Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

• танкер для перевозки жидкого водорода с низкой орбиты в точку либрации L1;

• танкер для перевозки жидкого кислорода с поверхности Луны в точку либрации L1;

• грузопассажирский аппарат, базирующийся на Фобосе;

• многоразовый аппарат для перелетов между Марсом и Фобосом;

• межпланетный корабль для регулярных полетов по трассе Земля-Марс-Земля;

• небольшие пилотируемые буксиры, предназначенные для перевозки грузов и пассажиров между кораблями, базирующимися в точке либрации L1.

Межпланетный корабль совершает регулярные путешествия между точкой L1 и марсианской орбитой, дозаправляясь со спутника Марса Фобоса. Для создания искусственной силы тяжести в течение всего полета, длящегося более 900 суток, две кабины экипажа выносятся на концы ферменной конструкции длиной 450 метров и сообщаются между собой с помощью лифта с герметизированными кабинами. В состав корабля также входит ядерный реактор мощностью 300 кВт, два модуля-оранжереи, являющихся частью системы жизнеобеспечения с замкнутым циклом, двигательная установка с электрическими магнитоплазменнодинамическими двигателями и топливные баки. Общая масса такого корабля достигает 460 тонн.

В целом, разговоры о постоянной базе на Марсе, конечно же, интересны. Однако перспективы ее создания весьма далеки от сегодняшнего дня. Да и вообще, заводить о ней разговор можно лишь после начала пилотируемых полетов к планетам. Пока же все ограничивается лишь выступлениями на различных конференциях и статьями в научно-популярных журналах. Одним из таких докладов явилось сообщение, представленное Международной корпорацией по применению достижений науки в бюро исследований штаб-квартиры НАСА в ноябре 1987 года. В докладе предложено три этапа освоения Марса:

1990-е годы – полеты автоматических станций, включая глобальное картографирование и возврат грунта. В этот же период создаются мощные ракеты-носители, высокоэнергетические разгонные блоки крупномасштабные аэродинамические тормоза. На околоземной орбитальной станции проводятся исследования в области влияния невесомости на человека в течение длительного периода времени.

2000-е годы – пилотируемые экспедиции на Марс с временем пребывания на его поверхности от 10 до 20 суток. В этот период проводятся серьезные исследования Марса и выбираются потенциальные места для строительства марсианской базы.

После 2010 года – постоянно действующая обитаемая база на Марсе.

В докладе Международной корпорации по применению достижений науки делается акцент на кратковременных пилотируемых экспедициях. Для снижения стартовой массы марсианского корабля предлагается использовать большой аэродинамический экран диаметром 24,4 метра. Он позволяет выйти на орбиту Марса без каких-либо затрат топлива. В чаше этого экрана расположены четыре жилых модуля, вмещающих шесть членов экипажа. Здесь же находится аппарат для возвращения на Землю, также обладающий собственным аэродинамическим экраном диаметром 11,4 метра. В системе энергоснабжения корабля используются солнечные батареи.

На первом этапе марсианской экспедиции семь тяжелых ракет-носителей грузоподъемностью 91 тонна выводят на околоземную орбиту грузовой корабль, межорбитальный буксир, топливо и грузы. Сборка буксира с грузовым кораблем весит 59 тонн при длине 30,5 метров. В грузовом корабле массой 23,9 тонны находятся марсианский посадочный аппарат, научные приборы и топливо для обратного полета к Земле. 9 июня 2003 года с помощью межорбитального буксира грузовой корабль выводится на траекторию полета к Марсу, после чего буксир отделяется и с помощью аэродинамического торможения возвращается на низкую орбиту для восстановления и последующего использования. Грузовой корабль также с аэродинамического торможения 29 декабря 2003 года выходит на орбиту Марса.

Второй этап начинается спустя год после первого. На этом восемь мощных ракет-носителей выводят на орбиту элементы пилотируемого корабля и запасы топлива для межорбитального буксира. Выведение корабля на траекторию полета к Марсу обеспечивается двухступенчатым разгонным блоком, состоящим из дозаправленного старого межорбитального буксира и нового, выведенного на орбиту одновременно с кораблем. Оба буксира после разгона возвращаются на околоземную орбиту, а корабль совершает доразгон с помощью своей двигательной установка. Старт корабля планируется на 21 ноября 2004 года, а прибытие к Марсу – 3 июля 2005 года.

Третий этап начинается стыковкой пилотируемого корабля с грузовым на марсианской орбите. Три космонавта переходят в МПК и совершают посадку на поверхность Марса. В это время оставшиеся на орбитальном корабле космонавты отстреливают ставший ненужным аэродинамический экран и перекачивают топливо из грузового корабля. После завершения исследований и возвращения космонавтов с Марса корабль 2 августа 2005 года стартует к Земле.

Четвертый этап начинается за несколько до подлета к Земле 15 января 2006 года. Космонавты переходят в возвращаемый аппарат и отделяются от экспедиционного корабля. Возвращаемый аппарат с помощью аэродинамического экрана выходит на околоземную орбиту, откуда его межорбитальный буксир доставляет на орбитальную станцию.

Многочисленные проекты пилотируемых экспедиций на Марс представлялись как чисто национальное предприятие. Более того, зачастую они являлись частью космической гонки между СССР и США. Но марсианская экспедиция по сложности на порядок превосходила все предыдущие космические программы, да и времена «холодной» войны уходили в прошлое. Поэтому весьма символичным было появление в ноябре 1987 года «Марсианской декларации», опубликованной Планетным обществом. Она содержала призыв к организации совместной советско-американской пилотируемой экспедиции на Марс. Она могла бы послужить моделью для сотрудничества великих держав в решении различных проблем на Земле. Надо сказать, что руководители СССР и США на словах поддержали эту идею, но дальше слов дело не пошло. Уж слишком дорогое это удовольствие.

Но даже ни к чему не обязывающие высказывания политиков вдохновили ученых и инженеров в разных странах на новые идеи, качающиеся пилотируемого полета на Марс. К этому подключились также Ловелл Вуд, Мюриел Ишикаваи Родерик Хайд, ученые из Ливерморской национальной лаборатории, которая работает по заказам Министерства энергетики США и к освоению космоса имеет лишь косвенное отношение. На четвертом национального космическом симпозиуме Космического Фонда США, проходившем в апреле 1988 года в Колорадо-Спрингс, они выступили с докладом, который назвали «Марс в этом столетии: проект Олимпия». Основной целью проекта «Олимпия» провозглашалось создание на Луне полномасштабного производства с использованием местных ресурсов, которое позволило бы осуществить программу исследования дальнего космоса человеком, включая юпитерианские луны. При этом первая экспедиция на Марс могла бы быть осуществлена в 2001 году. К основным составляющим проекта «Олимпия» относятся: