Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

31 мая 1989 года с подачи Белого дома НАСА как и 20 лет назад начала готовить материалы для доклада нового Президента США Джорджа Буша относительно будущего Америки в космосе, который выступил с ним в Национальном музее авиации и космонавтики 20 июля 1989 года в честь двадцатой годовщины высадки человека на Луну. Своим докладом Джордж Буш положил начало космической исследовательской инициативе. Вот ее основные вехи:

• 1995-2000 годы – орбитальная станция «Фридом», полеты автоматических станций на Луну;

• 2001-2010 годы – лунная база, полеты автоматических станций на Марс;

• после 2010 года – марсианская экспедиция.

Надо сказать, что реально при Президенте Буше деньги выделялись только на орбитальную станцию «Фридом», а на все остальное денег не было. Тем не менее, даже такие заявления Президента США вызывали к жизни новый всплеск интереса к пилотируемому полету на Марс. Правда, все понимали, что даже при разворачивании этой программы ограничения по финансам будут довольно значительными. С этой точки зрения было довольно характерным выступление на 40-м Конгрессе Международной федерации астронавтики в Малаге в октябре 1989 года специального помощника по системной разработке и планированию исследовательского бюро штаб-квартиры НАСА Айвена Бики. В своем докладе он изложил взгляд НАСА на эволюционную программу пилотируемого полета на Марс меньшего масштаба, поддержанный исследованиями компании «Мартин-Мариетта».

На первом этапе этой программы высадка человека производится не на Марсе, а на его спутнике Фобосе, но при этом сам экспедиционный корабль и посадочный аппарат создаются как для последующей высадки на поверхность Марса. Несмотря на то, что в этот период шла разработка орбитальной станции «Фридом», по мнению НАСА для марсианской экспедиции выгоднее использовать мощные ракеты-носители для запуска небольшого количества блоков и модулей экспедиционного комплекса, чем собирать его из множества более мелких, подобных модулям станции «Фридом».

Преимущество первого этапа заключается в том, что максимальная масса экспедиционного корабля для полета на Фобос (700 тонн) равняется минимальной массе марсианского корабля. Это позволяет сделать экспедицию на Фобос более короткой за счет попутного облета Венеры. В своем докладе А. Бики выделяет ряд последовательных этапов реализации марсианской экспедиции.

При старте в 2004 году экспедиционный корабль с экипажем из трех человек несет в своем составе марсианский посадочный корабль, который совершает посадку в автоматическом режиме и служит в качестве резерва для марсианской экспедиции. Экипаж же экспедиционного корабля исследует Фобос, демонстрируя возможность получения ракетного топлива из местных ресурсов. Продолжительность пребывания экспедиции в окрестностях Марса – около месяца.

На втором этапе корабль с экипажем из 5 человек стартует в 2007 году. На поверхность Марса космонавты совершают посадку рядом с резервным посадочным аппаратом, прилетевшим туда в 2004 году. Продолжительность пребывания этой экспедиции на Марсе – 1 год.

Третья экспедиция с пятью космонавтами также высаживается на Марс, но попутно организовывает промышленное производство ракетного топлива на Фобосе.

Четвертая экспедиция завершает создание марсианской инфраструктуры, позволяющей организовать регулярные полеты кораблей к Марсу для снабжения постоянно действующей марсианской базы.

По мнению А. Бики такая схема марсианской экспедиции потребует вдвое меньший объем грузооборота, чем предложенный в 1987 году Международной корпорацией по применению достижений науки. В качестве технических средств марсианской экспедиции им были предложены экспедиционный корабль с искусственной гравитацией (Концепция 4) и марсианский посадочный корабль, проект которых был разработан специалистами компании «Мартин-Мариетта» и изложен на том же Конгрессе в Малаге. Основу экспедиционного корабля «Концепция 4» составляет большой аэродинамический экран и два цилиндрических жилых модуля типа модулей станции «Фридом», вращающихся на конце большого троса для создания искусственной силы тяжести.

Для вывода на орбиту модулей и компонентов марсианского экспедиционного корабля А. Бики предложил ракету-носитель на основе МТКК «Спейс Шаттл», которую он назвал «Шаттл-Z», состоящую из 3-4 двигателей SSME, усиленного подвесного топливного бака и двух твердотопливных ускорителей. При использовании доразгона с помощью марсианского разгонного блока, оснащенного четырьмя ЖРД SSME, в качестве третьей ступени можно вывести на орбиту Земли полезный груз массой 164 тонны. Элементы марсианского экспедиционного корабля «Концепция 4» могут быть выведены на орбиту двумя пусками ракеты «Шаттл-Z». Еще три пуска этой же ракеты потребуется для дозаправки разгонных блоков топливом. Экипаж марсианской экспедиции доставляется на борт шаттлом.