NASAの宇宙飛行士は、1980年代に火星への「アポロ水準のピーク」を得たでしょうか?

NASAが任務を引き続き受け継いだ「代替宇宙」では、最高のアポロ水準で資金と公的支援が行われ、火星のブーツに宇宙飛行士が乗って10年か20年もかけてブーツを手に入れることができるだろうか?

あるいは、これが可能になるには数十年前の開発が本当に必要な明確な技術的課題がありますか?

Ideally: a bit of math or some supporting links
should be presented and not just an opinion or a list.

この質問は、この思いやりのある答えによって部分的に動機付けられています。

ベストアンサー

あなたが本当に「何ができたかもしれない」のために本当にうまくやりたいのであれば、有人リスト火星のミッション計画

The earliest plan to get to Mars was written by von Braun in 1948, with the idea that
we would be landing in 1965. With our current knowledge of Mars, it
reads like science fiction. Seven passenger ships and three cargo
ships would be assembled in Earth orbit using reusable shuttles to
launch the materials. They would fly to Mars in the same way we do
currently, at the optimal transfer window. They would find a
landing site from orbit. A manned glider would be used to make the
first landing on Mars, using skis to land on the polar ice cap. The
crew would then travel overland using rovers and then build a
landing strip. Mars 1949http://www.astronautix.com/v/vonbraunmarpedition-1952.html

明らかに、私たちはこれの多くが不可能であることを知っています。火星は、グライダーでの着陸を支援するのに必要な大気の厚さを持っておらず、星間空間の放射能は当時は全く知られていなかった。さらに、再利用可能なシャトルを開発するために必要な技術と工学は、ほぼ30年の歳月をかけていましたが、NASAは宇宙建設プロジェクトの延長に必要な場所のどこでも再利用テンポを維持できませんでした。

早い予算ベースライン:アポロは今日のドルで約1070億ドルのコスト。 Wikipedia からの年次の数字がここにあります:

Apollo budget costs

NASAはスペースシャトル(ヴォーン・ブラウンとボーイングが組み立てられたのと同じ時期に原価計算され、開発された)について、2011年のドルで430億ドルと推定しています。これは、年間50回の打ち上げに基づいており、非常に現実的ではありませんでした(NASAはスペースシャトルを、商業用および軍事用の打ち上げを含む米国全体の唯一の打ち上げ機として効果的に計画しました)。スペースシャトルの実際の最終的な合計は1960億だったので、見積もりは途絶えていた。

計画に戻る。フォン・ブラウンはアポロ計画を通じて計画を更新し、キャリアの終わりに、彼の 1969年計画を参照してください。この計画は巨大で、アポロが実行したものを上回る投資額を必要としていた可能性が高い(彼の見積もりは、年間80億ドルのピークであり、アポロのピーク時の2倍以上になる)。計画の第一歩はスペースシャトルでしたが、主に推進するために核ロケットを使用するため、あなたと私が知っているものとははるかに異なるシャトルがあったのです。これに続いて、地球宇宙ステーション、そして最終的に私たちを火星に連れて行く宇宙船の作成が続くでしょう。このための地球からの主な持ち上げ車は、将来の状態のサターンV、サターンV-25U
をご覧ください。このロケットは、私たちを月に連れて行った土星Vのより長いバージョンです。底には4つの固体ロケットブースターが取り付けられ、上段は原子力ロケットエンジンであるNERVAに置き換えられます。このロケットは当時は全く技術的に可能でしたが、不可能ではありませんでしたが、不可能ではないエンジニアリングと統合が必要でした。

Mars 1969 http://www.astronautix.com/v/vonbraunmarpedition-1969.html

2つの火星船は地球軌道で組み立てられ、標準的な軌道を使って火星に飛行し、宇宙飛行士は設計された降下モジュールを使用して降下し、90日間滞在した後、Venusによって地球に戻ってドッキングします宇宙ステーションに戻り、再使用可能なシャトルに戻ります。

1969年の計画の大きな原動力とボーイングの競合する計画は、NERVAロケットだった。ロケット車両用原子炉(NERVA)は、原子力に基づくロケットエンジンであった。

NERVA https://en.wikipedia.org/wiki/NERVA#/media/File:NERVA.jpg

このロケットエンジンは、惑星間旅行の鍵でした(そして、最終的にはそうかもしれません)。原子力ロケットでは、化学燃料は必要ありません。液体水素が使用され、原子炉内で非常に高温に加熱される。従来のロケットエンジンのように、ガスは膨張し、船の後ろから推進される。
NERVAは基本的に化学ロケットの燃料効率の2倍を提供していました。私は「持っているだろう」と言っていますが、NERVAは広範に開発されたプロジェクトでした。核熱ロケットの研究は1952年に始まり、20年間続いた。
2つのエンジンが構築され、テストされました。 2番目のNERVA
XEは、基本的に完全な飛行システムであり、ほぼ真空環境でテストされています。これは合計115分間実行され、28回に分けて開始されました。

NERVA Test

私の意見では(1960年代の技術者の意見は私よりはるかに賢い)、技術的にできたかどうかの答えはイエスです。予算は、アポロのピークを超える必要があったが、それは火星の使命だけでなく、地球軌道宇宙ステーション、再利用可能なシャトル、核弾頭エンジンを含むはずだった。これらの見積もりが合理的かどうかは、当初の見積もりと比較してスペースシャトルが大幅に拡大したことを考えると議論の余地があります。
70年代と80年代の歳出を削減するだけでなく、核ロケットと正反対の環境運動も政治的圧力を乗り越えたかどうかは別です。しかし、私たちがApolloで行っていた投資を倍増させ、公的支援が存在していたとしても、私たちは太陽系の遠い部分だけでなく、遠く離れた部分にも到達できると思っています。

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