Что из себя должен представлять космический корабль для полета на Марс с экипажем на борту
Сегодня мы подошли к ключевому вопрому нашего разговора: как и на чем мы, собственно, собираемся лететь на Марс? Ответить на него не так просто, потому что неясно, какой должна быть сама концепция экспедиции:
-цель;
-способ доставки экипажа на Марс и обратно;
-численность и состав экипажа;
-система жизнеобеспечения;
-организация связи и навигации;
-финансирование проекта;
-организационные вопросы и прочее...
Пилотируемая космонавтика, к сожалению, обслуживает исключительно орбитальные полёты. Она развивается достаточно медленно и не приспособленна для полётов на другие планеты. Единственна программа, предусматривавшая высодку человека на Луну- "АПОЛЛОН"- обладала всеми необходимыми элементами организации и предварительной подготовки экспедиции и обеспечила создание той космической техники, которая потребовалась для выполнения сложнейшей задачи. Но космические корабли этой серии тоже не годятся для полёта на Марс. Правда, американцы заявили о возможности возрождения своей программы для орбитальных полётов взамен "шаттлов" , и ,не исключено, что они приследуют далеко идущие цели.
Столкнувшись с таким положением дел, невольно задаешься вопросом, а не рано ли человек полетел в космос? В самом деле, первые космические полёты выполнялись на межконтинентальных баллистических ракетах (обычно трехступенчатых). Ступень, несущая в себе боевой ядерный заряд, заменялась на спускаемый аппарат с тормозным и управляющим двигателями (например, наш "Восток" ). Первые американские "Меркурии" вообще не выходили на орбиту вокруг Земли, а летали по баллистической траектории из континентальной чати США, в верхней точке выходили в ближний космос и приводнялись в Тихом океане. Такие полёты были очень рискованными, и сегодня многие специалисты сходятся на том, что Ю. А. Гагарину просто повезло: он остался жив и благополучно приземлился. За 40 с лишним лет, увы, мало что изменилось. Космическая техника, используемая для полётов, чрезвычайно затратна и неэффективна. Вдумайтесь: соотношение стартовой массы ракеты- носителя "Сатурн" для запуска "Аполлонов" и массы спускаемого аппарата, вырнувшегося на Землю, почти 1000: 1 ! это деньги, буквально выброшенные на ветер! Мы засоряем космос обломками наших космических кораблей, которые стоят дороже золота, но не могут использоваться даже как металлолом.
Конструкторы и инженеры давно задумываются над тем, как снизить материальные и финансовые издержки космических исследований. Один из путей решения сложной технической проблемы- создание кораблей многоразового использования. По разным причинам ни наши "Бураны", ни американские "шаттлы" сегодня в космос не летают. А ведь это направление весьма эффективно и главное- перспективное. Вряд ли полёт на Марс будет одноразовым актом, и если после приземления космонавтов на орбите вокруг Земли останется многотонный космический корабль с дорогостоящим оборудованием, не топить же его в океане, как орбитальную станцию "Мир" ?! В самом деле, орбитальные станции, работающие в космосе долгие годы вполне доказали свою жизнеспособность. Они имеют достаточно высокую орбиту и не испытывают мощных динамических и температурных перегрузок, которые возникают при входе в плотные слои атмосферы. Так чем же хуже марсианский корабль? Его вполне можно подготовить к повторному полёту. Поначалу не все элементы его конструкции будут многоразовыми.Смотри рисунок №5
Например, это касается разгонного блока, которому необходимо отправить космический корабль с орбиты Земли в сторону Марса со второй космической скоростью. Стартовая масса всей конструкции огромна, поэтому после выполнения работы этот блок будет отстыкован. В отношении всех остальных элементов есть варианты. Дело в том, что после посещения поверхности Марса и возвращения космонавтов обратно на орбиту, будет отстыкован только посадосчный модуль. Спускаемый аппарат для посадки на Землю вообще не нужно тащить к Марсу- с орбиты экипаж снимет "шаттл" . А с учетом расхода топлива на разгоне к Земле и уменьшением массы основного блока (удаление продуктов жизнедеятельности экипажа и, возможно, некоторой части использованного оборудования) можно говорить о разгонном блоке, как о силовой установки основного. Их можно объединить в единое целое. В этом случае при возвращение к Земле потери окажутся минимальными, а специолисты определят возможность дальнейшего использования основного блока.Смотри рисунок №6
Существенно снизить массу корабля для полёта на Марс помогут "грузовики"- часть полезного груза будет доставляться на них.
Если использовать многоразовые космические корабли, то в течение 15 лет к Марсу можно отправить 7 экспедиций, и для этого их потребуется всего 5: 3- пилотируемых и 2- грузовых.
