Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

В качестве первого структурного элемента космической исследовательской инициативы рассматривалось исследование Марса, которое должно было проходить в следующей последовательности:

• 1998-2005 годы – полеты на Марс автоматических межпланетных станций, в том числе, два искусственных спутника Марса в 1998 году для выбора мест посадки пилотируемой экспедиции и два марсохода в 2003 и 2005 годах для обследования выбранных мест посадки;

• 2005 год – запуск тяжелой ракеты-носителя с автоматическим грузовым кораблем, который должен совершить посадку на Луну в одном из шести мест, уже обследованных американскими астронавтами. Следующая тяжелая ракета доставляет экипаж из шести человек на окололунную орбиту. Пятеро из них высаживаются около грузового корабля, который служит им в качестве жилого модуля в течение 14 суток (лунный день) пребывания на лунной поверхности;

• 2006 год – запуск тяжелой ракеты-носителя с 6-местным космическим кораблем к Луне, который по сути повторяет программу полета предыдущей лунной экспедиции;

• 2007 год – запуск тяжелой ракеты-носителя, который доставляет на то же место лунной поверхности герметичный вездеход и ядерную энергоустановку. Следующим пуском на Луну доставляет экипаж из 6 человек, который остается там в течение 45-60 суток. Экипаж проводит научные исследования и на вездеходе обследует место для последующей репетиции марсианской экспедиции в 2009 году;

• 2008 год – доставка на Луну автоматического грузового корабля для обеспечения экспедиции 2009 года. Этот корабль фактически является копией марсианского грузового посадочного корабля и включает в свой состав жилой модуль, герметичный вездеход, ядерная энергоустановка, транспортно-погрузочное средство, научное и связное оборудование;

• 2009 год – полет на Луну экспедиции из 6 человек, которые проводят на лунной орбите 120 суток, имитируя полет к Марсу. Перед окончанием этого срока с Земли стартует еще один экипаж, который совершает посадку на старом месте. А предыдущий экипаж совершает посадку на новом месте, где в течение 30 суток проводит репетицию пребывания на Марсе. При посадке экипаж репетиции встречают три члена другого экипажа, прибывшие сюда на вездеходе. После отлета экипажа репетиции к Земле оставшиеся на Луне космонавты проводят исследования еще в течение 60 суток;

• 2012 год – запуск тяжелой ракеты-носителя с марсианским грузовым посадочным кораблем, причем разгонный блок оснащен ядерным ракетным двигателем. Этот грузовой корабль практически идентичен грузовому кораблю, совершившему посадку на Луну в 2008 году;

• 2012 год – запуск тяжелой ракеты-носителя, обеспечившей выведение пилотируемого корабля с экипажем из 6 человек к Марсу. После 120-суточного перелета корабль с помощью ЯРД выходит на марсианскую орбиту. Затем космонавты в посадочном корабле совершают посадку рядом с грузовым кораблем. После проведения исследований в течение 30 суток космонавты стартуют с поверхности Марса, стыкуются с орбитальным кораблем и также с помощью ЯРД стартуют к Земле. В это время с Земли запускается к Марсу еще один грузовой посадочный корабль для второй марсианской экспедиции;

• 2016 год – старт второй экспедиции к Марсу, которая проводит на его поверхности уже почти 600 суток.

При более значительном финансировании этой программы первую посадку человека на Марс можно было бы осуществить уже в 2008 году. При этом стало бы возможным широкомасштабное освоение луны и Марса, включая создание постоянно обитаемых баз и фабрик для освоения местных ресурсов, которые позволят создать замкнутый экологический цикл. В этих условиях марсианские корабли могли бы дозаправляться непосредственно на Марсе.

К сожалению, все предложения группы Стаффорда по космической исследовательской инициативе так и остались на бумаге. Сказались, конечно же, большие потребные затраты для реализации этой программы.

Надо сказать, что такой подход группы Стаффорда к освоению Марса вызывал определенную критику, поскольку был слишком растянут во времени. Альтернативу такому подходу предложили Ханс Марк, бывший руководитель бюро пилотируемых космических полетов НАСА, а к тому времени системный руководитель университета штата Техас, и Харлан Смит, директор обсерватории Макдональда. Свой взгляд на пилотируемую марсианскую экспедицию они изложили в статье, опубликованной в журнале «Космическая Америка» в августе 1991 года. Согласно их взглядам НАСА могло бы вернуться на Луну в 1995 году для поиска льда на лунном полюсе, а полет человека на Марс мог бы состояться уже в 2003 году. При этом сама программа должна была развиваться в следующей последовательности:

• 1992 год – орбитальные испытания ионного электрического двигателя в реальных космических условиях;

• 1994 год – завершение сборки орбитальной станции «Фридом», которая могла бы служить как база для сборки экспедиционного корабля и как космодром для его запуска;

• 1995 год – возвращение человека на Луну. Продолжительность лунной экспедиции составляет 10 суток. При этом два космонавта остаются на орбите, а двое совершают посадку на одном из полюсов для поиска льда;

• 1996 год – первый запуск к Марсу автоматического аппарата с ионным электрореактивным двигателем;

• 1998-2000 годы – разворачивание на Луне производства ракетного топлива из полярного льда, если таковой обнаружится. В противном случае, создание на Луне астрономической обсерватории;

• 1999 год – запуск к Марсу автоматического грузового корабля, несущего спутники ретрансляторы, вездеход и солнечную энергетическую установку;

• 2000 год – запуск к Марсу второго автоматического грузового корабля с ионным двигателем. В результате длительного разгона и последующего торможения он прибывает к Марсу и выходит на его орбиту только через 3 года.

В конце 2002 года производится заправка марсианского экспедиционного корабля на окололунной орбите топливом (жидкий кислород и водород), выработанным из лунного льда. Если же льда на Луне не окажется, корабль непосредственно стартует с околоземной орбиты, также используя кислородно-водородный разгонный блок. В октябре 2003 года трехместный корабль совершает посадку на Марсе рядом с грузовым кораблем, где проводит исследования в течение месяца.

По оценкам Х. Марка и Х. Смита вся программа займет 14 лет и будет стоить 125 миллиардов долларов. При отсутствии льда на Луне ее стоимость будет ниже и составит «всего лишь» 80 миллиардов долларов, но это займет больше времени. В первом случае потребуется запуск 19 шаттлов и 45 ракет-носителей «Титан IV», во втором случае – 13 шаттлов и 31 «Титан IV».

Как уже говорилось, сообщение группы Томаса Стаффорда, касающееся космической исследовательской инициативы, не нашла поддержки у Президента и его команды. Однако она не была и отвергнута с порога. Фактически дела в основном касалось потребных затрат. Это дало повод НАСА для поисков путей снижения затрат на марсианскую экспедицию, которые продолжаются и поныне. Одним из них явился план, предложенный помощником администратора НАСА по исследованиям Майкла Гриффинав октябре 1992 года. Он явился эволюционным шагом между предложениями группы Т. Стаффорда и предложениями НАСА, озвученными в 1993 году, о которых будет сказано чуть позже.