Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Экипаж корабля состоит из 4 человек, из них двое будут находиться на поверхности Марса в течение 7 дней. Общая продолжительность экспедиции составит 720 суток.

Сборка комплекса на околоземной орбите производится с помощью четырех пусков ракеты-носителя «Энергия» или двух пусков ракеты «Вулкан». В отличие от предыдущих проектов предполагалось, что марсианский корабль, возвратившись из окрестностей Марса на околоземную орбиту, может долгое время работать как орбитальная станция, предназначенная для проведения технологических экспериментов, требующих больших энергетических мощностей.

В связи со сложной экономической ситуацией в стране о полете человека к Марсу в ближайшем будущем говорить не приходится. Тем не менее, проработки в этом направлении ведутся, но об этом чуть позже.

Как уже говорилось, в США после завершения программы «Аполлон» резко снизился интерес марсианской пилотируемой экспедиции. Все усилия были направлены на создание многоразового космического корабля «Спейс Шаттл». Только после первого старта шаттла 12 апреля 1981 года начали появляться публикации, описывающие возможные проекты полета человека на Марс. При этом непременным условием строительства на орбите марсианского экспедиционного корабля были использование многоразового корабля «Спейс Шаттл», а также тяжелых носителей, созданных на его основе. Пожалуй, первой такой публикацией после долгого перерыва стала статья «Пилотируемый полет на Марс в 1995 году» Боба Паркинсона, появившаяся в журнале Британского межпланетного общества (JBIS) в октябре 1981 года. По его оценке использование шаттла снизило бы стоимость марсианской экспедиции до 4 миллиардов долларов. При этом к 1990 году должны быть созданы следующие транспортные средства:

• тяжелая ракета-носитель с использованием элементов шаттла;

• межорбитальный буксир;

• 130-тонная ступень на базе S-IVB для доставки тяжелых полезных нагрузок на геостационарную орбиту;

• автономный модуль «Спейслэб».

Марсианский корабль состоит фактически из трех аппаратов. Первый корабль состоит, в свою очередь, из тяжелой ракетной ступени, двух межорбитальных буксиров, служебного модуля с остронаправленной антенной, двух зондов для исследования Венеры и обитаемого модуля типа «Спейслэб». Второй корабль состоит из тяжелой ракетной ступени, двух межорбитальных буксиров, служебного модуля, обитаемого модуля типа «Спейслэб», стыковочного модуля с четырьмя стыковочными узлами и солнечных батарей. Третий корабль состоит из тяжелой ракетной ступени, межорбитального буксира с кабиной экипажа, складского модуля со спутником-ретранслятором, шестью пенетраторами и четырьмя аппаратами для посадки на Марс и возвращения с него, а также марсианского посадочного модуля. Экипаж корабля – 5 человек.

Для сборки всех трех кораблей марсианского экспедиционного комплекса требуется два месяца и восемь пусков шаттла и тяжелых ракет. Старт с околоземной орбиты 8 ноября 1994 года. После вывода кораблей на межпланетную траекторию тяжелые ракетные ступени отделяются и возвращаются на околоземную орбиту для последующего их использования. Оставшиеся части кораблей стыкуются и в таком состоянии совершают перелет к Марсу. Перед подлетом к Марсу они расстыковываются и поодиночке каждый с помощью межорбитального буксира 10 июня 1995 года выходят на марсианскую орбиту. После торможения они опять стыкуются. Затем три космонавта переходят в марсианский посадочный модуль конической формы и совершают посадку на поверхность планеты. Параллельно четыре автоматических зонда приземляются в различных районах планеты, собирают образцы грунта, которые доставляют для исследований на марсианский орбитальный корабль.

После 20 дней пребывания на поверхности Марса, в ходе которого космонавты передвигаются с помощью небольшого негерметичного марсохода, они стартуют и выходят на низкую орбиту. Однако сам МПК не стыкуется с орбитальным кораблем. От экспедиционного корабля отделяется межорбитальный буксир, пилотируемый космонавтом. Вот он то и забирает трех космонавтов, а также зонды с образцами марсианского грунта. После доставки космонавтов на основной корабль два космонавта на том же межорбитальном буксире совершают 10-дневную экскурсию на Фобос.

По завершении 45-дневного пребывания в окрестностях Марса корабли расстыковываются, а посадочный модуль, складской модуль и межорбитальные буксиры с израсходованным топливом отбрасываются. Оба корабля выводятся на траекторию полета к Земле с помощью оставшихся нетронутыми межорбитальных буксиров. После выхода на трассу перелета корабли опять стыкуются и в таком состоянии 8 декабря 1995 года совершают облет Венеры, сбросив в ее атмосферу исследовательский зонд. Гравитационный маневр у Венеры позволяет сократить время экспедиции на 6 месяцев. Оставшееся в межорбитальных буксирах топливо позволяет кораблю выйти 16 мая 1996 года на высокую околоземную орбиту.

Схе6ма экспедиции достаточно необычная, однако большое количество стыковок и расстыковок, в том числе на перелетной траектории, существенно понижает надежность.

В том же 1981 году появилось еще два проекта пилотируемой экспедиции к Марсу. Оба они были представлены на первой конференции по Марсу, проходившей с 29 апреля по 2 мая 1981 года в Боулдере (штат Колорадо). Правда, первое из них, изложенное Фредом Зингером, касалось пилотируемого полета не на сам Марс, а на его спутники Фобос и Деймос. С технической точки зрения полет на естественные спутники Марса гораздо проще чем на Марс, ведь при столь малой гравитации спутников процесс посадки на их поверхность и старта с нее превращается в «причаливание» и «отплытие». Такая экспедиция по мнению Ф. Зингера обошлась бы в 10 миллиардов долларов.

В принципе, вся экспедиция сводится к размещению на Деймосе 6-8 водителей марсоходов, которые в количестве 10-20 штук в течение 2-6 месяцев исследуют поверхность «красной» планеты. Фактически получается повторение «Лунохода», но в удаленном варианте, причем удалены как марсоходы, так и их водители. А ведь сидеть в Крыму под Симферополем и сидеть на Деймосе – это, как говорят в Одессе, – две большие разницы. А уж при современном уровне развития вычислительной техники такое предложение и вовсе выглядит абсурдным.

Но сделаем скидку на то время. Естественно, что при таком подходе ни один космонавт не высаживается на Марс, однако два космонавта совершают полет на другой спутник Марса Фобос.

Стартовая корабля на околоземной орбите составляет порядка 300 тонн. В состав корабля входят жилой модуль, лабораторный модуль, 10-20 марсоходов, большое количество пенетраторов, несколько автоматических спутников Марса и двухместный аппарат для полета на Фобос и обратно. Для разгона и торможения используется солнечная электродвигательная установка, а для маневров – химические двигатели. Первоначальная раскрутка у Земли происходит в беспилотном режиме. Через несколько недель космонавты в жилом модуле с помощью ЖРД «догоняют» СЭРДУ и пристыковываются к ней. Дальше полет идет по классической для электродвигательных установок схеме. Перед отлетом от Марса отбрасывается все ненужное, включая лабораторный модуль и двухместный аппарат для полета на Фобос. После входа в сферу притяжения Земли СЭРДУ выводит корабль на высокую орбиту. Далее космонавты в жилом модуле с помощью ЖРД снижаются до орбиты, где их забирает шаттл.