Предложена концепция пилотируемой миссии к Марсу и Церере

Исследователи из НАСА и других организаций уже давно рассматривают пилотируемые миссии на Марс как ключевую цель, используя окололунную инфраструктуру для обеспечения устойчивого присутствия человека в дальнем космосе. Однако новая концепция, представленная на 56-й конференции по науке о Луне и планетах (LPSC 2025), предлагает более амбициозный план: единую миссию к Марсу и Церере — крупнейшему телу в поясе астероидов.

Разработанная инженерами из Acceleron Aerospace Sciences и Grahaa Space, архитектура HUCITAR (Human Crewed Interplanetary Transport Architecture) предусматривает 4,6-летнюю экспедицию с шестью астронавтами, которая может стартовать уже в 2035 году.

Технические аспекты миссии

Двигательная система и требования к delta-v

Одной из главных проблем миссии является обеспечение достаточного ускорения (delta-v) для преодоления межпланетных расстояний. В зависимости от фазы полета требования к delta-v варьируются:

• 6,1 км/с — для транзита к Марсу,
• 3,75 км/с — для эффективного захвата марсианской орбиты,
• до 11,2 км/с — в некоторых сценариях.

Хотя в исследовании рассматриваются химические двигатели, авторы отмечают, что ядерная тепловая двигательная установка (NTP) была бы более эффективной. Они также подчеркивают, что реализация миссии к 2040–2050 годам зависит от технологической готовности NTP, финансирования и международного сотрудничества.

Траектории полета

Используя инструмент NASA DIT-42, команда проанализировала три возможных маршрута:

1. Прямой переход Земля–Церера (по аналогии с концепцией Mars Direct), требующий ~945 дней.

2. Траектория Земля–Марс–Церера с двумя фазами сгорания, сокращающая общее время транзита до ~833 дней.

3. Траектории Ламберта, использующие гравитационные маневры у Марса для экономии топлива, с общей продолжительностью 4,25 года.

Оптимальным признан второй вариант, так как он минимизирует delta-v для выхода на орбиту Цереры и обеспечивает гибкость: в случае проблем три астронавта могут отправиться к Церере еще до прибытия на Марс.

Сценарий миссии: этапы и сроки

1. Старт с низкой околоземной орбиты (июль 2035 г.)
   • Экипаж из шести человек отправляется к Марсу, транзит занимает 6,5–8,5 месяцев.
2. Исследование Марса (март 2036 г.)
   • Три астронавта остаются на поверхности, остальные направляются к Церере (574 дня в пути).
3. Исследование Цереры (ноябрь 2037 – январь 2038 г.)
   • После 46 дней исследований экипаж возвращается к Марсу.
4. Возвращение на Землю (август 2039 – апрель 2040 г.)
   • Объединенный экипаж завершает миссию, проведя в космосе в общей сложности 4,6 года.

Для обеспечения связи предлагается развернуть ретрансляционный орбитальный аппарат по аналогии с Mars Relay Network (MRN).

Выводы и перспективы

Авторы признают, что в исследовании не рассматриваются защита от радиации и влияние микрогравитации, но подчеркивают, что их работа фокусируется на технической реализуемости и оптимизации траекторий.

«Эта амбициозная концепция представляет собой значительный шаг вперед в планировании экспансии человечества в Солнечную систему», — отмечают исследователи. Они также указывают на растущую роль Индии в разработке межпланетных миссий.

В будущем команда планирует уточнить траектории с учетом точного положения планет и изучить методы снижения рисков (например, искусственную гравитацию или гибернацию). Если концепция получит развитие, она может переопределить стратегию исследования дальнего космоса, объединив изучение Марса и пояса астероидов в одной экспедиции.