Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Для развертывания и обслуживания постоянной базы на Марсе потребуется создание новых транспортных средств. Во-первых, это – тяжелая ракета-носитель грузоподъемностью 75 тонн, созданная с использованием элементов многоразовой системы «Спейс Шаттл». При сборке первого марсианского экспедиционного корабля потребуется запуск 20 шаттлов и 24 тяжелых ракет.

Во-вторых, двухступенчатый марсианский посадочный корабль в пилотируемом и грузовом вариантах, использующий парашюты при снижении и ракетные двигатели при посадке на поверхность Марса. Каждый МПК представляет собой удлиненный конус высотой 20 метров и массой 28 тонн. Однако для старта его с поверхности Марса требуется 150 тонн топлива, которое предполагается произвести «по месту жительства». Во время перелета МПК служит в качестве радиационного убежища.

Автоматический грузовой посадочный корабль способен доставить на поверхность Марса 18 тонн груза. Их посадка производится в телеоператорном режиме на удалении 2 км от основной базы, откуда их доставляют на вездеходах. После разгрузки грузовые корабли приспосабливают по жилище для персонала марсианской базы.

В-третьих, это межпланетный корабль массой 220 тонн, который собирается на низкой орбите с максимальным использованием элементов орбитальной станции. Основные элементы корабля, включая два цилиндрических герметичных модуля длиной по 14 метров и пристыкованный многоразовый корабль, размещены на ферме длиной 40 метров. Хотя в таком корабле есть все необходимое для полета к Марсу, перед стартом с околоземной орбиты три одинаковых корабля стыкуются между собой, образуя трехконечную звезду. Такая конструкция собраного межпланетного комплекса позволяет создать вращением вокруг центральной оси искусственную силу тяжести в 0,38 от земной.

Для разгона межпланетного комплекса к Марсу служит ракетная ступень оснащенная двумя двигателями от шаттла SSME. Эта же ступень разгоняет к Марсу и связку из четырех грузовых кораблей. Этап полета к марсу длится 6 месяцев, а обратный путь занимает от 20 до 30 месяцев. Каждый экипаж проводит на Марсе до 2 лет. Первый экипаж покидает Землю в 2007 году, а возвращается в 2012 году. Второй экипаж – в 2009 и 2014 годах соответственно.

Смена экипажей производится следующим образом. После выхода на марсианскую орбиту сменный экипаж в трех марсианских посадочных кораблях совершает посадку вблизи базы. Отработавшие свою смену экипажи в дозаправленных местным топливом МПК стартуют с поверхности Марса и стыкуются с экспедиционным кораблем. После этого экспедиционный корабль разгоняется к Земле. Перед полетом к Земле экспедиционный корабль разделяется на составные части – межпланетные корабли. После аэродинамического торможения в атмосфере Земли межпланетные корабли выходят на низкую орбиту, где стыкуются с орбитальной станцией. Экипаж орбитальной в течение нескольких месяцев восстанавливает межпланетные корабли для последующих экспедиций на Марс.

Схема создания постоянно действующей марсианской базы достаточно интересная, но у нее есть одно уязвимое место – производство ракетного топлива непосредственно на Марсе. Очевидно, что должно пройти достаточное время для полетов автоматических станций и пилотируемых кораблей прежде, чем можно было бы приступить к производству ракетного топлива на другой планете. Необходимо время и для поиска на Марсе залежей соответствующих минералов, и для экспериментов по извлечению из этих минералов кислорода и водорода, и для налаживания массового их производства.

К этому же периоду, то есть к 1986 году, относится и сообщение Национальной Комиссии по космосу «Осваивая границы космоса». Эта комиссия, образованная в 1985 году по указу Президента США Рональда Рейгана, должна была рассмотреть перспективы развития науки и техники для исследования космоса в течение последующих 50 лет. Ее возглавил бывший директор НАСА Томас Пейн. Эта комиссия наметила основные вехи в освоении космического пространства.

1992 год – орбитальная космическая станция;

1998 год – постоянно базирующийся в космосе межорбитальный буксир;

1998 год – космодром на околоземной орбите;

1999 год – новый грузовой многоразовый космический корабль;

2000 год – новый пассажирский многоразовый космический корабль;

2003 год – обитаемая база на Луне;

2004 год – орбитальная космическая станция с переменной гравитацией;

2007 год – межпланетный корабль и первая экспедиция на Марс;

2011 год – производство топлива на Луне и первый лунный космодром;

2015 год – флотилия из нескольких марсианских экспедиционных кораблей;

2016 год – полномасштабное лунное производство;

2026 год – обитаемая база на Марсе.

По мнению членов Национальной Комиссии по космосу для реализации такой программу требуется ежегодное финансирование в размере чуть менее 1 от валового национального продукта.

Как видно из приведенного выше сообщения в качестве конечной цели в ближайшие 50 лет все-таки рассматривается именно Марс. Как бы развивая эту идею, Керри Нок и Алан Фридландер выступили в октябре 1986 года на 37-ом Конгрессе Международной федерации астронавтики в Инсбруке с докладом «Элементы марсианский транспортной системы», разработанным совместно с Лабораторией реактивного движения и Международной корпорацией по применению достижений науки. Основная идея доклада заключена в описании транспортной системы по линии Земля-Марс для обеспечения в 2035 году постоянно действующей обитаемой базы на поверхности Марса с экипажем из 20 человек.

Марсианская база состоит из четырех жилых цилиндрических модулей массой по 17,1 тонны, созданных на основе модулей орбитальной станции, пяти ядерных реакторов мощностью по 25 кВт, трех герметичных вездеходов массой по 9,1 тонны и шести негерметичных вездеходов по типу лунного «Ровера», одиннадцати автоматических (телеуправляемых) марсоходов, трех небольших беспилотных самолетов, двух подъемных кранов и двух трейлеров грузоподъемностью 2 тонны. Для проведения научных исследований в составе базы имеются также два лабораторных модуля массой по 13,6 тонны, пять метеорологических станций и несколько буровых установок. Кроме научных исследований экипаж базы с помощью доставленного оборудования организовывает производство различных материалов и компонентов ракетного топлива из местных ресурсов. Для самообеспечения кислородом и продуктами питания в составе базы имеется три оранжереи. Всего же для создания постоянной базы необходимо доставить с Земли на поверхность Марса 447 тонн грузов.

Регулярное обеспечение постоянной базы на Марсе требует создания шести новых типов транспортных средств: