Весной 2026 года NASA объявило о планах посылки к Марсу миссии Space Reactor-1 Freedom. Она использует как корпус для межпланетного полета модуль тупикового проекта окололунной станции Lunar Gateway, который не так давно отменили. Модуль этот исходно, еще для работы у Луны, планировали оснастить электродвигательной установкой, питающейся от солнечных батарей. Новый глава NASA Джаред Айзекман захотел использовать эту установку (включает четыре электродвигателя на шесть киловатт каждый на эффекте Холла и три двигателя сходного типа на 12 киловатт каждый) в паре с ядерным реактором.
Эту часть миссии следует признать наиболее отработанной: модуль готов, двигатели тоже достаточно проработаны. Сложнее с ядерным реактором и системой преобразования его тепла в электричество. Пока Агентство сообщило не так много конкретики по этой части проекта. Известно, что реактор будет работать на топливе из диоксида урана с уровнем обогащения не более 20 процентов.
Для получения электричества предполагают использовать «закрытый цикл Брайтона». Это не совсем очевидно, потому что на нем работают газовые турбины закрытого цикла. Однако разработать и отладить такую за короткое время практически невозможно. Мощность реактора тоже пока неясна — отмечено лишь, что она будет не менее 20 киловатт.
Из описания ясно, что речь идет о проекте-Франкенштейне: мощность двигателей будет втрое выше, чем у реактора. Это логично, потому что солнечные батареи окололунной станции проектировались довольно мощными. А вот удастся ли сделать атомный реактор нужных параметров и турбину для него к декабрю 2028 года, когда планируют запускать Space Reactor-1 Freedom, — сказать довольно сложно.
Теперь в прессу попало больше информации о том, что за нагрузку миссия доставит на Марс. Во-первых, компания AeroVironment сообщила, что она получила контракт от Лаборатории реактивного движения NASA. По нему компания должна будет, совместно с Лабораторией, спроектировать и построить три беспилотных вертолета типа SkyFall.
Хотя стороны говорят о том, что эти машины построены на базе Ingenuity, строго говоря, это не совсем так. Ingenuity, за 2021-2024 годы сделавший 72 полета на четвертой планете, был машиной-демонстратором с массой всего 1,8 килограмма и практически без полезной нагрузки. А три новых вертолета будут массой в 2,5 килограмма и увеличенных размеров, что позволит им нести больше полезной нагрузки.
Учитывая огромную скорость вращения концов лопастей уже у Ingenuity, новые вертолеты практически наверняка достигнут сверхзвуковых скоростей для крайних частей лопастей. Недавно AeroVironment в наземной лаборатории показали, что их лопасти могут двигаться на 1,08 Маха. Неудивительно, что представитель компании в разговоре с прессой назвал будущую миссию «суперкрутой».
Конкретный состав нагрузки все еще неясен. Но в пресс-релизе AeroVironment упомянуто, что Лаборатория реактивного движения обеспечит новым вертолетам, кроме силовой системы и ряда других компонентов, георадар. Так называют радар, специализированный для изучения местности под собой. Ранее представители компании предполагали, что с его помощью их вертолеты для Марса смогут искать там места, где водный лед находится близко к поверхности. Кроме этого, каждый аппарат будет нести набор камер и неких датчиков по изучению атмосферы (без конкретизации).
Из изложенного ясно, что речь все еще о демонстрационной миссии. Георадар малых размеров в марсианских условиях имеет ограниченные возможности по проникновению радиоволнами под поверхность. С другой стороны, на фоне самого Ingenuity, из приборов имевшего только пару камер для управления полетами, это огромный прогресс. Кроме этого, все три аппарата будут держать связь с Землей не через марсоход, посылающий данные на спутники, вращающиеся вокруг Марса, а напрямую на эти спутники. Это означает, что требования по мощности к их системам связи значительно возрастут.
Интересной стороной миссии будет то, что она станет первой космической миссией землян, использующей только атмосферные летательные аппараты, без планетоходов. До этого США высаживали на Марсе либо стационарные посадочные аппараты, либо марсоходы. Новые три вертолета попадут в атмосферу планеты в спускаемом аппарате, но у него не будет систем мягкой посадки. На малой высоте он просто откроет капсулу, и дроны вылетят наружу. Сама капсула жестко ударится о поверхность планеты, а вертолеты мягко сядут на нее, используя свои движители.
На данный момент перспективы миссии трудно оценить в полной мере. Сама идея космического аппарата с ядерной энергодвигательной установкой чрезвычайно непроста технически. Достаточно вспомнить многолетние рассказы Д. Рогозина о проектировании такого аппарата в России, пока так и не закончившиеся отправкой его в космос. Цена проекта Space Reactor-1 Freedom не обозначена точно. Но по оценкам она пока не превышает 2,1 миллиарда долларов. Это меньше бюджета стандартного марсохода — без реактора с ядерной энергодвигательной установкой.
Как при таком финансировании можно добиться настолько амбициозного результата, да еще к концу 2028 года — неизвестно. Если Джареду Айзекману это действительно получится, он войдет в историю как самый энергичный и удачливый изо всех глав NASA.