Амбициозные планы по колонизации Марса столкнулись с серьезным техническим тупиком. Как выяснили инженеры NASA, современные лунные скафандры, являющиеся вершиной современной инженерии, физически непригодны для работы на поверхности Красной планеты. Об этом стало известно из доклада, представленного на 55-й Международной конференции по экологическим системам (ICES).

Главная проблема кроется в гравитации. Лунный скафандр xEMU весит 170 кг. На Луне, где сила притяжения составляет одну шестую от земной, астронавт ощущает этот груз всего как 28 кг. Однако условия на Марсе кардинально отличаются: гравитация там составляет три восьмых от земной. В таких условиях тот же самый костюм будет давить на плечи космонавта с силой, эквивалентной 64 кг.

Критическая нагрузка на организм

Ситуация усугубляется физиологическим состоянием экипажа. После длительного перелета в невесомости организм человека теряет от 15 до 25 процентов аэробной способности (показатель VO2 max). Сочетание сниженной выносливости и колоссального веса костюма создает критическую нагрузку.

Согласно нормам Национального института охраны труда США, максимальная подъемная нагрузка на человека не должна превышать 23 кг. Учитывая, что внутреннее давление скафандра (работающего по принципу воздушного шара) снимает с плеч около 22 кг, инженеры рассчитали максимально допустимую массу марсианского костюма (MxEMU). Она не должна превышать 104 кг. Это означает, что текущий прототип xEMU необходимо облегчить на 40 процентов.

Сценарий выживания и радиус безопасности

Жесткие ограничения продиктованы сценарием аварийного пешего возвращения. Если марсоход сломается вдали от базы, экипажу придется дойти до жилого модуля пешком. Из-за избыточного веса скафандра расход кислорода резко возрастает, что сокращает радиус безопасных вылазок всего до 1,8 км от базы (при условии пешего перехода со скоростью 3,5 км/ч).

Чтобы достичь целевых показателей, разработчикам придется пересмотреть распределение веса: около 62 кг придется выделить на портативную систему жизнеобеспечения (рюкзак PLSS), а 42 кг — на сам герметичный костюм.

Компромисс ради безопасности

Для достижения таких показателей инженеры предлагают отказаться от современной модульной архитектуры и вернуться к интегрированной конструкции времен программы Apollo. В те времена компоненты жизнеобеспечения служили одновременно элементами физического каркаса скафандра.

Однако этот шаг несет в себе серьезные риски. Скафандры времен Apollo были защищены только от одного сбоя (single fault tolerant), тогда как современные xEMU имеют двойное резервирование (double fault tolerant). Инженерам придется пойти на сознательный компромисс в безопасности, чтобы снять лишний груз с плеч первых посетителей Марса.