качестве посредника для финансирования космических исследований в более общем плане, хотя в последнее время частный сектор привлекает все больше внимания.

В космическом сообществе, несомненно, ведутся споры о том, будет ли первый человек на Марсе вообще сотрудником правительственного агентства. В любом случае, использование бюджета НАСА в качестве переменной в уравнении открывает относительно простую линейную зависимость между временем и бюджетом без поправки на инфляцию.

Технологический прогресс труднее подсчитать, но авторы используют модель количества статей, опубликованных в данном году, в которых упоминается исследование дальнего космоса в качестве показателя уровня технологий, необходимого для выполнения этих миссий.

Зависимость, которую они обнаружили для этой метрики количества статей с течением времени, является экспоненциальной, достигнув в последнее время максимума почти в 2000 статей в год.

Эта комбинация линейных и экспоненциальных зависимостей приводит к уравнению, которое можно решить, подключив точки данных для расстояния и времени начала космической гонки, первой посадки с экипажем на Луну и (все еще гипотетической) первой посадки с экипажем на Марс.

Исходя из этой модели, даты основных этапов начинают проясняться.

Человечество сможет достичь Пояса астероидов в 2073 году, системы Юпитера в 2103 году и, наконец, Сатурна уже в 2132 году.

Как обсуждалось выше, существуют некоторые существенные потенциальные различия, основанные на неопределенности планируемой посадки на Марс.

Тем не менее, общая тенденция заключается в экспоненциальном исследовании, пока мы сохраняем наш нынешний уровень технологического прогресса.

«Несмотря на то, что различные экономические условия влияли и будут продолжать влиять на темпы развития освоения дальнего космоса, наша упрощенная модель предполагает, что первые миссии с экипажем из людей для посадки на выбранные объекты Пояса астероидов могут произойти в течение следующих 50 лет, а запуски миссий с экипажем из людей на выбранные спутники Юпитера и Сатурна, возможно, в ближайшие сто лет, в начале 2100-х годов» — пишут исследователи в своей статье.

«Хотя Солнечная система устрашающе велика, человеческий разум вывел нас из первого полета тяжелее воздуха в 1903 году на поверхность Луны всего 66 лет спустя — меньше, чем текущая средняя продолжительность жизни человека. Наша модель, основанная на данных предыдущих десятилетий, предполагает, что люди, живущие сегодня, вполне могут быть свидетелями высадки людей на планетах за пределами Луны и Марса.

— Конечно, этот результат был получен путем учета экономических факторов на основе их исторической тенденции и предположения об их продолжении в течение следующих 100 с лишним лет, что, несомненно, накладывает неопределенности, которые сами по себе трудно поддаются количественной оценке».