Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

В плане предлагается использование не только традиционных, но и альтернативных средств транспортировки типа того, который предложили Зубрин и Бэйкер для прямого полета на Марс. При этом в качестве ракеты-носителя предлагается развитие «Сатурна-5» с грузоподъемностью 200 тонн. События же согласно плану должны развиваться следующим образом:

• 1995 год – 180-суточная экспедиция с участием американских космонавтов на российской орбитальной станции «Мир»;

• 1996 год – доведение продолжительности полета шаттла до 90 суток;

• 1998 год – создание тяжелой ракеты-носителя грузоподъемностью 100 тонн;

• 1999-2002 годы – разворачивание лунной базы;

• 1999-2004 годы – 180 и 360-суточные экспедиции на американской орбитальной станции «Фридом»;

• 2002-2005 годы – продолжительное пребывание человека на Луне.

Забегая вперед, стоит отметить, что из этого списка выполнен лишь первый пункт: в 1996 году американка Шеннон Люсид провела 188 суток космонавтов на российском орбитальном комплексе «Мир». Параллельно с выполнением вышеуказанной программы с помощью автоматических межпланетных станций ведется выбор мест для высадки пилотируемых экспедиций на Марсе.

Для доставки грузов и пилотируемых кораблей к Марсу предлагается использовать, разработанные еще в 60-х годах ядерные ракетные двигатели «Нерва». Сама марсианская экспедиция начинается запуском в 2007 году трех тяжелых ракет-носителей, которые обеспечивают доставку на Марс двух марсианских жилых модуля и одного герметичного вездехода. Каждый жилой модуль напоминает описанный Зубриным и Бэйкером. На нижней палубе жилого модуля находятся шлюзовая камера с четырьмя скафандрами, командный пост и научная лаборатория. На верхней палубе расположены три двухместных каюты, туалет и камбуз.

Четвертый тяжелый носитель обеспечивает выведение на трассу перелета Земля-Марс марсианского посадочного корабля, который 22 августа 2008 года выходит на околомарсианскую орбиту.

19 ноября 2009 года пятым носителем выводится пилотируемый корабль с шестью членами экипажа, а шестым пуском выводится разгонный блок с ЯРД, который потребуется для схода с марсианской орбиты и возвращения на Землю. 18 мая 2010 года экипаж выводит свой корабль на орбиту вокруг Марса, где стыкуется с марсианским посадочным кораблем. Перейдя в него, космонавты совершают посадку на марсианской поверхности рядом с жилыми модулями и вездеходом, запущенными ранее. После посадки экипаж основывает жилой лагерь, связав все модули герметичными туннелями. В этом лагере космонавты проводят 520 земных суток.

К моменту окончания исследований разгонный блок с ЯРД выходит на орбиту вокруг Марса. Космонавты стартуют с поверхности Марса и стыкуются с орбитальным жилым модулем, который все это время летал в беспилотном режиме. Затем производится сближение и стыковка с разгонным блоком, который обеспечивает выведение корабля на трассу перелета Марс-Земля 20 октября 2011 года. Прямой вход в атмосферу Земли происходит 12 апреля 2012 года.

В тот момент, когда первая экспедиция близится к завершению, вторая экспедиция направляется к Марсу для проведения исследований в том же самом месте. К 2015 году три марсианских экспедиции создают постоянно обитаемую базу, и обеспечивают производство ракетного топлива из местных ресурсов.

Работы в рамках космической исследовательской инициативы завершились в 1993 году. Итоги были подведены 24 мая 1993 году на втором симпозиуме по исследованию Марса в Центре Эймса и 21 сентября 1993 года на конференции по космическим программам и технологиям в Хантсвилле. В обоих случаях одним из докладчиков был Майкл Дьюк, представлявший бюро исследовательских программ НАСА.

Основной идеей представленных докладов было продвижение по пути к Марсу через создание лунной базы. При этом элементы лунной станции могли бы быть использованы в качестве элементов марсианского экспедиционного комплекса и марсианской базы. Это позволило бы сократить затраты на обе программы. В частности, можно было бы использовать одинаковые тяжелые ракеты-носители для старта с Земли и однотипные ступени для старта с лунной и марсианской поверхности. Эта ракета-носитель способна вывести на околоземную орбиту полезный груз массой 240 тонн, 100 тонн на трассу перелета к Марсу и 60 тонн на его поверхность. В то же время сама марсианская экспедиция строится без участия лунной базы, практически без сборки комплекса на околоземной орбите и даже без стыковки на марсианской орбите. Фактически это сильно напоминает схему прямого полета на Марс, предложенную Робертом Зубриным. Кроме того, предполагается использование местных ресурсов уже при первых полетах на Марс.

Первое астрономическое «окно» для полета к Марсу открывается в сентябре 2007 года. Три тяжелых ракеты-носителя выводят три космических аппарата первой экспедиции, которые достигнут Марса в августе-сентябре 2008 года:

• корабль для возвращения экипажа к Земле с полным запасом топлива. С помощью аэродинамического торможения он выводится на марсианскую орбиту. В его состав входит двухэтажный жилой модуль массой 60-70 тонн и кислородно-метановый ракетный блок с двумя двигателями типа RL-10, который должен обеспечить старт экипажа с марсианской орбиты к Земле;

• беспилотный взлетно-посадочный корабль, который доставляет на поверхность Марса 40 тонн груза, включая герметичный вездеход, ядерный реактор и фабрику для производства топлива из местных ресурсов;

• жилой модуль, аналогичный орбитальному жилому модулю, снабженный небольшим ядерным реактором.

После посадки взлетно-посадочного корабля небольшая автономная тележка отвозит ядерный реактор на расстояние до 500 метров и укрывает его в кратере для защиты будущей экспедиции от радиации. От реактора к топливной фабрике протягиваются кабели. В течение года эта фабрика производит до 5,7 тонн метана и 20,8 тонн кислорода. Этого достаточно для обеспечения взлета экипажа с поверхности Марса и выхода его на марсианскую орбиту для стыковки с экспедиционным кораблем. Затем для обеспечения проживания на Марсе космонавтов в течение 600 дней фабрика вырабатывает 14,5 тонн воды, 2 тонны азота и 3 тонны кислорода.

После наработки достаточных запасов воздуха, воды и ракетного топлива, а также проверки состояния поверхностного жилого модуля начинается следующий этап экспедиции. Он начинается в октябре-ноябре 2009 года. В этот период стартуют с Земли еще три тяжелые ракеты-носители. Одна из них обеспечивает выведение посадочного корабля с экипажем из 6 человек. Другая – корабль для возвращения экипажа на Землю, дублирующий запущенный ранее. При штатном развитии событий этот корабль станет основным для экспедиции 2012 года. И, наконец, третья – взлетно-посадочный корабль с топливной фабрикой, также дублирующий запущенный ранее. И также при штатном развитии событий этот корабль станет обеспечит старт с поверхности Марса второй экспедиции 2012 года.