Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Первым пуском ракеты УР700М на орбиту выводится сам корабль МК700. В его верхней части располагается возвращаемый аппарат по типу ВА ТКС, но с увеличенным до 5 метров диаметром основания. Далее следует жилой модуль диаметром 10 метров и длиной 15 метров. На его поверхности крепятся панели солнечных батарей, размах которых достигает 20 метров. Солнечные батареи являются вспомогательным источником электроэнергии в случае отказа ядерной энергетической установки. Вслед за жилым модулем расположен основной модуль длиной 45 метров, который содержит марсианский посадочный аппарат, исследовательские зонды и ракетную ступень с ЯРД. Эта ракетная ступень с ЯРД массой 450 тонн служит для выхода на орбиту Марса и старта к Земле. На остальную часть корабль отводится масса в 250 тонн.

Вторым пуском УР700М на орбиту Земли выводится ракетная ступень с ЯРД, обеспечивающая после стыковки двух модулей разгон экспедиционного корабля к Марсу. Масса ракетной ступени составляет примерно 700 тонн, ее диаметр – 12,5 метров, а длина – 75 метров.

Досрочно в апреле 1970 года был выпущен проект МК700, а следом, в октябре, и проект доработанной ракеты УР700М. Однако уже при разработке предложений по этой программе стало ясно, что эффект воздействия полета первого человека на Марс на общественное мнение будет непропорционально мал по сравнению с материальными затратами, положенными в основу полета. По различным оценкам марсианская пилотируемая программа обошлась бы Советскому Союзу в 30-40 миллиардов рублей, что почти на порядок превышало затраты на советскую лунную программу Н1Л3. Естественно, что такие расходы нашей стране оказались просто не по карману. Поэтому проект дальнейшего развития не получил.

Пытаясь все же спасти свой проект, В. Н. Челомей предложил в 1974 году экспедицию с простым облетом Марса. Для этой цели достаточно было бы одного пуска ракеты-носителя УР700М грузоподъемностью 250 тонн. При этом разгонный блок был бы оснащен ЯРД РД0410. Экипаж, состоящий из двух космонавтов должен был провести в невесомости 730 суток. Для его возвращения на Землю предлагалось использовать возвращаемый аппарат от ТКС. Однако этот проект всерьез и не рассматривался.

В момент работ по теме «Аэлита» в отечественной космонавтике создалась сложная ситуация. Стало очевидно, что “лунная программа” с ее первоначальным престижно-пропагандистским напором провалилась. Поэтому в начале 70-х официально было заявлено о создании орбитальных станций, одной из целей которых было выяснение возможности длительно летать в космосе без искусственной тяжести. По мнению многих отечественных специалистов, работа по станциям могла идти в рамках проекта ТМК. Необходимо было постепенно отработать ракету Н-1, что позволяло создать тяжелую орбитальную станцию как этап ТМК, а затем совершить одну из грандиознейших и впечатляющих экспедиций XX века. В этом случае наша космонавтика шла бы “своим путем”, не вступая в изнуряющую “лунную” гонку.

Накопив опыт, можно было бы приступить к реализации непосредственно “лунной” или “марсианской” программы.

Решение было принято, хотя задача облета Марса на тот период была не менее престижна. Да и осуществить ее было проще, чем высадку на Луну. Однако полное прекращение работ по одному из ключевых элементов обеих программ – ракете Н-1 – поставило крест на полетах и к Луне, и к Марсу.

После закрытия работ по лунной программе и ракете Н1 в ЦКБЭМ фактически прекратились работы и по ТМК. Правда, после выхода в свет Постановлений от 8 июня 1971 года и 15 июня 1976 года были активизированы работы по созданию энергодвигательного блока с термоэмиссионной ядерной энергетической установкой 11Б97, развивающей электрическую мощность до 550 кВт. Масса такой ЯЭУ составляла 10-14 тонн.

Именно ЯЭУ 11Б97 послужила основой ядерного межорбитального буксира, проект которого был разработан НПО «Энергия» в 1978 году как составная часть многоразовой космической системы «Буран». Развивая эту тему, в 1982 году были выпущены технические предложения по ядерному межорбитальному буксиру «Геркулес» полезной электрической мощностью 550 Вт. Электроракетные двигатели буксира развивали тягу 2,5 кг при удельном импульсе 3000-4000 секунд. Основной задачей межорбитального буксира «Геркулес» была транспортировка грузов массой до 100 тонн, выводимых ракетой-носителем «Энергия», на геостационарную орбиту.

Только в 1986 году, когда создание многоразовой космической системы «Буран» выходило на финишную прямую, в НПО «Энергия» был рассмотрен еще один проект экспедиции на Марс, который во многом использовал технические решения 1969 года.

Основными отличиями были введение двух реакторов вместо одного для надежности, использование принципов построения систем, отработанных на орбитальных станциях. Этот проект отличала реальность технических решений и повышенный уровень безопасности экипажа. Форма марсианского посадочного корабля была изменена с фарообразной на «несущий корпус». Оригинальное использование двух реакторов мощностью по 7,5 МВт позволяло экипажу вернуться на Землю при возникновении нештатных ситуаций на любом участке межпланетной траектории.

Но 1986 год – это год Чернобыля, и предложение вывести на орбиту аж два ядерных реактора – мини-Чернобыля встретило бы возражение на всех уровнях. Поэтому при рассмотрении в 1989 году следующего проекта марсианской экспедиции было предложено вместо ядерного реактора использовать экологически чистую систему с применением пленочных солнечных батарей на линейных разворачиваемых фермах, отработанных на станциях «Салют-7» и «Мир». Особенность данного проекта заключалась в том, что предлагалась программа исследований Марса с последовательным наращиванием средств, начиная от автоматов и кончая пилотируемой экспедицией. Экспедицию на Марс планировалось провести в три этапа:

• первый – отработка принципов марсианского экспедиционного комплекса на модели комплекса, собираемой на станции «Мир» с помощью кораблей «Прогресс». Эта модель направлялась к Марсу с научно-исследовательской аппаратурой массой до 1,3 тонны;

• второй – генеральная репетиция пилотируемой экспедиции, в ходе которой солнечный буксир доставлял на поверхность Марса два посадочных аппарата вместо одного, причем на одном из них полностью отрабатывалась схема посадки и возвращения экипажа, а на втором, с несколькими марсоходами (масса около 20 тонн), проводилось детальное исследование поверхности Марса;

• третий – пилотируемая экспедиция на Марс.

Основу марсианского экспедиционного комплекса должен составлять солнечный буксир с использованием самого экономичного двигателя – электрореактивного, электричество для которого дадут пленочные солнечные батареи. Марсианский корабль состоит из трех основных частей: жилого блока (орбитального модуля), аппарата для посадки на поверхность и солнечного буксира. Предполагается, что первоначальная масса комплекса составит 350 тонн, в том числе, жилого блока – 80 тонн, посадочного аппарата – 60 тонн, аппарата для возвращения на Землю – 10 тонн. Солнечный буксир, на котором крепятся две панели солнечных батарей общей площадью 80000 м2, будет иметь массу 40 тонн, а топливо – 160 тонн. Каждая из панелей будет иметь размер 200*200 метров. Мощность, вырабатываемая солнечными батареями у Земли составит 7,6 МВт, а у Марс – 3,5 МВт.