Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Высота марсианской орбиты грузового корабля составляет 400 км, а пилотируемого корабля – от 1000 до 20000 км. После прибытия трое космонавтов (пилот и двое ученых – биолог и геолог) на космическом такси перелетают на грузовой корабль, а командир, бортинженер и врач остаются на орбите. В составе грузового корабля находятся два посадочных корабля длиной по 22 метра. При этом первый из них совершает автоматическую посадку на поверхность Марса, а следом за ним на другом космонавты сами садятся на поверхность рядом с первым. В отличие от большинства предыдущих проектов посадочная конфигурация горизонтальная как у бокового блока «А» ракеты-носителя «Энергия». Впрочем, на заре проекта «Аполлон» предлагалась аналогичная конфигурация для лунного посадочного модуля. Каждый из них имеет в своем составе взлетную ракету и герметичный вездеход, который одновременно является лабораторно-жилым модулем. Это повышает надежность экспедиции в случае аварии одного из посадочных кораблей.

После окончания исследований в течение месяца космонавты стартуют с поверхности Марса и стыкуются с орбитальным кораблем. Оставшийся на поверхности взлетно-посадочный корабль в случае его исправности будет использован второй пилотируемой экспедицией.

Обратный путь космонавтов будет дольше и займет 390 суток. Таким образом, вся пилотируемая экспедиция без учета полета грузового корабля продлиться 615 суток.

Для сборки марсианских кораблей их модули предлагается выводить на околоземную орбиту не тяжелыми ракетами класса «Сатурн-5» или «Энергия» грузоподъемностью более 100 тонн, которые слишком дороги и вряд ли будут востребованы для других программ. Их можно заменить носителями более легкого класса, например: «Энергия-М» грузоподъемностью 35-40 тонн, «Ангара-4В» грузоподъемностью 35 тонн или даже «Ариан-5», способный вывести на низкую орбиту груз массой около 20 тонн. Так для сборки пятимодульного грузового корабля массой 143 тонны потребуется запуск в течение 3-4 месяцев пяти носителей такого класса, что вполне реально. Для сборки пилотируемого корабля массой 585 тонн потребуется больше времени и не менее 15 пусков. Для одной страны это, может быть, и много, но с учетом международной кооперации и участия в проекте России, США и Европы такой график вполне по силам.

Как мне кажется, такой проект символичен. Участие в нем специалистов разных стран показывает путь, который может привести к реальному полету человека на Марс уже в ближайшем будущем. Сейчас трудно сказать, когда произойдет это событие, но уже ясно, что это будет международная экспедиция с участием многих государств.

Хотя РКК «Энергия» принимает активное участие в проекте марсианской экспедиции Международного научно-технического центра, ее специалисты под руководством Ю. П. Семенова и Л. А. Горшкова продолжают собственные проработки. В принципе, нынешний проект продолжает линию РКК «Энергия», проводимую в течение десятилетий. Однако в 1999 году в него были внесены некоторые изменения. Во-первых, вернулись к прежней конструкции солнечных батарей, то есть вместо одной большой две поменьше. Во-вторых, к одному посадочному кораблю был добавлен грузовой аналогичной конструкции. И, наконец, изменилась форма самого посадочного аппарата. Начав с фарообразного посадочного аппарата с аэродинамическим щитком-зонтиком, через несущий корпус пришли к дискообразному посадочному аппарату, напоминающему летающую тарелку.

Сам межпланетный экспедиционный комплекс, начальная масса которого составляет около 600 тонн, состоит из следующих основных частей:

• межпланетного орбитального корабля, в котором живет и работает экипаж из 6 человек в течение всей экспедиции, и в котором размещена вся основная аппаратура;

• электрореактивной двигательной установки тягой 30 кг с солнечными батареями мощностью 15 МВт в качестве источника энергии, обеспечивающей перелет от Земли к Марсу и обратно;

• посадочного корабля массой 70 тонн со взлетным модулем, на котором часть экипажа садится на планету и возвращается на основную часть комплекса.

Орбитальный корабль по форме напоминает базовый блок орбитального комплекса «Мир», однако значительно больше его. Масса корабля составляет 70 тонн, его максимальный диаметр – 6,2 метра, а минимальный – 2,5 метра. В зоне максимального диаметра расположены два жилых отсека, два переходных отсека, агрегатный отсек, тренажерно-медицинский отсек, бытовой и исследовательский отсеки. В средней зоне, чей диаметр составляет 4,1 метра расположен рабочий отсек, а в зоне малого диаметра барокамера и шлюзовой отсек. Общий объем гермоотсеков составляет 410 м3. Как и на базовом блоке «Мира» на орбитальном корабле в районе зоны среднего диаметра установлены две панели солнечных батарей мощностью 30 кВт. Так же, как и на базовом блоке «Мира» на орбитальном корабле имеется шесть стыковочных узлов, из которых два осевых. Но в отличие от «Мира» здесь боковые стыковочные узлы размещены на корпусе большого диаметра.

Как уже говорилось, для взлетно-посадочного корабля выбрана форма диска диаметром около 24 метров. Собственно говоря, диск является лишь оболочкой, которая защищает взлетно-посадочный корабль на этапах выведения на околоземную орбиту, а также при входе в атмосферу Марса. Перед посадкой эта оболочка сбрасывается, а сама посадка совершается с помощью двигателей. Внутри диска расположены двухступенчатая взлетная ракета, лабораторно-жилой модуль и герметичный вездеход. Стартовая масса ВПК составляет 70 тонн, его масса перед сходом с орбиты Марса – 62 тонны, на поверхности – 40 тонн. Масса взлетного модуля составляет 22 тонны, а масса взлетной кабины – 4,3 тонны. Время пребывания космонавтов на поверхности Марса составляет от 30 до 60 суток.

После сборки и проверки экспедиционного комплекса на орбите место экипажа сборщиков занимает основной экипаж. Поскольку тягу создают электрореактивные двигатели малой тяги разгон происходит по спирали и длится до выхода из сферы притяжения Земли 3 месяца. Перелет к Марсу длится 8 месяцев, причем почти весь этот участок продолжают работать ЭРД. При подлете к сфере притяжения Марса происходит скрутка по спирали для выхода на околомарсианскую орбиту. После окончания исследования Марса полет к Земле происходит в обратной последовательности, только вместо 8 месяцев сам обратный перелет занимает 7 месяцев.

После выхода на околоземную орбиту экипаж экспедиционного комплекса возвращается на Землю на обычном транспортном корабле. Использование электрореактивных двигателей и солнечных батарей позволяет сделать марсианский корабль многоразовым, что позволяет расширить программу летной отработки и существенно снизить стоимость программы освоения Марса. Сам марсианский корабль после возвращения на орбиту Земли можно использовать как орбитальную станцию или орбитальный завод для производства энергоемкой продукции. Кроме того, он же может быть использован для полетов на Луну или снова на Марс. Правда, при этом нужно будет дозаправить его топливом и заменить пленочные солнечные батареи из-за их деградации под воздействием космической радиации.