Радуга+Задайте свой вопрос

Радуга+клуб знакомств

Радуга+Написать письмо

Радуга+Подписка

В контактеВступайте в группу, оставляйте свои комментарии

Как добраться до Марса?

Как добраться до Марса?

В 60-е годы СССР твёрдо собирался послать космонавтов к Марсу, хотя у него не было ни мощных ракет-носителей, ни космических станций, ни опыта долговременного пребывания на орбите, ни надёжных маршевых реактивных двигателей, ни космических энергоустановок. Сейчас для снаряжения экспедиции на Красную планету у нас есть всё. Нет только желания. По сути, вся советская космическая пилотируемая программа - подготовка к полёту на Марс. Почти за полвека мы научились выводить на орбиту многотонные грузы, строить в космосе огромные станции, годами жить в невесомости и даже добывать из мочи и пота питьевую воду и кислород. Теперь мы можем собрать всё это воедино и улететь на Марс.

К проекту тяжёлого межпланетного корабля конструкторское бюро Королёва ОКБ-1 (ныне РКК "Энергия") приступило ещё в 1959 году, за два года до полёта Гагарина! Схема советской марсианской экспедиции 1960-х выглядела примерно так: несколько лунных ракет Н-1 выводят на низкую орбиту 80-тонные блоки, из которых на орбите собирается межпланетный корабль массой около 250 тонн. Так как путешествие должно было занять более двух лет, единственным источником энергии мог стать ядерный реактор, от которого, помимо систем жизнеобеспечения, питались бы и электроракетные двигатели. Из-за малой тяги таких двигателей корабль набирал бы скорость в течение нескольких месяцев, разгоняясь в беспилотном режиме на земной орбите. Экипаж из шести космонавтов планировалось доставить на борт только после выхода корабля из земных радиационных поясов.

На Марс должен был быть высажен целый поезд-вездеход с кабиной экипажа, буровой платформой, возвращаемым модулем, собственным ядерным реактором и разведывательным конвертопланом. Путешествие поезда по Марсу должно было занять около года! В начале 1970-х проект откорректировали: размеры поезда уменьшились, марсианский корабль превратился в удлинённую иглу с вынесенным для безопасности реактором, а экипаж был сокращён до четырёх человек. Однако четыре последовательные катастрофы при пусках Н-1 поставили крест как на судьбе советской сверхтяжёлой ракеты-носителя, так и на марсианской программе в целом.

В 1987 году с появлением новой сверхтяжёлой ракеты "Энергия" проект был реанимирован и обновлён. В частности, для повышения надёжности добавили второй ядерный реактор. Однако по своей сути это был проект 1969 года. Кстати американцы в своих современных проектах остановились на похожей концепции. В 1980-х отказались от ядерных силовых установок в любом виде и перешли на плёночные преобразователи солнечной энергии, полностью отработанные к тому времени на орбите. Конструкторы РКК "Энергия" объясняли, что современная концепция стремится обеспечить максимальную безопасность полёта. Ядерные ракетные двигатели (ЯРД), которые в прошлом веке испытывались в СССР на Семипалатинском полигоне и в США в Неваде, дают мощную радиоактивную струю, выбрасывавшуюся тогда в атмосферу. Сейчас же этого никто делать не разрешит, а очистные сооружения, полностью улавливающие радиоактивный выхлоп, стоят баснословно дорого и всё равно не дают возможности отработать ЯРД на Земле до нужной степени надёжности.

Бортовые космические ядерные реакторы достаточно отработаны и могли бы питать электрореактивные двигатели. Но это требует сильно увеличить вес корабля, устанавливая надёжную противорадиационную защиту экипажа, и всё равно не обеспечивает требуемой надёжности. Поэтому советский проект 1987 года предусматривал два реактора.

Современный проект российского марсианского экспедиционного корабля предусматривает применение только высоконадёжных, многократно проверенных решений. Стартовая масса межпланетного корабля на орбите Земли должна составить около 400 тонн. Окончательная сборка тоже будет проходить на орбите - процесс, отработанный до автоматизма. Наша страна за прошедшие годы провела более 100 успешных стыковок в космосе. Как вариант орбитальной сборочной базы рассматривается Международная космическая станция. Если же её на момент сборки не будет на орбите, Россия может вывести новую небольшую орбитальную станцию.

Марсианский корабль можно вывести на орбиту даже серийными российскими носителями "Протон", правда потребуется около 20 пусков. Российская ракета-носитель "Ангара-7" грузоподъёмностью 40 тонн (разработки ГКНПЦ им. Хруничева) может вывести на орбиту марсианский комплекс за 10 пусков. Нашей самой мощной ракете-носителю "Энергия" потребовалось бы всего четыре пуска, но к идее возобновления производства этого носителя в самой РКК "Энергия" относятся с глубоким скепсисом.

Электрореактивные двигатели выбраны из-за их надёжности. Тяга всей двигательной установки - 30 кг, и эта установка состоит из пакета 400 абсолютно автономных двигателей, каждый тягой чуть меньше 100 г, с собственным преобразователем энергии и блоком управления, своим модулем солнечной батареи и запасом рабочего тела. Отказ 1-5 двигателей никак не повлияет на надёжность полёта. Такая двигательная установка практически неуязвима для любого отказа. С точки зрения обеспечения безопасности полёта такая схема представляется наилучшей. Из-за маленькой тяги разгон марсианского корабля на околоземной орбите займёт 2-3 месяца, сам же полёт - два года. Малая тяга приводит к тому, что "моторный" участок занимает почти всё время межпланетного перелёта - сначала разгон, потом, почти без перерыва, торможение. Весь же перелёт займёт около двух лет.

Американский проект предполагает, что межпланетный корабль с ядерным реактором и электроракетным двигателем прилетает к Марсу, где на орбите уже ждёт спускаемый аппарат, долетевший ранее в автоматическом режиме. После стыковки экипаж переходит в спускаемый модуль, летит на Марс, работает на поверхности, возвращается на корабль, отстыковывает модуль и возвращается на Землю. В конце концов от гигантского красавца остаётся небольшая обгорелая капсула спасательного аппарата. Российский вариант марсианского корабля - многоразового использования. Межпланетный комплекс не тормозится около Земли, а пролетает мимо, выходя на околоземную орбиту, в то время как экипаж возвращается на Землю в специальной капсуле. Сам же корабль имеет ресурс не менее 15 лет. Столько же летают наши орбитальные станции.

Российские конструкторы пытаются максимально обезопасить миссию. Межпланетный перелёт у них особенных тревог не вызывает. Полёт проходит долго, есть время для любых ремонтов и замен. Подобные работы хорошо отработаны на орбитальных станциях. Другое дело - посадка на поверхность Марса: все процессы проходят мгновенно, для каких-либо ремонтных работ просто нет времени. Конструкторы РКК "Энергия" отказались как от парашютной посадки, так и от всяких надувных конструкций. Они хотят, чтобы посадочный аппарат после проверки на Земле не требовал каких-либо дополнительных операций в межпланетном полёте, чтобы схема посадки была предельно простой. Поэтому остановились на несущем планирующем корпусе, плюс тормозные ЖРД на конечном этапе - как на лунных аппаратах. После прибытия на околомарсианскую орбиту от комплекса отделяется посадочный аппарат. Во время первого полёта на поверхность Марса первой ступит нога робота. Экипаж будет управлять роботами с орбиты.

Существующие технологии позволяют выполнить практически все работы, для которых планировались люди. Корабль после возвращения к Земле через некоторое время должен вновь стартовать к Марсу. Российская концепция пилотируемой экспедиции на Марс сравнительно дешева. Её отличает также независимость от непроверенных марсианских ресурсов; отсутствие привязки к конкретной посадочной площадке на Марсе; возможность при необходимости отменить посадку на Марс в последний момент; минимальное время пребывания экипажа в околосолнечном пространстве, в течение которого космонавты подвержены галактическому излучению; постоянное дежурство части экипажа на корабле возвращения. Кроме того, российская концепция ориентирована на существующие космические аппараты.

В далёком 1963 году С.П. Королёв основал Институт медико-биологических проблем, в котором уже в 1971 г. была проведена первая продолжительная (50 суток) имитация перелёта к Марсу. В 2007 году в институте была завершена постройка и отладка экспериментального комплекса для наземной симуляции полёта на Марс. Отважному экипажу из шести человек предстояло испытать на себе, каково это - покинуть Землю на срок от 520 до 700 дней, чтобы ступить на далёкую Красную планету. В отличие от орбитального, в ходе межпланетного полёта экипаж невозможно эвакуировать с корабля; на корабль невозможно доставить грузы (продукты, медикаменты или запчасти); значительное удаление от Земли влечёт за собой задержку радиосигнала до 20 минут. Всё это означает, что экипажу придётся добиться небывалой автономности. Если раньше космонавты были лишь исполнителями приказов ЦУПа, теперь им придётся принимать решения самим.

Эксперимент "Марс-500" проходил в комплексе из пяти модулей общим объёмом 550 кубических метров: жилого (6 кают, кают-компания, кухня, главный пульт), бытового (тренажёрный зал, оранжерея, хранилище запасов, холодильники), медицинского (с полным арсеналом диагностического, операционного и стоматологического оборудования), посадочного корабля и имитатора марсианской поверхности. Конфигурация модулей согласована с РКК "Энергия", значит, в реальной межпланетной экспедиции космонавты смогут рассчитывать на примерно такой же объём жилых и рабочих помещений. Эксперимент "Марс-500" завершился 4 ноября 2011 г. Шесть членов экипажа "вернулись на Землю". Исходя из количества ресурсов (в т.ч. продуктов питания, которые можно взять на борт) по итогам эксперимента был сделан вывод, что в реальный полёт нужно отправлять не шестерых человек, а четверых.

По материалу Александра Грека подготовил Сергей РЯБОШАПКО, г. Самара

cnНА ГЛАВНУЮcnК СПИСКУ cnВ НАЧАЛО

Рейтинг@Mail.ruЯндекс.Метрика

Рейтинг@Mail.ru