Οι μεγάλες διαστημικές υπηρεσίες, καθώς και ο ιδιωτικός τομέας, ήδη διερευνούν διεξοδικά την επανέναρξη των επανδρωμένων αποστολών προς τον φυσικό μας δορυφόρο.

Παράλληλα, όμως, επεξεργάζονται και τα πρώτα σχέδια για την υλοποίηση της πρώτης επανδρωμένης αποστολής προς τον Άρη. Παρ’ όλες τις δυσκολίες που αντιμετωπίζει το σπουδαίο αυτό εγχείρημα, η πρώτη επανδρωμένη αποστολή της NASA προς τον κόκκινο πλανήτη θα μπορούσε να υλοποιηθεί ακόμη και στην διάρκεια της δεκαετίας του 2030.

Είναι γεγονός ότι η επανέναρξη των επανδρωμένων αποστολών στην Σελήνη, η υλοποίηση της πρώτης επανδρωμένης αποστολής προς τον Άρη, η κατασκευή μόνιμων βάσεων στον φυσικό μας δορυφόρο, και αρκετά αργότερα στον κόκκινο πλανήτη, εξάπτουν την φαντασία και συναρπάζουν.

Ας μην ξεχνάμε, ωστόσο, ότι όσο πιο μακριά στοχεύουμε στο Διάστημα τόσο μεγαλύτερες είναι οι προκλήσεις και οι κίνδυνοι που θα αντιμετωπίσουμε.

Πραγματικά, τα φιλόδοξα αυτά σχέδια επανέναρξης των επανδρωμένων αποστολών, αρχικά προς την Σελήνη και αργότερα προς τον Άρη, συνεπάγονται τεράστιο κόστος υλοποίησης, το οποίο εκτιμάται ότι είναι τουλάχιστον δεκαπλάσιο σε σχέση με εκείνο των μη επανδρωμένων αποστολών.

Οι προκλήσεις που αφορούν στην ανάπτυξη και τον έλεγχο των απαραίτητων τεχνολογιών για την κατασκευή νέων, ισχυρότερων και αποδοτικότερων πυραύλων και διαστημοσυσκευών, δεν έχουν σε καμία περίπτωση αντιμετωπιστεί, ενώ οι επιστήμονες και οι μηχανικοί που επεξεργάζονται αυτά τα σχέδια δεν είναι ακόμη σε θέση να εγγυηθούν την ασφάλεια των αστροναυτών που θα συμμετέχουν μελλοντικά σε αποστολές μεγαλύτερης διάρκειας.

Μέχρι στιγμής, ωστόσο, η εμπειρία που έχουμε αντλήσει τα τελευταία 40 περίπου χρόνια κατά την πολύμηνη διαβίωση αστροναυτών στους πρώτους διαστημικούς σταθμούς, από την συμμετοχή τους στις αποστολές των διαστημικών λεωφορείων και πιο πρόσφατα από την συστηματική παραμονή τους στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, μας έχουν διδάξει πολλά.

Για παράδειγμα, οι γνώσεις που αποκομίσαμε όσον αφορά στις αρνητικές επιπτώσεις της παρατεταμένης παραμονής των αστροναυτών σε συνθήκες έλλειψης βαρύτητας είναι κομβικής σημασίας για την προστασία της υγείας εκείνων που θα συμμετέχουν μελλοντικά σε διαστημικές αποστολές μεγαλύτερης διάρκειας.

Πραγματικά, γνωρίζουμε σήμερα ότι η μεγάλη χρονικά παραμονή στο Διάστημα προκαλεί μυϊκή ατροφία και οστεοπόρωση, ενώ η έκθεση των αστροναυτών στις επικίνδυνες ακτινοβολίες των ηλιακών εκλάμψεων, καθώς και των κοσμικών ακτίνων που προέρχονται από το απώτερο Διάστημα, πολλαπλασιάζουν τον κίνδυνο θανάτου τους από καρκίνο.

Παρόλο που οι επιστήμονες διερευνούν διεξοδικά τους πιθανούς τρόπους με τους οποίους θα βελτιώσουν την θωράκιση των θαλάμων διαβίωσης των αστροναυτών από τις ακτινοβολίες αυτές, οι περισσότεροι απ’ αυτούς συνεπάγονται και σημαντική αύξηση του βάρους των διαστημοσυσκευών μας, καθιστώντας την εκτόξευσή τους ακόμη πιο δαπανηρή και δύσκολη.

Μία άλλη πρόκληση που θα κληθούμε να αντιμετωπίσουμε στις επανδρωμένες αποστολές του μέλλοντος σχετίζεται με την ψυχολογική προετοιμασία των αστροναυτών.

Εάν, για παράδειγμα, αναλογιστούμε ότι η πρώτη επανδρωμένη αποστολή προς τον πλανήτη Άρη θα διαρκέσει τουλάχιστον 2 χρόνια, κανείς δεν γνωρίζει με βεβαιότητα το πώς θα επηρεαστεί η συμπεριφορά των αστροναυτών που θα είναι αναγκασμένοι να ζουν σε έναν εξαιρετικά περιορισμένο χώρο για ένα τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα, με δεδομένη την απουσία εναλλακτικών επιλογών για την απασχόλησή τους στις ατελείωτες ώρες ελεύθερου χρόνου που θα έχουν στην διάθεσή τους. Κανείς δεν γνωρίζει το πώς θα αντιδράσει ο ανθρώπινος εγκέφαλος σε συνθήκες διαρκούς πίεσης και άγχους και με την γνώση ότι μία αποστολή διάσωσης δεν θα μπορεί να υλοποιηθεί έγκαιρα.

Με αυτά τα δεδομένα και λαμβάνοντας υπόψη ότι ένα ρομποτικό όχημα μπορεί να διερευνήσει καλύτερα, ταχύτερα και φθηνότερα ακόμη και τους πιο μακρινούς και αφιλόξενους προορισμούς, πολλοί επιστήμονες θεωρούν ότι τα οφέλη από τις επανδρωμένες αποστολές δεν επαρκούν, ώστε να δικαιολογήσουν την υλοποίησή τους.

Άλλοι επιστήμονες, εντούτοις, εστιάζοντας στον μοναδικό τρόπο με τον οποίο το ανθρώπινο μυαλό αξιολογεί δεδομένα, λαμβάνει αποφάσεις και προσαρμόζεται σε νέες καταστάσεις, θεωρούν ότι οι επανδρωμένες αποστολές υπερτερούν σε σχέση με εκείνες που υλοποιούνται μόνο από ρομποτικές διαστημοσυσκευές. Ας μην ξεχνάμε ακόμα ότι είναι στην φύση μας να εξερευνούμε το άγνωστο και ότι δεν υπάρχει μεγαλύτερη πρόκληση από το άγνωστο του Διαστήματος.

Απ’ ό,τι φαίνεται, λοιπόν, η επανέναρξη των επανδρωμένων αποστολών προς την Σελήνη θα αποτελέσει το πρώτο και κομβικής σημασίας προπαρασκευαστικό βήμα για την πρώτη επανδρωμένη αποστολή προς τον Άρη. Πραγματικά, η κούρσα για την «κατάκτηση» του κόκκινου πλανήτη έχει ήδη αρχίσει.

Το ερώτημα είναι ποιος θα φτάσει πρώτος: οι κρατικές διαστημικές υπηρεσίες ή μήπως ο ιδιωτικός τομέας; Πολλοί επιστήμονες θεωρούν ότι το τεράστιο κόστος και οι μεγάλες τεχνολογικές προκλήσεις, στις οποίες αναφερθήκαμε περιληπτικά, μπορούν να αντιμετωπιστούν μόνο με την διακρατική συνεργασία όλων των διαστημικών υπηρεσιών του κόσμου, καθώς και με την σύμπραξη του ιδιωτικού τομέα, στα πρότυπα ίσως άλλων διακρατικών ερευνητικών οργανισμών, όπως είναι το CERN.

Και σ’ αυτήν την περίπτωση, ωστόσο, αρκετοί επιστήμονες εκτιμούν ότι η πρώτη επανδρωμένη αποστολή εκ μέρους της ανθρωπότητας προς τον Άρη δεν θα είναι δυνατόν να υλοποιηθεί νωρίτερα από την δεκαετία του 2030, ίσως ακόμη και του 2040. Εκτός από το μεγάλο κόστος, ένας από τους λόγους για τον οποίο καθυστερεί ακόμη η υλοποίηση μίας τέτοιας αποστολής είναι ότι περιορίζεται από την αυτονόητη απαίτηση για την παροχή αποδείξεων ότι η αποστολή αστροναυτών προς τον κόκκινο πλανήτη μπορεί να υλοποιηθεί με σχετική, έστω, ασφάλεια.

Η ιδιωτική πρωτοβουλία, αντιθέτως, δεν περιορίζεται από τέτοιου είδους «ανησυχίες», αφού ως γνωστόν αναλαμβάνει μεγαλύτερα ρίσκα, αδιαφορώντας πολλές φορές για τις συνέπειες. Ο Elon Musk της εταιρείας SpaceX, για παράδειγμα, ανακοίνωσε ότι θα οργανώσει την πρώτη επανδρωμένη αποστολή προς τον Άρη μέσα στην δεκαετία του 2020.

Είτε έτσι, είτε αλλιώς, πάντως, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι η πρώτη αποστολή αστροναυτών στον Άρη τις επόμενες δεκαετίες θα αιχμαλωτίσει το μυαλό και τις καρδιές των ανθρώπων όσο καμία άλλη.

Απ’ ό,τι φαίνεται, όμως, ο Musk είναι υπερβολικά αισιόδοξος ή υπερβολικά αδιάφορος για τους κινδύνους που θα αντιμετωπίσουν οι αστροναύτες του. Τα πολλά και συγκεκριμένα προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι επανδρωμένες αποστολές προς τον Άρη δεν έχουν σε καμία περίπτωση επιλυθεί, ούτε από τους επιστήμονες του ιδιωτικού τομέα, ούτε από τους επιστήμονες της NASA ή των άλλων διαστημικών υπηρεσιών.

Ο Σταμάτης Κριμιζής, ένας από τους σπουδαιότερους επιστήμονες διεθνώς στον χώρο της διαστημικής Φυσικής, Επικεφαλής Ερευνητής της NASA σε πολλές διαστημικές αποστολές, μεταξύ των οποίων εκείνες των δύο Voyager και του Cassini, ανέφερε χαρακτηριστικά σε συνέντευξή του τον Δεκέμβριο του 2016 στην εφημερίδα Ναυτεμπορική:

«Παρακολούθησα από κοντά τον Σεπτέμβριο την ομιλία του Musk στην Γκουανταλαχάρα του Μεξικού, όπου παρουσίασε τον οδικό χάρτη για τον εποικισμό του Άρη. Κάποια ορόσημα που έθεσε, όπως η δημιουργία μίας μόνιμης βάσης 200.000 ανθρώπων μέχρι το 2100, θα έλεγα πως ανήκουν στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας. Προσωπικά συντάσσομαι με την πιο πρόσφατη αξιολόγηση της αμερικανικής Ακαδημίας Επιστημών που έχω διαβάσει, σύμφωνα με την οποία η πρώτη αποστολή αστροναυτών στον Άρη τοποθετείται από το 2050 κι έπειτα. Μάλιστα, είμαι σίγουρος πως θα γίνει πραγματικότητα με τη συνεργασία όλων των υπηρεσιών Διαστήματος. Ο λόγος που θα πρέπει να περάσουν τουλάχιστον τρεις δεκαετίες είναι πως καμία κρατική υπηρεσία δεν θα έστελνε ανθρώπους στον Άρη, αν δεν είχε τη δυνατότητα να εγγυηθεί πως θα ταξιδέψουν και θα επιστρέψουν με ασφάλεια. Από την άλλη μεριά, βέβαια, μία ιδιωτική εταιρεία μπορεί να δοκιμάσει νωρίτερα, ζητώντας όμως από τους εθελοντές να ρισκάρουν ακόμη και τη ζωή τους».

Όσο μεγαλύτερη είναι η διάρκεια μίας επανδρωμένης αποστολής, τόσες περισσότερες προμήθειες θα πρέπει να μεταφέρει μία διαστημοσυσκευή, τόσο καλύτερα θωρακισμένη θα πρέπει να είναι απέναντι στις βλαβερές ακτινοβολίες και κατά συνέπεια τόσο μεγαλύτερο βάρος θα έχει. Παρόλ’ αυτά, η NASA ήδη αναπτύσσει τον μεγαλύτερο και ισχυρότερο πύραυλο της ιστορίας της, γνωστό ως το «Διαστημικό Σύστημα Εκτόξευσης» (Space Launch System, SLS), καθώς και το νέο της διαστημόπλοιο Orion, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί για την υλοποίηση επανδρωμένων αποστολών μεγαλύτερης διάρκειας.

Ειδικά σχεδιασμένος για την υλοποίηση αποστολών σε μακρινούς προορισμούς του Ηλιακού συστήματος και ικανός να μεταφέρει πολύ μεγαλύτερο ωφέλιμο φορτίο απ’ οποιονδήποτε άλλο πύραυλο στην ιστορία της διαστημικής εξερεύνησης, ο SLS θα χρησιμοποιηθεί σε πρώτη φάση για την επανέναρξη των επανδρωμένων αποστολών προς την Σελήνη.

Απώτερος στόχος, φυσικά, είναι να βελτιωθεί η απόδοσή του, ώστε να χρησιμοποιηθεί για την μεταφορά του πρώτου πληρώματος στον Άρη. Εάν, μάλιστα, ο πύραυλος SLS επιβεβαιώσει τις προσδοκίες των σχεδιαστών του, θα μπορεί να εκτοξεύσει ωφέλιμο φορτίο τουλάχιστον 70 τόνων.

Σύμφωνα, μάλιστα, με τον έως τώρα σχεδιασμό της NASA, βελτιωμένες εκδοχές αυτού του πυραύλου θα χρησιμοποιηθούν καθόλη την διάρκεια της επόμενης δεκαετίας για την υλοποίηση αρκετών ακόμη αποστολών προς την Σελήνη, επανδρωμένων και μη, όλο και μεγαλύτερης διάρκειας.

Όπως είπαμε και προηγουμένως, οι αποστολές αυτές αποτελούν μοναδική ευκαιρία, όχι μόνο για τον σχολαστικό έλεγχο και την διαρκή βελτίωση του πυραύλου και του διαστημοπλοίου που θα χρησιμοποιηθούν, αλλά και για την εξίσου σχολαστική προετοιμασία των αστροναυτών που θα επανδρώσουν την πρώτη αποστολή προς τον Άρη, η οποία σύμφωνα με τα πιο αισιόδοξα σενάρια θα υλοποιηθεί εντός του 2033.

Σύμφωνα, λοιπόν, με τα όσα γνωρίζουμε έως τώρα, το προκαταρκτικό επιτελικό πρόγραμμα της NASA για την υλοποίηση της αποστολής αυτής, περιλαμβάνει 4 στάδια, το πρώτο απ’ τα οποία θα είναι η παρθενική εκτόξευση του SLS και ενός μη επανδρωμένου Orion προς την Σελήνη, η οποία προγραμματίζεται να υλοποιηθεί εντός του 2019.

Εάν η αποστολή αυτή στεφθεί με επιτυχία, θα ακολουθήσουν 5 ακόμη εκτοξεύσεις πυραύλων SLS, η πρώτη εκ των οποίων ίσως χρησιμοποιηθεί για την υλοποίηση μίας άλλης αποστολής, και συγκεκριμένα εκείνης του Europa Clipper, με προορισμό την Ευρώπη, έναν από τους δορυφόρους του Δία.

Οι υπόλοιπες 4 αποστολές του πρώτου σταδίου θα είναι επανδρωμένες και θα έχουν ως στόχο την μεταφορά τμημάτων του νέου διαστημικού σταθμού Deep Space Gateway1 (DSG), ο οποίος θα συναρμολογηθεί σε τροχιά κοντά στην Σελήνη και θα αποτελέσει την βάση εκτόξευσης για το διαστημόπλοιο που θα μεταφέρει τους πρώτους αστροναύτες στον Άρη.

Με την ολοκλήρωση της κατασκευής του DSG στα μέσα της επόμενης δεκαετίας, θα ξεκινήσει η δεύτερη φάση του προγράμματος, που αφορά στην ανάπτυξη ενός συστήματος μεταφοράς για επανδρωμένες αποστολές μεγαλύτερης εμβέλειας, ουσιαστικά ενός διαστημοπλοίου, με την ονομασία Deep Space Transport (DST). Με βάρος 41 τόνων, το DST θα περιλαμβάνει θάλαμο διαβίωσης, καθώς και όλα όσα είναι απαραίτητα για την συντήρηση και την επιστημονική εργασία των αστροναυτών που θα συμμετέχουν σε αποστολές μακράς διαρκείας.

Σύμφωνα με τα έως τώρα σχέδια της NASA, το DST θα κάνει την παρθενική του πτήση προς τον διαστημικό σταθμό DSG το 2027. Ένα ή δύο χρόνια αργότερα, το DST θα επαναλάβει αυτό το ταξίδι, αυτήν την φορά όμως με ένα πλήρωμα τεσσάρων αστροναυτών, οι οποίοι θα παραμείνουν στο εσωτερικό του για περισσότερο από έναν χρόνο, καθώς θα περιφέρονται γύρω από την Σελήνη.

Η παραμονή αστροναυτών σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη γι’ αυτό το χρονικό διάστημα έχει ως στόχο να ελεγχθεί και να διασφαλιστεί η σωστή λειτουργία του DST, προτού χρησιμοποιηθεί για την αποστολή προς τον Άρη. 

Με την προϋπόθεση ότι και αυτό το στάδιο του προγράμματος θα ολοκληρωθεί με επιτυχία, το τρίτο στάδιο, που υπολογίζεται ότι θα ξεκινήσει ίσως και εντός του 2030, θα περιλαμβάνει δύο ακόμη αποστολές με την βοήθεια πυραύλων SLS, οι οποίες θα μεταφέρουν στο διαστημόπλοιο τα απαραίτητα καύσιμα, τις προμήθειες και εντέλει το τετραμελές πλήρωμα που θα στελεχώσει την πρώτη επανδρωμένη αποστολή προς τον Άρη.

Η αποστολή αυτή υπολογίζεται ότι θα διαρκέσει περίπου δύο με τρία χρόνια και θα περιλαμβάνει ενδεχομένως και μικρής διάρκειας παραμονή του διαστημοπλοίου σε τροχιά γύρω από τον κόκκινο πλανήτη, προτού ξεκινήσει το ταξίδι της επιστροφής του πίσω στην Γη.

Εάν υποθέσουμε ότι αυτή η πρώτη αποστολή αστροναυτών στον Άρη θα έχει αίσιο τέλος, θα ακολουθήσει ένα ακόμη στάδιο, το οποίο όμως παραμένει προς το παρόν ασαφές, ενώ δεν είναι ακόμη γνωστό πότε ακριβώς θα υλοποιηθεί. Ενδεχομένως, πάντως, να περιλαμβάνει ρομποτικές αποστολές για την μεταφορά θαλάμων διαβίωσης, καθώς και άλλων προμηθειών στην επιφάνεια του κόκκινου πλανήτη, οι οποίες θα περιμένουν τους πρώτους αστροναύτες που θα περπατήσουν κάποτε στην επιφάνειά του.

----------------------------------------------

1Η εικόνα που συνοδεύει το κείμενο αποτελεί καλλιτεχνική αναπαράσταση του διαστημικού σταθμού DSG, βασισμένου σε σχέδια της Lockheed Martin.

π