Еще в декабре представители НАСА, эксперты космической отрасли, члены академического сообщества и научные деятели прибыли в Вашингтон, округ Колумбия, на семинар «Достижение Марса X» (AM X). Этот семинар проводится некоммерческой организацией Explore Mars Inc., призванной объединить ведущих экспертов из разных областей, чтобы внести свой вклад в создание первых пилотируемых миссий на Марс. 17 мая результаты семинара этого года были подведены в отчете под названием «Десятый семинар сообщества по достижимости и устойчивости исследования Марса человеком».
Эрик Антонсен, Брюс Якоски и Лиза Мэй были сопредседателями семинара, который проходил с 5 по 7 декабря в Университете Джорджа Вашингтона. Антонсен — технический директор Advancing Frontiers, консалтинговой компании, предоставляющей услуги по интеграции космических полетов, а также доцент кафедры космической медицины и неотложной медицины Центра космической медицины Медицинского колледжа Бэйлора (BCM). Якоски — почетный профессор геологических наук и заместитель директора Лаборатории физики атмосферы и космоса (LASP) Калифорнийского университета в Боулдере. Мэй — главный технолог перспективных программ коммерческого и гражданского космоса компании Lockheed Martin.
Как всегда, на семинаре были представлены презентации и дискуссии, посвященные проблемам, преимуществам и текущим усилиям по осуществлению исследования Марса человеком. Но этот год был особенным во многих отношениях, и не только потому, что это была десятая годовщина серии AM. Кроме того, AM X состоялся в благоприятное время для НАСА, космических агентств, международных организаций и коммерческих космических компаний, поддерживающих пилотируемые космические полеты. Между предстоящим возвращением на Луну в рамках программы «Артемида» и неопределенностью относительно первых пилотируемых полетов на Марс было что обсудить!
Например, на прошлогоднем семинаре (AM IX) был рассмотрен актуальный вопрос о том, сможет ли НАСА организовать пилотируемую миссию на Марс к 2033 году. Это было ключевым аспектом архитектуры миссии НАСА «Луна-Марс» (M2M), подробно описанной в ежегодных обзорах архитектурных концепций агентства (ACR). Это также соответствует цели Explore Mars, заключающейся в продвижении «исследования Марса человеком и за его пределами не позднее 2030-х годов». Увы, в последние годы растет скептицизм по поводу того, что некоторые ключевые технологии будут готовы уложиться в этот срок.
Как тогда сообщала Universe Today, эти сомнения были подняты на AM IX, и не было единого мнения относительно потенциальных решений. Это включало возможность полета к Марсу к 2033 году и вопрос о том, будет ли вовремя готова ядерно-тепловая двигательная установка (NTP), которая потенциально может сократить время полета до Марса (от 45 до 100 дней). Кроме того, прозвучали комментарии заместителя администратора Джима Рейтер, который признал, что отправка астронавтов на Марс к 2040 году была «смелой целью, которую мы должны достичь… Возможно, это звучит как много, но это действительно так». [a] очень мало времени для разработки технологий, которые нам необходимо разработать».
Как и на предыдущих семинарах AM, особое внимание уделялось сотрудничеству и эффективному общению. Это включает в себя координацию космических полетов роботов и людей, а также более широкое сотрудничество между космическими агентствами, правительством и промышленностью. Ключевой проблемой, которая была выявлена, был процесс развития архитектуры миссий НАСА. Хотя участники согласились, что M2M ADD «обеспечивает надежную отправную точку для итеративного процесса архитектуры», они также пришли к выводу, что процесс разработки был недостаточным. Как указано в отчете AM X:
«Участники отметили, что, несмотря на недавний прогресс, существующих каналов было недостаточно для адекватной интеграции человеческих возможностей и ограничений, а также научных целей в процесс разработки архитектуры. Аналогичным образом, устойчивое исследование Луны и Марса человеком не произойдет, если наука и цели исследования человеком не будут внедрены на раннем этапе и постоянно в процессы системного проектирования».
Чтобы решить эти проблемы, участники семинара предложили четыре рекомендации по улучшению существующих каналов и процесса разработки архитектуры. Они включают:
Работа с общественностью и вовлечение
Во-первых, в отчете семинара AM X рекомендовалось чаще проводить публичные интерактивные форумы для разработки материалов для документов НАСА по определению архитектуры. Сообщества, которым уделяется особое внимание для участия, включают операции, человеческие исследования, науку, международные организации и другие, «которые расширяют возможности междисциплинарного сотрудничества, приветствуют широкое участие внешних экспертов и обеспечивают путь для включения рекомендаций и результатов сообщества в планирование миссии на Марс».
Была также отмечена необходимость координации действий с различными научными сообществами для определения приоритетов и сужения научных целей, а также возможная необходимость в путях сертификации для внешних групп, «чтобы внести вклад в
меньшие настройки и чаще, чем раз в год в ACR».
В докладе также подчеркивается необходимость инициатив и семинаров, направленных на разработку и интеграцию «интеллектуальных систем» и «аналитики данных», которые будут иметь решающее значение для миссий, работающих дальше от Земли в течение продолжительных периодов времени. Согласно архитектуре миссии НАСА, это относится к третьей фазе плана «Луна-Марс» (также известного как «Независимая от Земли»), где операции перейдут из окололунного космоса в глубокий космос. Это будет включать транзиты на Марс и обратно с использованием Deep Space Transport (DST) и научные операции на поверхности Марса.
Снижение риска
Во-вторых, в докладе признается историческая тенденция, когда определенные приоритеты (такие как наука, технологии и развитие инфраструктуры) часто приносятся в жертву ради краткосрочных потребностей. С этой целью НАСА рекомендуется признать и устранить противоречия между научными инвестициями в «целях снижения рисков и инвестициями в научные открытия при планировании миссий M2M». Хотя нет никаких упоминаний о жертвах, принесенных ради реализации программы «Артемида» и возвращения на Луну к 2024 году, есть некоторые намеки на то, что это может быть именно так.
Смена приоритетов, вызванная ускоренным графиком, привела к снижению приоритетности элементов миссии, имеющих решающее значение для достижения Марса к 2030-м годам, таких как Лунные врата. Как объяснил исполняющий обязанности заместителя администратора Дуг Ловерро в марте 2020 года на заседании научного комитета Консультативного совета НАСА, приоритет «Ворот» был снижен, чтобы «снижать риски» Артемиды, чтобы НАСА могло сосредоточиться на достижении обязательных целей Артемиды и ее крайнего срока в 2024 году. Между тем, с 2018/19 года не проводилось ни одного проекта или технико-экономического обоснования для DST или марсианской орбитальной среды обитания (а-ля базовый лагерь Марса), что совпало с «встряской» Артемиды.
Тем не менее, в докладе отмечается необходимость увеличения финансирования для обеспечения «зрелости, демонстрации и внедрения технологий для включения возможностей». Это понятно, учитывая, что проблемы с бюджетом стали проблемой с тех пор, как НАСА начало планировать миссии на Луну и Марс. Помимо ускорения развития технологий, увеличение финансирования также желательно для включения быстро развивающихся технологий, таких как «искусственный интеллект, управление данными, космическое производство» и других, которые все еще находятся на относительно ранней стадии процесса разработки.
Еще одним важным фактором, подчеркиваемым здесь, является здоровье и работоспособность человека (HPP), который явно относится к стратегиям снижения рисков для здоровья, связанных с транзитами в дальний космос. К ним относятся длительные периоды пребывания в условиях микрогравитации и длительное воздействие повышенных уровней солнечной и космической радиации. На сегодняшний день НАСА изучило множество возможностей решения этих проблем, но конкретных планов пока не появилось.
Развивающаяся архитектура
В дополнение к Рекомендации I в отчете говорится, что НАСА и коммерческие компании, инвестирующие в исследование Марса, должны продолжать разрабатывать «развиваемую архитектуру миссий и кампаний». Целью этого является обеспечение возможности внедрения новых технологий и предотвращение ограничения планов текущим состоянием технологий. Согласно отчету, это поможет гарантировать, что «мы не будем разрабатывать архитектуру и оборудование, применимые только для первой миссии, не позволяя им развиваться для последующих миссий». С этой целью НАСА и коммерческим предприятиям рекомендуется:
- Разработайте общие стандарты, требования и интерфейсы, которые позволят интегрировать множество технологий, возможностей и/или решений по мере развития технологий в течение следующих двух десятилетий.
- Создайте и внедрите процесс проверки уровня готовности человека и системы, чтобы оценить, являются ли люди, оборудование, программное обеспечение и системы планирования достаточно зрелыми как интегрированная система.
- Убедитесь, что архитектура достаточно гибкая, чтобы она могла решать широкий спектр задач, помимо первой.
Коммерческое партнерство
Наконец, отчет призывает НАСА продолжать инвестировать и сотрудничать с коммерческими партнерами для реализации лунных возможностей и технологий, которые помогут им достичь Марса. Это лежит в основе архитектуры миссии M2M, в которой приоритетом было возвращение на Луну в 2020-х годах для разработки необходимых технологий, систем и опыта для создания пути на Марс к 2030-м годам. «Луна — это то, как мы учимся добираться до Марса, — говорится в нем, — и мы хотим, чтобы компании думали не только о том, чтобы добраться до Луны, но в то же время о том, как это подготовит нас к более сложным миссиям на Марс».
Как обычно, перспектива отправки пилотируемых миссий на Марс вызвала много опасений на семинаре в этом году. Это не должно вызывать удивления, поскольку сама цель невероятно амбициозна и сопряжена со многими серьезными проблемами. Если и можно сделать вывод из семинара этого года, так это то, что предстоит проделать много работы, прежде чем миссия сможет быть реализована. Эта работа должна проводиться на архитектурном уровне, уделяя особое внимание более широкому участию общественности, развитию технологий и приверженности долгосрочным целям.
Дополнительная литература: Исследуйте Марс
