Emberi szállítás a Marsra árak és áttekintés

Művészi koncepció űrhajósokról és lakóhelyekről a Marson. Az emberes Mars-küldetések, bár régóta tervezik őket, hatalmas költség- és logisztikai kihívásokkal néznek szembe. A legénységgel végrehajtott Mars-expedícióra vonatkozó becslések széles skálán mozognak - a NASA-hoz hasonló kormányzati programok esetében a becslések elérik a következő összegeket dollár százmilliárdok egyetlen küldetésre. Ezzel szemben az új kereskedelmi szereplők azt ígérik, hogy újrafelhasználható űrhajókkal és innovatív megközelítésekkel drámaian csökkenteni fogják az egy utazóra jutó költségeket. Ez a jelentés összehasonlítja az emberek Marsra szállításának várható költségeit a következő évtizedben, megvizsgálva mind a nyilvánosan bejelentett terveket, mind a spekulatív előrejelzéseket, és kiemelve az egyes javasolt Mars-transzferek megvalósíthatóságát, megbízhatóságát és lehetséges árképzési modelljeit.

A NASA Mars-szállítási tervei (kormányzati finanszírozású)

A NASA célja, hogy űrhajósokat küldjön a Marsra a a 2030-as évek eleje-közepe, a Holdat ugródeszkaként használva. A jelenlegi tervek szerint legénységgel ellátott Mars-küldetés 2035 körül , miután az Artemis program tartós emberi jelenlétet biztosít a Holdon. A NASA megközelítése magában foglalja a Űrindító rendszer (SLS) mega-rakéta és Orion legénységi kapszula a személyzet holdkörüli pályára szállítására, egy holdi átjáróállomás, mint állomáshely, és végül egy Mars Transfer Vehicle és egy leszállóegység a Mars felszínére történő utazáshoz. Ez az architektúra a bevált technológiákat hangsúlyozza, de többszöri indítást és összeszerelést igényel az űrben, ami a költségeket felfelé hajtja.

- Költségbecslések: A kereskedelmi vállalkozásokkal ellentétben a NASA nem árul jegyeket, de a személyenkénti költség a missziói költségvetésekből következtetni lehet. Az elemzések szerint egyetlen NASA Mars-küldetés $500 milliárdos nagyságrendbe kerülhet. (félbillió dollár), ha figyelembe vesszük az összes szükséges hardver és infrastruktúra fejlesztését. Ez az összeg messze meghaladja az eddigi missziók költségeit, és kiemeli a költségvetési kihívást. Még az Artemis Hold-program - egy "ugródeszka" a Marsra - az előrejelzések szerint 2025-ig ~$93 milliárd forintba kerül, és minden egyes SLS/Orion indítás kb. $4,1 milliárd (nagyrészt a feláldozható hardver miatt) . A 3-4 űrhajós küldetésenként, ez gyakorlatilag több mint $1 milliárd űrhajósonként csak a Hold közelébe. Egy Mars-misszió valószínűleg még drágább lenne személyenként, ha hasonló szerződéses modelleket és egyszer használatos rendszereket használnának.

- Finanszírozás és életképesség: A NASA küldetéseit kormányzati előirányzatokból finanszírozzák. Az ilyen nagy költségek a Marsra vonatkozó tervek a fenntartható politikai támogatástól és költségvetéstől függenek. A NASA vizsgálja a költségmegosztást és a partnerségeket - például a következők kihasználásával A SpaceX űrhajója a holdraszálláshoz - a kiadások csökkentése érdekében. A Mars esetében a NASA a költségek visszafogása érdekében hasonló módon kereskedelmi szolgáltatókkal is együttműködhet a szállítás vagy a technológia terén. A gazdaságosságot azonban nem a profit vezérli; a az indoklás tudományos és stratégiai jellegű, nem pedig az ülőhelyek eladása. Ez a finanszírozást bizonytalanná teszi, ha a nemzeti prioritások eltolódnak. A Mars program biztosítása gazdaságilag fenntartható évtizedeken keresztül a NASA számára kulcsfontosságú kihívás.

- Technológiai kihívások: A NASA konzervatív megközelítése a biztonságot és a megbízhatóságot helyezi előtérbe, de a technikai akadályok óriásiak. A hosszú élettartamú létfenntartás, a sugárzás elleni védelem a ~6-7 hónapos út során, valamint a nehéz, legénységgel ellátott járművek Marsra való belépése, leszállása és leszállása (EDL) mind-mind fő költségtényezők. Mindegyik új technológiát vagy jelentős fejlesztéseket igényel (pl. nagyobb hőpajzsok és szuperszonikus retropropulzió a Mars EDL-hez). A Marsra szállító járműnek a Föld körüli pályán vagy Gatewaynél történő összeszerelésének és a visszatérő üzemanyagnak a Marson történő előzetes elhelyezésének bonyolultsága szintén növeli a költségeket és a kockázatot. Ezek a kihívások hozzájárulnak a NASA magas költségbecsléseihez és a hosszú határidőkhöz (az első leszállás csak a 2030-as években).

- Időrend és megvalósíthatóság: A NASA ütemterve (legénységgel a Marsra ~2035-re) ambiciózus, és csúszhat, ha a finanszírozás vagy a technológiai fejlesztés lemarad. Az ügynökségnél az új emberes űrrepülési programok késedelmei már ismertek (pl. az SLS kifejlesztése több mint egy évtizedig tartott). Megvalósíthatóság A 2030-as Marsra szállás lehetősége a 2020-as években elért eredményeken múlik: sikeres Artemis Hold-missziók, a marsi lakóhely és az életfenntartó technológia demonstrációja, és esetleg nemzetközi partnerségek a költségek megosztása érdekében. A NASA megközelítése megbízható koncepció (az Apollo/ISS/Artemis tapasztalataira építve), de lassú és költséges, ami kérdéseket vet fel a hosszú távú fenntarthatósággal kapcsolatban. A kritikusok megjegyezték, hogy egy tisztán kormányzati Marsprogram a jelenlegi költségvetési szint mellett évtizedekig tartana és dollárbilliók összesen , amit sokan fenntarthatatlannak tartanak új költségmegtakarítási stratégiák nélkül.

A SpaceX Mars-szállítási tervei (kereskedelmi)

A SpaceX űrhajójának renderelése az űr felé induló űrhajóról. A SpaceX a vezető magánszereplő, aki kifejezetten a Marsra törekszik. A vállalat Csillaghajó űrhajó és Szuper nehéz booster rendszer úgy van kialakítva, mint egy teljesen újrafelhasználható szállítórendszer, amely embereket (egyszerre akár 100 embert) és rakományt szállít a Marsra. A SpaceX alapítója, Elon Musk a Mars kolonizációját tette a vállalat hosszú távú víziójává, amelynek célja, hogy emberek nagy számban vándorolhassanak a Marsra. Csillaghajó a terv központi eleme: egy rozsdamentes acélból készült, újratölthető űrhajó, amely képes Föld körüli pályára állni, a Föld körüli pályán lévő tankhajókról tankolni, majd a Marsra és vissza utazni. selejtezés nélkül. Ez a megközelítés, ha sikerrel jár, nagyságrendekkel csökkentheti a Mars-szállítás költségeit.

- Időrend és tervek: A SpaceX nyilvánosan bejelentett célja, hogy elküldje az első teherűrhajók a Marsra már 2022-2024, és az első legénységgel rendelkező csillaghajó amint 2024-2026 (eredetileg 2016-2017-ben meghirdetett ütemterv) . A valóságban ezek a dátumok képlékenyek - 2023-ig egyetlen csillaghajó sem ért pályára, és egy 2023-as orbitális repülési próba is korán véget ért -, de a fejlesztés gyors. A reális előrejelzés szerint a legénységgel végrehajtott tesztrepülés a Marsra az 2020-as évek végea mérnöki előrehaladástól és a hatósági jóváhagyástól függően. A SpaceX bebizonyította, hogy képes a gyors iterációra (pl. Starship prototípusok, ismételt hajtóműtesztek), és Hold körüli pályára állítást is tervez (a dearMoon projekt 2024-ben a Starship) előfutáraként. Ha a Starship a 2020-as évek közepére pályára áll és üzemanyag-utántöltést végez, akkor egy megkísérelt Mars-transzfer ~2030-ra elképzelhető. A NASA-tól eltérően a SpaceX dönthet úgy, hogy amint a technológia készen áll, akár csak demonstrációs céllal, néhány vállalati asztronautával vagy fizető ügyféllel indít egy privát Mars-missziót, így az ütemtervük potenciálisan agresszívabbá válhat (ha technikailag megvalósítható).

- Egy utasra jutó költség: A SpaceX stratégiája kifejezetten a következőkre irányul az újrafelhasználás és a repülési gyakoriság maximalizálása a költségek több utasra való elosztása. Musk kijelentette, hogy működési költség egy csillaghajó indításához csak ~$2 millió (főleg a hajtóanyagra) - ami a jelenlegi rakétákhoz képest hihetetlenül alacsony -, ha a rendszer teljes mértékben és gyorsan újrafelhasználható. Elméletileg egyetlen csillaghajó 50-100 embert tudna szállítani, ami egy néhány tízezer dollár személyenként üzemanyagköltségben. Természetesen a fejlesztési költségek (több milliárd dollárt) kell megtérülnie, de Musk gyakran idézett elképzelése szerint a Marsra szóló jegy ára a jövőben kb. $100,000 (talán még $100k is lehet), esetleg < $500k a korai években . Azt javasolta, hogy ez elég alacsony lenne ahhoz, hogy "a fejlett gazdaságokban a legtöbb ember eladhatja a földi otthonát és a Marsra költözhet, ha akar" . 2017-ben Musk becslések szerint a kezdeti jegyár körülbelül $200k személyenként, a méretarány javulásával ~$100k-ra csökken. Ezek a számok aspirációs - jegyeket valójában nem árulnak - de jelzik a SpaceX célját: nagyságrendekkel olcsóbb mint a hagyományos programok. Fontos megjegyezni, hogy a korai Mars-utazások (ha mondjuk csak egy tucat mérnök repül egy tesztküldetésen) nem lesznek kereskedelmi forgalomban értékesíthetők, és ténylegesen több százmillióba kerülnének a SpaceX-nek; de ahogy a rendszer kiforrott, az egy további utasra jutó határköltség megközelítheti Musk célját.

- Finanszírozás és üzleti modell: A NASA-tól eltérően a SpaceX-nek figyelembe kell vennie a gazdasági életképességet. A Starship fejlesztése (becslések szerint $5-10 milliárd összesen) a SpaceX magánfinanszírozású - a kilövési bevételekből és a Starlink műholdas programjába történő masszív befektetésekből (amely Musk szerint részben a Marsra irányuló törekvések finanszírozására szolgál). A SpaceX emellett megnyerte a $2,9 milliárd NASA szerződés hogy a Starshipet holdraszállóként használják, ami pénzinfúziót biztosít. A jövőben a SpaceX a Mars-utazásokból származó bevételeket is kilátásba helyezi: ülőhelyek vagy akár egész Starship járatok értékesítése az ügyfeleknek. A kezdeti ügyfelek lehetnek NASA (az űrhajósok szállítása) vagy űrturisták. Például egy milliárdosok által finanszírozott utazás (a dearMoon analógia a Marshoz) finanszírozhatna egy korai, legénységgel ellátott küldetést. Több mint 10 év alatt, ha a Starship rutinszerű repüléseket ér el, a SpaceX elfogadhatna egy légitársaság-szerű modell: sok járat évente, a jegyárak kezdetben magasak (milliós nagyságrendűek), de a volumen és a verseny növekedésével a hat számjegyű tartomány felé csökkennek. Musk még azt az ötletet is felvetette, hogy ingyenes retúrjegyek (a Marsra való utazásért fizetni kell, de a Földre való visszatérés ingyenes) , hogy ösztönözzük a kivándorlást, ugyanakkor biztosítsuk, hogy senki sem marad csapdában a költségek miatt. Az átfogó gazdasági tét az, hogy a drámaian alacsonyabb indítási költségek elegendő keresletet szabadítanak fel (kutatók, kalandorok, kivándorlók és ügynökségek részéről) ahhoz, hogy a Marsra utazás hosszú távon életképes kereskedelmi üzletággá váljon.

- Technológiai és logisztikai kihívások: A SpaceX terve több, még nem bizonyított technológia megvalósulásától függ: gyors újrafelhasználhatóság, orbitális üzemanyag-utántöltés és hosszú távú életfenntartás. A csillaghajó óriási, rozsdamentes acélszerkezetének túl kell élnie többszöri visszatérést (Föld és Mars), és a csillaghajó üzemanyaggal való feltöltése Föld körüli pályán. - ami kritikus szempont ahhoz, hogy elegendő tömeget tudjunk a Marsra szállítani - bizonyítani kell. Emellett 100 utas biztonságos szállítása a mélyűrben robusztus létfenntartást, sugárzásvédelmet és esetleg mesterséges gravitációt igényel (a Starship nem biztosít gravitációt, így a 0g egészségügyi hatásainak enyhítésére van szükség egy 6 hónapos utazás során). Ezek a következők nem triviális kihívások amelyen a SpaceX aktívan dolgozik, de a fejlesztés költségei és összetettsége növekedni fog. Egy másik költségtényező az, hogy szükség van Mars infrastruktúra: A SpaceX tervei szerint a kezdeti csillaghajók üzemanyag előállítására szolgáló berendezéseket szállítanak a Marsra (via in-situ erőforrás-felhasználás, metán/oxigén hajtóanyag előállítása marsi vízből és CO₂-ból). Ezzel ugyan elkerülhető a Földről történő visszatérő üzemanyag-szállítás, de megbízható ISRU-technológiára van szükség a Marson - ez logisztikai akadály, amely késedelem esetén hosszabb ideig a Marson rekedhet (és növelheti a küldetés költségeit). E kihívások ellenére a SpaceX Falcon rakéták újrafelhasználhatósága és gyors fejlesztési ciklusai némi bizakodásra adnak okot. A megbízhatóság A SpaceX valószínűleg számos teherszállító/tesztrepülést fog végrehajtani, mielőtt embereket helyezne a fedélzetre, hogy a biztonság elfogadható legyen. Megvalósíthatóság hogy a következő évtizedben elérjük a Marsot, az ezen akadályok leküzdésétől függ. Ha sikerrel járnak, a SpaceX drasztikusan alulmúlhatja az összes többi lehetőség költségét, így a SpaceX lesz a leghatékonyabb a leggazdaságosabb (bár még kísérleti) a 2030-as évekre a Marsra történő emberi szállítás eszközei.

Blue Origin és más magánvállalkozások

A Blue Origin, a Jeff Bezos által alapított űrvállalat a SpaceX mellett gyakran emlegetett másik kereskedelmi szereplő. Azonban, A Blue Origin nem jelentett be nyilvánosan részletes terveket az emberes Mars-misszióra. a következő 10 évben - a közeljövőben elsősorban a Holdra és a Föld körüli pályára összpontosít. A Blue Origin fejleszti a New Glenn nehézrakéta (várhatóan a 2020-as évek közepén) , amely potenciálisan nehéz rakományokat tudna a Mars felé küldeni, de legénységgel A Mars-szállítás még nem szerepel az útitervében. Ehelyett a Blue Origin nagy projektje a Blue Moon leszállóegység a Holdra (a NASA Artemis programja keretében 2029 körül tervezik a legénységgel történő holdraszállást). Ez azt jelenti, hogy a Blue Origin hosszú távú jövőkép emberek milliói élnek és dolgoznak az űrben, így a Mars minden bizonnyal a kitűzött célok között szerepel. A Blue bármilyen Mars-kísérlete valószínűleg hasznosítaná újrafelhasználható rakétáit és holdraszállási tapasztalatait, de valószínűleg a 10 éves horizonton túl.

- Időrend és tervek: A 2025-2035 közötti időszakban a Blue Origin a New Glenn (egy részben újrafelhasználható orbitális rakéta) kipróbálásával és holdi küldetések végrehajtásával fog foglalkozni. A Blue Origin 2035 előtti Marsra szállítása a következő lenne erősen spekulatív. A vállalat hozzájárulhat a NASA vagy más partnerek Marsra irányuló erőfeszítéseihez (például a Blue hajtóműveit vagy leszállóegységének terveit a Marsra adaptálhatják). A Boeing és a Lockheed Martin, a hagyományos űrkutatási óriások, a NASA-val való partnerségen kívül szintén nem rendelkeznek önálló Mars-szállítási programmal (a Boeing építi az SLS-t; a Lockheed az Oriont, és javasolta a Marsra való szállítást. Mars bázistábor orbitális állomás koncepciója a NASA számára) . Ezek a koncepciók továbbra is koncepcionális célzott finanszírozás nélkül. Egy másik figyelemre méltó magánkoncepció volt Mars One, egy holland nonprofit szervezet, amely a 2010-es években egy valóságshow által finanszírozott egyirányú utazásokat javasolt a Marsra. A Mars One becslései szerint $6 milliárd az első 4 ember elküldésére, és $4 milliárdot minden további legénységre, ami a kezdeti küldetés során utasonként ~$1,5 milliárdot jelent - ez jóval olcsóbb, mint a NASA megközelítése, de még mindig rendkívül magas, és számos bizonyítatlan feltételezésen alapul. A Mars One végül nem tudta biztosítani a finanszírozást, és csődöt jelentett, ezzel is hangsúlyozva, hogy milyen nehéz az ilyen törekvések finanszírozása pusztán magánbefektetésekből és médiajogokból.

- Költségek és finanszírozás: Mivel a Blue Origin nem terjesztette elő Marsra vonatkozó tervét, nincsenek hivatalos költségadatok vagy jegyárak tőlük. Bármilyen előrejelzés spekulatív lenne. A Blue Origin mögött Bezos vagyona áll (az Amazon részvényeladásaiból évente ~$1 milliárdot fektet be a vállalatba), és a szuborbitális turizmusból is kezd bevételt termelni (a New Shepard szuborbitális járataira a jegyek ára a hírek szerint ~$1 milliárd forint). $250k-$500k+ első repülései) és a közelgő műholdindítások. Ha a Blue Mars-szállítással foglalkozna, akkor a SpaceX-hez hasonlóan finanszírozhatná a fejlesztést - belső befektetésekkel és a NASA szerződéseiért folytatott versengéssel. (A Blue Origin például alulmaradt a SpaceX-szel szemben az első Artemis holdraszállási szerződésben, de 2023-ban nyert egy második szerződést $3,4 milliárd értékben a 2029-es holdraszállásra.) A Blue Origin filozófiája fokozatos, lépésről lépésre történő fejlődés ("Gradatim Ferociter") azt jelenti, hogy a Marsot valószínűleg csak azután kezdené meg, miután elsajátította az emberes űrrepüléseket a Föld körüli pályán és a Holdon. Hosszú távon, ha a Blue Origin megépítene egy újrafelhasználható Mars járművet, a árképzési modell hasonlíthat a SpaceX-éhez (a jegyeket gazdag kalandoroknak vagy a NASA számára nyújtott szállítási szolgáltatásoknak adják el), de ebben a szakaszban ez az árképzés csak feltételezés.

- Megvalósíthatóság és kihívások: Ahhoz, hogy bármely új magánvállalkozás (akár a Blue Origin, akár más) emberes Mars-missziót indíthasson, a az akadályok hasonlóak a SpaceX: nehéz teherűrhajó-indítási képesség, űrbeli üzemanyag-utántöltés vagy összeszerelés, fejlett életfenntartás és hatalmas finanszírozási kötelezettségvállalás. A Blue Origin New Glenn rakétája nagy lesz, de valószínűleg nem akkora, mint a Starship rakéta hasznos teherbírása; több New Glenn indításra lehet szükség egy Mars-küldetés pályára állításához, ami növeli a költségeket és a bonyolultságot. Teljes újrafelhasználás nélkül az egy küldetésre jutó költségek magasak maradnának (a New Glenn első fokozata újrafelhasználható, de a második fokozata jelenleg feláldozható). A Blue rendszereinek megbízhatóságát lépésről lépésre kell majd bizonyítani (már voltak több sikeres szuborbitális személyzeti repülés, de még nincsenek orbitális repülések). Összefoglalva, más magánvállalkozásoknak nincs konkrét menetrendjük a Marsra a következő évtizedre., és bár végül alternatív közlekedési lehetőségeket kínálnak, A SpaceX marad az elsődleges kereskedelmi pályázó a korai emberes Mars-transzferhez, mivel a vonatkozó technológiák terén előnyben van.

Nemzetközi tervek: Kína és mások

Az amerikai erőfeszítéseken túl, Kína aktívan tervezi az emberes Mars-kutatásokat. Kína 2021-ben bejelentette, hogy útitervet készít az első űrhajó indítására. 2033-ban legénységi Mars-küldetés, a 2035-ös, 2037-es, 2041-es és az azt követő missziókkal. Ez az ambiciózus program része annak a hosszú távú elképzelésnek, hogy egy olyan állandóan lakott Mars-bázis és a marsi erőforrások felhasználása. Kína megközelítése a kormány által irányított, a Kínai Nemzeti Űrügynökségen (CNSA) és a kapcsolódó állami tulajdonú vállalkozókon keresztül történik. Miután sikeresen leszállítottak robotokat a Marson (a Tianwen-1 küldetés a Zhurong roverrel 2021-ben), Kína most a nehéz teherűrhajók fejlesztésével foglalkozik. Hosszú március 9. rakéta és potenciálisan nukleáris meghajtású meghajtás, hogy lehetővé tegye a legénységgel történő Marsra szállítást. A tervek szerint 2030 körül egy (robotizált) Mars-minták visszahozatalára irányuló küldetést terveznek, hogy a szükséges technológiák egy részét kipróbálják.

- Költségek és finanszírozás: A kínai emberes Mars-program részletes költségbecslései nem nyilvánosak. Mivel azonban az állam által vezetett erőfeszítésről van szó, a finanszírozás a kormányzati költségvetésből fog származni, amit stratégiai és presztízsérdekek indokolnak. A kínai űrprogram egyes területeken (az alacsonyabb munkaerőköltségek és az egyszerűsített döntéshozatal miatt) viszonylag alacsonyabb költségekről ismert, mint a NASA programja, de a legénységgel ellátott Marsra irányuló erőfeszítések még így is rendkívül költségesek lesznek (valószínűleg több tízmilliárd dollárba kerülnek a program időtartama alatt, ha nem több). Mivel Kína jelenleg nem tervezi, hogy "jegyeket" adjon el civileknek, nincs közvetlen költség ülőhelyenként - a küldetés teljes költségét a kormány viseli. A gazdasági életképességet tekintve Kína a legénységgel ellátott Mars-küldetéseket inkább a technológiai képességekbe és a nemzeti presztízsbe való befektetésnek tekinti, mintsem nyereségnek. Ez azt jelenti, hogy amíg a központi kormány prioritásként kezeli a projektet, a finanszírozás fenntartható. (Figyelemre méltó, hogy Kína legénységi holdprogramja és a közelgő űrállomásmodulok az emberes űrrepülés iránti erős elkötelezettséget jelzik).

- Technológia és idővonal: Kína idővonala 2033 az első emberi leszálláshoz nagyon agresszív - nagyjából párhuzamosan a NASA előzetes ütemtervével -, és több új technológia gyors fejlesztését igényelné. A legfontosabb szükségletek közé tartozik egy, az SLS/Starshiphez hasonló szupernehéz rakéta, a hosszú küldetésekhez szükséges létfenntartás (Kína eddigi emberes űrrepülései napokig vagy hónapokig tartózkodtak alacsony Föld körüli pályán), valamint a biztonságos Marsra szállás és visszatérés megoldása. Kína kutatásokat folytat termikus nukleáris meghajtás a tranzitidő lerövidítésére (ami az utazást néhány hónapra csökkentheti), ami csökkentheti a költségeket (kevesebb fogyóeszköz, kevesebb sugárterhelés), de ez a technológia nem biztos, hogy a 2030-as évekre készen lesz. A kínai hordozórakéták megbízhatósága a meglévő Hosszú Menetelés rakéták esetében magas, de az új megarakéták és a mélyűri legénységi rendszerek kezdetben nem lesznek bizonyítottak. Szó van továbbá a nemzetközi együttműködés: Kína nemzetközi partnereket hívott meg (és tekintettel Oroszország űrambícióira és az USA/Európától való jelenlegi elszigeteltségére, egy Kína-Oroszország Mars partnerség létrejöhet, megosztva a költségeket és a szakértelmet). Összességében úgy tűnik, hogy Kína Marsra vonatkozó terve megvalósítható tekintettel a nemzet erőforrásaira és az ambiciózus űrcélok (űrállomás, holdi leszállás stb.) teljesítésében elért eredményeire, de az ütemterv késedelmet szenvedhet. Ha megvalósul, akkor ez egy alternatív emberszállító rendszert kínálna a Marsra (kormányzati üzemeltetésű, nem magánutasok számára nyitott), és potenciálisan alacsonyabb költséggel, mint a NASA megközelítése (bár még mindig messze van a SpaceX remélt alacsony költségeitől).

- Egyéb nemzeti erőfeszítések: Más űrügynökségek (az európai ESA, az orosz Roszkozmosz, az indiai ISRO stb.) jelenleg nem rendelkeznek önálló emberes Marsprogrammal a 2020-as évekre vagy a 2030-as évek elejére, főként a hatalmas költségek miatt. Európa technológiával járul hozzá a NASA terveihez (pl. az Orion és a Gateway alkatrészei), és európai űrhajósokat küldhet a NASA által vezetett Mars-misszióra, de önálló járművel nem rendelkezik a Marsra. Oroszország időszakosan kinyilvánította érdeklődését a Mars iránt (és papíron rendelkezik mélyűri élőhelyekkel és nukleáris meghajtási koncepciókkal), de a költségvetési korlátok és geopolitikai tényezők miatt nem valószínű, hogy a következő évtizedben orosz vezetésű emberes Mars-küldetés indulna. India, Japán, Egyesült Arab Emírségek és mások egyelőre a robotizált Mars-kutatásra összpontosítanak. A UAEpéldául nagyon hosszú távú elképzelése egy marsi város létrehozása 2117-re, de a közeljövőben nem tervezi emberes indítást. Összefoglalva, bármilyen nem amerikai, nem kínai emberes Mars-szállítás a következő 10 évben szinte biztosan együttműködésben történne - pl. külföldi űrhajósok, akik a NASA vagy a SpaceX küldetésein utaznának -, és nem egy különálló, összehasonlítható transzferrendszerben.

A Mars-transzfer lehetőségeinek összehasonlító elemzése

Az alábbi táblázat összefoglalja a Marsra történő emberszállítás legfontosabb szereplőit és terveit, összehasonlítva azok határidők, személyenkénti költségbecslések és finanszírozási modellek:

Program / jármű	Szervező	Az első emberes Mars-célpont	Est. Utasonkénti költség	Finanszírozási és árképzési modell
NASA (SLS/Orion és partnerei)	Amerikai kormány (NASA)	~2035 (oda-vissza küldetés)	Nincs jegy; missziós költség ≈ $500+ milliárd összesen (milliárdok űrhajósonként)	Államilag (adófizetők által) finanszírozott. Nincs közvetlen helyenkénti ár; a költségeket a tudomány/nemzeti érdek indokolja. Rendkívül magas fejlesztési és üzemeltetési költségek, alacsony repülési arány.
SpaceX csillaghajó	SpaceX (magánvállalkozás)	~2028-2030 (optimista)	$100k-$500k (aspirációs jövőbeli jegy) . Első repülések hatékonyan költséges (több száz $M tesztmisszióra; nyilvános jegyértékesítés még nincs). Hosszú távon a határköltség lehet <$100k teljes újrafelhasználással ( ~$2M/indítás 100 ember számára ).	Magánfinanszírozású fejlesztés (SpaceX/Elon Musk, valamint a NASA szerződései). A tervek szerint ügynökségek és magánügyfelek számára értékesíti az üléseket. A nagy mennyiségre és újrafelhasználásra támaszkodik a pénzszerzéshez; a korai küldetéseket befektetők vagy szponzorok finanszírozhatják, amíg a jegyértékesítés életképessé nem válik.
Blue Origin (New Glenn-eredetű marsjáró) [spekulatív]	Blue Origin (magán)	Nincs kifejezett terv (valószínűleg 2035 után)	N/A - Nincs bejelentett Mars szállítási ár. Potenciális költségek magasak teljes újrafelhasználás nélkül (a New Glenn elhasználja a második fokozatot). Versenyképes árképzésre törekedhet, ha újrafelhasználás valósul meg.	Milliárdosok által finanszírozott (Jeff Bezos) és kormányzati szerződések. Valószínűleg a NASA támogatását kérné. Az árképzési modell még nem eldöntött; valószínűleg a SpaceX-hez hasonló (szállítási szolgáltatások értékesítése), ha kifejlesztik a marsjárót.
Kínai Mars-küldetés	CNSA (Kína kormánya)	2033 első leszállás (legénységgel)	N/A (kormányzati küldetés). A program teljes költsége nem nyilvános; várhatóan több tízmilliárd. Egy űrhajósra jutó, nem forgalmazott költség (államilag támogatott legénység) .	Állami finanszírozású, mint nemzeti program. Nincs kereskedelmi jegy. A méretgazdaságosság nem elsődleges tényező; annyit költenek, amennyi a küldetés céljainak eléréséhez szükséges. Potenciálisan alacsonyabbak a gyártási költségek, mint az USA-ban, de a beruházás összességében magas.
Mars One [megszűnt]	Mars One (privát)	~2026 (egyirányú) (soha nem valósult meg)	$1,5 milliárd személyenként (egyirányú) - $6B az első 4 személy számára . Utánkövetés $4B per 4 (~$1B fejenként).	Tervezett valóságshow-támogatás (sikertelen). Nem volt megvalósítható finanszírozás; a költségek spekulatívak voltak. Bemutatta a tisztán magánfinanszírozás nehézségeit ilyen léptékben.

Asztal: Az emberes Mars-szállítási tervek összehasonlítása, beleértve a várható menetrendjüket, az egy főre jutó durva költségeket vagy jegyárakat (amennyiben rendelkezésre állnak), valamint a finanszírozás módját. (Megjegyzés: A Blue Origin Mars-forgatókönyve hipotetikus, mivel a vállalat még nem jelentett be legénységgel ellátott Marsprogramot; a bejegyzését az összehasonlítás kedvéért vettük fel, mivel az emberes űrrepülésben kiemelkedő szerepet tölt be. Hasonlóképpen, a Mars One is szerepel példaként egy nyilvánosságra hozott magántervre, bár már nem aktív).

Amint a táblázat mutatja, A SpaceX űrhajója kiemelkedik a radikálisan alacsonyabb költségcélok utasonként, amit a teljes újrafelhasználás és a nagy kapacitás tesz lehetővé. Ha a Starship sikerrel jár, akkor a Marsra utazás ára olyan szintre csökkenhet, amely bár még mindig drága, de a kormányok és még a magánszemélyek számára is elérhető (több százezer dolláros, egy ház árához hasonló). Ezzel szemben a NASA és Kína kormányzati irányítású küldetései, legalábbis kezdetben, a következők lesznek egyáltalán nem árusítanak helyeket - ezek felfedező küldetések, kézzel kiválasztott űrhajós legénységgel, amelyeknek a program költségvetésének felosztásakor az egy főre jutó implicit költségei százmilliós vagy milliárdos nagyságrendűek. Megbízhatóság és biztonság valószínűleg szintén különböznek: A NASA rendkívül szigorú biztonsági tartalékokkal rendelkezik majd (és így magasabb költségekkel és hosszabb fejlesztési idővel), míg a SpaceX kezdetben nagyobb kockázatot vállalhat a gyors fejlesztés és a költségek csökkentése érdekében (és végül a hatalmas repülési tapasztalatok révén a repülőgépekhez hasonló biztonságot céloz meg). Az első, legénységgel végrehajtott Mars-missziók - akár a NASA, akár a SpaceX által - eleve jelentős kockázatot hordoznak magukban, egyszerűen azért, mert ember még soha nem tette meg ezt az utat.

A költségeket és a megvalósíthatóságot befolyásoló legfontosabb tényezők

Több technológiai és logisztikai tényezők nagymértékben befolyásolja a Marsra történő emberi szállítás költségeit az összes említett terv esetében:

- Újrafelhasználhatóság vs. feláldozhatóság: Az újrafelhasználható járművek (mint a Starship, és potenciálisan a jövőbeli rendszerek másoktól) a hatalmas fejlesztési költségeket több repülésre osztják szét, és nem kell minden egyes küldetéshez új rakétát építeni. Ez a a SpaceX alacsony költségű stratégiájának sarokköve. Ezzel szemben a NASA SLS jelenleg egyszer használatos - minden egyes $4B rakétát kidobnak - ami a missziónkénti költségeket az egekbe emeli. Az újrafelhasználhatóság elérése (különösen a nagyméretű hordozórakéták és űrhajók esetében) technikailag nagy kihívást jelent, de a következő lehetőségeket kínálja hatalmas költségmegtakarítás ha sikeres. Ez egy kompromisszum: az újrafelhasználható rendszerek kevésbé lehetnek bizonyított kezdetben (sok tesztrepülésre van szükség a megbízhatóság megállapításához), de hosszú távon alacsonyabb költségeket ígérnek.

- Indítótömeg és pályán belüli összeszerelés/betáplálás: Ahhoz, hogy egy emberes űrhajóval elérjük a Marsot, valószínűleg vagy egy nagyon nagy rakétára, vagy több közepes indításra van szükség. A NASA terve szerint több SLS-indítást használhatnának egy marsi jármű összeszereléséhez vagy a rakomány előreküldéséhez, míg a SpaceX a Starshipet a Föld körüli pályán tankolná fel, hogy egyetlen, teljesen megrakott űrhajót küldjön. Az orbitális üzemanyag-utántöltés és összeszerelés bonyolultabbá és potenciális hibapontokká válik, de csökkentheti a szükséges rakéták méretét (és költségeit). Az üzemanyagraktárak felállítása vagy a küldetésenkénti többszöri indítás azonban növelheti az üzemeltetési költségeket, ha nem racionalizálják azokat. Az a képesség, hogy több ember indításonként szintén befolyásolja az egy főre jutó költségeket: Ha a SpaceX 100 embert pakol egy járműre, az drasztikusan csökkenti az egy főre jutó költségeket (de egyben megnöveli egy indítás tétjét is). A NASA módszere <10 űrhajóst küldhet egyszerre, ami azt jelenti, hogy az összes indítási költség kevesebb ember között oszlik meg.

- Életfenntartás és küldetés időtartama: A Marsra utazó embereknek élelemre, vízre, levegőre és védelemre lesz szükségük a nagyjából egy évig tartó út során. 6-9 hónap mindkét irányba, plusz a Marson töltött idő. Az életfenntartó rendszereknek rendkívül megbízhatónak és valószínűleg regeneratívnak kell lenniük (levegő és víz újrahasznosítása) - ezek kifejlesztése költséges (a NASA egyik becslése szerint csak a Mars-küldetés életfenntartási költségei $2+ milliárd ). Ha a fejlett meghajtás (pl. nukleáris hőhajtás) néhány hónapra tudná csökkenteni az utazási időt, az csökkentené a szükséges fogyóanyagokat (és a káros sugárzásnak való kitettséget), ami potenciálisan csökkenthetné a költségeket, de az ilyen meghajtás nem biztos, hogy készen áll a kezdeti küldetésekre. A hosszabb marsi tartózkodás (a NASA számításai szerint a felszínen töltött idő akár 500 nap is lehet) azt jelenti, hogy az élőhelynek robosztusnak kell lennie, és talán részlegesen önellátó (energiaellátás, sugárzásvédelem stb.), ami növeli a költségeket, de több tudományos eredményt hoz. Ezeknek a kihívásoknak a megoldása kulcsfontosságú a biztonság szempontjából, és ha ezt hatékonyan tesszük, az elválasztja a költséghatékonyabb terveket a drágábbaktól.

- Belépés, leszállás és landolás (EDL) a Marson: Emberek leszállása a Marsra sokkal nehezebb, mint a Holdra szállás vagy a Földre való visszatérés. A marsi légkör elég sűrű ahhoz, hogy intenzív hőt termeljen a belépéskor, de túl vékony ahhoz, hogy egy nehéz űrhajót csak ejtőernyőkkel lehessen megfelelően lelassítani. A javasolt megoldások (retropropulzív leszállás, felfújható lassítók, nagyméretű ejtőernyőrendszerek vagy ezek kombinációja) mindegyike magában foglalja a következőket új technológia. A NASA tervének egyik fő költségtényezője egy olyan marsjáró kifejlesztése, amely képes biztonságosan szállítani egy nagyméretű (talán 20+ tonnás) legénységi lakóhelyet. A SpaceX űrhajóját úgy tervezték, hogy belépjen a Mars légkörébe, és egy darabban szálljon le, de ez a manőver (amelyet gyakran "szuperszonikus ejtőernyős" a Starship hasracsúszó visszatérési profilja miatt) még nem tesztelték a Marson, és ez a tervük egyik legkockázatosabb eleme. Az EDL bármilyen meghibásodása a küldetés elvesztéséhez vezethet, ezért a redundancia és a tesztelés kritikus fontosságú - de ez a tesztelés (beleértve a személyzet nélküli bemutató leszállásokat a Marson) drága lesz. A robusztus EDL-képesség az emberes küldetésekhez nem tárgyalható, és a megbízható működés biztosítása jelentős beruházásokat igényel (akár a NASA, akár a SpaceX vagy Kína részéről), ami kihat az összköltségre.

- Műveletek nagyságrendje: Az egy főre jutó költségek drámaian javulni fognak, ha/amikor a Marson történő szállítás a következőkről egyszeri küldetések a rendszeres járatokkal való folyamatos programra. A NASA Apollo-programját a költségek és a politikai akarat csökkenése miatt törölték; ennek elkerülése érdekében a jövőbeni Mars-tervek (különösen a kereskedelmi célúak) önfenntartó ütemre törekszenek. A SpaceX elképzelése a több száz telepes minden egyes indítási ablakban amortizálná a költségeket, és a méretgazdaságosságot (anyagvásárlás ömlesztve, rutinszerű műveletek) kihasználva csökkentené az árakat. Ha csak néhány küldetésre kerül sor, akkor mindegyik a teljes fejlesztési költség terhét viseli. Így a megbízhatóság a járművek és a Marsra való utazás iránti kereslet fogja meghatározni, hogy a gyakori repülések kedvező ciklusába kerülünk-e (ami csökkenti a költségeket), vagy maradunk a ritka, kísérleti missziók üzemmódjában (ami rendkívül magasan tartja a költségeket).

Gazdasági életképesség és kilátások

A következő tíz évben a gazdasági életképesség az emberes Mars-szállítás valószínűleg először lesz kipróbálva. Kormányzati irányítású missziók (NASA, CNSA) nem a profitszerzésre irányulnak; életképességüket a politikai és a közvélemény támogatásában mérik. A NASA-nak folyamatosan növelnie kell a finanszírozást ahhoz, hogy elérje a 2030-as Mars-célt, és bár a Mars széleskörű közérdeklődésre tart számot, más prioritásokkal versenyez. A potenciális változást az jelentheti, ha a kereskedelmi szolgáltatók csökkentik a költséghatártlehetővé téve a NASA számára, hogy lényegében szállítási szolgáltatások vásárlása a Marsra ahelyett, hogy mindent házon belül fejlesztenénk. Ez a kereskedelmi szerződéses modell (hasonlóan ahhoz, ahogyan a NASA most a SpaceX-től vásárol fuvarokat az ISS-re) a fejlesztési költségek egy részének kiszervezésével gazdaságilag elfogadhatóbbá tehetné a Mars-küldetést a törvényhozók számára. A NASA főfelügyelője kifejezetten figyelmeztetett arra, hogy a jelenlegi költségpálya (SLS/Orion indításonként $4B-ért) "fenntarthatatlan" , ami arra kényszeríti a NASA-t, hogy olcsóbb alternatívákat (mint a Starship) válasszon, vagy kockáztassa a program törlését.

A oldalon. magáncégek, a Marsra történő szállítás gazdaságilag életképessé tétele nagy feladat. Az $100k+ Mars-jegyek piaca nem bizonyított - azon a feltételezésen alapul, hogy elég sok ember akar el akarnak menni, és megengedhetik maguknak (vagy hogy a szervezetek szponzorálják az utakat). A 2025-2035-ös időszakban a valószínűsíthető ügyfelek a következők lesznek kormányok (kutatásra/zászlóültetésre) és az ultragazdagok (kaland vagy emberbaráti tevékenység). Az alacsony Föld körüli pályára és a Holdra irányuló űrturizmus még csak most van kialakulóban; a Mars a magasabb költségek, a hosszabb időbeli elkötelezettség (~2 év utazás) és a nagyobb kockázat miatt a következő szintű bizalmi ugrás lesz bármely fizető ügyfél számára. Ez azt jelenti, hogy a korai A Mars-repülések veszteségesek lehetnek a SpaceX számára - inkább a koncepció bizonyítása, mint a pénzkeresés. Elon Musk elismerte, hogy a marsi város építése nem lesz azonnal nyereséges, hanem az emberiség jövőjét szolgáló hosszú távú törekvés (ezért is irányítja más vállalkozásaiból származó nyereséget oda). A Blue Origin és mások ugyanezzel a problémával szembesülnének - a Marson nincs rövid távú profit, ezért türelmes, látnoki tőkére van szükség. A jó hír az, hogy számos, a Marsra kifejlesztett technológia (pl. életfenntartó rendszerek, zártkörű élőhelyek, nehéz hordozórakéták) a következő célokra is alkalmazható lesz. Föld körüli pályára állítás és holdi projektek, amelyeknek vannak közelebbi megrendelőik (NASA, hadsereg, távközlési vállalatok stb.). Így a vállalatok kezdetben némi költséget megtéríthetnek azáltal, hogy ezeket a piacokat szolgálják ki (ahogyan a SpaceX teszi a műholdindításokkal és a Starlinkkel, és ahogyan a Blue Origin reméli a New Glennnel), miközben felkészülnek a Marsra.

Egy évtizeddel előre tekintve, azt várjuk:

- SpaceX hogy továbbra is vezető szerepet töltsön be a kilövési költségek csökkentésében, esetleg az első magánfinanszírozású Mars-kísérlet vagy -leszállási kísérlet ha a Starship működőképessé válik. Az árképzési modelljük fejlődni fog - talán a NASA által finanszírozott űrhajós küldetésekkel kezdenek (a NASA szerződést köthetne a SpaceX-szel, hogy a holdi Artemis HLS szerződéshez hasonlóan a Marsra szállítsa az űrhajósait), még a tisztán turistautak előtt. Ha a Starship költségígéretei beigazolódnak, a 2020-as évek végére a SpaceX bejelentheti a jegyárat, és elkezdhet előlegeket fogadni a jövőbeli marsi utakra (hasonlóan ahhoz, ahogy a Virgin Galactic évekre előre eladta a szuborbitális jegyeket).

- NASA valószínűleg még a 2020-as években is az előkészítési fázisban lesz, a holdi küldetésekben tesztelik a hardvert, és finomítják a terveket. A az első NASA által támogatott, legénységgel ellátott Mars-küldetés a 2030-as évek végén kaphat engedélyt a repülésre, esetleg egy hibrid megközelítéssel (a NASA legénysége egy kereskedelmi forgalomban kapható, a NASA felügyelete alatt álló marsjáró/hajó fedélzetén). A kereskedelmi partnerségek igénybevételével remélhetőleg csökkennek majd a küldetésenkénti költségek - például a SpaceX Starship egy változatának felhasználásával ahelyett, hogy egy vadonatúj marsjárót fejlesztenének ki, a NASA milliárdokat takaríthat meg. Az ügynökség folytatja a nemzetközi partnerségeket is a költségek elosztása érdekében (pl. Európa, Japán, Kanada hozzájárulása az űrhajós helyekért cserébe).

- Kína meglepheti a világot azzal, hogy felgyorsítja a Marsra indulás ütemtervét, ha elegendő forrást biztosít - a 2033-as céljuk ambiciózus, de még ha a 2030-as évek végére csúszik is, Kína akkor is csak a második nemzet lehet, amely valaha is embert küld a Marsra. A költségeket az állami költségvetésben nyelik el, és Kína nem hozza nyilvánosságra a teljes kiadást, de programjuk előrehaladása közvetve nyomást gyakorol majd az USA-ra, hogy ne késlekedjen (új "űrverseny" dinamika). Semmi nem utal arra, hogy Kína kereskedelmi céllal kínálna helyeket; küldetéseik állami küldetések lesznek, bár diplomáciai gesztusként szövetséges nemzetek űrhajósait is szállíthatják.

- Egyéb játékosok (Blue Origin stb.) valószínűleg nem juttatnak embereket a Marsra 10 éven belül, de megteremthetik az alapokat. A Blue Origin például kifejleszthet egy nagyobb második fokozatot vagy űrhajót, amelyből később egy Marsra szállító jármű válhat, különösen, ha a NASA érdeklődést mutat a fejlesztés finanszírozása iránt. Új belépők - pl. startupok vagy köz- és magánszféra konzorciumai - kreatív megközelítéseket is javasolhatnak (esetleg kisebb léptékű küldetéseket, mint például egy kétszemélyes Mars-körrepülést, amelyet egyszer a Space Adventures/Tito javasolt). Ha ezek közül bármelyik vonzóvá válik, költségeiket a két nagy (NASA és SpaceX) céghez viszonyítanák.

Az alábbiak tekintetében megvalósíthatóság és megbízhatóság, mindegyik lehetőségnek vannak kompromisszumai. A NASA terve technológiailag konzervatív és rendkívül költséges, de az űrhajósok biztonságát helyezi előtérbe (inkrementális kockázatvállalás). A SpaceX költségkiesést okoz, és elérheti, hogy korai műveleti képesség, de a Starship megbízhatóságát még be kell bizonyítani, ez egy nagyobb kockázatú, de nagyobb hozamú megközelítés. A megbízhatóság a Marsra gyakran repülő űrhajóflotta még nem bizonyított, míg a NASA egyszeri küldetései minden egyes repülést nagyszabású expedícióként kezelnek, kiterjedt teszteléssel (de a repülések között évek telnek el). Hosszú távon, ha a Starship vagy hasonló rendszerek biztonságosnak bizonyulnak, akkor ezek válhatnak a NASA szállítási módjává is - egyesítve a kereskedelmi és a kormányzati utat.

Következtetés

Az emberek Marsra küldésének költségei várhatóan csökken az elkövetkező évtizedben a kereskedelmi űrkutatási vállalatok innovációjának köszönhetően, de továbbra is jelentős lesz. A 2020-as évek elején a Mars-utazásra vonatkozó becslések a következő értékek között mozogtak százmilliárdok (NASA-stílusban) néhány százezer dollár személyenként (a SpaceX elképzelése) - egy hatalmas szakadék. 2035-re valószínűleg láthatjuk majd az első kísérleteket az emberes Marsra szállítására, és ezzel együtt a konkrétabb árképzést is. Egy kormány által finanszírozott küldetés, ha megvalósul, a fejlesztést is beleszámítva gyakorlatilag milliárdokba fog kerülni űrhajósonként, ami csak a szuperhatalmi nemzetek vagy koalíciók számára életképes presztízsprojektet jelent. Másrészt, ha a SpaceX űrhajója működőképessé válik, az egy új korszakot nyithatna a (relatíve) megfizethető bolygóközi utazás, talán a Marsra szóló jegyek árát a magánügyletek és a piacgazdaság területére helyezve.

Lényeges, hogy a technológiai akadályok és ismeretlenek ugyanolyan jelentősek, mint a pénzügyiak. Bármelyik megközelítést is választják - állami, magán- vagy társulás -, meg kell küzdeniük a legénység túlélésének és a küldetés sikerének biztosításával a 34 millió mérföldes, kíméletlen utazás során. E kihívások minden egyes megoldása (legyen az egy jobb rakétahajtómű, egy biztonságosabb leszállási technika vagy egy áttörés a létfenntartásban) közvetlen hatással van a költségekre. Összefoglalva, többféle út vezet a Marsra: NASA és Kína kiterjedt (és drága) államilag támogatott programokkal, és SpaceX (amelyet esetleg mások is követnek) egy karcsúbb, kockázatvállaló kereskedelmi megközelítéssel. A következő tíz év fogja megmutatni, hogy az optimista, alacsony költségű előrejelzések megvalósulhatnak-e, vagy a Mars-utazás kezdetben továbbra is rendkívül drága vállalkozás marad. Ettől függetlenül az emberiség a küszöbén áll annak, hogy a Marsot távoli álomból célponttá tegye - és a a jegy ára, dollárban és innovációban, meghatározza bolygóközi jövőnk ütemét és formáját.