Загрузка...



  • Новая цель — Марс
  • Американская марсианская программа
  • Проект «МПК» Михаила Тихонравова
  • Проект «МАВР» Глеба Максимова
  • «ТМК» и «ТМК-Э» Константина Феоктистова
  • Проект «Аэлита»
  • На Марс по Владимиру Челомею
  • Альтернатива-6: Союз межпланетных социалистических республик
  • Глава 12 НА ПУТИ К МАРСУ

    Новая цель — Марс

    Запуск первого спутника, полет Юрия Гагарина на орбиту, высадка экипажа космического корабля «Аполлон-11» на Луну — все это, без сомнения, самые значимые этапы в истории космонавтики. Однако эти достижения должны были померкнуть на фоне главного свершения человечества в XX веке — организации экспедиции на Марс.

    И американские, и советские конструкторы, работающие в космической отрасли, именно в Марсе видели свою главную цель и тот рубеж, после достижения которого можно будет говорить о следующей цели — звездах. Вспомним, ведь еще Фридрих Цандер сделал своим девизом лозунг «Вперед, на Марс!», а советские ракетчики из ГИРДа с энтузиазмом подхватили его. Немецкие и австрийские теоретики космонавтики задолго до Второй мировой войны и полетов «Фау-2» рассчитывали оптимальные траектории достижения Марса и других планет Солнечной системы. Вернер фон Браун, возглавивший американскую лунную программу, уже в 1949 году предложил проект трехступенчатой межпланетной ракеты, способной достигнуть орбиты Марса.

    Марс завораживал, Марс притягивал взоры, Марс содержал в себе величайшую тайну. И казалось вполне логичным, что окончание «лунной гонки», столь бесславное для Советского Союза, стимулирует новую «марсианскую» гонку, в которой советские конструкторы попытаются взять реванш.

    Однако именно кажущееся равенство в счете («Вы первые на Луне, зато мы первые в космосе») сыграло с марсианской пилотируемой программой злую шутку.

    Советскому руководству почти сразу стало очевидно, что значительного политического резонанса экспедиция на Марс не вызовет, а денег и времени на нее уйдет куда больше, чем даже на создание лунной базы. Малую же политическую выгоду можно было получить, устанавливая рекорды: по количеству часов пребывания на орбите, по количеству членов экипажа на одном корабле, по количеству выходов в открытый космос, и так далее, и так далее, и так далее…

    Американские политики, в свою очередь, хорошо помнили о том, как быстро угас интерес общественности к космической программе после того, как Нейл Армстронг ступил на поверхность Луны, показав тем самым всему миру и «заносчивым русским», кто в космосе «главный». Во второй раз мобилизовать все силы страны, живущей по законам рыночной экономики, на проект, который никогда не принесет значительной прибыли, вряд ли удалось бы: у Америки начала 70-х хватало других серьезных проблем. Научные же исследования можно было поручить автоматическим станциям.

    В итоге ведущие космические организации как в США, так и в СССР были поставлены перед свершившимся фактом: денег на экспедицию к Марсу нет и в ближайшее время они не появятся. А ведь совсем недавно все было по-другому…

    Американская марсианская программа

    В сентябре 1969 года руководство НАСА подготовило доклад для президента и его администрации, озаглавленный «Космическая программа после Аполлона: директивы на будущее» («The Post-Apollo Space Program: Directions for the Future»).

    В докладе отмечалось, что программа «Аполлон» безусловно является высшим достижением в космической области на сегодняшний день, но при этом она — лишь этап долговременного процесса по изучению и освоению человеком космического пространства. Авторы доклада указывали, что в этой связи особое беспокойство вызывает намерение администрации сократить ассигнования перспективных программ, в том числе — проект экспедиции на Марс. Руководители НАСА заверяли, что, используя накопленный в ходе освоения Луны опыт, Национальное управление по аэронавтике и космонавтике вполне способно осуществить такую экспедицию в течение 15 лет. Для этого предлагалось принять полет на Марс в качестве основной цели для существующей космической программы.

    Сама подготовка к такому полету виделась авторам доклада разделенной на три фазы. Первая фаза — переориентация работы всех бюро, институтов, фирм и заводов, занятых в программе «Аполлон», на решение задач марсианского проекта. Вторая фаза — создание долговременной орбитальной станции и постоянной базы на Луне для обеспечения строительства межпланетного корабля и подготовки экипажей.

    Третья фаза — собственно серия пилотируемых полетов к Марсу и на Марс с последующим возвращением на Землю.

    Выбор конкретного графика реализации этой программы оставлялся на усмотрение президента. Он мог выбирать из двух вариантов: параллельное строительство орбитальной станции и межпланетного корабля (приблизительная стоимость — 6 миллиардов долларов) или последовательное строительство: сначала станции, а потом — корабля (стоимость — от 4 до 5 миллиардов долларов). В случае, если выбор будет сделан в пользу первого варианта, специалисты НАСА обещали построить межпланетный корабль к 1974 году, с тем чтобы запустить его к Марсу уже в 1981 году. Второй вариант гарантировал запуск межпланетного корабля только к 1986 году.

    Любопытно, что в докладе не исключалась возможность вовлечения в программу советских космонавтов и специалистов с целью расширения научного сотрудничества на Земле и в космосе. То есть уже в 1969 году эксперты НАСА говорили о международной программе покорения Марса. Советские ученые заговорят об этом значительно позже.

    Что же представляла собой американская программа экспедиции на Марс с инженерно-технической точки зрения?

    В разные годы самые различные организации США предлагали свои проекты корабля для полета к Марсу. Разумеется, выбор оставался за руководством НАСА, и именно оно выделяло средства на исследования, так или иначе связанные с этой темой.

    Например, с 1963 по 1969 год НАСА финансировало проект «НЕРВА» («NERVA»), направленный на создание ядерного ракетного двигателя для полета к Луне и планетам Солнечной системы. Подробнее я расскажу об этом проекте в главе 19, а сейчас остановимся только на тех деталях, которые касаются непосредственно космического корабля.

    Существовало два более или менее проработанных варианта межпланетного корабля для полета на Марс с использованием ядерного ракетного двигателя типа «НЕРВА». В одном из них предполагалось использовать пять типовых ядерных ступеней: связку из трех таких ступеней — в качестве первой ступени трехступенчатой ракеты-носителя, и по одной такой же ступени — для второй и третьей ступеней.

    Сборка подобной ядерной ракеты должна была производиться на околоземной орбите с использованием ракет-носителей «Сатурн-5». Сам полет к Марсу согласно этому проекту мог состояться уже в 1985 году.

    Другой проект космического корабля на базе ядерных ступеней «НЕРВА» представлял собой трехступенчатую ракету, которая в отличие от первой не нуждалась в повторном запуске какого-либо из установленных на ней ядерных ракетных двигателей: после того как двигатели отрабатывали свое, их отделяли от корабля.

    Схема межпланетной экспедиции с использованием этого корабля выглядела бы следующим образом.

    Старт — 12 ноября 1981 года; выход на 24-часовую эллиптическую орбиту вокруг Марса — 9 августа 1982 года; изучение Марса с высадкой экспедиции на его поверхность; отбытие — 28 октября 1982 года; полет к Венере с ее проходом — 28 февраля 1983 года; выход на околоземную орбиту — 14 августа 1983 года; стыковка с кораблем «Спейс Шаттл»; возвращение экипажа на Землю через 640 дней после отправления.

    Предполагалось, что большинство систем и оборудования корабля для полетов к Марсу будет аналогичным системам и оборудованию лунного корабля «Аполлон» (более того, этот проект некоторое время фигурировал под обозначением «Аполлон-Икс»). При этом, однако, обитаемый модуль должен иметь гораздо более высокое аэродинамическое качество и более совершенную систему теплозащиты, чем возвращаемая капсула «Аполлона», так как при сходе с космической траектории к Земле скорость будет порядка 13–18 км/с.

    По представлениям конструкторов НАСА, в полет к Марсу должны были отправиться два одинаковых космических корабля. Каждый корабль имеет отсек с оборудованием, командный отсек и отсек посадки на Марс. В случае появления неисправностей в одном из кораблей на любой стадии полета его команда может покинуть аварийный корабль в своем командном отсеке и пристыковаться ко второму кораблю.

    Следовательно, каждый корабль должен вмещать удвоенный экипаж (всего шесть человек). Отсеки с оборудованием и командный будут работать в переменном поле тяготения с перегрузкой от 0 до 0,6 g. Жилые помещения находятся в отсеке оборудования. Командный отсек используется при выходе на орбиту, во время входа в атмосферу и посадки, а также при аварийном покидании корабля. Посадочный отсек будет оставлен на околомарсианской орбите после того, как экипаж перейдет в отсек оборудования. Последний будет сброшен перед входом в атмосферу Земли.

    Согласно исследованиям, проведенным в Исследовательском центре имени Лэнгли, весьма эффективным средством уменьшения начального веса системы для полета по маршруту Земля-Марс-Земля является использование аэродинамического торможения в атмосферах Марса и Земли.

    С учетом этого в Центре разрабатывался крылатый космический корабль с высоким аэродинамическим качеством.

    Стартовый вес ракетно-космической системы Центра имени Лэнгли составлял 400 тонн. Система была снабжена ядерной ракетной силовой установкой весом 59 тонн и собиралась на околоземной орбите с помощью четырех ракетносителей «Сатурн-5». Планировалось, что первая ракета доставит на орбиту ядерную силовую установку и полезную нагрузку в виде крылатого космического корабля, а три остальных — 12 баков с топливом.

    В 1969 году проект «НЕРВА» был закрыт. Его развитие требовало значительных капиталовложений, а денег у НАСА едва хватало на обеспечение лунных экспедиций.

    В это время американский ученый и конструктор Филип Боно выступил с детально проработанным альтернативным проектом марсианской экспедиции, получившим название «Деймос» («Project Deimos»).

    В качестве ракетно-космического комплекса, которому предстояло доставить экспедиционный корабль к Марсу, Боно предлагал гигантский ускоритель на химическом топливе «Ромбус» («Rombus»), заправляемый на околоземной орбите высотой 320 километров. Стартовая масса комплекса — 3965 тонн. На участке разгона корабль должен будет сбросить четыре опустевших топливных бака. Через 200 дней после старта, выйдя на околомарсианскую орбиту высотой 555 километров, корабль избавится еще от двух баков; при этом масса его составит 985 тонн. Затем произойдет отделение 25-тонного экспедиционного корабля, на котором экипаж из трех астронавтов совершит высадку на Марс. Этот корабль имел очень незначительный обитаемый объем и мог обеспечить лишь 20-дневное пребывание астронавтов на поверхности красной планеты. В перспективе можно было бы продлить время пребывания до года, загодя доставив на Марс необходимые запасы продовольствия, кислорода и воды.

    По окончании исследовательской программы экипаж стартует в 11-тонном возвращаемом модуле экспедиционного корабля и, состыковавшись с разгонным блоком, через 280 дней после выхода на орбиту Марса покидает пределы красной планеты. Обратная дорога займет еще 330 дней.

    Полная масса комплекса после возвращения к Земле составит всего 340 тонн.

    Межпланетный корабль рассчитывался на шестерых астронавтов. Для выполнения успешного полета к Марсу и обратно им потребовалось бы 6500 килограммов продовольствия, кислорода и воды. Энергоснабжение корабля обеспечивалось двумя ядерными реакторами «СНАП-8» («SNAP-8»).

    Согласно выкладкам Боно, если бы корабль «Деймос» удалось запустить к Марсу 9 мая 1986 года, то уже 25 ноября 1986 года он бы вышел на околомарсианскую орбиту, а 16 августа 1988 года экипаж вернулся бы на Землю.

    Впрочем, предложение Филиппа Боно не заинтересовало руководство НАСА, и проект марсианской экспедиции «Деймос» остался лишь еще одной теоретической разработкой среди сотен других.

    В конце 1970-х годов, когда и самому распоследнему американцу стало ясно, что пилотируемая экспедиция на Марс — дело не ближайшего, а весьма отдаленного будущего, в НАСА решили более серьезно подойти к проблеме длительного межпланетного полета. Для изучения вопроса о влиянии такого полета на организм астронавтов было предложено построить орбитальную станцию, которая станет прототипом обитаемого модуля межпланетного корабля — «ПММ» («РММ», «Planetary Mission Module»). Орбитальная станция-прототип имела форму колеса с габаритами: максимальный диаметр — 16,5 метра, обитаемый объем — 930 м3 полная масса — 100 тонн. Экипаж — 6 человек. Расчетный срок эксплуатации — 3 года. Потребляемая мощность — 25 кВт, энергоснабжение — от ядерного реактора.

    В ходе проектирования и эксплуатации орбитальной станции «ПММ» предполагалось ответить на целый ряд вопросов связанных с длительной экспедицией к Марсу. Прежде всего следовало обеспечить нормальную жизнедеятельность экипажа, то есть определить необходимое количество запасов продовольствия, кислорода, воды и запасных частей к оборудованию с учетом невозможности их восполнения, рассчитать теплозащиту на случай опасного приближения к Солнцу и защиту от космического излучения. С другой стороны, перед разработчиками встала масса технических проблем достаточно ли мощности реактора, нужно ли раскручивать станцию для создания «искусственной гравитации» или можно обойтись без этого, какие системы требуют дублирования, а какие нет… И так далее, и тому подобное.

    Проект станции-прототипа «ПММ» был вполне реален, но и его не удалось довести до завершения. Все ресурсы НАСА оказались задействованы в программе создания кораблей многоразового использования.

    Проект «МПК» Михаила Тихонравова

    Советские конструкторы космической техники вполне разделяли энтузиазм Фридриха Цандера, выразившийся в лозунге «Вперед — на Марс!». К их числу относился и Сергей Королев.

    Напомним, что в эскизном проекте ракетно-космических систем на базе «Н-1», который Королев утвердил 16 мая 1962 года, среди задач, которая ставилась перед этими системами, фигурируют и такие: «облет экипажем в два-три человека Марса, Венеры и возвращение на Землю; осуществление экспедиций на поверхность Марса и Венеры и выбор места для исследовательской базы; создание исследовательских баз на Марсе и осуществление транспортных связей между Землей и планетами».

    Кому-то эти планы могут показаться амбициозными, но Сергей Павлович был уверен, что их удастся реализовать еще при жизни его поколения. Не удивительно поэтому, что ему принадлежит инициатива по началу работ над тяжелыми межпланетными кораблями, которые велись в ОКБ-1 с начала 60-х годов.

    Первые прикидки по пилотируемой экспедиции на Марс Королев поручил сделать группе знакомого нам Михаила Тихонравова еще в 1959 году.

    Эскизный проект, разработанный в группе, предусматривал создание на околоземной орбите из отдельных блоков гигантского «Марсианского пилотируемого комплекса» («МПК»). Его вес оценивался в 1600 тонн. Двигатели работали на жидком кислороде и керосине. Для выведения всей этой массы на орбиту предполагалось осуществить от 20 до 24 пусков сверхтяжелых ракет-носителей. Экспедиция была рассчитана на 30 месяцев, при этом около года планировалось посвятить непосредственному изучению планеты — с орбиты спутника и на ее поверхности. Возвращаемый на Землю корабль должен был иметь массу 15 тонн. Прежде чем осуществить экспедицию, должен был состояться испытательный полет корабля (несколько меньших размеров), которому предстояло облететь Марс, изучив его с определенного расстояния. Старт запланировали на 8 июня 1971 года Очень скоро стало ясно, что проект в ближайшем будущем реализовать не удастся. Слишком высокие требования к технике были в нем заложены. Слишком сжатые сроки реализации предлагались…

    Проект «МАВР» Глеба Максимова

    Следующие, варианты марсианской экспедиции кажутся более реалистичными.

    В том же 1959 году две небольшие группы молодых инженеров, входившие в состав бригады Тихонравова, сначала в инициативном порядке, а летом уже в соответствии с планами ОКБ-1 начали проектировать межпланетные космические корабли.

    Первую группу возглавлял Глеб Максимов. Проект пилотируемой космической системы, получивший название «Тяжелый межпланетный корабль» («ТМК»), выдвинутый этой группой, основывался на использовании сверхтяжелого носителя. С помощью этого носителя на околоземную орбиту выводились трехместный межпланетный корабль и ракетный блок, который обеспечивал разгон корабля в направлении Марса. Затем по баллистической траектории совершался полет к красной планете, ее облет и возвращение на Землю.

    На пути к Марсу «ТМК» включал следующие отсеки: жилой, рабочий (со шлюзом для выхода в открытый космос), биологический и агрегатный. В состав комплекса также входили спускаемый аппарат и корректирующая двигательная установка. После выведения на траекторию полета на корабле развертывались солнечные концентраторы и батареи электропитания, а также антенны связи с Землей.

    Габариты «ТМК»: полная длина — 12 метров, максимальный диаметр — 6 метров, полная масса — 75 тонн.

    Стартовать к Марсу «ТМК» должен был 8 июня 1971 года.

    После трехлетнего путешествия, 10 июля 1974 года, экипаж вернулся бы на Землю.

    Позже, когда в ОКБ-1 приступили к реальному планированию экспедиции, разработки группы Максимова легли в основу проекта «МАВР», предусматривавшего полет к Марсу с промежуточным облетом Венеры.


    «ТМК» и «ТМК-Э» Константина Феоктистова

    Вторую группу бригады Тихонравова, разрабатывавшую вариант пилотируемой экспедиции с высадкой на поверхность Марса, возглавил Константин Феоктистов.

    Проект Феоктистова поначалу основывался на сложной многопусковой схеме со сборкой «ТМК» на орбите ИСЗ и последующим разгоном корабля к Марсу. В него должны были войти пять модулей: кабина космического корабля, аппарат для полета в марсианской атмосфере, два модуля для высадки на поверхность планеты (один основной, а второй запасной на случай, если первый при посадке получит повреждения), ядерный реактор в защитном кожухе. После выхода на орбиту вокруг Марса предполагалось исследовать атмосферу планеты с помощью атмосферного аппарата, а на поверхность планеты доставить два посадочных модуля с тремя членами экипажа. Трое других должны были дожидаться их возвращения на орбите. После завершения программы исследований корабль с космонавтами стартовал к Земле.

    Проектанты, имеющие опыт создания пилотируемых кораблей, вскоре поняли, что уложиться в жесткие рамки стартовой массы вряд ли возможно. Стремясь получить резерв массы, они обратили внимание на электроракетные двигатели (ЭРД), отличающиеся высокой экономичностью и дающие реальную возможность либо снизить стартовую массу на орбите ИСЗ, либо увеличить полетную массу «ТМК».

    Предварительные проработки кораблей с ЭРД, сделанные в «двигательном» отделе ОКБ-1 под руководством одного из заместителей Королева — Михаила Мельникова, подтвержденные результатами независимых исследовании НИИ-88, показали перспективность таких двигателей.

    Благодаря применению электроракетных двигателей группе Феоктистова удалось разработать проект «ТМК-Э» со стартовой массой около 75 тонн, что позволяло надеяться на его выведение за один пуск тяжелой ракеты-носителя. При этом масса корабля на траектории полета к Марсу составляла 30 тонн.

    К сожалению, крупным недостатком проекта было то, что из-за чрезвычайно малой тяги ЭРД (всего 7,5 килограмма) разгон корабля должен был производиться по раскручивающейся спирали в течение нескольких месяцев.

    Еще одной серьезной проблемой, препятствующей широкому использованию ЭРД, является то, что для их функционирования необходимо наличие на борту космического аппарата очень мощного источника электроэнергии. Например, для «ТМК-Э» требовались огромные панели солнечных батарей площадью около 36 000 м2. Конечно же, о столь крупногабаритной конструкции тогда не могло быть и речи.

    Для электропитания ЭРД марсианского корабля предполагалось использовать компактный ядерный реактор с безмашинным способом преобразования тепловой энергии (с помощью термоионных устройств или полупроводниковых термопар).

    Этот вариант «ТМК-Э» включал: ядерный реактор мощностью 7 МВт; ЭРД со скоростью истечения 100 000 м/с; удлиненный конический бак с рабочим телом для двигательной установки, и огромный радиатор-испаритель в форме длинного цилиндра.

    Для защиты экипажа и систем от рентгеновского излучения при работе ядерного реактора служил теневой радиационный экран, расположенный непосредственно за реактором, а для защиты жилых помещений «ТМК-Э» от инфракрасного излучения радиатора — тепловой экран. За ним помещалось радиационное убежище с биозащитой. Другие блоки «ТМК-Э» включали рабочий и жилой отсеки со спускаемым аппаратом.


    Габариты «ТМК-Э»: полная длина — 175 метров, максимальный диаметр — 6 метров, полная масса — 150 тонн.

    Корабль собирался на околоземной орбите из отдельных модулей, выводимых тяжелой ракетой-носителем, и затем стартовал в сторону Марса с экипажем из шести человек, трое из которых вместе с оборудованием совершали посадку на поверхность красной планеты.

    Для осуществления высадки «ТМК-Э» нес целый исследовательский комплекс из пяти отделяемых аппаратов сегментально-конической формы. После посадки исследовательский комплекс формировался в «марсианский поезд» на крупногабаритных колесных шасси, подобный «лунному поезду», разработанному в бюро Владимира Бармина. «Марсианский поезд» состоял из пяти платформ: платформы с кабиной экипажа, манипулятором и буровой установкой, платформы с конвертопланом для разведочных полетов над красной планетой, двух платформ с ракетами (одна запасная) для возвращения экипажа с поверхности Марса на корабль, находящийся на околомарсианской орбите, и платформы с силовой ядерной энергоустановкой.

    В течение одного года поезд должен был пройти по поверхности Марса от южного полюса до северного, провести исследования его поверхности и атмосферы и передать информацию на корабль, обращающийся по околомарсианской орбите, откуда она ретранслировалась на Землю.

    После окончания работ на поверхности Марса экипаж с образцами грунта и другими результатами исследований возвращался на корабль, находящийся на околомарсианской орбите, а затем стартовал к Земле.

    Учитывая большую продолжительность экспедиции (три года), конструкторы уделили особое внимание системе жизнеобеспечения экипажа. Созданные к тому времени системы, основанные на запасе кислорода, воды и продуктов без их возобновления, не позволяли реализовать программу из-за недопустимо большой массы этих запасов. Поэтому нужны были новые СЖО с так называемым замкнутым циклом. Проектанты уповали прежде всего на биологические системы, повторяющие замкнутую экологическую систему Земли в упрощенном виде. Для регенерации кислорода из выдыхаемого космонавтами углекислого газа должны были применяться контейнеры с водорослями хлорелла. Для пополнения рациона в бортовой гидропонной оранжерее корабля предполагалось выращивать овощи, что позволило бы снизить массу продуктов на величину от 20 до 50 %. Так как оранжерея составляла неотъемлемую часть всех проектов тяжелых межпланетных кораблей, серьезной проблемой стал подвод света к растениям. Эта задача была решена применением крупногабаритных наружных солнечных концентратов.

    Для отработки прототипа замкнутой СЖО ОКБ-1 в содружестве с Институтом медико-биологических проблем и заводом «Звезда», разрабатывавшим катапультные системы для самолетов, скафандры и системы жизнеобеспечения, построило аналог жилого отсека «ТМК» — наземный экспериментальный комплекс, в котором три испытателя провели целый год.

    Однако в середине 60-х почти все силы ОКБ-1 были брошены на реализацию приоритетной программы высадки на Луну «Н1-ЛЗ», что стало сильно тормозить разработку «ТМК-Э».

    Проект «Аэлита»

    О полете к Марсу вновь заговорили в 1968–1969 годах. Лунная «гонка» была проиграна, и для восстановления потерянного престижа в Советском Союзе серьезно рассматривали возможность затеять марсианскую «гонку».

    Инициатива исходила от академика Мстислава Келдыша, который на Совете главных конструкторов 27 января 1969 года заявил следующее (цитирую по книге Бориса Чертока «Ракеты и люди. Лунная гонка»):

    «…Меня беспокоит, что у нас нет [..] ясной цели. Сегодня есть две задачи: высадка на Луну и полет к Марсу. Кроме этих двух задач ради науки и приоритета, никто ничего не называет. Первую задачу американцы в этом или следующем году решат. Это ясно. Что дальше? Я за Марс. Нельзя делать такую сложную машину, как H1, ради самой машины и потом подыскивать для нее цель. 1973 год — хороший год для беспилотного полета тяжелого корабля к Марсу. Мы верим в носитель H1. Я не уверен в 95 тоннах, но 90 будем иметь с гарантией. Последние полеты «Союзов» доказали, что стыковка у нас в руках. Мы можем в 1975 году осуществить запуск пилотируемого спутника Марса двумя носителями H1 со стыковкой на орбите. Если бы мы первыми узнали, есть ли жизнь на Марсе, это было бы величайшей научной сенсацией. С научной точки зрения Марс важнее Луны».

    Итак, задача была сформулирована. В качестве носителя должна использоваться ракета «Н-1» (или «Н-1М»). На нее и ориентировались проектанты группы Константина Феоктистова, которому был поручен новый проект.

    Основные параметры проекта экспедиции, известного впоследствии под романтическим названием «Аэлита», предполагались следующими: продолжительность полета — 630 дней; пребывание на околомарсианской орбите — 30 дней; пребывание на Марсе посадочного модуля с космонавтами — 5 дней.

    Сам корабль, получивший рабочее название «Марсианский экспедиционный комплекс» («МЭК»), предполагалось создать на околоземной орбите путем автоматической стыковки двух беспилотных блоков массой примерно по 75 тонн, выводимых в космос модифицированным вариантом ракеты «Н-1М».

    Первый блок — марсианский орбитальный комплекс («МОК») и марсианский посадочный комплекс («МПК»), второй — комплекс электроракетной двигательной установки с ядерным источником электроэнергии.

    Конструкция марсианского корабля представляла собой удлиненную иглу с вынесенным для радиационной безопасности реактором и коническим тепловым радиатором. В отличие от проекта «ТМК-Э» на поверхность Марса садился один аппарат сегментально-конической формы с разворачивающимся лобовым щитом. Численность экипажа была уменьшена до четырех человек, а мощность ядерного реактора увеличена до 15 МВт.

    Блок ЭРД с ядерным источником электроэнергии включал два «запараллеленных» реактора большой мощности, расположенных в крайней точке комплекса и экранированных от других систем теневой защитой и коническим баком с рабочим телом ЭРД (расплавленный литий). Между теневой защитой и баком по кольцу — электроплазменные движители (собственно ЭРД), выхлопные струи которых, бьющие под небольшим углом к образующей конуса бака, также служили своеобразным радиационным экраном от излучения реакторов.

    Далее следует телескопический раздвижной двухсекционный радиатор-излучатель энергоустановки, в передней части которого имеется агрегат для стыковки с другим блоком, включающим «МОК» и «МПК». Здесь же расположены теневой экран для тепловой защиты обитаемых отсеков комплекса.

    За ним — возвращаемый аппарат «МОК», который должен был входить в атмосферу Земли со скоростью, превышающей вторую космическую. Экипаж после длительного полета в невесомости мог плохо переносить перегрузки, потому разработчики при выборе рациональной формы спускаемого аппарата ориентировались на повышение аэродинамического качества. В частности, рассматривались типичная «фара» от «Союза», но увеличенного размера (диаметр — 4,35 метра, высота — 3,15 метра), «чечевица» диаметром 6 метров или клиновидное аэродинамическое тело. Далее шли отсеки комплекса «МОК». Они имели вертикальное построение в семь этажей: приборно-агрегатный, рабочий, лабораторный, биотехнический, жилой, салон и отсек двигателей ориентации.

    Габариты «МЭК»: полная длина — 175 метров, максимальный диаметр — 4,1 метра, полная масса — 150 тонн.

    После стыковки блоков предполагался медленный разгон корабля по постепенно раскручивающейся спирали. Как только «МЭК» выйдет из зоны радиационных поясов Земли следовало осуществить подсадку экипажа на комплекс с использованием кораблей типа «7К-Л1» («Зонд»), оснащенных средствами сближения и стыковки на высокой околоземной орбите и запускаемых на траекторию полета с помощью РН «Протон-К» с разгонными блоками «Д».

    Предполагалось, что после окончания активного участка разгона Земля — Марс ЭРД выключаются, энергетическая установка переходит в режим «холостого хода» и комплекс в течение 150 суток совершает пассивный полет. Затем начинается второй активный участок полета к Марсу — торможение перед входом в сферу действия красной планеты (61 сутки) и полет по скручивающейся спирали для выхода на орбиту искусственного спутника Марса (24 суток).

    Во время 30-суточного пребывания на околомарсианской орбите от комплекса отделяется «МПК», который совершает мягкую посадку на поверхность Марса.

    «МПК» имел раскрываемый аэродинамический экран, снаружи которого крепился сбрасываемый навесной отсек для стыковки на орбите ИСЗ и торможения и схода «МПК» с орбиты Марса. «МПК» был оснащен посадочной ступенью с ЖРД, цилиндрическим жилым отсеком, соединенным с кабиной космонавтов посредством люка-лаза, а также двухступенчатым возвращаемым аппаратом «МПК» со сферической кабиной.

    Выполнив исследования, экипаж загружается в возвращаемый аппарат «МПК», который выходит на орбиту Марса, осуществляет взаимный поиск, сближение и стыковку с «МОК». Космонавты переходят в жилые отсеки орбитального комплекса, а ненужный уже посадочный корабль сбрасывается.

    Двигатели «МОК» включаются на режим разгона, который продолжается 17 суток в сфере действия Марса и еще 66 — вне его пределов. После длительного пассивного участка, когда траектория комплекса проходит на максимально близком расстоянии от Солнца (между Венерой и Меркурием), следует 17-суточный активный участок возврата, фактически это коррекция траектории с целью уменьшения длительности полета путем увеличения скорости. Далее снова идет пассивный участок, а за трое суток до полета к Земле ЭРД включаются вновь, уменьшая скорость комплекса. При входе в сферу действия Земли от «МЭК» отделяется спускаемый аппарат.

    Время экспедиции не должно было превысить 630 дней.

    Реализовать проект «Аэлита» не удалось. Он оказался похороненным вместе с лунной программой. Дело в том, что в 1974 году были прекращены работы по тяжелому носителю «Н-1», а вместе с ними закрылись и все проекты пилотируемых экспедиций к другим планетам. В этом есть своя логика: к чему строить планы, если реализовать их все равно невозможно…

    На Марс по Владимиру Челомею

    Параллельно с «МЭК» обсуждался и вариант проекта «Аэлита» предложенный ОКБ-52 Владимира Челомея.

    Впервые ОКБ-52 обратилось к марсианской теме в начале 60-х. В то время Челомей изучал возможность использования разработанных в его бюро крылатых ракет морского базирования в космических исследованиях. По его личной инициативе было разработано целое семейство беспилотных космопланов, которые могли быть использованы для изучения Марса.

    Космопланы Челомея строились по модульному принципу.

    Обычно они состояли из следующих модулей: разгонный блок на ЖРД, блок атомного реактора, связка маршевых ионных двигателей и собственно космоплан с возвращаемой частью.

    Сам космоплан представлял собой аппарат конической формы, находящийся в теплозащитном контейнере, с лепестковыми щитками, обеспечивающими маневрирование в атмосфере. При входе в атмосферу Марса космоплан тормозился до приемлемой скорости, после чего теплозащитный контейнер сбрасывался, разворачивались крылья, включался турбореактивный двигатель и начинался полет аппарата над красной планетой.

    Всего в рамках «Темы К» было разработано два варианта космопланов для полета к Марсу и Венере. В качестве средства для выведения комплекса, на околоземную орбиту была выбрана баллистическая ракета «УР-200К» грузоподъемностью 2 тонны.

    Однако смещение Никиты Хрущева и создание Комиссии по расследованию деятельности ОКБ-52 поставило крест на честолюбивых планах Владимира Челомея. «Тема К» и работы над ракетой-носителем «УР-200К» были закрыты.

    В конце 60-х выдающиеся успехи ракет «УР-500К» («Протон-К») воодушевили конструкторов ОКБ-52 (ЦКБМ) на альтернативный проект пилотируемой экспедиции к Марсу. Этот вариант опирался на «лунную» ракету «УР-700»

    Согласно проекту старт к Марсу был бы возможен уже в 1974 году. Корабль выводился на низкую околоземную орбиту модифицированной ракетой «УР-700М». Экипаж из двух космонавтов в марсианском корабле «МК-700» провел бы два года в полете к Марсу и затем вернулся бы на Землю в капсуле, разработанной для челомеевского транспортного корабля снабжения («ТКС»).

    Габариты корабля «МК-700»: полная длина — 140 метров, максимальный диаметр — 12,5 метра, полная масса — 140 тонн. В качестве маршевого двигателя для межпланетного корабля планировалось использовать ядерный ракетный двигатель «РД-0410», разрабатываемый в то время.

    О высадке космонавтов на Марс конструкторы бюро Челомея пока не думали. Идея снабдить «МК-700» посадочным модулем типа «ЛК-700» возникла позже, когда в ОКБ-52 приступили к предэскизному проектированию «УР-900».

    Эта гигантская сверхтяжелая ракета-носитель (полная длина — 90 метров, максимальный диаметр — 28 метров, стартовая масса — 8000 тонн) на двигателях «РД-254» конструкции Глушко могла вывести на опорную околоземную орбиту массу до 240 тонн.

    Однако предложение Челомея разработать для проекта «Аэлита» огромную ракету-носитель было сразу отклонено из-за трудностей с финансированием.

    Интересно, что при обсуждении технических вариантов межпланетной экспедиции на теоретических занятиях в Центре подготовки космонавтов нашлись оптимисты, утверждавшие, что даже ракетоноситель «УР-500К» («Протон-К») в связке с разгонным блоком «Д» и кораблем «Союз 7К-Л1» вполне обеспечит облет Марса при точном определении оптимальных параметров полета самим экипажем. Все упиралось в возможности системы обеспечения жизнедеятельности экипажа, ресурсов которой явно не хватало на длительный полет даже одного космонавта. Правда, в отряде космонавтов тут же объявился смельчак, готовый рискнуть жизнью ради прорыва советской пилотируемой космонавтики в межпланетное пространство.

    Им оказался так и не слетавший в космос летчик-космонавт, ныне профессор и академик Академии космонавтики Михаил Бурдаев. Он вызвался в одиночку слетать к Марсу на уже испытанном тогда лунном орбитальном корабле «Союз 7К-Л1» («Зонд»). В случае аварийной ситуации или при недостаточности ресурсов системы обеспечения жизнедеятельности космонавт готов был застрелиться из пистолета, хранящегося в кармане защитного комбинезона. Понятно, что поддержки в Центре подготовки космонавтов такая смелая инициатива не получила…

    Альтернатива-6: Союз межпланетных социалистических республик

    Однажды, в начале 80-х, у вице-президента Федерации космонавтики Бориса Николаевича Чугунова спросили, можно ли уже сейчас отправить экспедицию на Марс и возьмется ли за это СССР. Борис Николаевич тяжко вздохнул и ответил так: «Можно. Только хлеб опять на две копейки подорожает».

    Этот исторический анекдот в точности отражает тогдашнее отношение специалистов к вопросу об экспедиции на Марс. В Советском Союзе учились считать деньги; народ устал от мобилизаций и авралов — большинству населения хотелось просто жить и получать от этого удовольствие, а не участвовать в очередной гонке под невнятными лозунгами.

    Марс, в конце концов, никуда не денется, а социальные проблемы нужно решать прямо сейчас.

    Однако в той реальности, возможность возникновения которой мы обсуждали в Альтернативе-5, все было бы по-другому.

    Высадка на Луну и возведение на ней долгосрочной базы должны были преследовать некую цель, которую следовало обозначить. Такой целью естественным образом становился Марс. Тем более что при наличии тяжелых ракет-носителей, достаточное количество которых было построено еще в ходе битвы за Луну, проект пилотируемой экспедиции к Марсу становился вполне осуществимым.

    Полагаю, что особой спешки при ее подготовке не было бы. Америка признала свое поражение на фронте освоения космоса и отступила. НАСА расформировано, штат его специалистов перешел в подчинение министерству обороны — теперь только это ведомство занимается космическими запусками; круг решаемых запусками задач чрезвычайно ограничен: ракеты выводят на околоземную орбиту спутники связи и разведки — на большее у американских военных не хватает решимости. Дело в том, что Советский Союз по дипломатическим каналам сделал недвусмысленное предупреждение: любые космические системы, которые заподозрят в том, что они несут на себе оружие массового поражения, будут немедленно уничтожены. И это не пустая угроза.

    Тем временем Америку сотрясают социальные катаклизмы, связанные с двумя крупнейшими провалами: крахом лунной программы и бесславной затянувшейся войной во Вьетнаме. Все громче раздаются голоса «левых», призывающих к тому, чтобы западные страны брали пример с СССР в плане построения экономики, развития образования и культуры.

    А тут еще случается Уотергейтский скандал, который приводит к импичменту президента. А тут еще индейцы сиу захватили поселок в резервации Пайн-Ридж и потребовали пересмотра договоров, заключенных правительством США с индейцами. А тут еще финансовый кризис, вызванный невиданным скачком цен на нефть… Все это случилось в 1973 году в нашей реальности, но не исключено, что то же самое могло бы произойти и в придуманном нами мире, где «русские первыми высадились на Луну».

    А 1973 год, между прочим, одна из тех дат, когда «открывается» так называемое «астрономическое окно» — наиболее благоприятный период для полета к Марсу. И советские конструкторы не упускают возможности, чтобы отправить к красной планете сразу два корабля типа «ТМК-Э».

    Через три года советские космонавты, водрузив алый флаг на поверхности Марса и объявив его частью территории СССР, вернутся на Землю, но это будет уже совсем другая Земля…

    Война революций прокатится по миру: где-то коммунисты придут к власти путем демократических выборов, где-то путем кровавого переворота, но несомненно одно — Союз Советских Социалистических Республик, уже включивший в свой состав ряд Луну и Марс, будет расширяться и дальше, фактически оставшись единственной сверхдержавой планеты.

    Разумеется, когда-нибудь рухнет и он, но еще долгие десятилетия над Землей (и над Солнечной системой) будет развиваться алый стяг победившего пролетариата.









     


    Главная | В избранное | Наш E-MAIL | Прислать материал | Нашёл ошибку | Верх