Ανθρώπινες μεταφορές στον Άρη τιμές και επισκόπηση

Καλλιτεχνική ιδέα αστροναυτών και κατοικιών στον Άρη. Οι ανθρώπινες αποστολές στον Άρη, αν και οραματίζονται από καιρό, αντιμετωπίζουν τεράστιες προκλήσεις όσον αφορά το κόστος και την υλικοτεχνική υποδομή. Οι εκτιμήσεις για μια επανδρωμένη αποστολή στον Άρη ποικίλλουν ευρέως - για κυβερνητικά προγράμματα όπως αυτό της NASA, οι προβλέψεις έχουν φτάσει σε εκατοντάδες δισεκατομμύρια δολάρια για μία μόνο αποστολή. Αντίθετα, οι νέοι εμπορικοί φορείς υπόσχονται να μειώσουν δραματικά το κόστος αυτό ανά ταξιδιώτη με επαναχρησιμοποιήσιμα διαστημόπλοια και καινοτόμες προσεγγίσεις. Η παρούσα έκθεση συγκρίνει το αναμενόμενο κόστος της μεταφοράς ανθρώπων στον Άρη κατά την επόμενη δεκαετία, εξετάζοντας τόσο τα δημόσια ανακοινωθέντα σχέδια όσο και τις κερδοσκοπικές προβλέψεις και υπογραμμίζοντας τη σκοπιμότητα, την αξιοπιστία και τα πιθανά μοντέλα τιμολόγησης κάθε προτεινόμενης επιλογής μεταφοράς στον Άρη.

Σχέδια μεταφοράς στον Άρη της NASA (κυβερνητικά χρηματοδοτούμενα)

Η NASA στοχεύει να στείλει αστροναύτες στον Άρη το αρχές-μέσα της δεκαετίας του 2030, χρησιμοποιώντας τη Σελήνη ως εφαλτήριο. Τα τρέχοντα σχέδια στοχεύουν σε μια επανδρωμένη αποστολή στον Άρη γύρω στο 2035 , αφού το πρόγραμμα Άρτεμις καθιερώσει μια διαρκή ανθρώπινη παρουσία στη Σελήνη. Η προσέγγιση της NASA περιλαμβάνει Σύστημα διαστημικής εκτόξευσης (SLS) mega-rocket και Orion μια κάψουλα πληρώματος για τη μεταφορά των πληρωμάτων σε σεληνιακή τροχιά, έναν σεληνιακό σταθμό Gateway ως ενδιάμεσο σταθμό και τελικά ένα όχημα μεταφοράς και προσεδάφισης στον Άρη για το ταξίδι στην επιφάνεια του Άρη. Η αρχιτεκτονική αυτή δίνει έμφαση σε δοκιμασμένες τεχνολογίες, αλλά απαιτεί πολλαπλές εκτοξεύσεις και συναρμολόγηση στο διάστημα, γεγονός που ανεβάζει το κόστος.

- Εκτιμήσεις κόστους: Σε αντίθεση με τις εμπορικές επιχειρήσεις, η NASA δεν πουλάει εισιτήρια, αλλά η κόστος ανά άτομο μπορεί να συναχθεί από τους προϋπολογισμούς των αποστολών. Οι αναλύσεις υποδηλώνουν μία μόνο αποστολή της NASA στον Άρη θα μπορούσε να κοστίσει περίπου $500 δισεκατομμύρια (μισό τρισεκατομμύριο δολάρια) όταν συνυπολογίζεται η ανάπτυξη όλου του απαραίτητου υλικού και της υποδομής. Το ποσό αυτό υπερβαίνει κατά πολύ το κόστος οποιασδήποτε αποστολής μέχρι σήμερα και υπογραμμίζει τη δημοσιονομική πρόκληση. Ακόμη και το πρόγραμμα Artemis Moon - ένα "σκαλοπάτι" στον Άρη - προβλέπεται σε ~$93 δισεκατομμύρια μέχρι το 2025, με κάθε εκτόξευση SLS/Orion να κοστίζει περίπου $4,1 δισεκατομμύρια (κυρίως λόγω του αναλώσιμου υλικού) . Με 3-4 αστροναύτες ανά αποστολή, αυτό είναι ουσιαστικά πάνω από $1 δισεκατομμύριο ανά αστροναύτη μόνο στη σεληνιακή περιοχή. Μια αποστολή στον Άρη θα ήταν πιθανότατα ακόμη πιο δαπανηρή ανά άτομο, αν χρησιμοποιούνταν παρόμοια μοντέλα συμβάσεων και συστήματα μιας χρήσης.

- Χρηματοδότηση και βιωσιμότητα: Οι αποστολές της NASA χρηματοδοτούνται από κυβερνητικές πιστώσεις. Τέτοιες μεγάλο κόστος σημαίνει ότι τα σχέδια για τον Άρη εξαρτώνται από τη διαρκή πολιτική υποστήριξη και τους προϋπολογισμούς. Η NASA διερευνά τον επιμερισμό του κόστους και τις συμπράξεις - για παράδειγμα, αξιοποιώντας Το διαστημόπλοιο της SpaceX για σεληνιακές προσεδαφίσεις - για τη μείωση των δαπανών. Για τον Άρη, η NASA μπορεί ομοίως να συνεργαστεί με εμπορικούς παρόχους για τη μεταφορά ή την τεχνολογία για να περιορίσει το κόστος. Ωστόσο, τα οικονομικά δεν καθοδηγούνται από το κέρδος. η αιτιολόγηση είναι επιστημονική και στρατηγική, δεν πουλάει θέσεις. Αυτό καθιστά τη χρηματοδότηση επισφαλή εάν οι εθνικές προτεραιότητες αλλάξουν. Η εξασφάλιση ενός προγράμματος για τον Άρη είναι οικονομικά βιώσιμη για δεκαετίες αποτελεί βασική πρόκληση για τη NASA.

- Τεχνολογικές προκλήσεις: Η συντηρητική προσέγγιση της NASA δίνει προτεραιότητα στην ασφάλεια και την αξιοπιστία, αλλά τα τεχνικά εμπόδια είναι τεράστια. Η υποστήριξη ζωής μακράς διάρκειας, η θωράκιση από την ακτινοβολία για ένα ταξίδι ~6-7 μηνών σε κάθε κατεύθυνση και η είσοδος, κάθοδος και προσγείωση (EDL) για βαριά επανδρωμένα οχήματα στον Άρη είναι όλα σημαντικοί παράγοντες κόστους. Κάθε ένα από αυτά απαιτεί νέα τεχνολογία ή ουσιαστικές αναβαθμίσεις (π.χ. μεγαλύτερες θερμικές ασπίδες και υπερηχητική ανάδρομη πρόωση για το EDL του Άρη). Η πολυπλοκότητα της συναρμολόγησης ενός οχήματος μεταφοράς στον Άρη σε τροχιά ή στην πύλη Gateway και ενδεχομένως η προ-διάθεση καυσίμων επιστροφής στον Άρη προσθέτει επίσης κόστος και κίνδυνο. Αυτές οι προκλήσεις συμβάλλουν στις υψηλές εκτιμήσεις κόστους της NASA και στα μακρά χρονοδιαγράμματα (η πρώτη προσεδάφιση δεν θα γίνει πριν από τη δεκαετία του 2030).

- Χρονοδιάγραμμα και σκοπιμότητα: Το χρονοδιάγραμμα της NASA (επανδρωμένος Άρης έως το 2035) είναι φιλόδοξο και θα μπορούσε να ξεφύγει εάν η χρηματοδότηση ή η ανάπτυξη της τεχνολογίας καθυστερήσει. Ο οργανισμός έχει ιστορικό καθυστερήσεων σε νέα προγράμματα επανδρωμένων διαστημικών πτήσεων (π.χ. η ανάπτυξη του SLS διήρκεσε πάνω από μια δεκαετία). Σκοπιμότητα της προσεδάφισης στον Άρη το 2030 εξαρτάται από την πρόοδο που θα σημειωθεί τη δεκαετία του 2020: επιτυχημένες σεληνιακές αποστολές Artemis, επιδείξεις της τεχνολογίας κατοικιών και υποστήριξης ζωής στον Άρη και ενδεχομένως διεθνείς συμπράξεις για τον επιμερισμό του κόστους. Η προσέγγιση της NASA είναι αξιόπιστο στην ιδέα (αξιοποιώντας την εμπειρία των Apollo/ISS/Artemis), αλλά αργή και δαπανηρή, εγείροντας ερωτήματα σχετικά με τη μακροπρόθεσμη βιωσιμότητα. Οι επικριτές έχουν σημειώσει ότι ένα αμιγώς κυβερνητικό πρόγραμμα για τον Άρη στα τρέχοντα επίπεδα προϋπολογισμού θα μπορούσε να διαρκέσει δεκαετίες και τρισεκατομμύρια δολάρια συνολικά , το οποίο πολλοί θεωρούν ως μη βιώσιμο χωρίς νέες στρατηγικές εξοικονόμησης κόστους.

Σχέδια μεταφοράς στον Άρη της SpaceX (εμπορικά)

Απεικόνιση του διαστημόπλοιου Starship της SpaceX που εκτοξεύεται προς το διάστημα. Η SpaceX είναι ο κορυφαίος ιδιωτικός παίκτης με σαφείς φιλοδοξίες για τον Άρη. Η εταιρεία Αστρόπλοιο διαστημόπλοιο και Σούπερ βαρύ Το σύστημα αναμνηστικού έχει σχεδιαστεί ως ένα πλήρως επαναχρησιμοποιήσιμο σύστημα μεταφοράς ανθρώπων (έως και 100 κάθε φορά) και φορτίου στον Άρη . Ο ιδρυτής της SpaceX, Elon Musk, έχει καταστήσει τον αποικισμό του Άρη μακροπρόθεσμο όραμα της εταιρείας, με στόχο να επιτρέψει σε μεγάλο αριθμό ανθρώπων να μεταναστεύσουν στον Άρη. Αστρόπλοιο είναι κεντρικό στοιχείο αυτού του σχεδίου: ένα επαναγεμιζόμενο διαστημόπλοιο από ανοξείδωτο χάλυβα που μπορεί να εκτοξεύεται σε τροχιά γύρω από τη Γη, να ανεφοδιάζεται από δεξαμενόπλοια σε τροχιά, και στη συνέχεια να ταξιδεύει στον Άρη και πίσω. χωρίς να απορρίπτονται. Η προσέγγιση αυτή, αν επιτύχει, υπόσχεται να μειώσει το κόστος μεταφοράς στον Άρη κατά τάξεις μεγέθους.

- Χρονοδιάγραμμα & σχέδια: Ο δημοσίως ανακοινωμένος στόχος της SpaceX είναι να στείλει το πρώτο φορτηγά αστρόπλοια στον Άρη ήδη από το 2022-2024, και το πρώτο επανδρωμένο αστρόπλοιο το συντομότερο 2024-2026 (χρονοδιάγραμμα που ανακοινώθηκε αρχικά το 2016-2017) . Στην πραγματικότητα, οι ημερομηνίες αυτές είναι ρευστές - κανένα διαστημόπλοιο δεν έχει φτάσει σε τροχιά μέχρι το 2023, και μια δοκιμή τροχιακής πτήσης το 2023 έληξε πρόωρα - αλλά η ανάπτυξη είναι ταχεία. Μια ρεαλιστική πρόβλεψη είναι μια επανδρωμένη δοκιμαστική πτήση στον Άρη το τέλη της δεκαετίας του 2020, ανάλογα με την πρόοδο της μηχανικής και τη ρυθμιστική έγκριση. Η SpaceX έχει επιδείξει ικανότητα γρήγορης επανάληψης (π.χ. πρωτότυπα Starship, επανειλημμένες δοκιμές κινητήρων) και σχεδιάζει επίσης ένα ταξίδι σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη (το dearMoon το 2024 με το Starship) ως πρόδρομος. Εάν το Starship φτάσει σε τροχιά και ανεφοδιασμό μέχρι τα μέσα της δεκαετίας του 2020, ένα απόπειρα μεταφοράς στον Άρη έως το ~2030 είναι νοητή. Σε αντίθεση με τη NASA, η SpaceX θα μπορούσε να αποφασίσει να εκτοξεύσει μια ιδιωτική αποστολή στον Άρη μόλις η τεχνολογία είναι έτοιμη, έστω και ως επίδειξη με μερικούς αστροναύτες της εταιρείας ή πελάτες που πληρώνουν, καθιστώντας το χρονοδιάγραμμά της ενδεχομένως πιο επιθετικό (αν είναι τεχνικά εφικτό).

- Κόστος ανά επιβάτη: Η στρατηγική της SpaceX είναι ρητά μεγιστοποίηση της επαναχρησιμοποίησης και της συχνότητας πτήσεων να κατανέμει το κόστος σε πολλούς επιβάτες. Ο Musk έχει δηλώσει ότι λειτουργικό κόστος για την εκτόξευση ενός αστρόπλοιου θα μπορούσε να είναι μόνο ~$2 εκατομμύρια (κυρίως για το προωθητικό υλικό) - απίστευτα χαμηλό σε σύγκριση με τους σημερινούς πυραύλους - εάν το σύστημα είναι πλήρως και γρήγορα επαναχρησιμοποιήσιμο. Θεωρητικά, ένα μόνο διαστημόπλοιο θα μπορούσε να μεταφέρει 50-100 άτομα, αποδίδοντας ένα μερικές δεκάδες χιλιάδες δολάρια ανά άτομο στο κόστος καυσίμων. Φυσικά, το κόστος ανάπτυξης (αρκετά δισεκατομμύρια δολάρια) πρέπει να ανακτηθούν, αλλά το συχνά αναφερόμενο όραμα του Μασκ είναι μια μελλοντική τιμή εισιτηρίου για τον Άρη γύρω στα $100,000 (ίσως ακόμη και $100k), ενδεχομένως < $500k στα πρώτα χρόνια . Πρότεινε ότι αυτό θα ήταν αρκετά χαμηλό ώστε "οι περισσότεροι άνθρωποι στις προηγμένες οικονομίες θα μπορούσαν να πουλήσουν το σπίτι τους στη Γη και να μετακομίσουν στον Άρη αν το ήθελαν" . Το 2017, ο Musk εκτίμησε μια αρχική τιμή εισιτηρίου περίπου $200k ανά άτομο, πέφτοντας σε ~$100k καθώς βελτιώνεται η κλίμακα . Τα στοιχεία αυτά είναι φιλόδοξο - κανένα εισιτήριο δεν είναι πραγματικά προς πώληση - αλλά δείχνουν τον στόχο της SpaceX: τάξεις μεγέθους φθηνότερα από τα παραδοσιακά προγράμματα. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι τα πρώτα ταξίδια στον Άρη (αν, ας πούμε, μόνο δώδεκα μηχανικοί πετάξουν σε μια δοκιμαστική αποστολή) δεν θα πωλούνται εμπορικά και θα κοστίζουν ουσιαστικά εκατοντάδες εκατομμύρια στην SpaceX, αλλά καθώς το σύστημα ωριμάζει, το οριακό κόστος ανά επιπλέον επιβάτη θα μπορούσε να πλησιάσει τον στόχο του Musk.

- Χρηματοδότηση και επιχειρηματικό μοντέλο: Σε αντίθεση με τη NASA, η SpaceX πρέπει να εξετάσει την οικονομική βιωσιμότητα. Η ανάπτυξη του Starship (εκτιμώμενη $5-10 δισεκατομμύρια συνολικά) χρηματοδοτείται ιδιωτικά από τη SpaceX - μέσω των εσόδων από εκτοξεύσεις και των μαζικών επενδύσεων στο δορυφορικό της πρόγραμμα Starlink (το οποίο ο Musk έχει δηλώσει ότι χρηματοδοτεί εν μέρει τις φιλοδοξίες του για τον Άρη). Η SpaceX κέρδισε επίσης ένα Σύμβαση $2,9 δισεκατομμυρίων της NASA να χρησιμοποιήσει το Starship ως σεληνιακό σκάφος προσεδάφισης, παρέχοντας μια εισροή μετρητών . Στο μέλλον, η SpaceX οραματίζεται έσοδα από τα ίδια τα ταξίδια στον Άρη: πώληση θέσεων ή ακόμη και ολόκληρων πτήσεων του Starship στους πελάτες. Οι αρχικοί πελάτες θα μπορούσαν να είναι NASA (αγορά μεταφορικών μέσων για τους αστροναύτες της) ή διαστημικοί τουρίστες. Για παράδειγμα, ένα ταξίδι χρηματοδοτούμενο από δισεκατομμυριούχους (αναλογία με το dearMoon για τον Άρη) θα μπορούσε να χρηματοδοτήσει μια πρώιμη επανδρωμένη αποστολή. Σε διάστημα 10+ ετών, αν το Starship επιτύχει πτήσεις ρουτίνας, η SpaceX θα μπορούσε να υιοθετήσει ένα μοντέλο αεροπορικής εταιρείας: πολλές πτήσεις ετησίως, τιμές εισιτηρίων υψηλές αρχικά (εκατομμύρια) αλλά μειούμενες προς την εξαψήφια περιοχή καθώς αυξάνεται ο όγκος και ο ανταγωνισμός. Ο Μασκ διατύπωσε ακόμη και την ιδέα δωρεάν εισιτήρια μετ' επιστροφής (πληρώνετε για να πάτε στον Άρη, αλλά η επιστροφή στη Γη είναι δωρεάν) , για να ενθαρρύνετε τη μετανάστευση, διασφαλίζοντας παράλληλα ότι κανείς δεν θα παγιδευτεί για λόγους κόστους. Το γενικότερο οικονομικό στοίχημα είναι ότι το δραματικά χαμηλότερο κόστος εκτόξευσης θα ξεκλειδώσει αρκετή ζήτηση (από ερευνητές, τυχοδιώκτες, μετανάστες και οργανισμούς) ώστε τα ταξίδια στον Άρη να καταστούν βιώσιμος εμπορικός κλάδος μακροπρόθεσμα.

- Τεχνολογικές και υλικοτεχνικές προκλήσεις: Το σχέδιο της SpaceX εξαρτάται από διάφορες μη αποδεδειγμένες τεχνολογίες που θα καρποφορήσουν: ταχεία επαναχρησιμοποίηση, τροχιακός ανεφοδιασμός και υποστήριξη ζωής για μεγάλη διάρκεια. Η γιγαντιαία ανοξείδωτη κατασκευή του Starship πρέπει να επιβιώσει από πολλαπλές επανεισόδους (Γη και Άρης), και ανεφοδιασμός του αστρόπλοιου με καύσιμα σε γήινη τροχιά - μια κρίσιμη πτυχή για τη μεταφορά αρκετής μάζας στον Άρη - πρέπει να αποδειχθεί. Επιπλέον, η ασφαλής μεταφορά 100 επιβατών στο βαθύ διάστημα απαιτεί ισχυρή υποστήριξη ζωής, θωράκιση από την ακτινοβολία και ίσως τεχνητή βαρύτητα (το Starship δεν παρέχει βαρύτητα, οπότε απαιτείται μετριασμός των επιπτώσεων των 0g στην υγεία για ένα ταξίδι 6 μηνών). Αυτά είναι μη τετριμμένες προκλήσεις πάνω στο οποίο εργάζεται ενεργά η SpaceX, αλλά θα προσθέσει κόστος ανάπτυξης και πολυπλοκότητα. Ένας άλλος παράγοντας κόστους είναι η ανάγκη για Υποδομή του Άρη: Η SpaceX σχεδιάζει τα πρώτα διαστημόπλοια που θα μεταφέρουν εξοπλισμό για την παραγωγή καυσίμων στον Άρη (μέσω επιτόπια αξιοποίηση των πόρων, παραγωγή προωθητικού καυσίμου μεθανίου/οξυγόνου από αρειανό νερό και CO₂). Ενώ έτσι αποφεύγεται η αποστολή καυσίμων επιστροφής από τη Γη, απαιτείται αξιόπιστη τεχνολογία ISRU στον Άρη - ένα εμπόδιο υλικοτεχνικής υποδομής που, αν καθυστερήσει, θα μπορούσε να παρατείνει την παραμονή περιουσιακών στοιχείων ή ανθρώπων στον Άρη (αυξάνοντας το κόστος της αποστολής). Παρά τις προκλήσεις αυτές, το ιστορικό της SpaceX με την επαναχρησιμοποίηση των πυραύλων Falcon και τους γρήγορους κύκλους ανάπτυξης της προσδίδει κάποια εμπιστοσύνη. Το αξιοπιστία του Starship για ανθρώπινη ζωή δεν έχει ακόμη αποδειχθεί- η SpaceX θα πραγματοποιήσει πιθανότατα πολυάριθμες πτήσεις φορτίου/δοκιμών προτού επιβιβάσει ανθρώπους, για να διασφαλίσει ότι η ασφάλεια είναι αποδεκτή. Σκοπιμότητα να φτάσουμε στον Άρη την επόμενη δεκαετία εξαρτάται από την υπέρβαση αυτών των εμποδίων. Εάν τα καταφέρει, η SpaceX θα μπορούσε να υποβαθμίσει δραστικά το κόστος όλων των άλλων επιλογών, καθιστώντας την το πιο οικονομικό (αν και ακόμη πειραματικό) μέσα μεταφοράς ανθρώπων στον Άρη μέχρι τη δεκαετία του 2030.

Blue Origin & άλλα ιδιωτικά εγχειρήματα

Η Blue Origin, η διαστημική εταιρεία που ίδρυσε ο Jeff Bezos, είναι ένας άλλος εμπορικός παίκτης που αναφέρεται συχνά μαζί με τη SpaceX. Ωστόσο, Η Blue Origin δεν έχει ανακοινώσει δημοσίως λεπτομερή σχέδια αποστολής ανθρώπων στον Άρη για τα επόμενα 10 χρόνια - η εστίασή της εστιάζεται κυρίως στη Σελήνη και την τροχιά γύρω από τη Γη στο εγγύς μέλλον. Η Blue Origin αναπτύσσει το Νέα Γκλεν πύραυλο βαρέων φορτίων (αναμενόμενη παρθενική εκτόξευση στα μέσα της δεκαετίας του 2020) , ο οποίος θα μπορούσε δυνητικά να στείλει βαριά φορτία προς τον Άρη, αλλά με πλήρωμα Η μεταφορά στον Άρη δεν περιλαμβάνεται ακόμη στον οδικό χάρτη της. Αντίθετα, το μεγάλο έργο της Blue Origin είναι το Μπλε Φεγγάρι για τη Σελήνη (με μια επανδρωμένη σεληνιακή προσεδάφιση που προγραμματίζεται γύρω στο 2029 στο πλαίσιο του προγράμματος Artemis της NASA) . Τούτου λεχθέντος, η Blue Origin μακροπρόθεσμο όραμα είναι εκατομμύρια άνθρωποι να ζουν και να εργάζονται στο διάστημα, οπότε ο Άρης είναι σίγουρα μέσα στους φιλόδοξους στόχους της. Οποιοδήποτε εγχείρημα της Blue στον Άρη θα αξιοποιούσε τους επαναχρησιμοποιήσιμους πυραύλους και την εμπειρία της στη σεληνιακή προσεδάφιση, αλλά πιθανώς πέραν του 10ετούς ορίζοντα.

- Χρονοδιάγραμμα & σχέδια: Στο χρονικό διάστημα 2025-2035, η Blue Origin θα δοκιμάσει τον New Glenn (έναν επαναχρησιμοποιήσιμο πύραυλο για τροχιά) και θα πραγματοποιήσει σεληνιακές αποστολές. Μια μεταφορά στον Άρη από την Blue Origin πριν από το 2035 θα ήταν άκρως κερδοσκοπικό. Η εταιρεία θα μπορούσε να συνεισφέρει τεχνολογία στις προσπάθειες της NASA ή άλλων εταίρων για τον Άρη (για παράδειγμα, οι κινητήρες ή τα σχέδια της Blue για την προσεδάφιση θα μπορούσαν να προσαρμοστούν για τον Άρη). Η Boeing και η Lockheed Martin, παραδοσιακοί γίγαντες της αεροδιαστημικής, επίσης δεν έχουν ανεξάρτητα προγράμματα μεταφοράς στον Άρη εκτός από τη συνεργασία με τη NASA (η Boeing κατασκευάζει το SLS- η Lockheed κατασκευάζει το Orion και έχει προτείνει το Κατασκήνωση βάσης του Άρη έννοια του τροχιακού σταθμού για τη NASA) . Οι έννοιες αυτές παραμένουν εννοιολογική χωρίς ειδική χρηματοδότηση. Μια άλλη αξιοσημείωτη ιδιωτική ιδέα ήταν Mars One, μια ολλανδική μη κερδοσκοπική οργάνωση που στη δεκαετία του 2010 πρότεινε ταξίδια χωρίς επιστροφή στον Άρη, τα οποία χρηματοδοτούνταν από ένα τηλεοπτικό ριάλιτι. Το Mars One εκτιμάται $6 δισεκατομμύρια για την αποστολή των πρώτων 4 ατόμων και $4 δισεκατομμύρια για κάθε επόμενο πλήρωμα , που σημαίνει ~$1,5B ανά επιβάτη για την αρχική αποστολή - πολύ φθηνότερα από την προσέγγιση της NASA, αλλά και πάλι εξαιρετικά υψηλά και βασισμένα σε πολλές αναπόδεικτες υποθέσεις. Τελικά, το Mars One απέτυχε να εξασφαλίσει χρηματοδότηση και κήρυξε πτώχευση, υπογραμμίζοντας τη δυσκολία χρηματοδότησης τέτοιων εγχειρημάτων αποκλειστικά μέσω ιδιωτικών επενδύσεων και δικαιωμάτων των μέσων ενημέρωσης.

- Κόστος και χρηματοδότηση: Δεδομένου ότι η Blue Origin δεν έχει υποβάλει σχέδιο για τον Άρη, δεν υπάρχουν επίσημα στοιχεία κόστους ή τιμές εισιτηρίων από αυτήν. Οποιαδήποτε πρόβλεψη θα ήταν κερδοσκοπική. Η Blue Origin υποστηρίζεται από την περιουσία του Bezos (επενδύει προσωπικά ~$1 δισεκατομμύριο ετησίως από τις πωλήσεις μετοχών της Amazon στην εταιρεία) και έχει αρχίσει να κερδίζει έσοδα από τον υποτροχιακό τουρισμό (τα εισιτήρια για τις υποτροχιακές πτήσεις New Shepard φέρεται να κοστίζουν $250k-$500k+ η καθεμία στις πρώτες της πτήσεις) και τις επερχόμενες εκτοξεύσεις δορυφόρων. Εάν η Blue επιδιώξει τη μεταφορά στον Άρη, θα μπορούσε ενδεχομένως να χρηματοδοτήσει την ανάπτυξη με παρόμοιο τρόπο όπως η SpaceX - μέσω εσωτερικών επενδύσεων και διεκδικώντας συμβόλαια της NASA. (Για παράδειγμα, η Blue Origin έχασε από τη SpaceX το πρώτο συμβόλαιο για τη σεληνιακή προσεδάφιση Artemis, αλλά κέρδισε ένα δεύτερο συμβόλαιο το 2023 αξίας $3,4 δισεκατομμυρίων για προσεδάφιση στη Σελήνη το 2029). Η φιλοσοφία της Blue Origin σταδιακή, σταδιακή ανάπτυξη ("Gradatim Ferociter") σημαίνει ότι πιθανότατα θα ασχοληθεί με τον Άρη μόνο αφού κατακτήσει τις πτήσεις ανθρώπων σε τροχιά και σελήνη. Μακροπρόθεσμα, αν η Blue Origin κατασκεύαζε ένα επαναχρησιμοποιήσιμο όχημα για τον Άρη, η μοντέλο τιμολόγησης θα μπορούσε να μοιάζει με της SpaceX (εισιτήρια που πωλούνται σε πλούσιους τυχοδιώκτες ή υπηρεσίες μεταφοράς για τη NASA), αλλά σε αυτό το στάδιο η τιμολόγηση αυτή είναι καθαρά εικασία.

- Σκοπιμότητα & Προκλήσεις: Για οποιονδήποτε νεοεισερχόμενο ιδιώτη (είτε πρόκειται για την Blue Origin είτε για άλλον) που θα αναλάβει μια ανθρώπινη αποστολή στον Άρη, η τα εμπόδια είναι παρόμοια με τα εμπόδια της SpaceX: ικανότητα εκτόξευσης βαρέων οχημάτων, ανεφοδιασμός ή συναρμολόγηση στο διάστημα, προηγμένη υποστήριξη ζωής και τεράστια δέσμευση χρηματοδότησης. Ο πύραυλος New Glenn της Blue Origin θα είναι μεγάλος, αλλά πιθανότατα όχι τόσο μεγάλος όσο το Starship σε ωφέλιμο φορτίο- θα μπορούσαν να χρειαστούν πολλαπλές εκτοξεύσεις New Glenn για τη συναρμολόγηση μιας αποστολής στον Άρη σε τροχιά, αυξάνοντας το κόστος και την πολυπλοκότητα. Χωρίς πλήρη επαναχρησιμοποίηση, το κόστος ανά αποστολή θα παραμείνει υψηλό (το πρώτο στάδιο του New Glenn είναι επαναχρησιμοποιήσιμο, αλλά το δεύτερο στάδιο είναι προς το παρόν αναλώσιμο). Η αξιοπιστία των συστημάτων του Blue θα πρέπει να αποδειχθεί σταδιακά (είχαν αρκετές επιτυχείς υποτροχιακές πτήσεις πληρώματος, αλλά όχι ακόμη πτήσεις σε τροχιά). Συνοπτικά, άλλες ιδιωτικές επιχειρήσεις δεν έχουν συγκεκριμένο χρονοδιάγραμμα για τον Άρη για την επόμενη δεκαετία, και ενώ μπορεί τελικά να προσφέρουν εναλλακτικές επιλογές μεταφοράς, Η SpaceX παραμένει ο κύριος εμπορικός υποψήφιος για την πρώιμη μεταφορά ανθρώπων στον Άρη, λόγω του πλεονεκτήματός της στις σχετικές τεχνολογίες.

Διεθνή σχέδια: Κίνα και άλλα

Πέρα από τις προσπάθειες των ΗΠΑ, Κίνα σχεδιάζει ενεργά την ανθρώπινη εξερεύνηση του Άρη. Το 2021, η Κίνα ανακοίνωσε έναν οδικό χάρτη για την εκτόξευση του πρώτου της επανδρωμένη αποστολή στον Άρη το 2033, με επόμενες αποστολές το 2035, το 2037, το 2041 και μετά. Αυτό το φιλόδοξο πρόγραμμα αποτελεί μέρος ενός μακροπρόθεσμου οράματος για την οικοδόμηση μιας μόνιμα κατοικημένη βάση στον Άρη και να χρησιμοποιούν τους πόρους του Άρη. Η προσέγγιση της Κίνας είναι κυβερνητική μέσω της Εθνικής Διαστημικής Διοίκησης της Κίνας (CNSA) και των σχετικών κρατικών εργολάβων. Έχοντας προσεδαφίσει με επιτυχία ρομπότ στον Άρη (η αποστολή Tianwen-1 με το ρόβερ Zhurong το 2021), η Κίνα αναπτύσσει τώρα το βαρύ ανυψωτικό Μακρύς Μάρτιος 9 πύραυλο και ενδεχομένως πυρηνική πρόωση για να καταστεί δυνατή η μεταφορά πληρώματος στον Άρη . Μια αποστολή επιστροφής δειγμάτων στον Άρη (ρομποτική) προγραμματίζεται γύρω στο 2030 για την πρόβα ορισμένων από τις απαιτούμενες τεχνολογίες.

- Κόστος και χρηματοδότηση: Λεπτομερείς εκτιμήσεις κόστους για το πρόγραμμα της Κίνας για τον Άρη δεν είναι διαθέσιμες στο κοινό. Ωστόσο, ως κρατική προσπάθεια, η χρηματοδότηση θα προέρχεται από τους κρατικούς προϋπολογισμούς, δικαιολογούμενη από στρατηγικά κίνητρα και κίνητρα γοήτρου. Το διαστημικό πρόγραμμα της Κίνας είναι γνωστό για το σχετικά χαμηλότερο κόστος σε σχέση με αυτό της NASA σε ορισμένους τομείς (λόγω του χαμηλότερου εργατικού κόστους και του εξορθολογισμού της λήψης αποφάσεων), αλλά μια προσπάθεια επανδρωμένου Άρη θα εξακολουθεί να είναι εξαιρετικά δαπανηρή (πιθανότατα δεκάδες δισεκατομμύρια δολάρια κατά τη διάρκεια του προγράμματος, αν όχι περισσότερο). Δεδομένου ότι η Κίνα δεν σχεδιάζει επί του παρόντος να πουλήσει "εισιτήρια" σε πολίτες, δεν υπάρχει άμεσο κόστος ανά θέση - ολόκληρο το κόστος της αποστολής βαρύνει την κυβέρνηση. Όσον αφορά την οικονομική βιωσιμότητα, η Κίνα θεωρεί τις επανδρωμένες αποστολές στον Άρη ως επενδύσεις στην τεχνολογική υπεροχή και το εθνικό κύρος και όχι ως κέρδος. Αυτό σημαίνει ότι όσο η κεντρική κυβέρνηση δίνει προτεραιότητα στο έργο, η χρηματοδότηση μπορεί να διατηρηθεί. (Αξίζει να σημειωθεί ότι το πρόγραμμα επανδρωμένων αποστολών της Κίνας στη Σελήνη και οι επερχόμενες μονάδες του διαστημικού σταθμού υποδηλώνουν μια ισχυρή δέσμευση για τις επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις).

- Τεχνολογία & Χρονοδιάγραμμα: Το χρονοδιάγραμμα της Κίνας 2033 για την πρώτη ανθρώπινη προσγείωση είναι πολύ επιθετικό - περίπου παράλληλα με το προσωρινό χρονοδιάγραμμα της NASA - και θα απαιτήσει την ταχεία ανάπτυξη πολλαπλών νέων τεχνολογιών. Οι βασικές ανάγκες περιλαμβάνουν έναν υπερβαρέο πύραυλο συγκρίσιμο με τον SLS/Starship, υποστήριξη ζωής για μακρόχρονες αποστολές (οι ανθρώπινες διαστημικές πτήσεις της Κίνας μέχρι στιγμής βρίσκονταν σε χαμηλή γήινη τροχιά για ημέρες ή μήνες) και λύσεις για την ασφαλή προσγείωση και επιστροφή στον Άρη. Η Κίνα ερευνά πυρηνική θερμική πρόωση για να συντομεύσει τους χρόνους διέλευσης (ενδεχομένως μειώνοντας τα ταξίδια σε μερικούς μήνες) , γεγονός που θα μπορούσε να μειώσει ορισμένα κόστη (λιγότερα αναλώσιμα, λιγότερη έκθεση σε ακτινοβολία), αλλά αυτή η τεχνολογία μπορεί να μην είναι έτοιμη μέχρι τη δεκαετία του 2030. Η αξιοπιστία των κινεζικών φορέων εκτόξευσης είναι υψηλή για τους υπάρχοντες πυραύλους Long March, αλλά οι νέοι μεγα-πύραυλοι και τα επανδρωμένα συστήματα για το βαθύ διάστημα δεν θα είναι αρχικά δοκιμασμένα. Γίνεται επίσης λόγος για διεθνής συνεργασία: Η Κίνα έχει προσκαλέσει διεθνείς εταίρους (και δεδομένων των διαστημικών φιλοδοξιών της Ρωσίας και της σημερινής απομόνωσης από τις ΗΠΑ/Ευρώπη, μια Συνεργασία Κίνας-Ρωσίας στον Άρη θα μπορούσαν να προκύψουν, μοιράζοντας το κόστος και την τεχνογνωσία). Συνολικά, το σχέδιο της Κίνας για τον Άρη φαίνεται εφικτό δεδομένων των πόρων της χώρας και του ιστορικού της στην επίτευξη φιλόδοξων διαστημικών στόχων (διαστημικός σταθμός, προσεδάφιση στη σεληνιακή πλευρά κ.λπ.), αλλά το χρονοδιάγραμμα μπορεί να αντιμετωπίσει καθυστερήσεις. Εάν επιτευχθεί, θα προσφέρει ένα εναλλακτικό σύστημα μεταφοράς ανθρώπων στον Άρη (με κρατική εκμετάλλευση, όχι ανοιχτό σε ιδιώτες επιβάτες), και ενδεχομένως με χαμηλότερο κόστος από την προσέγγιση της NASA (αν και απέχει ακόμη πολύ από το χαμηλό κόστος που ελπίζει η SpaceX).

- Άλλες εθνικές προσπάθειες: Άλλοι διαστημικοί οργανισμοί (η ESA της Ευρώπης, η Roscosmos της Ρωσίας, η ISRO της Ινδίας κ.λπ.) δεν έχουν προς το παρόν ανεξάρτητα προγράμματα για τον άνθρωπο-Άρη που έχουν προγραμματιστεί για τη δεκαετία του 2020 ή τις αρχές της δεκαετίας του 2030, κυρίως λόγω του τεράστιου κόστους. Ευρώπη συνεισφέρει τεχνολογία στα σχέδια της NASA (π.χ. εξαρτήματα για το Orion και το Gateway) και μπορεί να στείλει Ευρωπαίους αστροναύτες σε μια αποστολή στον Άρη υπό την ηγεσία της NASA, αλλά δεν διαθέτει αυτόνομο όχημα για τον Άρη. Ρωσία έχει περιοδικά δηλώσει ενδιαφέρον για τον Άρη (και έχει στα χαρτιά έννοιες για ενδιαιτήματα στο βαθύ διάστημα και πυρηνική πρόωση), αλλά οι περιορισμοί του προϋπολογισμού και γεωπολιτικοί παράγοντες καθιστούν απίθανη μια αποστολή ανθρώπου στον Άρη υπό ρωσική ηγεσία την επόμενη δεκαετία. Ινδία, Ιαπωνία, ΗΑΕ και άλλοι επικεντρώνονται προς το παρόν στη ρομποτική εξερεύνηση του Άρη. Το ΗΝΩΜΈΝΑ ΑΡΑΒΙΚΆ ΕΜΙΡΆΤΑ, για παράδειγμα, έχει ένα πολύ μακροπρόθεσμο όραμα για μια πόλη στον Άρη μέχρι το 2117, αλλά δεν έχει σχέδια για την εκτόξευση ανθρώπων στο εγγύς μέλλον. Συνοψίζοντας, οποιαδήποτε μη αμερικανική, μη κινεζική μεταφορά ανθρώπων στον Άρη τα επόμενα 10 χρόνια θα είναι σχεδόν σίγουρα σε συνεργασία - π.χ. ξένοι αστροναύτες που θα κάνουν οτοστόπ σε αποστολές της NASA ή της SpaceX - παρά ένα ξεχωριστό σύστημα μεταφοράς για να συγκριθεί.

Συγκριτική ανάλυση των επιλογών μεταφοράς Mars

Ο παρακάτω πίνακας συνοψίζει τους βασικούς φορείς και τα σχέδια για την ανθρώπινη μεταφορά στον Άρη, συγκρίνοντας τις χρονοδιαγράμματα, εκτιμήσεις κόστους ανά άτομο και μοντέλα χρηματοδότησης:

Πρόγραμμα / Όχημα	Διοργανωτής	Πρώτος ανθρώπινος στόχος στον Άρη	Est. Κόστος ανά επιβάτη	Μοντέλο χρηματοδότησης & τιμολόγησης
NASA (SLS/Orion και εταίροι)	Κυβέρνηση των ΗΠΑ (NASA)	~2035 (αποστολή μετ' επιστροφής)	Δεν υπάρχουν εισιτήρια; κόστος αποστολής ≈ $500+ δισεκατομμύρια συνολικά (δισεκατομμύρια ανά αστροναύτη)	Χρηματοδοτούμενο από την κυβέρνηση (φορολογούμενος). Δεν υπάρχει άμεση τιμή ανά θέση- το κόστος δικαιολογείται από την επιστήμη/το εθνικό συμφέρον. Εξαιρετικά υψηλό κόστος ανάπτυξης και λειτουργίας, χαμηλός ρυθμός πτήσεων.
Διαστημόπλοιο SpaceX	SpaceX (ιδιωτικό)	~2028-2030 (αισιόδοξο)	$100k-$500k (φιλόδοξο μελλοντικό εισιτήριο) . Αρχικές πτήσεις αποτελεσματικά δαπανηρή (εκατοντάδες $M για δοκιμαστική αποστολή- δεν υπάρχει ακόμη δημόσια πώληση εισιτηρίων). Το μακροπρόθεσμο οριακό κόστος θα μπορούσε να είναι <$100k με πλήρη επαναχρησιμοποίηση ( ~$2M/εκκίνηση για 100 άτομα ).	Ανάπτυξη με ιδιωτική χρηματοδότηση (SpaceX/Elon Musk, καθώς και συμβάσεις με τη NASA). Σχεδιάζει να πουλήσει καθίσματα σε οργανισμούς και ιδιώτες. Βασίζεται σε μεγάλο όγκο και επαναχρησιμοποίηση για να βγάλει χρήματα- οι πρώτες αποστολές μπορεί να χρηματοδοτηθούν από επενδυτές ή χορηγούς μέχρι να γίνουν βιώσιμες οι πωλήσεις εισιτηρίων.
Blue Origin (όχημα για τον Άρη που προέρχεται από το New Glenn) [κερδοσκοπικό]	Blue Origin (ιδιωτική)	Δεν υπάρχει ρητό σχέδιο (πιθανόν μετά το 2035)	N/A - Δεν έχει ανακοινωθεί η τιμολόγηση της μεταφοράς Mars. Πιθανό κόστος υψηλό χωρίς πλήρη επαναχρησιμοποίηση (το New Glenn δαπανά το δεύτερο στάδιο). Θα μπορούσε να επιδιωχθεί ανταγωνιστική τιμολόγηση εάν επιτευχθεί επαναχρησιμοποίηση.	Χρηματοδότηση από δισεκατομμυριούχους (Jeff Bezos) και κυβερνητικές συμβάσεις. Πιθανώς θα επιδιώξει την υποστήριξη της NASA. Το μοντέλο τιμολόγησης δεν έχει αποφασιστεί- πιθανώς παρόμοιο με αυτό της SpaceX (πώληση υπηρεσιών μεταφοράς) εάν αναπτυχθεί όχημα για τον Άρη.
Αποστολή της Κίνας στον Άρη	CNSA (κυβέρνηση της Κίνας)	2033 πρώτη προσγείωση (με πλήρωμα)	N/A (κυβερνητική αποστολή). Συνολικό κόστος του προγράμματος που δεν έχει αποκαλυφθεί- αναμένεται δεκάδες δισεκατομμύρια. Κόστος ανά αστροναύτη που δεν διατίθεται στο εμπόριο (κρατικά χρηματοδοτούμενο πλήρωμα).	Χρηματοδοτείται από το κράτος ως εθνικό πρόγραμμα. Δεν υπάρχουν εμπορικά εισιτήρια. Η οικονομία κλίμακας δεν αποτελεί πρωταρχικό παράγοντα- θα δαπανά ό,τι χρειάζεται για την επίτευξη των στόχων της αποστολής. Ενδεχομένως χαμηλότερο κόστος κατασκευής από τις ΗΠΑ, αλλά υψηλή συνολική επένδυση.
Mars One [defunct]	Mars One (ιδιωτικό)	~2026 (μονόδρομος) (ποτέ δεν το συνειδητοποίησα)	$1,5 δισεκατομμύρια ανά άτομο (μονόδρομος) - $6B για τα πρώτα 4 άτομα . Παρακολούθηση $4B ανά 4 (~$1B το καθένα).	Προγραμματισμένη χρηματοδότηση ριάλιτι-τηλεόρασης (απέτυχε). Δεν υπήρχε βιώσιμη χρηματοδότηση- το κόστος ήταν κερδοσκοπικό. Αποδείχθηκε η δυσκολία αμιγώς ιδιωτικής χρηματοδότησης σε τέτοια κλίμακα.

Πίνακας: Σύγκριση των κυριότερων σχεδίων μεταφοράς ανθρώπων στον Άρη, συμπεριλαμβανομένων των αναμενόμενων χρονοδιαγραμμάτων τους, του χονδρικού κόστους ανά άτομο ή των τιμών των εισιτηρίων (όπου υπάρχουν) και του τρόπου χρηματοδότησής τους. (Σημείωση: Το σενάριο της Blue Origin για τον Άρη είναι υποθετικό, καθώς η εταιρεία δεν έχει ανακοινώσει ακόμη ένα πρόγραμμα επανδρωμένου Άρη- η καταχώρηση της περιλαμβάνεται για λόγους σύγκρισης, δεδομένης της εξέχουσας σημασίας της στις επανδρωμένες διαστημικές πτήσεις. Ομοίως, το Mars One παρουσιάζεται ως παράδειγμα ενός δημοσιοποιημένου ιδιωτικού σχεδίου, αν και δεν είναι πλέον ενεργό).

Όπως δείχνει ο πίνακας, Το διαστημόπλοιο της SpaceX ξεχωρίζει για το ριζικά χαμηλότερους στόχους κόστους ανά επιβάτη, με πλήρη επαναχρησιμοποίηση και υψηλή χωρητικότητα. Εάν το Starship επιτύχει, θα μπορούσε να μειώσει την τιμή ενός ταξιδιού στον Άρη σε ένα εύρος που, αν και εξακολουθεί να είναι ακριβό, θα είναι προσιτό στις κυβερνήσεις και ακόμη και σε ιδιώτες (εκατοντάδες χιλιάδες δολάρια, παρόμοιο με το κόστος ενός σπιτιού). Αντίθετα, οι κυβερνητικές αποστολές της NASA και της Κίνας, τουλάχιστον αρχικά, θα να μην πωλούν καθόλου θέσεις - πρόκειται για εξερευνητικές αποστολές με επιλεγμένα πληρώματα αστροναυτών, με έμμεσο κόστος ανά άτομο εκατοντάδων εκατομμυρίων ή δισεκατομμυρίων όταν οι προϋπολογισμοί των προγραμμάτων κατανέμονται. Αξιοπιστία και ασφάλεια είναι επίσης πιθανό να διαφέρουν: Ενώ η SpaceX μπορεί να δεχτεί αρχικά υψηλότερο κίνδυνο προκειμένου να επαναλάβει γρήγορα και να μειώσει το κόστος (στοχεύοντας τελικά σε ασφάλεια όπως αυτή των αεροσκαφών μέσω της μαζικής εμπειρίας πτήσεων). Οι πρώτες επανδρωμένες αποστολές στον Άρη -είτε από τη NASA είτε από τη SpaceX- θα ενέχουν εγγενώς σημαντικό κίνδυνο, απλώς και μόνο επειδή κανένας άνθρωπος δεν έχει κάνει ποτέ πριν το ταξίδι αυτό.

Βασικοί παράγοντες που επηρεάζουν το κόστος και τη σκοπιμότητα

Αρκετά τεχνολογικοί και υλικοτεχνικοί παράγοντες θα επηρεάσει σε μεγάλο βαθμό το κόστος της ανθρώπινης μεταφοράς στον Άρη σε όλα αυτά τα σχέδια:

- Επαναχρησιμοποίηση έναντι αναλωσιμότητας: Τα επαναχρησιμοποιήσιμα οχήματα (όπως το Starship, και ενδεχομένως μελλοντικά συστήματα άλλων) κατανέμουν το τεράστιο κόστος ανάπτυξης σε πολλές πτήσεις και εξαλείφουν την ανάγκη ανακατασκευής ενός νέου πυραύλου για κάθε αποστολή. Αυτό είναι το ακρογωνιαίος λίθος της στρατηγικής χαμηλού κόστους της SpaceX. Αντίθετα, το SLS της NASA είναι σήμερα μιας χρήσης - κάθε πύραυλος $4B πετιέται - γεγονός που οδηγεί το κόστος ανά αποστολή στα ύψη. Η επίτευξη της δυνατότητας επαναχρησιμοποίησης (ιδίως των μεγάλων προωθητήρων και των διαστημοπλοίων) είναι τεχνικά δύσκολη αλλά προσφέρει τεράστια εξοικονόμηση κόστους αν είναι επιτυχής. Πρόκειται για έναν συμβιβασμό: τα επαναχρησιμοποιήσιμα συστήματα μπορεί να είναι λιγότερο αποδεδειγμένο στην αρχή (χρειάζονται πολλές δοκιμαστικές πτήσεις για να διαπιστωθεί η αξιοπιστία), αλλά υπόσχονται χαμηλότερο μακροπρόθεσμο κόστος.

- Μάζα εκτόξευσης και συναρμολόγηση/επανεφοδιασμός σε τροχιά: Η επίτευξη του Άρη με ένα διαστημόπλοιο με ανθρώπινες ικανότητες απαιτεί είτε έναν πολύ μεγάλο πύραυλο είτε πολλαπλές μεσαίες εκτοξεύσεις. Το σχέδιο της NASA θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει πολλαπλές εκτοξεύσεις SLS για να συναρμολογήσει ένα όχημα για τον Άρη ή να στείλει φορτίο μπροστά, ενώ η SpaceX θα ανεφοδιάσει το Starship σε γήινη τροχιά για να στείλει ένα πλήρως φορτωμένο σκάφος. Ο τροχιακός ανεφοδιασμός και η συναρμολόγηση προσθέτουν πολυπλοκότητα και πιθανά σημεία αστοχίας, αλλά μπορούν να μειώσουν το μέγεθος (και το κόστος) των απαιτούμενων πυραύλων. Ωστόσο, η δημιουργία αποθηκών καυσίμων ή η πραγματοποίηση πολλαπλών εκτοξεύσεων ανά αποστολή θα μπορούσε να προσθέσει λειτουργικό κόστος εάν δεν εξορθολογιστεί. Η δυνατότητα μεταφοράς περισσότερα άτομα ανά εκτόξευση επηρεάζει επίσης το κόστος ανά άτομο: Η SpaceX τοποθετώντας 100 άτομα σε ένα όχημα μειώνει δραστικά το κόστος ανά άτομο (αλλά αυξάνει επίσης το κόστος μιας εκτόξευσης). Η μέθοδος της NASA μπορεί να στείλει <10 αστροναύτες κάθε φορά, πράγμα που σημαίνει ότι όλο το κόστος εκτόξευσης κατανέμεται σε λιγότερους ανθρώπους.

- Υποστήριξη ζωής και διάρκεια αποστολής: Οι άνθρωποι που θα ταξιδέψουν στον Άρη θα χρειαστούν τροφή, νερό, αέρα και προστασία για ένα ταξίδι που θα διαρκέσει περίπου 6-9 μήνες για κάθε διαδρομή, συν το χρόνο στον Άρη. Τα συστήματα υποστήριξης της ζωής πρέπει να είναι εξαιρετικά αξιόπιστα και πιθανότατα αναγεννητικά (ανακύκλωση του αέρα και του νερού) - η ανάπτυξή τους είναι δαπανηρή (μια εκτίμηση της NASA ανέβασε το κόστος μόνο της υποστήριξης της ζωής για μια αποστολή στον Άρη σε $2+ δισεκατομμύριο ). Εάν η προηγμένη πρόωση (π.χ. πυρηνική θερμική) θα μπορούσε να μειώσει το χρόνο ταξιδιού σε μερικούς μήνες , θα μειώσει τα απαιτούμενα αναλώσιμα (και την έκθεση σε επιβλαβή ακτινοβολία), μειώνοντας ενδεχομένως κάποιο κόστος, αλλά η πρόωση αυτή μπορεί να μην είναι έτοιμη για τις αρχικές αποστολές. Η μεγαλύτερη παραμονή στον Άρη (η NASA προβλέπει έως και ~500 ημέρες στην επιφάνεια ) σημαίνει ότι ο οικότοπος πρέπει να είναι ανθεκτικός και ίσως μερικώς αυτάρκης (ισχύς, θωράκιση ακτινοβολίας κ.λπ.), αυξάνοντας το κόστος αλλά αποδίδοντας μεγαλύτερη επιστημονική απόδοση. Η επίλυση αυτών των προκλήσεων είναι ζωτικής σημασίας για την ασφάλεια, και η αποτελεσματική επίλυσή τους θα διαχωρίσει τα πιο αποδοτικά σχέδια από τα ακριβότερα.

- Είσοδος, κάθοδος και προσγείωση (EDL) στον Άρη: Η προσεδάφιση ανθρώπων στον Άρη είναι πολύ πιο δύσκολη από την προσεδάφιση στη Σελήνη ή την επιστροφή στη Γη. Η ατμόσφαιρα του Άρη είναι αρκετά πυκνή ώστε να παράγει έντονη θερμότητα κατά την είσοδο, αλλά πολύ αραιή για να επιβραδύνει επαρκώς ένα βαρύ διαστημόπλοιο μόνο με αλεξίπτωτα. Οι προτεινόμενες λύσεις (οπισθοπροωθητική προσγείωση, φουσκωτοί επιβραδυντές, μεγάλα συστήματα αλεξιπτώτων, ή κάποιος συνδυασμός) περιλαμβάνουν όλες νέα τεχνολογία. Η ανάπτυξη ενός σκάφους προσεδάφισης στον Άρη, το οποίο θα μπορεί να μεταφέρει με ασφάλεια μια μεγάλη κατοικία για το πλήρωμα (ίσως 20+ τόνους), αποτελεί σημαντικό παράγοντα κόστους για το σχέδιο της NASA. Το διαστημόπλοιο Starship της SpaceX έχει σχεδιαστεί για να εισέλθει στην ατμόσφαιρα του Άρη και να προσγειωθεί προωθητικά σε ένα κομμάτι, αλλά αυτός ο ελιγμός (που συχνά αποκαλείται "υπερηχητικός αλεξιπτωτιστής" λόγω του προφίλ επανεισόδου του Starship με κοιλιά) δεν έχει δοκιμαστεί στον Άρη και είναι ένα από τα πιο επικίνδυνα στοιχεία του σχεδίου τους. Οποιαδήποτε αποτυχία στο EDL θα μπορούσε να οδηγήσει σε απώλεια της αποστολής, οπότε ο πλεονασμός και οι δοκιμές είναι κρίσιμες - αλλά αυτές οι δοκιμές (που πιθανώς περιλαμβάνουν δοκιμαστικές προσγειώσεις στον Άρη χωρίς πλήρωμα) θα είναι δαπανηρές. Η ισχυρή ικανότητα EDL είναι αδιαπραγμάτευτη για τις ανθρώπινες αποστολές και η διασφάλιση της αξιόπιστης λειτουργίας της θα απαιτήσει σημαντικές επενδύσεις (είτε από τη NASA είτε από τη SpaceX είτε από την Κίνα), επηρεάζοντας το συνολικό κόστος.

- Κλίμακα δραστηριοτήτων: Το κόστος ανά άτομο θα βελτιωθεί δραματικά εάν/όταν οι μεταφορές στον Άρη μετατοπιστούν από εφάπαξ αποστολές σε ένα σταθερό πρόγραμμα με τακτικές πτήσεις. Το πρόγραμμα Απόλλων της NASA ακυρώθηκε καθώς το κόστος και η πολιτική βούληση μειώθηκαν- για να αποφευχθεί αυτό, τα μελλοντικά σχέδια για τον Άρη (ιδίως τα εμπορικά) επιδιώκουν έναν αυτοσυντηρούμενο ρυθμό. Το όραμα της SpaceX για εκατοντάδες έποικοι σε κάθε παράθυρο εκτόξευσης θα αποσβέσουν το κόστος και θα χρησιμοποιήσουν οικονομίες κλίμακας (αγορά υλικών χύμα, συνήθεις εργασίες) για να μειώσουν τις τιμές. Εάν πραγματοποιηθούν μόνο μερικές αποστολές, η καθεμία θα φέρει το βάρος του πλήρους κόστους ανάπτυξης. Έτσι, η αξιοπιστία των οχημάτων και η ζήτηση για ταξίδια στον Άρη θα καθορίσουν αν θα μπούμε σε έναν ενάρετο κύκλο συχνών πτήσεων (μειώνοντας το κόστος) ή αν θα παραμείνουμε σε μια σπάνια, πειραματική λειτουργία αποστολών (διατηρώντας το κόστος εξαιρετικά υψηλό).

Οικονομική βιωσιμότητα και προοπτικές

Στα επόμενα δέκα χρόνια, η οικονομική βιωσιμότητα της ανθρώπινης μεταφοράς στον Άρη θα δοκιμαστεί για πρώτη φορά. Κυβερνητικές αποστολές (NASA, CNSA) δεν αποσκοπούν στην επίτευξη κέρδους- η βιωσιμότητά τους μετράται με βάση την πολιτική και δημόσια υποστήριξη. Η NASA θα χρειαστεί συνεχείς αυξήσεις της χρηματοδότησης για να πετύχει τον στόχο για τον Άρη το 2030, και ενώ ο Άρης έχει ευρύ δημόσιο ενδιαφέρον, ανταγωνίζεται άλλες προτεραιότητες. Πιθανή αλλαγή του παιχνιδιού είναι αν οι εμπορικοί πάροχοι μειώνουν το φράγμα κόστους, επιτρέποντας στη NASA να αγοράζουν υπηρεσίες μεταφοράς στον Άρη αντί να αναπτύσσουν τα πάντα στο εσωτερικό της εταιρείας. Αυτό το μοντέλο εμπορικής σύμβασης (ανάλογο με το πώς η NASA αγοράζει τώρα μετακινήσεις στον ISS από τη SpaceX) θα μπορούσε να κάνει μια αποστολή στον Άρη πιο οικονομικά αποδεκτή από τους νομοθέτες, αναθέτοντας σε τρίτους μέρος του κόστους ανάπτυξης. Ο γενικός επιθεωρητής της NASA έχει προειδοποιήσει ρητά ότι η τρέχουσα πορεία κόστους (SLS/Orion με $4B ανά εκτόξευση) είναι "μη βιώσιμο" , γεγονός που πιέζει τη NASA να υιοθετήσει φθηνότερες εναλλακτικές λύσεις (όπως το Starship) ή να διακινδυνεύσει την ακύρωση του προγράμματος.

Για το ιδιωτικές εταιρείες, η οικονομική βιωσιμότητα της μεταφοράς στον Άρη είναι δύσκολη υπόθεση. Η αγορά για εισιτήρια $100k+ για τον Άρη είναι αναπόδεικτη - εξαρτάται από την υπόθεση ότι αρκετοί άνθρωποι θέλουν να πάνε και να μπορούν να το αντέξουν οικονομικά (ή ότι οι οργανισμοί θα χρηματοδοτήσουν τα ταξίδια). Κατά την περίοδο 2025-2035, οι πιθανοί πελάτες είναι οι εξής κυβερνήσεις (για έρευνα/εφύτευση σημαίας) και οι υπερπλούσιοι (για περιπέτεια ή φιλανθρωπία). Ο διαστημικός τουρισμός σε χαμηλή γήινη τροχιά και στη Σελήνη μόλις τώρα εμφανίζεται- ο Άρης θα είναι ένα άλμα πίστης επόμενου επιπέδου για κάθε πελάτη που πληρώνει, δεδομένου του υψηλότερου κόστους, της μεγαλύτερης χρονικής δέσμευσης (~2 χρόνια ταξίδι) και του υψηλότερου κινδύνου. Αυτό σημαίνει πρώιμο Οι πτήσεις στον Άρη μπορεί να είναι ζημιογόνες για τη SpaceX - περισσότερο για να αποδείξει την ιδέα παρά για να βγάλει χρήματα. Ο Elon Musk έχει αναγνωρίσει ότι η οικοδόμηση μιας πόλης στον Άρη δεν θα είναι άμεσα κερδοφόρα, αλλά είναι μια μακροπρόθεσμη προσπάθεια για το μέλλον της ανθρωπότητας (γι' αυτό και διοχετεύει κέρδη από άλλα εγχειρήματα σε αυτήν). Η Blue Origin και άλλοι θα αντιμετώπιζαν το ίδιο ζήτημα - δεν υπάρχει βραχυπρόθεσμο κέρδος στον Άρη, οπότε απαιτείται υπομονετικό, οραματικό κεφάλαιο. Το θετικό είναι ότι πολλές τεχνολογίες που αναπτύχθηκαν για τον Άρη (π.χ. υποστήριξη ζωής, ενδιαιτήματα κλειστού κυκλώματος, εκτοξευτές βαρέως τύπου) έχουν εφαρμογές για Λειτουργίες σε γήινη τροχιά και σεληνιακά έργα, οι οποίες έχουν πιο μακροπρόθεσμους πελάτες (NASA, στρατός, εταιρείες τηλεπικοινωνιών κ.λπ.). Έτσι, οι εταιρείες μπορούν αρχικά να αποσβέσουν κάποιο κόστος εξυπηρετώντας αυτές τις αγορές (όπως κάνει η SpaceX με τις εκτοξεύσεις δορυφόρων και το Starlink και η Blue Origin ελπίζει να κάνει με το New Glenn), ενώ παράλληλα προετοιμάζονται για τον Άρη.

Κοιτάζοντας μια δεκαετία μπροστά, αναμένουμε:

- SpaceX να συνεχίσει να ηγείται στη μείωση του κόστους εκτόξευσης, διεξάγοντας ενδεχομένως την πρώτη ιδιωτικά χρηματοδοτούμενη προσπάθεια προσέγγισης ή προσεδάφισης στον Άρη εάν το Starship τεθεί σε λειτουργία. Το μοντέλο τιμολόγησής τους θα εξελιχθεί - ίσως ξεκινώντας με αποστολές αστροναυτών που χρηματοδοτούνται από τη NASA (η NASA θα μπορούσε να συνάψει σύμβαση με τη SpaceX για την προσεδάφιση των αστροναυτών της στον Άρη, παρόμοια με τη σεληνιακή σύμβαση Artemis HLS) πριν από οποιαδήποτε αμιγώς τουριστικά ταξίδια. Αν οι υποσχέσεις της Starship για το κόστος επαληθευτούν, μέχρι το τέλος της δεκαετίας του 2020 η SpaceX θα μπορούσε να ανακοινώσει μια τιμή εισιτηρίου και να αρχίσει να δέχεται προκαταβολές για μελλοντικά ταξίδια στον Άρη (παρόμοια με τον τρόπο που η Virgin Galactic πωλούσε υποτροχιακά εισιτήρια χρόνια πριν).

- NASA πιθανότατα θα παραμείνει σε φάση προετοιμασίας μέχρι τη δεκαετία του 2020, δοκιμάζοντας το υλικό σε σεληνιακές αποστολές και βελτιώνοντας τα σχέδια. Το πρώτη αποστολή στον Άρη με πλήρωμα που χρηματοδοτείται από τη NASA θα μπορούσε να εγκριθεί να πετάξει στα τέλη της δεκαετίας του 2030, ενδεχομένως με μια υβριδική προσέγγιση (πλήρωμα της NASA σε μια προσσελήνωση/πλοίο στον Άρη που παρέχεται από το εμπόριο με την επίβλεψη της NASA). Το κόστος ανά αποστολή ελπίζουμε ότι θα μειωθεί αν χρησιμοποιηθούν εμπορικές συνεργασίες - π.χ. η χρήση μιας παραλλαγής του SpaceX Starship αντί της ανάπτυξης ενός ολοκαίνουργιου σκάφους προσεδάφισης στον Άρη θα μπορούσε να εξοικονομήσει δισεκατομμύρια από τη NASA. Ο οργανισμός θα συνεχίσει επίσης τις διεθνείς συνεργασίες για την κατανομή του κόστους (π.χ. συνεισφορές από την Ευρώπη, την Ιαπωνία, τον Καναδά με αντάλλαγμα θέσεις αστροναυτών).

- Κίνα θα μπορούσε να εκπλήξει τον κόσμο επιταχύνοντας το χρονοδιάγραμμά της για τον Άρη, αν διαθέσει επαρκείς πόρους - ο στόχος του 2033 είναι φιλόδοξος, αλλά ακόμη και αν ολισθαίνει στα τέλη της δεκαετίας του 2030, η Κίνα μπορεί να είναι το δεύτερο μόνο έθνος που θα στείλει ποτέ ανθρώπους στον Άρη. Το κόστος απορροφάται από τον κρατικό προϋπολογισμό και η Κίνα μπορεί να μην αποκαλύψει το σύνολο των δαπανών, αλλά η πρόοδος του προγράμματός της θα πιέσει έμμεσα τις ΗΠΑ να μην καθυστερήσουν (μια νέα δυναμική "διαστημικής κούρσας"). Δεν υπάρχει καμία ένδειξη ότι η Κίνα θα προσφέρει θέσεις στο εμπόριο- οι αποστολές της θα είναι κρατικές, αν και μπορεί να μεταφέρουν αστροναύτες συμμαχικών εθνών ως διπλωματική χειρονομία.

- Άλλοι παίκτες (Blue Origin κ.λπ.) πιθανότατα δεν θα στείλουν ανθρώπους στον Άρη μέσα σε 10 χρόνια, αλλά μπορεί να θέσουν τις βάσεις. Για παράδειγμα, η Blue Origin θα μπορούσε να αναπτύξει ένα μεγαλύτερο δεύτερο στάδιο ή διαστημόπλοιο που θα μπορούσε αργότερα να εξελιχθεί σε όχημα μεταφοράς στον Άρη, ειδικά αν η NASA δείξει ενδιαφέρον για τη χρηματοδότηση μιας τέτοιας ανάπτυξης. Μπορεί επίσης να δούμε νέους συμμετέχοντες - π.χ. νεοσύστατες επιχειρήσεις ή κοινοπραξίες δημόσιου και ιδιωτικού τομέα - να προτείνουν δημιουργικές προσεγγίσεις (ίσως αποστολές μικρότερης κλίμακας, όπως μια πτήση δύο ατόμων προς τον Άρη, η οποία είχε προταθεί κάποτε από την Space Adventures/Tito). Εάν κάποιο από αυτά κερδίσει έδαφος, το κόστος του θα συγκριθεί με το κόστος των δύο μεγάλων (NASA και SpaceX).

Από την άποψη της σκοπιμότητα και αξιοπιστία, κάθε επιλογή έχει συμβιβασμούς. Το σχέδιο της NASA είναι τεχνολογικά συντηρητική και εξαιρετικά δαπανηρή, αλλά θα δώσει προτεραιότητα στην ασφάλεια των αστροναυτών (σταδιακή ανάληψη κινδύνου). Η SpaceX είναι ανατρεπτική ως προς το κόστος και θα μπορούσε να επιτύχει πρώιμη επιχειρησιακή ικανότητα, αλλά η αξιοπιστία του Starship θα πρέπει να αποδειχθεί σε κλίμακα- πρόκειται για μια προσέγγιση με υψηλό ρίσκο και υψηλή ανταμοιβή. Το αξιοπιστία ενός στόλου αστρόπλοιων που θα πετούν συχνά στον Άρη δεν έχει αποδειχθεί, ενώ οι μεμονωμένες αποστολές της NASA θα αντιμετωπίζουν κάθε πτήση ως μια μεγάλη αποστολή με εκτεταμένες δοκιμές (αλλά με χρόνια μεταξύ των πτήσεων). Μακροπρόθεσμα, αν το Starship ή παρόμοια συστήματα αποδειχθούν ασφαλή, θα μπορούσαν να γίνουν και η μέθοδος μεταφοράς της NASA - συγχωνεύοντας την εμπορική και την κυβερνητική πορεία σε μία.

Συμπέρασμα

Το κόστος της αποστολής ανθρώπων στον Άρη είναι αναμένεται να μειωθεί κατά την επόμενη δεκαετία λόγω της καινοτομίας των εμπορικών διαστημικών εταιρειών, αλλά θα παραμείνει σημαντική. Στις αρχές της δεκαετίας του 2020, οι εκτιμήσεις για ένα ταξίδι στον Άρη κυμαίνονταν από εκατοντάδες δισεκατομμύρια (τύπου NASA) σε λίγους εκατό χιλιάδες δολάρια ανά άτομο (όραμα της SpaceX) - ένα τεράστιο κενό. Μέχρι το 2035, θα δούμε πιθανότατα τις πρώτες απόπειρες μεταφοράς ανθρώπων στον Άρη, και μαζί με αυτές, πιο συγκεκριμένες τιμές. Μια αποστολή που θα χρηματοδοτείται από την κυβέρνηση, αν πραγματοποιηθεί, θα κοστίζει ουσιαστικά δισεκατομμύρια ανά αστροναύτη, αν συνυπολογιστεί η ανάπτυξη, καθιστώντας το ένα έργο κύρους που θα είναι βιώσιμο μόνο για έθνη ή συνασπισμούς υπερδυνάμεων. Από την άλλη πλευρά, αν το διαστημόπλοιο της SpaceX τεθεί σε λειτουργία, θα μπορούσε να εγκαινιάσει μια νέα εποχή (σχετικά) προσιτά διαπλανητικά ταξίδια, φέρνοντας ίσως την τιμή ενός εισιτηρίου για τον Άρη στη σφαίρα των ιδιωτικών συναλλαγών και των οικονομικών της αγοράς.

Κρίσιμα, η τεχνολογικά εμπόδια και οι άγνωστοι είναι εξίσου σημαντικοί με τους οικονομικούς. Όποια προσέγγιση και αν ακολουθηθεί - δημόσια, ιδιωτική ή εταιρική - πρέπει να αντιμετωπίσει τη διασφάλιση της επιβίωσης του πληρώματος και της επιτυχίας της αποστολής σε ένα αμείλικτο ταξίδι 34 εκατομμυρίων μιλίων. Κάθε λύση σε αυτές τις προκλήσεις (είτε πρόκειται για έναν καλύτερο πυραυλοκινητήρα, είτε για μια ασφαλέστερη τεχνική προσγείωσης, είτε για μια σημαντική ανακάλυψη στην υποστήριξη της ζωής) έχει άμεσο αντίκτυπο στο κόστος. Συνοπτικά, επιδιώκονται πολλαπλοί δρόμοι προς τον Άρη: NASA και Κίνα με εκτεταμένα (και ακριβά) προγράμματα που υποστηρίζονται από το κράτος, και SpaceX (που ενδεχομένως θα ακολουθηθεί και από άλλες) με μια πιο λιτή, ανεκτική στον κίνδυνο εμπορική προσέγγιση. Τα επόμενα δέκα χρόνια θα αποκαλύψουν αν οι αισιόδοξες προβλέψεις για χαμηλό κόστος μπορούν να πραγματοποιηθούν ή αν το ταξίδι στον Άρη θα παραμείνει αρχικά μια εξαιρετικά δαπανηρή προσπάθεια. Ανεξάρτητα από αυτό, η ανθρωπότητα βρίσκεται στο μεταίχμιο της μετατροπής του Άρη από μακρινό όνειρο σε προορισμό - και η την τιμή του εισιτηρίου αυτού, σε δολάρια και σε καινοτομία, θα καθορίσουν το ρυθμό και τη μορφή του διαπλανητικού μας μέλλοντος.