Освоение Луны и Марса – новые российские амбиции. Ч.2

Российская программа освоения Марса (начало материала читайте здесь), намеченная на период после 2037 г., включает в себя создание пилотируемой станции на орбите вокруг Марса, осуществление отдельных высадок на планету, развертывание сначала временной, а затем постоянной базы на её поверхности, и в конечном итоге – разработку местных ресурсов.

При создании элементов марсианского транспортного космического комплекса предполагается использовать «лунный задел» – жилые модули баз, компоненты жилых отсеков модуля ЛОС и межпланетного корабля. Предусматривается также создание посадочно-взлётного марсианского корабля с экипажем 4 человека, грузового посадочного марсианского корабля для перевозки до 36 т груза и корабля для возвращения на Землю.

В качестве силовой установки для межпланетного корабля предполагается использовать ядерный ракетный двигатель (ЯРД), способный работать в двух режимах: в качестве непосредственного движителя, создающего тягу путём нагрева водорода в активной зоне реактора, и в качестве источника энергии для ЭРДУ малой тяги. Удельный импульс их высок, а затраты топлива минимальны. Вблизи планет силовая установка работает на первом режиме, в межпланетном пространстве – на втором. ЯРД требует огромных радиаторов для охлаждения хладагента и турбин.

Этапы пилотируемых исследований Марса должны включать:

• Исследования с помощью автоматических космических аппаратов

• Единичные пилотируемые полёты, развёртывание исследовательской базы на поверхности планеты

• Создание постоянно действующих баз на поверхности Марса и начало использования его ресурсов

• Колонизация Марса и развёртывание промпроизводства на планете

Характеристики марсианского транспортного космического комплекса:

Элементы марсианского транспортного космического комплекса:

Марсианский транспортный космический комплекс включает в себя пилотируемый и грузовой корабли.

Марсианский пилотируемый корабль предназначен для доставки космонавтов с околоземной орбиты на орбиту Марса, высадку их на поверхность с обеспечением проживания, доставку космонавтов с планеты на орбиту Марса и возвращение их на Землю. Он включает в себя расположенные последовательно посадочно-взлётный марсианский корабль (ПВМК, 55 т), межпланетный обитаемый модуль (МОМ, до 53 т), корабль для возвращения на Землю (КВЗ, 15 т), 9-11 топливных баков с жидким водородом (ТБ, по 55 т) и энергетический двигательный буксир (ЭДБ, 80 т).

Корабль ПВМК включает несущий корпус с двигателями посадки, цилиндрический обитаемый модуль и взлётную ступень. Модуль МОМ состоит из цилиндрической части, которая заканчивается на обоих концах полусферами (одна с каютами и стыковочным узлом ПВКМ, вторая – с оранжереей и стыковочным узлом КВЗ). Цилиндрическая часть имеет 4 этажа, 1-й с каютами и хранилищем питьевой воды, 2-й с кают-компанией и спортзалом, 3-й с отсеком управления кораблём и комнатой психологической разгрузки и 4-й с агрегатным отсеком и хранилищем расходных материалов.

Корабль КВЗ включает конический возвращаемый аппарат и цилиндрический агрегатно-двигательный отсек. Бак ТБ состоит из цилиндрической части, которая заканчивается на обоих концах полусферами, и предназначен для хранения жидкого водорода. Межорбитальный буксир ЭДБ включает двухрежимный ЯРД с четырьмя двигателями тягой по 7 тс (общая тяга 28 тс и удельная – 940 с), батареи ЭРД, турбины, генераторы общей мощностью 60 кВт, радиаторы для охлаждения хладагента, щиты для радиационной защиты и ферму, в которой крепятся перечисленные элементы.

Марсианский грузовой корабль (МГК) предназначен для доставки грузов с околоземной орбиты на орбиту вокруг Марса, а затем на его поверхность для обеспечения продолжительного проживания там космонавтов. Он включает грузовой марсианский корабль (ГПМК, 55 т), 3 ТБ по 55 т и ЭДБ массой 60 т.

Грузовой корабль ГПМК включает несущий корпус с двигателями посадки и цилиндрический грузовой модуль. Баки ТБ и буксир ЭДБ подобны используемым на МПК, только ЭДБ должен иметь меньшую мощность.

Пилотируемую экспедицию с высадкой на Марс, при использовании в качестве РН многоразовых ракет МРКН, намечено осуществить в следующей последовательности:

1. С космодрома «Восточный» четырьмя пусками МРКН-60 и двумя пусками МРКН-35 на околоземную орбиту выводятся грузовой посадочный корабль ГПМК, 3 бака ТБ и 2 элемента буксира ЭДБ, доставляются на орбитальный сборочный комплекс, где  собирается грузовой корабль МГК. В 2035 г. или 2039 г. он стартует с околоземной орбиты и через 183 или 223 суток прибывает на орбиту Марса, где ГПМК отделяется и ожидает прибытия МПК.

2. С космодрома «Восточный» одним пуском МРКН-21 и 15-ю или 13-ю пусками МРКН-60 на низкую околоземную орбиту выводятся корабль возвращения КВ3, посадочно-взлётный корабль ПВМК, обитаемый модуль МОМ, 11 или 9 ТБ и 2 элемента ЭДБ, которые доставляются на орбитальный сборочный комплекс ОПСЭК. Там из этих частей собирается пилотируемый корабль МПК, который в 2037 г. или 2041 г. с 6-ю космонавтами стартует с околоземной орбиты и через 228 или 205 суток прибывает на орбиту вокруг Марса. В процессе полёта от МПК отстреливаются опустевшие баки.

3. Под управлением космонавтов с МОМ грузовой корабль ГПМК садится на поверхность планеты, затем пилотируемый корабль ПВМК с 4-мя космонавтами отделяется от МПК и садится неподалёку от ГПМК. Два космонавта остаются на МПК, где ожидают возвращения космонавтов, высадившегося на планету. Они исследуют планету с орбиты и готовят МПК к возвращению на Землю.

4. Космонавты на Марсе 10 или 18 месяцев выполняют планетарные исследования, после чего стартуют с поверхности на взлётной ступени корабля ПВМК, которая выходит на орбиту вокруг Марса и стыкуется с МПК. Космонавты переходят на МПК и взлётная ступень отбрасывается.

5. МПК, представляющий собой связку из КВ3, МОМ, трёх ТБ и ЭДБ стартует к Земле. При подлёте к ней космонавты переходят в корабль КВЗ, МПК разделяется на элементы, и КВЗ летит к Земле. Перед входом в атмосферу от КВЗ отделяется возвращаемый аппарат с космонавтами, тормозится об атмосферу и приземляется на парашютах.