אלון מאסק מעולם לא היה אחד ששמר לעצמו את תוכניותיו לטווח הארוך. מעבר להתפתחות רקטות לשימוש חוזר, מכוניות חשמליות והפיכת כוח סולארי, הוא גם דיבר בקולית בהקמת מושבה במאדים במהלך חייו. המטרה כאן היא לא פחות מאשר להבטיח את הישרדותו של המין האנושי על ידי יצירת "מיקום גיבוי", וקוראת לתכנון ואדריכלות רציניים.
היבטים אלה ואחרים במשימתו המוצעת של מאסק למאדים הובאו במאמר שכותרתו "הפיכת בני אדם למינים רב-פלנטריים", שפורסם בגיליון יוני 2017 של כתב העת. חלל חדש. העיתון הוא סיכום המצגת שהגיש בכנס השנתי ה -67 של הקונגרס האסטרונאוטי הבינלאומי, שהתקיים בין התאריכים 26-30 בספטמבר 2016, בגוואדלחרה, מקסיקו.
את העיתון הופק סקוט האברד, פרופסור לייעוץ באוניברסיטת סטנפורד והעורך הראשי של NewSpace, וכולל את כל החומר והשקופיות מהמצגת המקורית של מאסק. בתוך מחשבותיו של מאסק כיצד ניתן להשיג את הקולוניזציה של מאדים במאה זו ואילו סוגיות צריכות להיות מטופלות.
אלה כוללים את עלויות משלוח האנשים והעומס למאדים, הפרטים הטכניים של הרקטה והרכב שיבצעו את הנסיעה, ופיזורי עלויות ואפשרויות זמן אפשריות. אבל כמובן שהוא גם עוסק בשאלות הפילוסופיות העיקריות - "למה ללכת?" ו"למה מאדים? "
מענה לשאלה ראשונה זו הוא אחד ההיבטים החשובים ביותר בחקר החלל. זוכר את הנאום האייקוני של ג'ון קנדי "אנו בוחרים ללכת לירח"? רחוק מלהיות סתם הצהרת כוונות, הנאום הזה היה הצדקה של ממשל קנדי לכל הזמן, האנרגיה והכסף שהיא התחייבה לתוכנית אפולו. ככאלה, נאומו של קנדי הדגיש מעל לכל מדוע המטרה הייתה התחייבות אצילית.
כשהוא מביט למאדים, מושק ניגן בנימה דומה, והדגיש את ההישרדות ואת הצורך של האנושות להתרחב לחלל. כפי שאמר:
"אני חושב שיש באמת שני נתיבים עקרוניים. ההיסטוריה הולכת ומתפצלת בשני כיוונים. דרך אחת היא שנשאר על כדור הארץ לנצח, ואז יהיה אירוע כלשהו להכחדה. אין לי נבואה מיום הדין, אך בסופו של דבר, כך עולה מההיסטוריה, יהיה אירוע יום הדין. האלטרנטיבה היא להפוך לציוויליזציה נושאת חלל ולזן רב-פלנטרי, שאני מקווה שתסכימו שזו הדרך הנכונה ללכת. "
באשר למה שהופך את מאדים לבחירה הטבעית, זה היה קצת יותר מכר קשה. אמנם, למאדים יש הרבה קווי דמיון עם כדור הארץ - ומכאן שהוא מכונה לעתים קרובות "התאום של כדור הארץ" - מה שהופך אותו למטרה מפתה למחקר מדעי. אבל יש לזה גם כמה הבדלים ברורים למדי שגורמים להישארות ארוכת טווח על פני השטח להראות פחות מושכות. אז מדוע זו תהיה הבחירה הטבעית?
כפי שמוסק מסביר, הקרבה קשורה לזה הרבה. בטח, ונוס קרובה יותר לכדור הארץ, מתקרבת עד 41 מיליון ק"מ (25,476,219 מייל), לעומת 56 מיליון ק"מ (3,4796,787 מייל) עם מאדים. אבל הסביבה העוינת של ונוס מתועדת היטב, וכוללת אווירה סופר צפופה, טמפרטורות חמות מספיק כדי להמיס עופרת וגשם חומצה גופרתית! מרקורי חם מדי וחסר אוויר, והירחים היוביים רחוקים מאוד.
זה משאיר לנו רק שתי אפשרויות לעתיד הקרוב, מבחינת מאסק. האחד הוא הירח, שיש לו כנראה יישוב קבוע בשנים הקרובות. למעשה, בין ESA, NASA, Roscosmos ומינהל החלל הלאומי של Chines, לא חסרים תוכניות לבניית מאחז ירחי, שישמש כיורש של ה- ISS.
אך בהשוואה למאדים, הוא פחות עשיר במשאבים, אין בו אווירה ומייצג מעבר גדול ככל כוח הכבידה (0.165 ז לעומת 0.376 ז) ואורך היום (28 יום לעומת 24.5 שעות). כאן טמונה הסיבה הגדולה ביותר לנסוע למאדים, והיא העובדה שהאפשרויות שלנו מוגבלות ומאדים הוא הכי דומה לכדור הארץ מכל הגופים שכרגע נגישים לנו.
יתרה מזאת, מאסק מקצה לכך שהמתיישבים יוכלו להתחיל לבעוט בתהליך הטרורפורמציה, כדי להפוך אותו לעוד יותר דמוי כדור הארץ לאורך זמן. כפי שהוא קובע (מודגש מודגש):
"למעשה, אנו מאמינים כעת שמאדים הקדומים דומים מאוד לכדור הארץ. למעשה, אם היינו יכולים לחמם את מאדים היינו שוב אווירה עבה ואוקיינוסים נוזלים. מאדים נמצא שוב כמחצית מהשמש כמו כדור הארץ, ולכן יש לו עדיין אור שמש הגון. קצת קר, אבל אנחנו יכולים לחמם אותו. יש לה אווירה מועילה מאוד, אשר בהיותה בעיקר CO2 עם קצת חנקן וארגון וכמה יסודות קורט אחרים, פירושה שאנו יכולים לגדל צמחים במאדים רק על ידי דחיסת האטמוספרה.
"יהיה די כיף להיות במאדים מכיוון שיהיה לך כוח משיכה שהוא בערך 37% מכדור הארץ, כך שתוכל להרים דברים כבדים ולהסתובב. יתר על כן, היום קרוב להפליא לזה של כדור הארץ. אנחנו רק צריכים לשנות את האוכלוסיות כי כרגע יש לנו שבעה מיליארד אנשים על כדור הארץ ואף אחד מהם לא על מאדים. "
מטבע הדברים, לא ניתן לצפות בשום משימה שתתרחש ללא הרכב החשוב ביותר. לשם כך, מאסק השתמש בפגישת ה- IAC השנתית בכדי לחשוף את התוכניות של החברה שלו למערכת התחבורה הבינלאומית. גרסה מעודכנת של הטרנספורטר קולוניאלי מאדים (עליו התחיל מוסק לדבר ב -2012), ה- ITS יכלול שני מרכיבים עיקריים - מגבר רקטות לשימוש חוזר וחללית בין-כוכבית.
תהליך ההגעה למאדים עם רכיבים אלה כרוך במספר צעדים. ראשית, מאיץ הטילים וחללית ממריאים יחד והחללית מועברת למסלול. בשלב הבא, בעוד שהחללית מניחה מסלול חניה, המאיץ חוזר לכדור הארץ כדי להיטען מחדש עם כלי השיט. רכב זה הוא זהה לתכנון החללית, אך מכיל טנקים דחפים במקום שטחי מטען.
לאחר מכן, המיכלית משוגרת למסלול עם המאיץ, שם היא תגיע עם החללית ותתדלק אותה לקראת המסע למאדים. בסך הכל, מכלית ההנעה תעלה בכל מקום בין שלוש לחמש פעמים כדי למלא את הטנקים של החללית בזמן שהיא במסלול. מאסק מעריך כי זמן התפנית בין שיגור החללית לשליפת המאיץ עשוי בסופו של דבר להיות נמוך ככל 20 דקות.
תהליך זה (אם מאסק יגיע לדרכו) היה מתרחב ויכלול חלליות מרובות העושות את המסע למאדים וממנה כל 26 חודשים (כאשר מאדים וכדור הארץ קרובים זה לזה):
"בסופו של דבר יש לך למעלה מ -1,000 חלליות או יותר שיחכו במסלול. מכאן שצי המושבות של מאדים ייצא בהמוניו. זה הגיוני לטעון את החלליות למסלול מכיוון שיש לך שנתיים לעשות זאת, ואז אתה יכול לעשות שימוש תכוף במאיץ ובמכלית כדי להפיק ממנה שימוש חוזר כבד באמת. עם החללית אתה מקבל פחות שימוש חוזר מכיוון שאתה צריך לשקול כמה זמן זה יימשך - אולי 30 שנה, שאולי יהיו 12-15 טיסות של החללית לכל היותר. "
מבחינת מבנה הרקטה, הוא יכלול סיבי פחמן חיצוניים מתקדמים שמסביב מכלי דלק, שיסמכו על מערכת לחץ autogenous. זה כרוך בדלק והחמצן המתאדים באמצעות חילופי חום במנוע, אשר ישמשו אז ללחץ הטנקים. זו מערכת הרבה יותר פשוטה ממה שמשמש כיום לרקטת פלקון 9.
המאיץ ישתמש ב 42 מנועי ראפטור המסודרים בטבעות קונצנטריות כדי ליצור דחף. עם 21 מנועים בסיבוב החיצוני, 14 בסיבוב הפנימי, ושבעה בצבר מרכזי, למאיץ יש דחף הרמה מוערך של 11,793 טון מטרי (13,000 טון) - 128 מגה-נטון - ודחף ואקום של 12,714 מטרי טון (14,015 טון), או 138 MN. זה יהפוך אותה לחללית הראשונה בה סרגל הביצועים של הרקטות עולה על הגודל הפיזי של הרקטה.
באשר לחללית, העיצובים מחייבים קטע בלחץ בחלקו העליון וחתך ללא לחץ. המקטע בלחץ יכלול עד 100 נוסעים (חשב שמוסק מקווה להגדיל בסופו של דבר את הקיבולת הזו ל -200 איש בכל נסיעה), בעוד שכל המטען והמטען הנחוצים לבניית המושבה המאדים יישמרו בקטע הלא-בלחץ למטה.
באשר לתאי הצוות עצמם, מאסק היה בטוח להמחיש עד כמה הזמן בהם לא יהיה משעמם, מכיוון שזמן המעבר הוא ארוך. "לכן, תא הצוות או תא הנוסעים מוגדרים כך שתוכלו לעשות משחקי אפס כוח משיכה - תוכלו לצוף מסביב," אמר. "יהיו סרטים, אולמות הרצאות, בקתות ומסעדה. יהיה ממש כיף ללכת. אתה נהנה מאוד! "
מתחת לשני הקטעים הללו, מיכל החמצן הנוזלי, מיכל הדלק ומנועי החללית. המנועים, שהיו מחוברים ישירות אל קונוס הדחף בבסיס, היו מורכבים מטבעת חיצונית של שלושה מנועים בגובה פני הים - שתייצר 361 שניות של דחף ספציפי (ISP) - ואשכול פנימי של שישה מנועי ואקום, יפיק 382s ISP.
החלק החיצוני של החללית יהיה מצויד עם מגן חום, שיורכב מאותו חומר בו השתמש SpaceX בחללית הדרקון שלו. זה ידוע בשם ablator פחמן ספוג ablicator (PICA), אשר SpaceX הוא בגירסה השלישית שלהם. בסך הכל מעריך מאסק כי החללית הבין-פלנטרית תוכל להעביר 450 טון מטען למאדים, תלוי כמה פעמים המכלית תוכל למלא את כלי השיט מחדש.
ובהתאם למפגש כדור הארץ-מאדים, זמן המעבר יכול להיות קטן כמו 80 יום לכיוון (דרך מהירות של 6 קמ"ש). אך עם הזמן, מאסק מקווה לצמצם את זה ל -30 יום בלבד, מה שיאפשר להקים אוכלוסייה ניכרת במאדים בפרק זמן קצר יחסית. כפי שציין מאסק, מספר הקסם כאן במיליון, כלומר מספר האנשים שיידרש כדי להקים מושבה שמקיימת את עצמה במאדים.
הוא הודה שזה יהיה אתגר גדול ויכול להימשך כמאה שנים:
"אם אתה יכול ללכת רק כל שנתיים ואם יש לך 100 אנשים לכל ספינה, זה 10,000 נסיעות. לכן לפחות 100 אנשים לטיול הם בסדר גודל הנכון, ואנחנו עשויים בסופו של דבר להרחיב את מדור הצוות ובסופו של דבר לקחת יותר כמו 200 אנשים או יותר לטיסה על מנת להפחית את העלות לאדם. עם זאת, 10,000 טיסות הן הרבה טיסות, כך שבסופו של דבר הייתם באמת רוצים בסדר גודל של 1,000 אוניות. ייקח זמן לבנות עד 1,000 אוניות. כמה זמן ייקח כדי להגיע לאותו סף של מיליון איש, מהנקודה בה הספינה הראשונה הולכת למאדים תהיה ככל הנראה איפשהו בין 20 ל -50 מפגשים הכוללים של מאדים - ולכן ייקח 40-1100 שנה להגיע לעצמי לחלוטין לקיים תרבות במאדים. "
כאשר ה- ITS יהיה מוכן להשקה, הוא יעשה זאת החל מהשקת Pad 39A במרכז החלל קנדי בפלורידה, שמשמשת כעת SpaceX לניהול שיגור של פלקון 9 משם. אך כמובן שההיבט המרתיע ביותר בכל מאמץ קולוניזציה הוא עלות. נכון לעכשיו, ובשימוש בשיטות עכשוויות, שליחה של למעלה ממיליון אנשים למאדים היא פשוט לא משתלמת.
בשימוש בשיטות מתקופת אפולו כאבן מגע, הצביע מאסק כי עלות הנסיעה למאדים תסתכם בסביבות 10 מיליארד דולר לאדם - וזה נגזר מהעובדה שהתוכנית עצמה עלתה בין 100 ל -200 מיליארד דולר (התאמה לאינפלציה) והביאה ל 12 אסטרונאוטים הניחו רגל על הירח. מטבע הדברים זה גבוה מדי לצורך יצירת מושבה שמקיימת את עצמה עם אוכלוסייה של מיליון.
כתוצאה מכך טען מאסק כי עלויות ההובלה של אנשים למאדים חייבים לקצץ בכמויות של 5 מיליון אחוזים! הרצון של מאסק להוריד את העלויות הכרוכות בשיגור חלל ידוע, והוא בעצם הסיבה שהוא הקים את SpaceX והחל לפתח טכנולוגיה לשימוש חוזר. עם זאת, יהיה צורך להוריד את העלויות עד כדי כך שכרטיס למאדים יעלה בערך כמו בית חציוני - כלומר 200,000 $ - לפני שיוכלו להתרחש נסיעות למאדים.
באשר לאיך ניתן לעשות זאת, מתוארים כמה אסטרטגיות, שרבות מהן סוכנויות מוסק וחלל כמו נאס"א כבר רודפות באופן פעיל. הם כוללים שימוש חוזר מלא, כאשר כל שלבי הרקטה ומודול המטען שלו (ולא רק השלב הראשון) יצטרכו להיות ניתנים להשגה וניתן לשימוש חוזר. תדלוק באורביט הוא אמצעי שני, שמשמעותו היא שהחללית לא תצטרך לשאת עימם את כל הדלק הדרוש להם מכדור הארץ.
נוסף על כך, תצטרך להיות האפשרות לייצור דחף במאדים, שם החללית תוכל לתדלק במאדים כדי לנסוע חזרה. מושג זה נחקר בעבר לצורך משימות ירחיות ומאדים. ובמקרה של מאדים, נוכחות של CO² אטמוספרי וקפוא, ומים הן בקרקע והן בכמויות הקרח הקוטביות, פירושו שניתן לייצר כל מתאן, חמצן ודלק מימן.
לבסוף, ישנה השאלה איזה דוחף יהיה הטוב ביותר. כפי שהוא עומד, ישנן אפשרויות בסיסיות כשמדובר - נפט (דלק רקטות), מימן ומתאן. כל אלה מציגים יתרונות מסוימים וניתנים לייצור באתרם במאדים. אך בהתבסס על פירוט בעלויות-תועלת, מאסק טוען כי מתאן יהיה הדוח החסכוני ביותר.
כמו תמיד, מאסק העלה גם את נושא קווי הזמן והצעדים הבאים. זה כלל תמצית הישגיו של SpaceX בעשור וחצי האחרונים, ואחריה מתווה מה הוא מקווה לראות את החברה שלו תעשה בשנים והעשורים הבאים.
אלה כוללים פיתוח החללית הבין-פלנטרית הראשונה מזה כארבע שנים, שלאחריה יבואו טיסות מבחן תת-טבעיות. הוא אפילו רמז כיצד לחלליות יכולות להיות יישומים מסחריים, המשמשות להובלה מהירה של מטענים ברחבי העולם. באשר לפיתוח המאיץ, הוא ציין שמדובר בתהליך פשוט יחסית שכן הוא פשוט כרוך בהרחבה של המאיץ הקיים של פלקון 9.
מעבר לכך, הוא העריך כי (בהנחה שהכול ילך כשורה) מסגרת זמן של עשר שנים תספיק להרכבת כל המרכיבים כך שתעבוד להביא אנשים למאדים. אחרון חביב, הוא הציע כמה הצצות למה שניתן להשיג באמצעות ה- ITS מעבר למאדים. כפי שהשם מרמז, מאסק מקווה לבצע משימות ליעד אחר במערכת השמש ביום מן הימים.
בהתחשב בהזדמנויות לייצור דלק במקום (בזכות שפע קרח המים), הוזכרו ירחי יופיטר ושבתאי כאחד היעד האפשרי. אך מעבר לירחים כמו אירופה, אנצ'לדוס וטיטאן (שכולם הוזכרו), אפילו יעדים באזור הטרנס-נפטוני של מערכת השמש הוצגו כאפשרות.
בהתחשב בכך שלפלוטו יש גם שפע של קרח מים על פני השטח, טען מאסק כי ניתן לבנות כאן מחסן תדלוק לשירותי משימות לחגורת קויפר וענן אוורט. "לא הייתי ממליץ על זה בנסיעות בין-כוכביות," הודה, "אבל מערכת בסיסית זו - בתנאי שיש לנו תחנות תדלוק בדרך - פירושה גישה מלאה לכל מערכת השמש הגדולה יותר."
פרסום מאמר זה, חודשים רבים לאחר שמאסק הציג את פרטי תוכניתו לישיבת ה- IAC השנתית, עורר באופן טבעי גם אישור וגם ספקנות. אמנם יש כאלה שישאלו את צרכי הזמן של מאסק ויכולתו לספק את ההצעות הכלולות בתוכם, אך אחרים רואים בכך צעד מכריע בהגשמת הרצון הממושך של מאסק לראות את ההתיישבות של מאדים מתרחשת במאה הנוכחית.
עבור סקוט האברד, זה משמש כתרומה חשובה להיסטוריה של חקר החלל, דבר שדורות הבאים יוכלו לגשת אליו כדי שיוכלו לתאר את ההיסטוריה של חקר מאדים - באותה דרך שבה חומרים ארכיוניים של נאס"א משמשים לחקר ההיסטוריה מנחת הירח. כפי שהעיר:
בעיניי, פרסום מאמר זה מספק לא רק הזדמנות לקהילה חוסכת החלל לקרוא את החזון SpaceX בדפוס עם כל התרשימים בהקשר, אלא משמש גם כאסמכתא ארכיונית חשובה למחקרים ותכנון עתידי. המטרה שלי היא להפוך את New Space לפורום לפרסום מושגי חיפוש חדשים - במיוחד כאלה שמציעים מסלול יזמי לבני אדם הנוסעים לחלל העמוק. "
אלון מאסק אינו זר לחשוב בגדול ולחלום בגדול. ואף שרבות מההצעות שלו בעבר לא הגיעו למסגרת הזמן שהוא ציין במקור, אף אחד לא יכול לפקפק בכך שהוא נמסר עד כה. יהיה מאוד מרגש לראות אם הוא יכול לקחת את החברה שהקים לפני 15 שנה לצורך טיפוח חקר מאדים, ולהשתמש בה במקום להוביל מאמץ קולוניזציה!
עדכון: מאסק צייץ את התודה שלו להוברד על הפרסום והצביע על כך שיש כמה "שינויים גדולים בתוכנית הקרובה."
והקפידו לבדוק את הסרטון הזה לנאום המלא של מאסק בישיבה השנתית ה -67 של ה- IAC, באדיבות SpaceX:
