Artist's concept van astronauten en habitats op Mars. Menselijke missies naar Mars, hoewel ze al lang worden overwogen, worden geconfronteerd met enorme uitdagingen op het gebied van kosten en logistiek. De schattingen voor een bemande Marsexpeditie lopen sterk uiteen - voor door de overheid geleide programma's zoals dat van NASA zijn de schattingen opgelopen tot honderden miljarden dollars voor een enkele missie. Daarentegen beloven nieuwe commerciële spelers deze kosten per reiziger drastisch te verlagen met herbruikbare ruimtevaartuigen en innovatieve benaderingen. Dit rapport vergelijkt de verwachte kosten van het vervoer van mensen naar Mars in de komende tien jaar, waarbij zowel publiekelijk aangekondigde plannen als speculatieve projecties worden onderzocht en de haalbaarheid, betrouwbaarheid en potentiële prijsmodellen van elke voorgestelde Mars transferoptie worden belicht.
NASA's vervoersplannen voor Mars (door de overheid gefinancierd)
NASA wil astronauten naar Mars sturen in de begin tot midden 2030waarbij de maan als springplank wordt gebruikt. De huidige plannen zijn gericht op een bemande Marsmissie rond 2035 nadat het Artemis-programma een duurzame menselijke aanwezigheid op de maan tot stand heeft gebracht. NASA's aanpak omvat zijn Ruimtelanceersysteem (SLS) mega-raket en Orion Een bemanningscapsule om bemanningen naar een baan om de maan te brengen, een maanstation als tussenstation en uiteindelijk een Mars Transfer Vehicle en lander voor de reis naar het Marsoppervlak. Deze architectuur legt de nadruk op bewezen technologieën, maar vereist meerdere lanceringen en assemblage in de ruimte, wat de kosten opdrijft.
- Kostenramingen: In tegenstelling tot commerciële ondernemingen verkoopt NASA geen kaartjes, maar de kosten per persoon kan worden afgeleid uit missiebudgetten. Analyses suggereren een één enkele NASA-missie naar Mars zou ongeveer $500 miljard kunnen kosten (een half biljoen dollar) wanneer rekening wordt gehouden met de ontwikkeling van alle benodigde hardware en infrastructuur. Dit bedrag is veel hoger dan de kosten van alle missies tot nu toe en onderstreept de budgettaire uitdaging. Zelfs het Artemis-maanprogramma - een "opstapje" naar Mars - wordt geschat op ~$93 miljard tot 2025, waarbij elke lancering van SLS/Orion ongeveer $4,1 miljard (grotendeels als gevolg van vervangbare hardware) . Met 3-4 astronauten per missie is dat effectief meer dan $1 miljard per astronaut alleen naar de omgeving van de maan. Een Marsmissie zou waarschijnlijk nog duurder zijn per persoon als we vergelijkbare contractmodellen en systemen voor eenmalig gebruik zouden gebruiken.
- Financiering en levensvatbaarheid: NASA-missies worden gefinancierd met overheidskredieten. Dergelijke grote kosten De gemiddelde Marsplannen zijn afhankelijk van aanhoudende politieke steun en budgetten. NASA verkent kostendeling en partnerschappen, bijvoorbeeld door gebruik te maken van Het ruimteschip van SpaceX voor maanlandingen - om de uitgaven te beperken. Voor Mars kan NASA op dezelfde manier samenwerken met commerciële leveranciers voor transport of technologie om de kosten binnen de perken te houden. De economie wordt echter niet gedreven door winst; de rechtvaardiging is wetenschappelijk en strategischniet het verkopen van stoelen. Dit maakt de financiering onzeker als nationale prioriteiten verschuiven. Ervoor zorgen dat een Mars-programma economisch duurzaam gedurende tientallen jaren is een belangrijke uitdaging voor NASA.
- Technologische uitdagingen: NASA's conservatieve benadering geeft prioriteit aan veiligheid en betrouwbaarheid, maar de technische hindernissen zijn immens. Levensinstandhouding gedurende lange tijd, stralingsafscherming voor een reis van ~6-7 maanden heen en terug, en binnenkomst, afdaling en landing (EDL) voor zware bemande voertuigen op Mars zijn allemaal belangrijkste kostendrijvers. Elk vereist nieuwe technologie of aanzienlijke upgrades (bijvoorbeeld grotere hitteschilden en supersonische retropropulsion voor Mars EDL). De complexiteit van het assembleren van een Mars-transfervoertuig in een baan om de aarde of bij Gateway en het mogelijk vooraf inzetten van brandstof voor de terugkeer op Mars brengt ook extra kosten en risico's met zich mee. Deze uitdagingen dragen bij aan NASA's hoge kostenramingen en lange tijdlijnen (de eerste landing pas in 2030).
- Tijdlijn en haalbaarheid: NASA's planning (Mars met bemanning tegen ~2035) is ambitieus en kan uitlopen als de financiering of technologische ontwikkeling achterblijft. Het agentschap heeft een track record van vertragingen voor nieuwe bemande ruimtevaartprogramma's (bijv. SLS duurde meer dan een decennium om te ontwikkelen). Haalbaarheid De kans op een Marslanding in 2030 hangt af van de vooruitgang in 2020: succesvolle Artemis-maanmissies, demonstraties van Mars-habitat- en levensondersteuningstechnologie en mogelijk internationale partnerschappen om de kosten te delen. NASA's aanpak is betrouwbaar in concept (voortbouwend op de ervaring met Apollo/ISS/Artemis), maar traag en duurwat vragen oproept over de duurzaamheid op lange termijn. Critici hebben opgemerkt dat een puur door de overheid gerund Mars-programma bij de huidige begrotingsniveaus tientallen jaren zou kunnen duren en triljoenen dollars in totaal, wat velen als onhoudbaar beschouwen zonder nieuwe kostenbesparende strategieën.
De plannen van SpaceX voor vervoer naar Mars (commercieel)
Rendering van SpaceX's Starship dat naar de ruimte lanceert. SpaceX is de grootste privéspeler met expliciete Marsambities. De Starship ruimtevaartuigen en Superzwaar booster systeem is ontworpen als een volledig herbruikbaar transportsysteem om mensen (maximaal 100 per keer) en vracht naar Mars te vervoeren. De oprichter van SpaceX, Elon Musk, heeft van de kolonisatie van Mars de langetermijnvisie van het bedrijf gemaakt, met als doel om grote aantallen mensen naar Mars te laten migreren. Starship staat centraal in dat plan: een roestvrijstalen, hervulbaar ruimteschip dat in een baan om de aarde kan worden gelanceerd, kan worden bijgetankt door tankschepen in een baan om de aarde en vervolgens naar Mars en terug kan reizen. zonder te worden weggegooid. Als deze aanpak succesvol is, belooft dat de kosten van vervoer naar Mars met ordes van grootte te verminderen.
- Tijdlijn en plannen: Het publiekelijk aangekondigde doel van SpaceX is om de eerste vracht sterrenschepen naar Mars al 2022-2024en de eerste bemand sterrenschip zodra 2024-2026 (tijdlijn oorspronkelijk aangekondigd in 2016-2017) . In werkelijkheid zijn deze data veranderlijk - geen enkel sterrenschip heeft in 2023 een baan om de aarde bereikt en een testvlucht in een baan om de aarde in 2023 eindigde voortijdig - maar de ontwikkeling gaat snel. Een realistische prognose is een bemande testvlucht naar Mars in de eind jaren 2020afhankelijk van de technische vooruitgang en wettelijke goedkeuring. SpaceX heeft aangetoond snel te kunnen itereren (bijv. Starship-prototypes, herhaalde motortests) en plant ook een reis in een baan om de maan (de lieveMaan project in 2024 met Starship) als voorloper. Als Starship halverwege de jaren 2020 in een baan om de aarde komt en bijgetankt kan worden, is een poging tot Mars-overdracht tegen ~2030 denkbaar is. In tegenstelling tot NASA zou SpaceX kunnen besluiten om een private Marsmissie te lanceren zodra de technologie klaar is, al is het maar als demonstratie met een paar bedrijfsastronauten of betalende klanten, waardoor hun tijdlijn mogelijk agressiever wordt (als het technisch haalbaar is).
- Kosten per passagier: De strategie van SpaceX is expliciet om hergebruik en vluchtfrequentie maximaliseren om de kosten over veel passagiers te spreiden. Musk heeft verklaard dat operationele kosten voor de lancering van een sterrenschip kon alleen ~$2 miljoen (voornamelijk voor drijfgas) - ongelooflijk laag vergeleken met huidige raketten - als het systeem volledig en snel herbruikbaar is. In theorie zou een enkel Starship 50-100 mensen kunnen vervoeren, wat een enkele tienduizenden dollars per persoon in brandstofkosten. Natuurlijk zijn de ontwikkelingskosten (verschillende miljard dollars) moeten worden terugverdiend, maar Musk's vaak genoemde visie is een toekomstige ticketprijs naar Mars rond de $100.000 (misschien zelfs zo laag als $100k)eventueel < $500k in de eerste jaren. Hij suggereerde dat dit laag genoeg zou zijn om "De meeste mensen in geavanceerde economieën kunnen hun huis op aarde verkopen en naar Mars verhuizen als ze dat willen" . In 2017 schatte Musk een initiële ticketprijs rond $200k per persoonen daalt tot ~$100k naarmate de schaal toeneemt. Deze cijfers zijn ambitieus - Er zijn eigenlijk geen tickets te koop - maar ze geven wel aan wat het doel van SpaceX is: ordes van grootte goedkoper dan traditionele programma's. Het is belangrijk om op te merken dat vroege Marsreizen (als er bijvoorbeeld maar een dozijn ingenieurs meevliegen op een testmissie) niet commercieel verkocht zullen worden en effectief honderden miljoenen zouden kosten voor SpaceX; maar als het systeem volwassener wordt, kunnen de marginale kosten per extra passagier het doel van Musk benaderen.
- Financiering en bedrijfsmodel: In tegenstelling tot NASA moet SpaceX rekening houden met economische levensvatbaarheid. Ontwikkeling van Starship (geschat op $5-10 miljard totaal) wordt particulier gefinancierd door SpaceX - door inkomsten uit lanceringen en enorme investeringen in zijn Starlink-satellietprogramma (waarvan Musk heeft aangegeven dat het deels is bedoeld om de Mars-ambities te financieren). SpaceX won ook een $2,9 miljard NASA contract om Starship als maanlander te gebruiken, wat een geldinjectie oplevert. In de toekomst denkt SpaceX ook aan inkomsten uit Marsreizen zelf: verkoop van stoelen of zelfs hele Starship vluchten naar klanten. Initiële klanten kunnen zijn NASA (het kopen van vervoer voor zijn astronauten) of ruimtetoeristen. Een door miljarden gefinancierde reis (naar analogie van dearMoon voor Mars) zou bijvoorbeeld een vroege bemande missie kunnen financieren. Over een periode van meer dan 10 jaar, als Starship routinevluchten maakt, zou SpaceX een luchtvaartmaatschappijachtig modelVeel vluchten per jaar, ticketprijzen aanvankelijk hoog (miljoenen) maar dalend richting de zes cijfers naarmate het volume en de concurrentie toenemen. Musk opperde zelfs het idee van gratis retourtickets (je betaalt om naar Mars te gaan, maar terugkeren naar de aarde is gratis), om emigratie aan te moedigen en er tegelijkertijd voor te zorgen dat niemand vast komt te zitten vanwege de kosten. De overkoepelende economische weddenschap is dat drastisch lagere lanceringskosten genoeg vraag zullen losmaken (van onderzoekers, avonturiers, emigranten en agentschappen) om Marsreizen op de lange termijn tot een levensvatbare commerciële activiteit te maken.
- Technologische en logistieke uitdagingen: Het plan van SpaceX hangt af van verschillende onbewezen technologieën: snelle herbruikbaarheidomloopbaan, bijtanken en levensonderhoud voor lange perioden. Het gigantische roestvrijstalen ontwerp van het sterrenschip moet meerdere herintredingen (Aarde en Mars) overleven, en Starship bijvullen met brandstof in een baan om de aarde - een kritisch aspect om genoeg massa naar Mars te vervoeren - moet worden aangetoond. Daarnaast vereist het veilig vervoeren van 100 passagiers door de diepe ruimte een robuuste levensondersteuning, stralingsafscherming en misschien kunstmatige zwaartekracht (Starship biedt geen zwaartekracht, dus beperking van 0g gezondheidseffecten voor een reis van 6 maanden is nodig). Dit zijn niet-triviale uitdagingen waar SpaceX actief aan werkt, maar de ontwikkelingskosten en complexiteit zullen toenemen. Een andere kostenfactor is de noodzaak voor Mars-infrastructuur: SpaceX heeft plannen voor eerste Starships die apparatuur vervoeren om brandstof te produceren op Mars (via gebruik van in-situ hulpbronnenHet maken van methaan/zuurstof drijfgas uit Martiaans water en CO₂). Hoewel dit het verschepen van retourbrandstof vanaf de aarde vermijdt, vereist het betrouwbare ISRU-technologie op Mars - een logistieke hindernis die, indien vertraagd, activa of mensen langer op Mars kan houden (waardoor de missiekosten stijgen). Ondanks deze uitdagingen geeft de staat van dienst van SpaceX met de herbruikbaarheid van Falcon-raketten en snelle ontwikkelingscycli enig vertrouwen. De betrouwbaarheid van Starship voor menselijk leven moet nog worden bewezen; SpaceX zal waarschijnlijk een groot aantal vracht/testvluchten uitvoeren voordat er mensen aan boord gaan, om er zeker van te zijn dat de veiligheid acceptabel is. Haalbaarheid om Mars te bereiken in de komende tien jaar hangt af van het overwinnen van deze hindernissen. Als ze daarin slagen, zou SpaceX de kosten van alle andere opties drastisch kunnen verlagen, waardoor het de meest economisch (hoewel nog experimenteel) transportmiddelen voor mensen op Mars tegen 2030.
Blue Origin & andere privéondernemingen
Blue Origin, het ruimtevaartbedrijf dat is opgericht door Jeff Bezos, is een andere commerciële speler die vaak wordt genoemd naast SpaceX. Echter, Blue Origin heeft nog geen gedetailleerde plannen voor een menselijke Marsmissie aangekondigd. voor de komende 10 jaar - de focus ligt voornamelijk op de maan en de baan om de aarde op de korte termijn. Blue Origin ontwikkelt de Nieuw Glenn raket voor zware lasten (verwachte eerste lancering halverwege de jaren 2020), die mogelijk zware ladingen naar Mars kan sturen, maar bemand Vervoer naar Mars staat nog niet op de routekaart. In plaats daarvan is het grote project van Blue Origin de Blauwe maan lander voor de maan (met een bemande maanlanding gepland rond 2029 onder NASA's Artemis-programma). Dat gezegd hebbende, Blue Origin's langetermijnvisie is miljoenen mensen in de ruimte te laten wonen en werken, dus Mars is zeker een van zijn ambitieuze doelen. Elke Mars-onderneming van Blue zou waarschijnlijk gebruik maken van zijn herbruikbare raketten en ervaring met maanlander, maar waarschijnlijk verder dan de 10-jarige horizon.
- Tijdlijn en plannen: In de periode 2025-2035 zal Blue Origin New Glenn (een gedeeltelijk herbruikbare orbitale raket) testen en maanmissies uitvoeren. Een Mars-overdracht door Blue Origin vóór 2035 zou zeer speculatief. Het bedrijf zou technologie kunnen bijdragen aan de Mars-inspanningen van NASA of andere partners (de motoren of landerontwerpen van Blue zouden bijvoorbeeld kunnen worden aangepast voor Mars). Boeing en Lockheed Martin, traditionele lucht- en ruimtevaartgiganten, hebben ook geen onafhankelijke Marstransportprogramma's, afgezien van partnerschappen met NASA (Boeing bouwt SLS; Lockheed bouwt Orion en heeft voorgesteld de Basiskamp Mars orbitaal stationconcept voor NASA) . Deze concepten blijven conceptueel zonder speciale financiering. Een ander opmerkelijk particulier concept was Mars Een, een Nederlandse non-profit die in de jaren 2010 een enkele reis naar Mars voorstelde, gefinancierd door een reality tv-show. Mars One schatte $6 miljard om de eerste 4 mensen te sturen en $4 miljard voor elke volgende bemanning, wat neerkomt op ~$1.5B per passagier voor de eerste missie - veel goedkoper dan NASA's aanpak, maar nog steeds extreem hoog en gebaseerd op veel onbewezen veronderstellingen. Uiteindelijk slaagde Mars One er niet in om de financiering rond te krijgen en ging failliet, wat onderstreept hoe moeilijk het is om dit soort projecten alleen te financieren met privé-investeringen en mediarechten.
- Kosten en financiering: Aangezien Blue Origin geen Marsplan heeft gepresenteerd, zijn er geen officiële kostencijfers of ticketprijzen van hen. Elke voorspelling zou speculatief zijn. Blue Origin wordt gesteund door het fortuin van Bezos (hij investeert persoonlijk ~$1 miljard per jaar uit de verkoop van Amazon-aandelen in het bedrijf) en begint inkomsten te genereren uit suborbitaal toerisme (tickets voor de New Shepard suborbitale vluchten kosten naar verluidt $250k-$500k+ elk in zijn eerste vluchten) en komende satellietlanceringen. Als Blue transport naar Mars zou nastreven, zou het de ontwikkeling op dezelfde manier kunnen financieren als SpaceX - via interne investeringen en door mee te dingen naar NASA-contracten. (Blue Origin verloor bijvoorbeeld van SpaceX bij het eerste contract voor de Artemis maanlander, maar won in 2023 een tweede contract ter waarde van $3,4 miljard voor een maanlanding in 2029). Blue Origin's filosofie van geleidelijke, stapsgewijze ontwikkeling ("Gradatim Ferociter") betekent dat het waarschijnlijk Mars pas zou aanpakken nadat het de menselijke vluchten in een baan om de aarde en op de maan onder de knie heeft. Op de lange termijn, als Blue Origin een herbruikbaar Marsvoertuig zou bouwen, zou de prijsmodel zou kunnen lijken op die van SpaceX (tickets verkocht aan rijke avonturiers of transportdiensten voor NASA), maar in dit stadium is een dergelijke prijsstelling puur giswerk.
- Haalbaarheid en uitdagingen: Als een nieuwkomer op de markt (Blue Origin of een ander bedrijf) een menselijke Marsmissie wil opzetten, moet de barrières zijn vergelijkbaar met die van SpaceX: lanceercapaciteit voor zware lasten, bijtanken in de ruimte of assemblage, geavanceerde levensondersteuning en een enorme financiële inspanning. De New Glenn-raket van Blue Origin zal groot zijn, maar qua laadvermogen waarschijnlijk niet zo groot als Starship; er kunnen meerdere New Glenn-lanceringen nodig zijn om een Marsmissie in een baan om de aarde te brengen, waardoor de kosten en complexiteit toenemen. Zonder volledig hergebruik zouden de kosten per missie hoog blijven (de eerste trap van New Glenn is herbruikbaar, maar de tweede trap is momenteel eenmalig). De betrouwbaarheid van Blue's systemen zal stapsgewijs bewezen moeten worden (ze hebben meerdere succesvolle suborbitale bemanningsvluchtenmaar nog geen orbitale vluchten). Samengevat, andere particuliere ondernemingen hebben geen concrete tijdschema's voor Mars voor de komende tien jaar.en hoewel ze uiteindelijk alternatieve vervoersmogelijkheden kunnen bieden, SpaceX blijft de voornaamste commerciële mededinger voor een vroege menselijke Mars-overdracht vanwege zijn voorsprong in relevante technologieën.
Internationale plannen: China en anderen
Naast de inspanningen van de VS, China is actief bezig met het plannen van menselijke verkenning van Mars. In 2021 kondigde China een routekaart aan voor de lancering van zijn eerste bemande Marsmissie in 2033met vervolgmissies in 2035, 2037, 2041 en daarna. Dit ambitieuze programma maakt deel uit van een langetermijnvisie om een permanent bewoonde basis op Mars en grondstoffen van Mars te gebruiken. China's aanpak wordt gestuurd door de overheid via de China National Space Administration (CNSA) en aanverwante aannemers in staatsbezit. Na de succesvolle landing van robots op Mars (de Tianwen-1-missie met de Zhurong-rover in 2021), ontwikkelt China nu de heavy-lift-rover voor de ruimtevaart. Lange maart 9 raket en mogelijk nucleair aangedreven voortstuwing om Mars-transfers met bemanning mogelijk te maken. Een retourmissie voor Marsmonsters (robot) is gepland rond 2030 om enkele van de vereiste technologieën te oefenen.
- Kosten en financiering: Gedetailleerde kostenramingen voor het Chinese menselijke Mars-programma zijn niet openbaar. Maar omdat het een staatsinspanning is, zal de financiering uit overheidsbudgetten komen, gerechtvaardigd door strategische en prestigeoverwegingen. China's ruimteprogramma staat erom bekend dat de kosten op sommige gebieden relatief lager zijn dan die van NASA (door lagere arbeidskosten en gestroomlijnde besluitvorming), maar een bemand Mars-programma zal nog steeds extreem duur zijn (waarschijnlijk tientallen miljarden dollars gedurende de looptijd van het programma, zo niet meer). Omdat China op dit moment niet van plan is om "tickets" aan burgers te verkopen, zijn er geen directe kosten per zitplaats - de volledige kosten van de missie worden gedragen door de overheid. In termen van economische levensvatbaarheid ziet China bemande Marsmissies eerder als investeringen in technologisch kunnen en nationaal prestige dan in winst. Dat betekent dat zolang de centrale regering prioriteit geeft aan het project, de financiering kan worden volgehouden. (Met name China's bemande Maanprogramma en aankomende ruimtestationmodules wijzen op een sterke betrokkenheid bij bemande ruimtevaart).
- Technologie en tijdlijn: China's tijdlijn van 2033 voor eerste menselijke landing is zeer agressief - ongeveer gelijklopend met het voorlopige schema van NASA - en zou een snelle ontwikkeling van meerdere nieuwe technologieën vereisen. Tot de belangrijkste behoeften behoren een superzware raket vergelijkbaar met SLS/Starship, levensondersteuning voor lange missies (China's bemande ruimtevluchten zijn tot nu toe dagen tot maanden in een lage baan om de aarde geweest) en oplossingen voor een veilige landing en terugkeer op Mars. China onderzoekt thermische nucleaire aandrijving om de transittijden te verkorten (waardoor de reis mogelijk kan worden teruggebracht tot een paar maanden), wat de kosten zou kunnen verlagen (minder verbruiksartikelen, minder blootstelling aan straling), maar deze technologie is mogelijk nog niet klaar in 2030. De betrouwbaarheid van Chinese lanceervoertuigen is hoog voor bestaande Long March raketten, maar nieuwe mega-raketten en bemande deep-space systemen zullen in eerste instantie niet bewezen zijn. Er wordt ook gesproken over internationale samenwerking: China heeft internationale partners uitgenodigd (en gezien de Russische ruimtevaartambities en het huidige isolement ten opzichte van de VS en Europa, is een van de grootste uitdagingen voor China). China-Rusland Mars-partnerschap zou kunnen ontstaan, waarbij kosten en expertise worden gedeeld). Over het geheel genomen lijkt China's Mars-plan haalbaar gezien de middelen van de natie en haar staat van dienst in het behalen van ambitieuze ruimtedoelstellingen (ruimtestation, landing op de achterkant van de maan, etc.), maar het schema kan vertraging oplopen. Als het lukt, zou het een alternatief menselijk transportsysteem naar Mars bieden (door de overheid, niet toegankelijk voor privépassagiers), en mogelijk tegen lagere kosten dan NASA's aanpak (hoewel nog steeds ver verwijderd van de gehoopte lage kosten van SpaceX).
- Andere nationale inspanningen: Andere ruimtevaartorganisaties (ESA in Europa, Roscosmos in Rusland, ISRO in India, etc.) hebben momenteel geen onafhankelijke bemande Mars-programma's gepland voor de jaren 2020 of begin 2030, voornamelijk vanwege de enorme kosten. Europa draagt technologie bij aan de plannen van NASA (bijv. onderdelen voor Orion en Gateway) en zou Europese astronauten op een door NASA geleide Marsmissie kunnen sturen, maar heeft geen zelfstandig voertuig voor Mars. Rusland heeft van tijd tot tijd belangstelling getoond voor Mars (en heeft concepten voor habitats in de diepe ruimte en nucleaire aandrijving op papier staan), maar budgetbeperkingen en geopolitieke factoren maken een door Rusland geleide bemande Marsmissie onwaarschijnlijk in het komende decennium. India, Japan, VAE en anderen richten zich voorlopig op verkenning van Mars met robots. De VAEheeft bijvoorbeeld een langetermijnvisie van een Marsstad in 2117, maar geen plannen voor menselijke lanceringen in de nabije toekomst. Samenvattend zou elk niet-Amerikaanse, niet-Chinese menselijke Marstransport in de komende 10 jaar vrijwel zeker in samenwerking zijn - bijvoorbeeld buitenlandse astronauten die meeliften op missies van NASA of SpaceX - in plaats van een apart transfersysteem om te vergelijken.
Vergelijkende analyse van Mars Transferopties
De tabel hieronder geeft een overzicht van de belangrijkste spelers en plannen voor menselijk vervoer naar Mars, waarbij hun tijdschema's, schattingen van de kosten per persoon en financieringsmodellen:
Programma/Voertuig | Organisator | Eerste menselijke Mars doel | Schatting. Kosten per passagier | Financierings- en prijsmodel |
---|---|---|---|---|
NASA (SLS/Orion & partners) | Amerikaanse overheid (NASA) | ~2035 (retourmissie) | Geen tickets; missiekosten ≈ $500+ miljard totaal (miljarden per astronaut) | Gefinancierd door de overheid (belastingbetaler). Geen directe prijs per stoel; kosten gerechtvaardigd door wetenschap/nationaal belang. Extreem hoge ontwikkelings- en operatiekosten, lage vluchtfrequentie. |
Ruimteschip | SpaceX (privé) | ~2028-2030 (optimistisch) | $100k-$500k (toekomstig aspiratieticket) . Eerste vluchten effectief duur (honderden $M voor testmissie; nog geen publieke kaartverkoop). De marginale kosten op lange termijn kunnen <$100k met volledig hergebruik (~$2M/lancering voor 100 personen). | Privaat gefinancierde ontwikkeling (SpaceX/Elon Musk, plus NASA-contracten). Plannen om stoelen te verkopen aan agentschappen en particuliere klanten. Vertrouwt op hoog volume en hergebruik om geld te verdienen; vroege missies kunnen worden gefinancierd door investeerders of sponsors totdat de ticketverkoop levensvatbaar wordt. |
Blue Origin (Marsvoertuig van New Glenn) [speculatief] | Blue Origin (privé) | Geen expliciet plan (waarschijnlijk na 2035) | N.v.t. - Geen aangekondigde prijs voor vervoer naar Mars. Potentiële kosten hoog zonder volledig hergebruik (New Glenn verbruikt tweede trap). Kan streven naar concurrerende prijzen als hergebruik wordt bereikt. | Miljardair gefinancierd (Jeff Bezos) en overheidscontracten. Zou waarschijnlijk NASA-steun zoeken. Prijsmodel onbeslist; mogelijk vergelijkbaar met SpaceX (verkoop van transportdiensten) als er een Marsvoertuig wordt ontwikkeld. |
China Marsmissie | CNSA (Chinese overheid) | 2033 eerste landing (met bemanning) | N.v.t. (overheidsopdracht). Totale programmakosten niet bekendgemaakt; verwacht tientallen miljarden. Kosten per niet op de markt gebrachte astronaut (door de staat gesponsorde bemanning). | Door de staat gefinancierd als nationaal programma. Geen commerciële tickets. Schaalvoordelen geen primaire factor; zal uitgeven wat nodig is om missiedoelstellingen te halen. Potentieel lagere productiekosten dan VS, maar hoge totale investering. |
Mars Een [ter ziele] | Mars One (privé) | ~2026 (enkele reis) (nooit gerealiseerd) | $1,5 miljard per persoon (enkele reis) - $6B voor eerste 4 personen . Follow-ups $4B per 4 (~$1B elk). | Geplande reality-tv-financiering (mislukt). Geen levensvatbare financiering; kosten waren speculatief. Moeilijkheid aangetoond van puur particuliere financiering op dergelijke schaal. |
Tabel: Vergelijking van de belangrijkste plannen voor vervoer van mensen op Mars, inclusief hun verwachte tijdschema's, ruwe kosten per persoon of ticketprijzen (indien beschikbaar), en hoe ze worden gefinancierd. (Opmerking: Het Marsscenario van Blue Origin is hypothetisch, omdat het bedrijf nog geen bemand Marsprogramma heeft aangekondigd; de vermelding is ter vergelijking opgenomen omdat het bedrijf een prominente rol speelt in de bemande ruimtevaart. Mars One wordt ook getoond als een voorbeeld van een gepubliceerd privaat plan, hoewel het niet langer actief is).
Zoals de tabel laat zien, Het ruimteschip van SpaceX onderscheidt zich door zijn radicaal lagere kostendoelstellingen per passagier, mogelijk gemaakt door volledig hergebruik en hoge capaciteit. Als Starship slaagt, kan het de prijs van een Marsreis omlaag brengen naar een bereik dat, hoewel nog steeds duur, binnen het bereik ligt van overheden en zelfs particulieren (in de honderdduizenden dollars, vergelijkbaar met de kosten van een huis). NASA's en China's missies onder leiding van de overheid zullen daarentegen, in het begin althans helemaal geen stoelen verkopen - Dit zijn verkenningsmissies met zorgvuldig uitgekozen astronautenbemanningen, met impliciete kosten per persoon in de honderden miljoenen of miljarden als de programmabudgetten worden uitgesplitst. Betrouwbaarheid en veiligheid zullen waarschijnlijk ook verschillen: NASA zal extreem strenge veiligheidsmarges hanteren (en dus hogere kosten en een langere ontwikkeling), terwijl SpaceX in eerste instantie een hoger risico kan accepteren om snel te itereren en de kosten te verlagen (uiteindelijk strevend naar veiligheid zoals in een lijnvliegtuig door massale vliegervaring). De eerste bemande Marsmissies - of ze nu door NASA of SpaceX worden uitgevoerd - zullen inherent aanzienlijke risico's met zich meebrengen, simpelweg omdat nog nooit eerder een mens de reis heeft gemaakt.
Belangrijke factoren die de kosten en haalbaarheid beïnvloeden
Verschillende technologische en logistieke factoren zal een grote invloed hebben op de kosten van vervoer van mensen naar Mars in al deze plannen:
- Herbruikbaarheid versus besteedbaarheid: Herbruikbare voertuigen (zoals Starship, en mogelijk toekomstige systemen van anderen) spreiden de enorme ontwikkelingskosten over vele vluchten en elimineren de noodzaak om voor elke missie een nieuwe raket te bouwen. Dit is de hoeksteen van de lagekostenstrategie van SpaceX. NASA's SLS daarentegen is momenteel voor eenmalig gebruik - elke $4B raket wordt weggegooid - waardoor de kosten per missie torenhoog oplopen . Het bereiken van herbruikbaarheid (vooral van grote boosters en ruimtevaartuigen) is technisch uitdagend, maar biedt enorme kostenbesparingen indien succesvol. Het is een afweging: herbruikbare systemen zijn misschien minder kwetsbaar. bewezen in het begin (er zijn veel testvluchten nodig om de betrouwbaarheid vast te stellen), maar beloven lagere kosten op de lange termijn.
- Lanceermassa en assemblage/bijtanken in de omloopbaan: Om Mars te bereiken met een bemand ruimteschip is waarschijnlijk een zeer grote raket nodig of meerdere middelgrote lanceringen. NASA's plan zou meerdere SLS-lanceringen kunnen gebruiken om een Marsvoertuig samen te stellen of om vracht vooruit te sturen, terwijl SpaceX Starship in een baan om de aarde zal bijtanken om één volledig geladen schip te sturen. Bijtanken en assemblage in een baan om de aarde voegen complexiteit en potentiële faalpunten toe, maar kunnen de grootte (en kosten) van de benodigde raketten verminderen. Het opzetten van brandstofdepots of het uitvoeren van meerdere lanceringen per missie kan echter de operationele kosten verhogen als het niet gestroomlijnd wordt. De mogelijkheid om meer mensen per lancering heeft ook invloed op de kosten per persoon: SpaceX die 100 mensen in één voertuig stopt, verlaagt de kosten per persoon drastisch (maar verhoogt ook de inzet van één lancering). NASA's methode zou <10 astronauten per keer kunnen sturen, wat betekent dat alle lanceerkosten over minder mensen worden verdeeld.
- Levensondersteuning en duur van de missie: Mensen die naar Mars reizen zullen voedsel, water, lucht en bescherming nodig hebben voor een reis die ruwweg 6-9 maanden in beide richtingenplus tijd op Mars. De levensinstandhoudingssystemen moeten zeer betrouwbaar zijn en waarschijnlijk regeneratief (recyclen van lucht en water) - dit is duur om te ontwikkelen (volgens een schatting van NASA zouden alleen al de levensinstandhoudingskosten voor een Marsmissie $2+ miljard ). Als geavanceerde voortstuwing (bijv. nucleaire thermische) de reistijd zou kunnen terugbrengen tot een paar maanden, zou dat de benodigde verbruiksgoederen (en de blootstelling aan schadelijke straling) verminderen, waardoor sommige kosten mogelijk lager uitvallen, maar dergelijke voortstuwing is misschien nog niet klaar voor de eerste missies. Een langer verblijf op Mars (NASA verwacht tot ~500 dagen op het oppervlak) betekent dat de habitat robuust moet zijn en misschien gedeeltelijk moet worden gebouwd. zelfvoorzienend (stroom, stralingsafscherming, enz.), waardoor de kosten hoger worden maar het wetenschappelijk rendement hoger. Het oplossen van deze uitdagingen is cruciaal voor de veiligheid, en door dit efficiënt te doen zullen de meer kosteneffectieve plannen zich onderscheiden van de duurdere.
- Binnenkomst, afdaling en landing (EDL) op Mars: Mensen op Mars laten landen is veel moeilijker dan landen op de maan of terugkeren naar de aarde. De atmosfeer van Mars is dik genoeg om intense hitte op te wekken tijdens de landing, maar te ijl om een zwaar ruimteschip voldoende af te remmen met parachutes alleen. Voorgestelde oplossingen (retropropulsieve landing, opblaasbare vertragers, grote parachutesystemen of een combinatie daarvan) omvatten allemaal nieuwe technologie. Het ontwikkelen van een Marslander die in staat is om veilig een grote bemanningshabitat af te leveren (misschien wel 20+ ton) is een belangrijke kostenfactor voor NASA's plan. SpaceX's Starship is ontworpen om de atmosfeer van Mars binnen te komen en in één stuk voortstuwend te landen, maar deze manoeuvre (vaak de "supersonische parachutist"vanwege het buik-flop terugkeerprofiel van Starship) is nog niet getest op Mars en is een van de meest riskante elementen van hun plan. Elke fout in EDL kan leiden tot het verlies van de missie, dus redundantie en testen zijn cruciaal - maar die testen (mogelijk inclusief demo-landingen zonder bemanning op Mars) zullen duur zijn. Robuuste EDL-capaciteit is onontbeerlijk voor bemande missies en om ervoor te zorgen dat het betrouwbaar werkt, zijn aanzienlijke investeringen nodig (door NASA, SpaceX of China), die de totale kosten beïnvloeden.
- Omvang van de activiteiten: De kosten per persoon zullen drastisch verbeteren als/ wanneer Mars transport verschuift van eenmalige missies naar een duurzaam programma met regelmatige vluchten. NASA's Apollo-programma werd geannuleerd toen de kosten en de politieke wil afnamen; om dat te voorkomen zoeken toekomstige Marsplannen (vooral commerciële) naar een zelfvoorzienende cadans. SpaceX' visie van honderden kolonisten per lanceervenster zou de kosten afschrijven en schaalvoordelen gebruiken (materialen in bulk kopen, routineoperaties) om de prijzen te drukken. Als er maar een handvol missies plaatsvinden, zal elke missie de volledige ontwikkelingskosten dragen. De betrouwbaarheid van voertuigen en de vraag naar Marsreizen zal bepalen of we in een opwaartse spiraal van frequente vluchten terechtkomen (waardoor de kosten dalen) of in een zeldzame, experimentele missiemodus blijven (waardoor de kosten extreem hoog blijven).
Economische levensvatbaarheid en vooruitzichten
In de komende tien jaar zal de economische levensvatbaarheid van menselijk vervoer op Mars zal waarschijnlijk voor het eerst worden getest. Door de overheid geleide missies (NASA, CNSA) zijn niet bedoeld om winst te maken; hun levensvatbaarheid wordt afgemeten aan politieke en publieke steun. NASA zal consequent meer geld nodig hebben om de Mars-doelstelling voor 2030 te halen, en hoewel Mars brede publieke belangstelling heeft, concurreert het met andere prioriteiten. Een potentiële game-changer is als commerciële aanbieders verlagen de kostenbarrièrewaardoor NASA in wezen transportdiensten kopen naar Mars in plaats van alles zelf te ontwikkelen. Dit commerciële contractmodel (analoog aan de manier waarop NASA nu ritjes naar het ISS koopt van SpaceX) zou een Marsmissie economisch haalbaarder kunnen maken voor wetgevers door een deel van de ontwikkelingskosten uit te besteden. De inspecteur-generaal van NASA heeft expliciet gewaarschuwd dat het huidige kostentraject (SLS/Orion op $4B per lancering) "onhoudbaar" waardoor NASA onder druk wordt gezet om goedkopere alternatieven te gebruiken (zoals Starship) of het risico loopt dat het programma wordt geannuleerd.
Voor particuliere bedrijvenHet economisch levensvatbaar maken van vervoer naar Mars is een hele opgave. De markt voor $100k+ Mars tickets is onbewezen - het hangt af van de aanname dat genoeg mensen willen willen gaan en het zich kunnen veroorloven (of dat organisaties reizen zullen sponsoren). In de periode 2025-2035 zijn de waarschijnlijke klanten overheden (voor onderzoek/vlaggenplanting) en de ultra-rijken (voor avontuur of filantropie). Ruimtetoerisme naar een lage baan om de aarde en de maan is net in opkomst; Mars zal een volgende sprong in het diepe zijn voor een betalende klant, gezien de hogere kosten, langere tijd (~2 jaar reis) en hoger risico. Dit betekent Marsvluchten kunnen verlieslatend zijn voor SpaceX - meer om het concept te bewijzen dan om geld te verdienen. Elon Musk heeft erkend dat het bouwen van een stad op Mars niet onmiddellijk winstgevend zal zijn, maar een langetermijnproject is voor de toekomst van de mensheid (daarom sluist hij winsten van andere ondernemingen hierin). Blue Origin en anderen zouden met hetzelfde probleem te maken krijgen - er is geen winst op korte termijn in Mars, dus het vereist geduldig, visionair kapitaal. De positieve kant van de medaille is dat veel technologieën die voor Mars zijn ontwikkeld (bijv. levensondersteuning, gesloten habitats, draagraketten met zware hefinrichting) toepassingen hebben voor Operaties in een baan om de aarde en maanprojectendie wel klanten op kortere termijn hebben (NASA, militairen, telecombedrijven, enz.). Bedrijven kunnen dus in eerste instantie wat kosten terugverdienen door die markten te bedienen (zoals SpaceX doet met satellietlanceringen en Starlink, en Blue Origin hoopt te doen met New Glenn) terwijl ze zich voorbereiden op Mars.
Als we een decennium vooruit kijken, verwachten we:
- SpaceX om het voortouw te blijven nemen bij het terugdringen van de lanceringskosten, mogelijk door de eerste particulier gefinancierde vlieg- of landingspoging op Mars als Starship operationeel wordt. Hun prijsmodel zal evolueren - misschien te beginnen met door NASA gefinancierde astronautenmissies (NASA zou SpaceX kunnen contracteren om zijn astronauten op Mars te laten landen, vergelijkbaar met het Artemis HLS-contract voor de maan) voordat er puur toeristische reizen komen. Als de kostenbeloften van Starship uitkomen, zou SpaceX tegen het einde van de jaren 2020 een ticketprijs kunnen aankondigen en beginnen met het aannemen van aanbetalingen voor toekomstige Marsreizen (vergelijkbaar met hoe Virgin Galactic jaren van tevoren suborbitale tickets verkocht).
- NASA zal waarschijnlijk nog tot in de jaren 2020 in de voorbereidingsfase zitten, waarbij hardware in maanmissies wordt getest en plannen worden verfijnd. De eerste door NASA gesponsorde bemande Marsmissie zou kunnen worden goedgekeurd om te vliegen in de late jaren 2030, mogelijk met behulp van een hybride aanpak (NASA-bemanning rijdt op een commercieel geleverde Marslander/schip met NASA-toezicht). De kosten per missie zullen hopelijk dalen als er gebruik wordt gemaakt van commerciële partnerschappen - door bijvoorbeeld een variant van SpaceX Starship te gebruiken in plaats van een gloednieuwe Marslander te ontwikkelen, kan NASA miljarden besparen. Het agentschap zal ook doorgaan met internationale partnerschappen om de kosten te spreiden (bijv. bijdragen van Europa, Japan, Canada in ruil voor astronautenstoelen).
- China Hun doel voor 2033 is ambitieus, maar zelfs als het verschuift naar eind 2030, kan China nog steeds het tweede land zijn dat ooit mensen naar Mars stuurt. De kosten worden geabsorbeerd in het staatsbudget en China zal misschien niet de volledige uitgaven bekendmaken, maar de voortgang van hun programma zal indirect druk uitoefenen op de VS om niet te vertragen (een nieuwe "ruimterace" dynamiek). Er zijn geen aanwijzingen dat China stoelen commercieel zal aanbieden; hun missies zullen staatsmissies zijn, hoewel ze misschien astronauten van geallieerde landen zullen vervoeren als diplomatiek gebaar.
- Andere spelers (Blue Origin, enz.) zullen waarschijnlijk geen mensen op Mars zetten binnen 10 jaar, maar kunnen wel de basis leggen. Blue Origin zou bijvoorbeeld een grotere tweede trap of een ruimteschip kunnen ontwikkelen dat later zou kunnen uitgroeien tot een Mars-transferium, vooral als NASA interesse toont in het financieren van zo'n ontwikkeling. Misschien zien we ook nieuwkomers - bijvoorbeeld start-ups of publiek-private consortia - die creatieve benaderingen voorstellen (misschien kleinschaligere missies, zoals een tweepersoons Mars-flyby, die ooit werd voorgesteld door Space Adventures/Tito). Als een van deze initiatieven succes heeft, zullen hun kosten worden vergeleken met die van de grote twee (NASA en SpaceX).
In termen van haalbaarheid en betrouwbaarheidElke optie heeft nadelen. NASA's plan is technologisch conservatief en extreem kostbaar, maar zal prioriteit geven aan de veiligheid van astronauten (incrementeel risico nemen). SpaceX is kostenverstorend en zou het volgende kunnen bereiken vroegtijdig operationeel vermogenmaar de betrouwbaarheid van Starship zal op schaal moeten worden aangetoond; het is een aanpak met een hoog risico en een hoge opbrengst. De betrouwbaarheid van een vloot van Starships die regelmatig naar Mars vliegen is onbewezen, terwijl NASA's eenmalige missies elke vlucht zullen behandelen als een grote expeditie met uitgebreide testen (maar jaren tussen de vluchten). Op de lange termijn, als Starship of vergelijkbare systemen veilig blijken te zijn, zouden ze ook NASA's transportmethode kunnen worden - waarbij de commerciële en overheidspaden worden samengevoegd.
Conclusie
De kosten om mensen naar Mars te sturen zijn zal naar verwachting afnemen In het komende decennium zal het aantal Marsreizen afnemen als gevolg van innovatie door commerciële ruimtevaartbedrijven, maar het zal substantieel blijven. In het begin van de jaren 2020 varieerden de schattingen voor een reis naar Mars van honderden miljarden (NASA-stijl) naar een paar honderdduizend dollar per persoon (de visie van SpaceX) - een enorme kloof. Tegen 2035 zullen we waarschijnlijk de eerste pogingen tot menselijke Marstransfers zien, en daarmee ook een concretere prijs. Een door de overheid gefinancierde missie, als die er komt, zal effectief miljarden per astronaut kosten als rekening wordt gehouden met de ontwikkeling, waardoor het een prestigeproject wordt dat alleen haalbaar is voor supermogendheden of coalities. Aan de andere kant, als SpaceX's Starship operationeel wordt, kan het een nieuw tijdperk inluiden van (relatieve) betaalbare interplanetaire reizenwaardoor de prijs van een ticket voor Mars misschien in het bereik van privétransacties en markteconomie komt.
Cruciaal is dat de technologische hindernissen en onbekenden zijn net zo belangrijk als de financiële. Welke benadering ook wordt gekozen - publiek, privaat of een partnerschap - er moet voor worden gezorgd dat de bemanning overleeft en de missie slaagt op een meedogenloze reis van 34 miljoen kilometer. Elke oplossing voor die uitdagingen (of het nu een betere raketmotor, een veiligere landingstechniek of een doorbraak op het gebied van levensondersteuning is) heeft een directe impact op de kosten. Kortom, er worden meerdere wegen naar Mars bewandeld: NASA en China met uitgebreide (en dure) door de staat gesteunde programma's, en SpaceX (mogelijk gevolgd door anderen) met een slankere, risicotolerante commerciële aanpak. De komende tien jaar zullen uitwijzen of de optimistische voorspellingen over lage kosten waargemaakt kunnen worden, of dat Marsreizen in eerste instantie een peperdure onderneming zal blijven. Hoe dan ook, de mensheid staat op het punt om Mars van een verre droom om te zetten in een bestemming - en de prijs van dat ticketin dollars en in innovatie, zal het tempo en de vorm van onze interplanetaire toekomst bepalen.