Амбітні плани колонізації Марсу зіткнулися з серйозною технічною проблемою. Як виявили інженери NASA, сучасні місячні скафандри, які є вершиною сучасної інженерії, фізично непридатні для роботи на поверхні Червоної планети. Про це стало відомо з доповіді, представленої на 55-й Міжнародній конференції з екологічних систем (ICES).
Головна проблема криється у гравітації. Місячний скафандр xEMU важить 170 кг. На Місяці, де сила тяжіння становить одну шосту від земної, астронавт відчуває цей вантаж лише як 28 кг. Однак умови на Марсі кардинально відрізняються: гравітація там становить три восьмі від земної. У таких умовах той самий костюм буде тиснути на плечі космонавта з силою, еквівалентною 64 кг.
Критичне навантаження на організм
Ситуація ускладнюється фізіологічним станом екіпажу. Після тривалої подорожі в невагомості організм людини втрачає від 15 до 25 відсотків аеробної здатності (показник VO2 max). Поєднання зниженої витривалості та колосальної ваги костюма створює критичне навантаження.
Згідно з нормами Національного інституту охорони праці США, максимальне підйомне навантаження на людину не повинно перевищувати 23 кг. Враховуючи, що внутрішній тиск скафандра (який працює за принципом повітряної кулі) знімає з плечей близько 22 кг, інженери розрахували максимально допустиму масу марсіанського костюма (MxEMU). Вона не повинна перевищувати 104 кг. Це означає, що поточний прототип xEMU необхідно полегшити на 40 відсотків.
Сценарій виживання та радіус безпеки
Жорсткі обмеження диктуються сценарієм аварійного пішого повернення. Якщо марсохід зламається далеко від бази, екіпажу доведеться дійти до житлового модуля пішки. Через надмірну вагу скафандра витрата кисню різко зростає, що скорочує радіус безпечних вилазок лише до 1,8 км від бази (за умови пішого переходу зі швидкістю 3,5 км/год).
Щоб досягти цільових показників, розробникам доведеться переглянути розподіл ваги: близько 62 кг доведеться виділити на портативну систему життєзабезпечення (рюкзак PLSS), а 42 кг — на сам герметичний костюм.
Компроміс заради безпеки
Для досягнення таких показників інженери пропонують відмовитися від сучасної модульної архітектури і повернутися до інтегрованої конструкції часів програми «Аполлон». У ті часи компоненти життєзабезпечення служили одночасно елементами фізичного каркаса скафандра.
Однак цей крок несе в собі серйозні ризики. Скафандри часів «Аполлона» були захищені лише від однієї несправності (single fault tolerant), тоді як сучасні xEMU мають подвійне резервування (double fault tolerant). Інженерам доведеться піти на свідомий компроміс у безпеці, щоб зняти зайвий вантаж з плечей перших відвідувачів Марса.
