Transferuri umane către Marte - prețuri și prezentare generală

Concept artistic de astronauți și habitate pe Marte. Misiunile umane pe Marte, deși preconizate de mult timp, se confruntă cu provocări imense în materie de costuri și logistică. Estimările pentru o expediție cu echipaj pe Marte variază foarte mult - pentru programele guvernamentale precum cel al NASA, proiecțiile au ajuns la sute de miliarde de dolari pentru o singură misiune. În schimb, noii actori comerciali promit să reducă dramatic aceste costuri per călător cu nave spațiale reutilizabile și abordări inovatoare. Acest raport compară costurile anticipate ale transportului oamenilor pe Marte în următorul deceniu, examinând atât planurile anunțate public, cât și proiecțiile speculative și subliniind fezabilitatea, fiabilitatea și modelele potențiale de stabilire a prețurilor pentru fiecare opțiune de transfer pe Marte propusă.

Planurile NASA de transport pe Marte (finanțate de guvern)

NASA își propune să trimită astronauți pe Marte în începutul spre mijlocul anilor 2030, folosind Luna ca punct de plecare. Planurile actuale vizează o misiune pe Marte cu echipaj până în jurul anului 2035 , după ce programul Artemis va stabili o prezență umană susținută pe Lună. Abordarea NASA implică Sistemul de lansare spațială (SLS) mega-rachetă și Orion capsula echipajului pentru transportul echipajelor pe orbita lunară, o stație lunară Gateway ca punct de plecare și, în cele din urmă, un vehicul de transfer pe Marte și un modul de aterizare pentru călătoria spre suprafața marțiană. Această arhitectură pune accentul pe tehnologiile dovedite, dar necesită lansări multiple și asamblare în spațiu, ceea ce duce la creșterea costurilor.

- Estimări ale costurilor: Spre deosebire de întreprinderile comerciale, NASA nu vinde bilete, dar cost pe persoană poate fi dedusă din bugetele misiunilor. Analizele sugerează o o singură misiune NASA pe Marte ar putea costa de ordinul a $500 miliarde (o jumătate de trilion de dolari) dacă se ia în considerare dezvoltarea întregului hardware și a infrastructurii necesare. Această cifră depășește cu mult costul oricărei misiuni de până acum și evidențiază provocarea bugetară. Chiar și programul Artemis Moon - un "piatra de temelie" către Marte - este estimat la ~$93 miliarde până în 2025, fiecare lansare SLS/Orion costând aproximativ $4.1 miliarde (în mare parte datorită hardware-ului consumabil) . La 3-4 astronauți pe misiune, asta înseamnă efectiv peste $1 miliarde pe astronaut doar pentru vecinătatea Lunii. O misiune pe Marte ar fi probabil și mai costisitoare pe persoană dacă s-ar folosi modele similare de contractare și sisteme cu utilizare unică.

- Finanțare și viabilitate: Misiunile NASA sunt finanțate prin credite guvernamentale. Astfel de costuri mari înseamnă că planurile pentru Marte depind de sprijinul politic și de bugetele susținute. NASA explorează partajarea costurilor și parteneriatele - de exemplu, mobilizarea Nava spațială a SpaceX pentru aterizările pe Lună - pentru a reduce cheltuielile. Pentru Marte, NASA poate, în mod similar, să încheie parteneriate cu furnizori comerciali pentru transport sau tehnologie, pentru a limita costurile. Cu toate acestea, aspectele economice nu sunt determinate de profit; obiectivul justificarea este științifică și strategică, nu vânzarea de locuri. Acest lucru face ca finanțarea să fie fragilă dacă prioritățile naționale se schimbă. Asigurarea unui program Marte este durabil din punct de vedere economic de-a lungul deceniilor este o provocare cheie pentru NASA.

- Provocări tehnologice: Abordarea conservatoare a NASA prioritizează siguranța și fiabilitatea, dar obstacolele tehnice sunt imense. Suportul de viață de lungă durată, ecranarea împotriva radiațiilor pentru o călătorie de ~6-7 luni dus-întors și intrarea, coborârea și aterizarea (EDL) pentru vehicule cu echipaj greu pe Marte sunt toate principalii factori generatori de costuri. Fiecare necesită tehnologii noi sau actualizări substanțiale (de exemplu, scuturi termice mai mari și retropropulsie supersonică pentru Mars EDL). Complexitatea asamblării unui vehicul de transfer pe Marte pe orbită sau la Gateway și, eventual, predesfășurarea combustibilului de întoarcere pe Marte adaugă, de asemenea, costuri și riscuri. Aceste provocări contribuie la estimările NASA privind costurile ridicate și termenele lungi (prima aterizare abia în anii 2030).

- Calendarul și fezabilitatea: Programul NASA (Marte cu echipaj până în ~ 2035) este ambițios și ar putea fi depășit dacă finanțarea sau dezvoltarea tehnologiei rămân în urmă. Agenția are un istoric de întârzieri pentru noile programe de zboruri spațiale umane (de exemplu, dezvoltarea SLS a durat peste un deceniu). Fezabilitate unei aterizări pe Marte în 2030 depinde de progresele înregistrate în 2020: misiuni lunare Artemis de succes, demonstrații ale habitatului marțian și ale tehnologiei de susținere a vieții și, eventual, parteneriate internaționale pentru împărțirea costurilor. Abordarea NASA este următoarea fiabil în concept (pe baza experienței Apollo/ISS/Artemis), dar lent și costisitor, ridicând semne de întrebare cu privire la sustenabilitatea pe termen lung. Criticii au remarcat faptul că un program marțian pur guvernamental, la nivelurile bugetare actuale, ar putea dura decenii și trilioane de dolari în total , ceea ce mulți consideră nesustenabil fără noi strategii de reducere a costurilor.

Planurile SpaceX de transport pe Marte (comercial)

Rendering al navei spațiale SpaceX lansată spre spațiu. SpaceX este principalul actor privat cu ambiții explicite pe Marte. Compania Nava stelară nave spațiale și Super greu sistem de rapel este proiectat ca un complet reutilizabile sistem de transport pentru a transporta oameni (până la 100 odată) și marfă pe Marte . Fondatorul SpaceX, Elon Musk, a făcut din colonizarea planetei Marte viziunea pe termen lung a companiei, cu scopul de a permite unui număr mare de oameni să migreze spre Marte. Nava stelară se află în centrul acestui plan: o navă spațială din oțel inoxidabil, reîncărcabilă, care poate fi lansată pe orbita Pământului, realimentată de la navele cisternă de pe orbită, apoi poate călători spre Marte și înapoi fără a fi aruncate. Această abordare, dacă va avea succes, promite să reducă costul transportului pe Marte cu ordine de mărime.

- Calendarul și planurile: Obiectivul anunțat public de SpaceX este de a trimite primul nave spațiale de marfă către Marte încă de la 2022-2024, iar prima navă stelară cu echipaj de îndată ce 2024-2026 (calendar anunțat inițial în 2016-2017) . În realitate, aceste date sunt fluide - nicio navă stelară nu a ajuns pe orbită până în 2023, iar un test de zbor orbital în 2023 s-a încheiat mai devreme - dar dezvoltarea este rapidă. O proiecție realistă este un zbor de testare cu echipaj către Marte în sfârșitul anilor 2020, în funcție de progresul tehnic și de aprobarea autorităților de reglementare. SpaceX și-a demonstrat capacitatea de a inova rapid (de exemplu, prototipuri Starship, teste repetate ale motoarelor) și plănuiește, de asemenea, o călătorie pe orbita Lunii (a dragăLună în 2024 cu Starship) ca precursor. Dacă Starship ajunge pe orbită și se realimentează până la mijlocul anilor 2020, o încercare de transfer pe Marte până în ~2030 este imaginabil. Spre deosebire de NASA, SpaceX ar putea decide să lanseze o misiune privată pe Marte de îndată ce tehnologia este gata, chiar dacă este vorba doar de o demonstrație cu câțiva astronauți ai companiei sau clienți plătitori, ceea ce face ca calendarul lor să fie potențial mai agresiv (dacă este fezabil din punct de vedere tehnic).

- Cost per pasager: Strategia SpaceX este în mod explicit de a maximizarea reutilizării și a frecvenței zborurilor pentru a repartiza costurile pe mai mulți pasageri. Musk a declarat că costul operațional pentru o lansare Starship ar putea fi doar ~$2 milioane (în principal pentru propulsie) - incredibil de scăzut în comparație cu rachetele actuale - dacă sistemul este complet și rapid reutilizabil. În teorie, o singură navă stelară ar putea transporta 50-100 de persoane, producând un câteva zeci de mii de dolari pe persoană în costul combustibilului. Desigur, costurile de dezvoltare (mai multe miliard dolari) trebuie să fie recuperate, dar viziunea lui Musk, des citată, este un preț viitor al biletului către Marte de aproximativ $100,000 (poate chiar mai puțin de $100k), eventual < $500k în primii ani . El a sugerat că aceasta ar fi suficient de scăzută pentru ca "majoritatea oamenilor din economiile avansate ar putea să-și vândă casa de pe Pământ și să se mute pe Marte dacă doresc" . În 2017, Musk a estimat un preț inițial al biletului în jurul valorii de $200k de persoană, scăzând la ~$100k pe măsură ce scara se îmbunătățește. Aceste cifre sunt aspirațional - nici un bilet nu este de fapt în vânzare - dar ele indică ținta SpaceX: ordine de mărime mai ieftine decât programele tradiționale. Este important de remarcat că primele călătorii pe Marte (dacă, să zicem, doar o duzină de ingineri zboară într-o misiune de testare) nu vor fi vândute comercial și ar costa efectiv SpaceX sute de milioane; dar, pe măsură ce sistemul se maturizează, costul marginal per pasager suplimentar s-ar putea apropia de obiectivul lui Musk.

- Finanțare și model de afaceri: Spre deosebire de NASA, SpaceX trebuie să ia în considerare viabilitatea economică. Dezvoltarea navei Starship (estimată la $5-10 miliarde total) este finanțat în mod privat de SpaceX - prin venituri din lansări și investiții masive în programul său de sateliți Starlink (despre care Musk a spus că este parțial pentru a finanța ambițiile pentru Marte). SpaceX a câștigat, de asemenea, o $2,9 miliarde contract NASA pentru a utiliza nava Starship ca aterizator lunar, oferind o infuzie de numerar . În viitor, SpaceX are în vedere venituri din călătoriile pe Marte: vânzarea de locuri sau chiar zboruri Starship întregi către clienți. Clienții inițiali ar putea fi NASA (achiziționarea de mijloace de transport pentru astronauții săi) sau turiști spațiali. De exemplu, o călătorie finanțată de miliardari (analogie cu DearMoon pentru Marte) ar putea finanța o primă misiune cu echipaj. Peste 10+ ani, dacă Starship realizează zboruri de rutină, SpaceX ar putea adopta o model asemănător unei companii aeriene: multe zboruri pe an, prețuri mari ale biletelor la început (milioane), dar care scad spre șase cifre pe măsură ce volumul și concurența cresc. Musk a lansat chiar ideea de bilete gratuite dus-întors (plătești pentru a merge pe Marte, dar întoarcerea pe Pământ este gratuită), pentru a încuraja emigrarea, asigurându-se în același timp că nimeni nu este blocat din motive de costuri. Pariul economic general este că scăderea dramatică a costurilor de lansare va debloca suficientă cerere (din partea cercetătorilor, aventurierilor, emigranților și agențiilor) pentru a face din călătoriile pe Marte o linie de afaceri comercială viabilă pe termen lung.

- Provocări tehnologice și logistice: Planul SpaceX se bazează pe realizarea mai multor tehnologii neprobate: reutilizare rapidă, realimentare orbitală și suport de viață pentru perioade lungi de timp. Proiectarea uriașă din oțel inoxidabil a navei Starship trebuie să supraviețuiască mai multor reintrări (pe Pământ și pe Marte) și reumplerea navei Starship cu combustibil pe orbita Pământului - un aspect esențial pentru a transporta suficientă masă pe Marte - trebuie demonstrat. În plus, transportul în siguranță a 100 de pasageri prin spațiul îndepărtat necesită un sistem robust de susținere a vieții, ecranare împotriva radiațiilor și, probabil, gravitație artificială (nava Starship nu asigură gravitație, astfel încât este necesară atenuarea efectelor asupra sănătății la 0g pentru o călătorie de 6 luni). Acestea sunt provocări non-triviale la care SpaceX lucrează în mod activ, dar care va adăuga costuri de dezvoltare și complexitate. Un alt factor de cost este nevoia de Infrastructura planetei Marte: SpaceX plănuiește ca primele nave spațiale să transporte echipamente pentru a produce combustibil pe Marte (via utilizarea resurselor in situ, producerea de propulsor metan/oxigen din apă marțiană și CO₂). Deși astfel se evită transportul combustibilului de întoarcere de pe Pământ, este necesară o tehnologie ISRU fiabilă pe Marte - un obstacol logistic care, dacă este întârziat, ar putea bloca bunuri sau persoane pe Marte mai mult timp (crescând costurile misiunii). În ciuda acestor provocări, istoricul SpaceX în ceea ce privește reutilizarea rachetelor Falcon și ciclurile rapide de dezvoltare oferă o oarecare încredere. Cele fiabilitate de Starship pentru viața umană nu a fost încă dovedită; SpaceX va efectua probabil numeroase zboruri cargo/de testare înainte de a pune oameni la bord, pentru a se asigura că siguranța este acceptabilă. Fezabilitate de a ajunge pe Marte în următorul deceniu depinde de depășirea acestor obstacole. Dacă va reuși, SpaceX ar putea reduce drastic costul tuturor celorlalte opțiuni, devenind cel mai economic (deși încă experimental) mijloc de transport uman pe Marte până în anii 2030.

Blue Origin și alte întreprinderi private

Blue Origin, compania spațială fondată de Jeff Bezos, este un alt actor comercial adesea menționat alături de SpaceX. Cu toate acestea, Blue Origin nu a anunțat public niciun plan detaliat privind misiunea umană pe Marte pentru următorii 10 ani - se concentrează în principal pe Lună și pe orbita Pământului pe termen scurt. Blue Origin dezvoltă Noul Glenn rachetă de mare capacitate (lansarea inaugurală prevăzută pentru mijlocul anilor 2020), care ar putea trimite încărcături grele spre Marte, dar cu echipaj Transportul pe Marte nu se află încă pe foaia sa de parcurs. În schimb, marele proiect al Blue Origin este Luna albastră pentru Lună (cu o aterizare lunară cu echipaj planificată în jurul anului 2029 în cadrul programului Artemis al NASA) . Acestea fiind spuse, Blue Origin's viziune pe termen lung este ca milioane de oameni să trăiască și să muncească în spațiu, astfel încât Marte se încadrează cu siguranță în obiectivele sale aspiraționale. Orice aventură pe Marte a companiei Blue ar profita probabil de experiența sa în materie de rachete reutilizabile și aterizatoare lunare, dar probabil dincolo de orizontul de 10 ani.

- Calendarul și planurile: În perioada 2025-2035, Blue Origin va testa New Glenn (o rachetă orbitală parțial reutilizabilă) și va efectua misiuni lunare. Un transfer pe Marte de către Blue Origin înainte de 2035 ar fi extrem de speculativ. Compania ar putea contribui cu tehnologie la eforturile NASA sau ale altor parteneri pentru Marte (de exemplu, motoarele Blue sau modelele aterizatoarelor ar putea fi adaptate pentru Marte). Boeing și Lockheed Martin, giganți aerospațiali tradiționali, nu au, de asemenea, programe independente de transport pe Marte în afară de parteneriatele cu NASA (Boeing construiește SLS; Lockheed construiește Orion și a propus Tabăra de bază de pe Marte concept de stație orbitală pentru NASA) . Aceste concepte rămân conceptual fără finanțare specifică. Un alt concept privat notabil a fost Mars One, o organizație olandeză nonprofit care, în anii 2010, a propus călătorii dus-întors pe Marte finanțate printr-un reality show TV. Mars One a estimat $6 miliard pentru trimiterea primilor 4 oameni și $4 miliarde pentru fiecare echipaj următor, ceea ce înseamnă ~$1,5 miliarde pe pasager pentru misiunea inițială - mult mai ieftin decât abordarea NASA, dar totuși extrem de ridicat și bazat pe multe ipoteze nedovedite. În cele din urmă, Mars One nu a reușit să obțină finanțare și a declarat faliment, subliniind dificultatea finanțării unor astfel de proiecte doar prin investiții private și drepturi media.

- Costuri și finanțare: Întrucât Blue Origin nu a prezentat un plan pentru Marte, nu există cifre oficiale privind costurile sau prețurile biletelor din partea lor. Orice proiecție ar fi speculativă. Blue Origin este susținută de averea lui Bezos (acesta a investit personal în companie ~$1 miliarde pe an din vânzările de acțiuni Amazon) și începe să obțină venituri din turismul suborbital (biletele pentru zborurile sale suborbitale New Shepard ar costa $250k-$500k+ fiecare în primele sale zboruri) și viitoarele lansări de sateliți. În cazul în care Blue Origin ar urmări transportul pe Marte, ar putea finanța dezvoltarea în mod similar cu SpaceX - prin investiții interne și prin concursul pentru contractele NASA. (De exemplu, Blue Origin a pierdut în fața SpaceX primul contract pentru aterizatorul lunar Artemis, dar a câștigat un al doilea contract în 2023 în valoare de $3,4 miliarde pentru o aterizare pe Lună în 2029). Filozofia Blue Origin de dezvoltare treptată, pas cu pas ("Gradatim Ferociter") înseamnă că, probabil, va aborda planeta Marte numai după ce va stăpâni zborurile umane orbitale și lunare. Pe termen lung, dacă Blue Origin ar construi un vehicul reutilizabil pentru Marte model de stabilire a prețurilor ar putea semăna cu cele ale SpaceX (bilete vândute aventurierilor bogați sau servicii de transport pentru NASA), dar în acest stadiu, o astfel de stabilire a prețurilor este pur ipotetică.

- Fezabilitate și provocări: Pentru ca un nou concurent privat (fie Blue Origin sau altul) să organizeze o misiune umană pe Marte, trebuie sunt similare cu cele ale SpaceX: capacitate de lansare de tip heavy-lift, realimentare sau asamblare în spațiu, suport avansat de viață și un angajament financiar masiv. Racheta New Glenn a Blue Origin va fi mare, dar probabil nu la fel de mare ca Starship în ceea ce privește sarcina utilă; ar putea fi necesare mai multe lansări ale New Glenn pentru a asambla o misiune marțiană pe orbită, ceea ce ar crește costurile și complexitatea. Fără reutilizarea completă, costurile per misiune vor rămâne ridicate (prima treaptă a New Glenn este reutilizabilă, dar a doua treaptă este în prezent consumabilă). Fiabilitatea sistemelor Blue va trebui să fie demonstrată treptat (acestea au avut mai multe zboruri suborbitale cu echipaj de succes, dar încă nu există zboruri orbitale). În rezumat, alte întreprinderi private nu au termene concrete pentru Marte pentru următorul deceniuși, deși acestea pot oferi în cele din urmă opțiuni alternative de transport, SpaceX rămâne principalul concurent comercial pentru transferul uman timpuriu pe Marte, datorită avansului său în domeniul tehnologiilor relevante.

Planuri internaționale: China și alții

Dincolo de eforturile Statelor Unite, China planifică în mod activ explorarea umană a planetei Marte. În 2021, China a anunțat o foaie de parcurs pentru lansarea primei sale misiune cu echipaj pe Marte în 2033, cu misiuni ulterioare în 2035, 2037, 2041 și ulterior. Acest program ambițios face parte dintr-o viziune pe termen lung de a construi o bază marțiană locuită permanent și utilizarea resurselor marțiene. Abordarea Chinei este condusă de guvern prin intermediul Administrației Naționale Spațiale Chineze (CNSA) și al contractorilor de stat afiliați. După ce a reușit să aterizeze roboți pe Marte (misiunea Tianwen-1 cu roverul Zhurong în 2021), China dezvoltă în prezent 9 martie lung rachetă și, eventual, propulsie nucleară pentru a permite transferuri pe Marte cu echipaj. O misiune de returnare a eșantioanelor de pe Marte (robotizată) este planificată în jurul anului 2030 pentru a exersa unele dintre tehnologiile necesare.

- Costuri și finanțare: Estimările detaliate ale costurilor pentru programul chinez de transport uman pe Marte nu sunt disponibile public. Cu toate acestea, fiind un efort condus de stat, finanțarea va proveni din bugetele guvernamentale, justificată de motivații strategice și de prestigiu. Programul spațial al Chinei este cunoscut pentru costurile relativ mai mici decât cele ale NASA în anumite domenii (datorită costurilor mai mici cu forța de muncă și procesului decizional simplificat), însă un efort pentru Marte cu echipaj uman va fi totuși extrem de costisitor (probabil zeci de miliarde de dolari pe durata programului, dacă nu mai mult). Întrucât China nu intenționează în prezent să vândă "bilete" civililor, nu există un cost direct per scaun - întregul cost al misiunii este suportat de guvern. În ceea ce privește viabilitatea economică, China consideră misiunile pe Marte cu echipaj uman mai degrabă ca investiții în priceperea tehnologică și prestigiul național decât ca profit. Aceasta înseamnă că, atât timp cât guvernul central acordă prioritate proiectului, finanțarea poate fi susținută. (În special, programul lunar cu echipaj și viitoarele module ale stației spațiale ale Chinei indică un angajament puternic față de zborurile spațiale cu echipaj uman).

- Tehnologie și cronologie: Cronologia Chinei de 2033 pentru prima aterizare umană este foarte agresivă - aproximativ în paralel cu programul provizoriu al NASA - și ar necesita dezvoltarea rapidă a mai multor tehnologii noi. Printre necesitățile cheie se numără o rachetă foarte grea, comparabilă cu SLS/Starship, suport de viață pentru misiuni de lungă durată (până în prezent, zborurile spațiale umane ale Chinei s-au desfășurat pe orbita joasă a Pământului timp de câteva zile sau luni) și soluții pentru aterizarea și întoarcerea în siguranță pe Marte. China cercetează propulsie termică nucleară pentru a scurta timpii de tranzit (ceea ce ar putea reduce călătoriile la câteva luni), ceea ce ar putea reduce unele costuri (mai puține consumabile, mai puțină expunere la radiații), însă este posibil ca această tehnologie să nu fie gata până în anii 2030. Fiabilitatea vehiculelor de lansare chineze este ridicată pentru rachetele Long March existente, însă noile mega-rachete și sistemele cu echipaj pentru spațiul îndepărtat nu vor fi testate inițial. Există, de asemenea, discuții cu privire la cooperare internațională: China a invitat parteneri internaționali (și având în vedere ambițiile spațiale ale Rusiei și izolarea actuală față de SUA / Europa, o Parteneriat China-Rusia pe Marte ar putea apărea, împărțind costurile și expertiza). În general, planul chinez pentru Marte pare fezabil având în vedere resursele națiunii și istoricul de îndeplinire a obiectivelor spațiale ambițioase (stația spațială, aterizarea pe partea îndepărtată a Lunii etc.), dar programul ar putea suferi întârzieri. Dacă va fi realizat, acesta va oferi un sistem alternativ de transport uman către Marte (operat de guvern, nu deschis pasagerilor privați) și, potențial, la un cost mai mic decât abordarea NASA (deși încă departe de costurile scăzute sperate de SpaceX).

- Alte eforturi naționale: Alte agenții spațiale (ESA din Europa, Roscosmos din Rusia, ISRO din India etc.) nu au în prezent programe independente de transport uman pe Marte prevăzute pentru anii 2020 sau începutul anilor 2030, în principal din cauza costurilor enorme. Europa contribuie cu tehnologie la planurile NASA (de exemplu, componente pentru Orion și Gateway) și ar putea trimite astronauți europeni într-o misiune pe Marte condusă de NASA, dar nu are un vehicul autonom pentru Marte. Rusia și-a declarat periodic interesul pentru Marte (și are pe hârtie concepte de habitat în spațiul îndepărtat și propulsie nucleară), însă constrângerile bugetare și factorii geopolitici fac improbabilă o misiune umană pe Marte condusă de Rusia în următorul deceniu. India, Japonia, EAU și alții se concentrează deocamdată pe explorarea robotică a planetei Marte. The EAU, de exemplu, are o viziune pe termen foarte lung cu privire la un oraș marțian până în 2117, dar nu are planuri de lansare a oamenilor în viitorul apropiat. Pe scurt, orice transport uman pe Marte din afara SUA și Chinei în următorii 10 ani va fi aproape sigur realizat în colaborare - de exemplu, astronauți străini care vor face autostopul în misiunile NASA sau SpaceX - mai degrabă decât un sistem de transfer separat pentru comparație.

Analiza comparativă a opțiunilor de transfer Mars

Tabelul de mai jos rezumă principalii actori și planurile pentru transportul uman către Marte, comparând calendare, estimări ale costurilor pe persoană și modele de finanțare:

Program / vehicul	Organizator	Primul obiectiv uman pe Marte	Est. Cost per pasager	Model de finanțare și de stabilire a prețurilor
NASA (SLS/Orion și parteneri)	Guvernul SUA (NASA)	~2035 (misiune dus-întors)	Fără bilete; costul misiunii ≈ $500+ miliarde total (miliarde per astronaut)	Finanțat de guvern (contribuabil). Nu există un preț direct pe loc; costurile sunt justificate prin știință/interes național. Costuri de dezvoltare și operare extrem de ridicate, rată de zbor scăzută.
Nava spațială SpaceX	SpaceX (privat)	~2028-2030 (optimist)	$100k-$500k (bilet viitor aspirațional) . Zboruri inițiale efectiv costisitoare (sute de $M pentru misiunea de testare; nicio vânzare publică de bilete încă). Costul marginal pe termen lung ar putea fi <$100k cu reutilizare completă ( ~$2M/launch pentru 100 de persoane ).	Dezvoltare finanțată privat (SpaceX/Elon Musk, plus contracte NASA). Planifică să vândă locuri agențiilor și clienților privați. Se bazează pe volum mare și reutilizare pentru a face bani; primele misiuni pot fi finanțate de investitori sau sponsori până când vânzarea biletelor devine viabilă.
Blue Origin (vehicul marțian derivat din New Glenn) [speculativ]	Blue Origin (privat)	Niciun plan explicit (probabil post-2035)	N/A - Nu s-a anunțat niciun preț pentru transportul pe Marte. Costuri potențiale ridicate fără reutilizare completă (New Glenn cheltuiește a doua etapă). S-ar putea urmări prețuri competitive dacă se realizează reutilizarea.	Finanțat de miliardari (Jeff Bezos) și contracte guvernamentale. Probabil că ar solicita sprijinul NASA. Model de stabilire a prețurilor nehotărât; posibil similar cu SpaceX (vânzarea de servicii de transport) dacă se dezvoltă un vehicul pentru Marte.
Misiunea chineză pe Marte	CNSA (guvernul Chinei)	2033 prima aterizare (cu echipaj)	N/A (misiune guvernamentală). Costul total al programului nu a fost dezvăluit; estimat zeci de miliarde. Cost per astronaut necomercializat (echipaj sponsorizat de stat).	Finanțat de stat ca program național. Nu există bilete comerciale. Economia de scară nu este un factor principal; se va cheltui ceea ce este necesar pentru îndeplinirea obiectivelor misiunii. Costuri de producție potențial mai mici decât în SUA, dar investiție totală ridicată.
Mars One [defunct]	Mars One (privat)	~2026 (într-un singur sens) (niciodată realizat)	$1,5 miliarde pe persoană (într-o singură direcție) - $6B pentru primele 4 persoane . Urmăriri $4B per 4 (~$1B fiecare).	Finanțare planificată pentru reality-TV (eșuată). Nicio finanțare viabilă; costurile au fost speculative. S-a demonstrat dificultatea finanțării pur private la o asemenea scară.

Tabel: Compararea planurilor majore de transport uman pe Marte, inclusiv termenele preconizate, costurile aproximative pe persoană sau prețurile biletelor (acolo unde sunt disponibile) și modul de finanțare. (Notă: Scenariul marțian al Blue Origin este ipotetic, deoarece compania nu a anunțat încă un program marțian cu echipaj; intrarea sa este inclusă pentru comparație, având în vedere importanța sa în zborurile spațiale cu echipaj uman. De asemenea, Mars One este prezentat ca un exemplu de plan privat dat publicității, deși nu mai este activ).

După cum arată tabelul, Nava spațială a SpaceX se remarcă prin obiective de cost radical mai mici pe pasager, datorită reutilizării complete și capacității ridicate. Dacă Starship reușește, ar putea reduce prețul unei călătorii pe Marte la un nivel care, deși încă costisitor, este la îndemâna guvernelor și chiar a persoanelor fizice (în sute de mii de dolari, similar cu costul unei case). În schimb, misiunile guvernamentale ale NASA și Chinei, cel puțin inițial, vor să nu vândă locuri deloc - acestea sunt misiuni de explorare cu echipaje de astronauți atent selecționate, cu costuri implicite pe persoană de sute de milioane sau miliarde atunci când bugetele programelor sunt împărțite. Fiabilitate și siguranță sunt, de asemenea, susceptibile să difere: NASA va avea marje de siguranță extrem de stricte (și, prin urmare, costuri mai mari și o dezvoltare mai îndelungată), în timp ce SpaceX poate accepta inițial riscuri mai mari pentru a inova rapid și a reduce costurile (urmărind în cele din urmă o siguranță asemănătoare cu cea a avioanelor de linie prin intermediul unei experiențe de zbor masive). Primele misiuni pe Marte cu echipaj - indiferent dacă sunt efectuate de NASA sau de SpaceX - vor prezenta în mod inerent un risc semnificativ, din simplul motiv că niciun om nu a mai făcut călătoria până acum.

Factorii cheie care afectează costul și fezabilitatea

Mai multe factori tehnologici și logistici va influența puternic costul transportului uman către Marte în toate aceste planuri:

- Reutilizare vs. cheltuire: Vehiculele reutilizabile (precum Starship și, eventual, viitoarele sisteme ale altora) distribuie costurile enorme de dezvoltare pe mai multe zboruri și elimină necesitatea de a reconstrui o rachetă nouă pentru fiecare misiune. Aceasta este piatra de temelie a strategiei SpaceX privind costurile reduse. În schimb, SLS al NASA este în prezent de unică folosință - fiecare rachetă $4B este aruncată - ceea ce duce costurile per-misiune la cote foarte ridicate . Reușita reutilizării (în special a boosterelor mari și a navelor spațiale) este o provocare tehnică, dar oferă economii uriașe de costuri în caz de succes. Este un compromis: sistemele reutilizabile pot fi mai puțin dovedit la început (necesitând multe zboruri de testare pentru a stabili fiabilitatea), dar promit costuri mai mici pe termen lung.

- Masa de lansare și asamblarea/ realimentarea pe orbită: Atingerea planetei Marte cu o navă spațială cu capacitate umană necesită, probabil, fie o rachetă foarte mare, fie mai multe lansări medii. Planul NASA ar putea utiliza mai multe lansări SLS pentru a asambla un vehicul marțian sau pentru a trimite încărcătura înainte, în timp ce SpaceX va realimenta nava Starship pe orbita terestră pentru a trimite o navă complet încărcată. Realimentarea și asamblarea orbitală adaugă complexitate și puncte potențiale de eșec, dar pot reduce dimensiunea (și costul) rachetelor necesare. Cu toate acestea, înființarea depozitelor de combustibil sau efectuarea mai multor lansări pe misiune ar putea crește costurile operaționale dacă nu sunt raționalizate. Capacitatea de a transporta mai multe persoane per lansare afectează, de asemenea, costul pe persoană: Faptul că SpaceX transportă 100 de persoane pe un singur vehicul reduce drastic costul pe cap de persoană (dar crește și miza unei lansări). Metoda NASA ar putea trimite <10 astronauți odată, ceea ce înseamnă că toate costurile de lansare sunt împărțite între mai puține persoane.

- Suport de viață și durata misiunii: Oamenii care călătoresc spre Marte vor avea nevoie de hrană, apă, aer și protecție pentru o călătorie care va dura aproximativ 6-9 luni în fiecare direcție, plus timpul petrecut pe Marte. Sistemele de susținere a vieții trebuie să fie extrem de fiabile și probabil regenerative (să recicleze aerul și apa) - dezvoltarea acestora este costisitoare (conform unei estimări NASA, doar costul de susținere a vieții pentru o misiune pe Marte este de $2+ miliard ). Dacă o propulsie avansată (de exemplu, nucleară termică) ar putea reduce durata călătoriei la câteva luni, s-ar reduce consumabilele necesare (și expunerea la radiații nocive), ceea ce ar putea reduce unele costuri, dar o astfel de propulsie ar putea să nu fie pregătită pentru misiunile inițiale. Șederile mai lungi pe Marte (NASA anticipează până la ~500 de zile la suprafață) înseamnă că habitatul trebuie să fie robust și poate parțial autosuficient (energie, ecranare împotriva radiațiilor etc.), ceea ce duce la creșterea costurilor, dar generează mai multe beneficii științifice. Rezolvarea acestor probleme este esențială pentru siguranță, iar realizarea eficientă a acestora va separa planurile mai rentabile de cele mai scumpe.

- Intrare, coborâre și aterizare (EDL) pe Marte: Aterizarea oamenilor pe Marte este mult mai dificilă decât aterizarea pe Lună sau întoarcerea pe Pământ. Atmosfera marțiană este suficient de densă pentru a genera căldură intensă în timpul aterizării, dar prea subțire pentru a încetini o navă spațială grea în mod adecvat doar cu ajutorul parașutelor. Soluțiile propuse (aterizare retropropulsivă, deceleratoare gonflabile, sisteme mari de parașute sau o combinație a acestora) implică toate tehnologie nouă. Dezvoltarea unui modul de aterizare pe Marte capabil să transporte în siguranță un habitat pentru echipaj de mari dimensiuni (probabil peste 20 de tone) reprezintă un factor major de cost pentru planul NASA. Nava Starship a SpaceX este proiectată să intre în atmosfera planetei Marte și să aterizeze cu propulsie dintr-o singură bucată, însă această manevră (adesea numită "parașutist supersonic"din cauza profilului de reintrare pe burtă al navei Starship) rămâne netestată pe Marte și este unul dintre cele mai riscante elemente ale planului lor. Orice defecțiune a EDL ar putea duce la pierderea misiunii, astfel încât redundanța și testarea sunt esențiale - dar aceste teste (care ar putea include aterizări demonstrative fără echipaj pe Marte) vor fi costisitoare. Capacitatea EDL robustă nu este negociabilă pentru misiunile umane, iar asigurarea funcționării fiabile a acesteia va necesita investiții substanțiale (fie de către NASA, fie de către SpaceX sau China), ceea ce va afecta costul total.

- Scara operațiunilor: Costul pe persoană se va îmbunătăți dramatic dacă/când transportul pe Marte va trece de la misiuni punctuale la un program susținut, cu zboruri regulate. Programul Apollo al NASA a fost anulat ca urmare a scăderii costurilor și a voinței politice; pentru a evita acest lucru, viitoarele planuri pentru Marte (în special cele comerciale) caută o cadență autosustenabilă. Viziunea SpaceX de sute de coloniști în fiecare fereastră de lansare ar amortiza costurile și ar utiliza economiile de scară (cumpărarea materialelor în vrac, operațiuni de rutină) pentru a reduce prețurile. În cazul în care vor avea loc doar câteva misiuni, fiecare va suporta integral costurile de dezvoltare. Astfel, costurile fiabilitate de vehicule și cererea de călătorii pe Marte vor determina dacă vom intra într-un ciclu virtuos de zboruri frecvente (reducând costurile) sau dacă vom rămâne într-un mod de misiune rar, experimental (menținând costurile extrem de ridicate).

Viabilitate economică și perspective

În următorii zece ani viabilitatea economică de transport uman pe Marte vor fi probabil testate pentru prima dată. Misiuni conduse de guvern (NASA, CNSA) nu sunt menite să genereze profit; viabilitatea lor este măsurată prin sprijinul politic și public. NASA va avea nevoie de creșteri constante ale finanțării pentru a atinge obiectivul Marte pentru 2030 și, deși Marte prezintă un interes public larg, acesta concurează cu alte priorități. O potențială schimbare de situație ar fi dacă furnizorii comerciali reduc bariera costurilor, permițând NASA să cumpărați servicii de transport spre Marte, în loc să dezvolte totul în cadrul companiei. Acest model de contract comercial (analog cu modul în care NASA cumpără acum curse către ISS de la SpaceX) ar putea face o misiune pe Marte mai acceptabilă din punct de vedere economic pentru legislatori, prin externalizarea unor costuri de dezvoltare. Inspectorul general al NASA a avertizat explicit că traiectoria actuală a costurilor (SLS/Orion la $4B pe lansare) este "nesustenabil" , ceea ce presează NASA să adopte alternative mai ieftine (precum Starship) sau să riște anularea programului.

Pentru companii private, a face transportul pe Marte viabil din punct de vedere economic este o sarcină dificilă. Piața biletelor pentru Marte de $100k+ nu este dovedită - se bazează pe presupunerea că suficient de mulți oameni doresc să meargă și să își permită acest lucru (sau că organizațiile vor sponsoriza călătoriile). În perioada 2025-2035, clienții potențiali sunt guverne (pentru cercetare/plantare de steaguri) și ultra-bogați (pentru aventură sau filantropie). Turismul spațial pe orbita joasă a Pământului și pe Lună este abia acum în curs de apariție; Marte va fi un salt de credință de nivel următor pentru orice client plătitor, având în vedere costul mai ridicat, angajamentul mai lung (~2 ani de călătorie) și riscul mai mare. Aceasta înseamnă că Zborurile spre Marte pot genera pierderi pentru SpaceX - mai mult pentru a demonstra conceptul decât pentru a face bani. Elon Musk a recunoscut că construirea unui oraș pe Marte nu va fi profitabilă imediat, ci este un efort pe termen lung pentru viitorul omenirii (motiv pentru care direcționează profiturile din alte întreprinderi către acesta). Blue Origin și alții s-ar confrunta cu aceeași problemă - nu există profit pe termen scurt pe Marte, deci este nevoie de capital răbdător și vizionar. Partea bună este că multe dintre tehnologiile dezvoltate pentru Marte (de exemplu, sistemele de menținere a vieții, habitatele în circuit închis, lansatoarele de mare capacitate) au aplicații pentru Operațiuni pe orbita terestră și proiecte lunare, care au clienți pe termen mai scurt (NASA, armată, companii de telecomunicații etc.). Astfel, companiile pot recupera inițial unele costuri deservind aceste piețe (așa cum face SpaceX cu lansările de sateliți și Starlink, iar Blue Origin speră să o facă cu New Glenn) în timp ce se pregătesc pentru Marte.

Privind cu un deceniu înainte, ne așteptăm:

- SpaceX să continue să conducă la reducerea costurilor de lansare, posibil să efectueze prima încercare de survol sau aterizare pe Marte cu finanțare privată dacă Starship devine operațională. Modelul lor de stabilire a prețurilor va evolua - poate începând cu misiunile astronauților finanțate de NASA (NASA ar putea încheia un contract cu SpaceX pentru aterizarea astronauților săi pe Marte, similar contractului lunar Artemis HLS) înainte de orice călătorii pur turistice. Dacă promisiunile Starship privind costurile se adeveresc, până la sfârșitul anilor 2020 SpaceX ar putea anunța un preț al biletului și ar putea începe să primească depozite pentru viitoarele călătorii pe Marte (similar cu modul în care Virgin Galactic a vândut bilete suborbitale cu ani în avans).

- NASA va fi probabil încă în faza de pregătire până în anii 2020, testând hardware-ul în misiuni lunare și rafinând planurile. Programul prima misiune pe Marte cu echipaj sponsorizată de NASA ar putea fi aprobată pentru a zbura la sfârșitul anilor 2030, eventual folosind o abordare hibridă (echipaj NASA la bordul unei nave de aterizare pe Marte furnizate comercial, sub supravegherea NASA). Se speră că costul pe misiune va scădea în cazul în care se recurge la parteneriate comerciale - de exemplu, utilizarea unei variante a navei SpaceX Starship în loc de dezvoltarea unui nou modul de aterizare pe Marte ar putea economisi miliarde de dolari pentru NASA. Agenția va continua, de asemenea, parteneriatele internaționale pentru a distribui costurile (de exemplu, contribuții din partea Europei, Japoniei, Canadei în schimbul unor locuri pentru astronauți).

- China ar putea surprinde lumea prin accelerarea calendarului său pentru Marte, dacă alocă suficiente resurse - obiectivul lor pentru 2033 este ambițios, dar chiar dacă acesta va fi amânat pentru sfârșitul anilor 2030, China ar putea fi doar a doua națiune care va trimite vreodată oameni pe Marte. Costurile sunt absorbite de bugetul de stat, iar China ar putea să nu dezvăluie toate cheltuielile, însă progresul programului său va exercita o presiune indirectă asupra SUA pentru a nu întârzia (o nouă dinamică a "cursei spațiale"). Nu există nicio indicație că China ar oferi locuri în scopuri comerciale; misiunile lor vor fi misiuni de stat, deși ar putea transporta astronauți ai națiunilor aliate ca gest diplomatic.

- Alți jucători (Blue Origin, etc.) probabil că nu vor trimite oameni pe Marte în următorii 10 ani, dar ar putea pregăti terenul. De exemplu, Blue Origin ar putea dezvolta o a doua etapă mai mare sau o navă spațială care ar putea evolua ulterior într-un vehicul de transfer pe Marte, mai ales dacă NASA se arată interesată să finanțeze o astfel de dezvoltare. De asemenea, este posibil să vedem noi participanți - de exemplu, întreprinderi nou-înființate sau consorții public-private - care propun abordări creative (poate misiuni la scară mai mică, cum ar fi un zbor de două persoane pe Marte, care a fost propus odată de Space Adventures/Tito). În cazul în care vreunul dintre aceștia va câștiga teren, costurile lor vor fi comparate cu cele ale celor doi mari (NASA și SpaceX).

În ceea ce privește fezabilitate și fiabilitate, fiecare opțiune are compromisuri. Planul NASA este conservatoare din punct de vedere tehnologic și extrem de costisitoare, dar va acorda prioritate siguranței astronauților (asumare progresivă a riscurilor). SpaceX are un cost disruptiv și ar putea realiza capacitatea operațională timpurie, dar fiabilitatea Starship va trebui demonstrată la scară largă; este o abordare cu risc mai mare și beneficii mai mari. Proiectul fiabilitate a unei flote de nave spațiale care să zboare frecvent spre Marte nu este dovedită, în timp ce misiunile punctuale ale NASA vor trata fiecare zbor ca pe o expediție majoră, cu teste extinse (dar cu ani între zboruri). Pe termen lung, dacă Starship sau alte sisteme similare se dovedesc sigure, acestea ar putea deveni, de asemenea, metoda de transport a NASA - fuzionând căile comerciale și guvernamentale într-una singură.

Concluzie

Costul trimiterii oamenilor pe Marte este de de așteptat să scadă în următorul deceniu, datorită inovațiilor companiilor spațiale comerciale, dar va rămâne substanțială. La începutul anilor 2020, estimările pentru o călătorie pe Marte variau de la sute de miliarde (în stilul NASA) la câteva sute de mii de dolari pe persoană (viziunea SpaceX) - un decalaj enorm. Până în 2035, vom asista probabil la primele încercări de transfer uman pe Marte și, odată cu acestea, la stabilirea unor prețuri mai concrete. O misiune finanțată de guvern, dacă va avea loc, va costa efectiv miliarde pentru fiecare astronaut, ținând cont de dezvoltare, ceea ce o va face un proiect de prestigiu viabil doar pentru națiunile sau coalițiile superputere. Pe de altă parte, dacă nava spațială Starship a SpaceX devine operațională, aceasta ar putea inaugura o nouă eră de (relativ) călătorie interplanetară la prețuri accesibile, aducând probabil prețul unui bilet pentru Marte în sfera tranzacțiilor private și a economiei de piață.

În mod esențial obstacole tehnologice și necunoscutele sunt la fel de importante ca și cele financiare. Oricare ar fi abordarea adoptată - publică, privată sau un parteneriat - trebuie să se confrunte cu asigurarea supraviețuirii echipajului și a succesului misiunii într-o călătorie neiertătoare de 34 de milioane de mile. Fiecare soluție la aceste provocări (fie că este vorba despre un motor de rachetă mai bun, o tehnică de aterizare mai sigură sau o descoperire în materie de suport vital) are un impact direct asupra costurilor. Pe scurt, se urmăresc mai multe căi către Marte: NASA și China cu programe extinse (și costisitoare) susținute de stat și SpaceX (urmată probabil și de altele) cu o abordare comercială mai simplă și mai tolerantă la risc. Următorii zece ani vor dezvălui dacă previziunile optimiste privind costurile reduse pot fi realizate sau dacă călătoria pe Marte va rămâne inițial un efort ultracostisitor. În orice caz, omenirea se află pe punctul de a transforma Marte dintr-un vis îndepărtat într-o destinație - iar prețul acelui bilet, în dolari și în inovație, va defini ritmul și forma viitorului nostru interplanetar.