Российская программа пилотируемой экспедиции к Марсу понемногу начинает дышать. В Центре им. Келдыша закончена разработка теоретической части будущего полета. Утверждена схема конструкции корабля. Теперь космические конструкторы уверены, что старт может состояться уже в 2017 году. Были бы деньги.
ЗАЧЕМ НАМ МАРС?
— К счастью, мы наконец определились, что лететь на Марс все же необходимо, — не скрывает своей радости Виталий Семенов, ведущий специалист Центра им. Келдыша и главный координатор проекта «Марс XXI». — Эта планета представляет чрезвычайный интерес для науки. Последние данные с американских и европейских спутников, наличие воды и своеобразный химический состав атмосферы позволяют предполагать, что жизнь там когда-то существовала. Может быть, есть и сейчас. Вот космонавты и займутся ее поисками. Это главная задача будущей экспедиции.
Большинство ученых сегодня склоняется к выводу о том, что Марс некогда представлял собой очень похожую на Землю планету. Там текли реки, они впадали в моря и океаны. Но разразилась глобальная катастрофа, и холод превратил Марс в безжизненную пустыню. Подобные катастрофы происходили и на Земле, но до столь печальных последствий не доходило. Словом, экспедиции к этой планете, возможно, будут иметь прикладной эффект — они приблизят нас к ответу на вопрос, возможны ли подобные климатические катаклизмы на Земле и как им противостоять.
МОНСТР НА ОРБИТЕ
Специалисты Центра им. Келдыша недавно определили основные постулаты будущего пилотируемого полета, схемы конструкции корабля и сроки экспедиции. В период с 2015 по 2017 год на геостационарной орбите Земли планируется начать строительство и монтаж огромного межпланетного марсианского корабля. А представляет он собой симбиоз самых фантастических разработок и уникальных технических идей.
— Мы собираемся поставить на марсианский корабль электрические двигатели, — рассказывает Виталий Семенов. — Эти двигатели принципиально отличаются от обычных ЖРД (жидкостно-реактивные двигатели. — «О») — в них нет камеры сгорания как таковой. При этом реактивный эффект также создается за счет истечения газов, но разгоняются эти газы в двигателе при помощи электростатического поля. Ионизированный газ — аргон или ксенон — вылетает с огромной скоростью из сопла, что и приводит корабль в движение. При этом скорость истечения газов больше, а следовательно, и отдача. Кроме того, электрические двигатели не расходуют много топлива, значит, можно будет сэкономить место под другие грузы.
Электрическая энергия для двигателей будет вырабатываться в солнечных батареях, которые, словно огромные паруса, расположатся вокруг межпланетного модуля. Эти батареи размером 480 на 480 м и общей площадью 115 000 м2 будут состоять из тонкой металлической пленки с покрытием из сплава аморфного кремния.
По разработанному плану межпланетный орбитальный корабль (МОК) в течение нескольких месяцев должен будет строиться, как Международная станция на орбите Земли, из отдельных блоков. Для этих целей в космос выведут специальную сборочную платформу. Для ее обеспечения как раз и был разработан новый челнок «Клипер», рассчитанный на экипаж в шесть человек. Столько же космонавтов полетит и к Марсу. Перед тем как отправиться в путешествие, МОК будет почти три месяца раскручиваться на орбите Земли, чтобы достичь необходимой скорости. На конечном этапе разгона к нему причалит «Клипер» и доставит космонавтов на борт. Перелет на Марс составит примерно 220 суток.
ГЛАВНОЕ — ХВОСТ
— Вот тут мы и проводим свои эксперименты, — Виталий Феликсович приоткрыл деревянную дверь испытательного комплекса, в котором уже несколько месяцев проводятся продувки модели спускаемого модуля для посадки на Марс. Кстати, именно здесь в 50-х годах испытывались макеты первого спутника Земли.
Посреди небольшого производственного помещения — аэродинамическая камера. На столе рядом с ней — макет спускаемого аппарата. Конструктор взял его в руки:
— В реальности он будет весить почти 35 тонн. Колоссальная махина, и нам придется здорово потрудиться, чтобы придумать, как посадить его на поверхность Марса.
Марсианский посадочный комплекс (МПК), по расчетам баллистиков, при спуске должен проделать необычный финт. Перед входом в атмосферу с боков откроются аэродинамические крылья, а сзади, словно хвост у бобра, выдвинется дискообразный блин, с помощью которого МПК будет корректировать траекторию снижения. На высоте примерно 30 км, выгнув блин вниз, он срикошетит от плотных слоев атмосферы и, как плоский камень от поверхности воды, подпрыгнет до 60 км. Сделано это для того, чтобы погасить скорость столь тяжелого объекта до 260 м/сек. Далее МПК включит двигатели и горизонтально спустится на поверхность планеты.
Внутри комплекса диаметром 6,5 м и длиной 21 м спрятаны марсоход и ракета для возвращения на орбиту. Шестиколесный ровер почти на 30 суток станет домом для трех членов экспедиции. На нем космонавты будут исследовать планету в радиусе около 10 км от посадочного модуля. По завершении программы экипаж вернется на головной орбитальный корабль в стартовой капсуле.
— Вся экспедиция с межпланетными перелетами и работой на орбите Марса займет примерно 730 суток, — продолжает Виталий Семенов. — Стоимость программы сейчас оценивается не менее чем в 30 миллиардов долларов. Сумма не маленькая, и мы надеемся привлечь к участию европейцев, чтобы поделить расходы. Рассчитывается и более экономичный вариант марсианской программы — он подразумевает полет к Марсу без посадки на него. По возможности космонавты приземлятся на Фобос. В этом случае стоимость составит примерно 20 миллиардов. Не намного меньше, но эффект менее значительный, ведь самое интересное в экспедиции — исследование Марса на предмет поисков жизни. А без посадки достоверного ответа на него дать невозможно.
ЕСЛИ МАРС АТАКУЕТ
После возвращения к Земле корабль останется на геостационарной орбите, а космонавты перейдут на МКС, если к тому времени она еще будет существовать, или на ее преемницу. На станции они должны отсидеть карантин — вдруг во время поисков жизни на Марсе космонавты ее таки обнаружат.
Если все пойдет по плану, то первый старт к Марсу намечен на 2017 год. Возможно, с него и начнется эра дальних перелетов. Уже сейчас в Центре им. Келдыша примериваются к Юпитеру и его спутникам. Уже есть чертежи ядерного двигателя, с помощью которого можно за три года добраться до Юпитера и вернуться обратно, время марсианской экспедиции этот двигатель и вовсе сократит до года. Специалисты подчеркивают: эти программы резко подстегнут технологический уровень промышленности в России.
ЦЕНА ВОПРОСА
Пока ученые собираются осваивать Марс, а политики принимают Федеральную программу развития космонавтики до 2015 года, которая должна сделать это освоение возможным, космическое ведомство потряс крайне неприятный скандал. Сотрудники Центра управления полетами Роскосмоса потребовали повышения заработной платы, мотивировав это тем, что нынешний уровень зарплат баллистиков ЦУП низок до неприличия.
— Начинающий специалист получает чуть более 3 тысяч рублей, — говорит начальник группы управления МКС Александр Киреев. - Ученый со стажем — 7 тысяч. Естественно, это не может не сказываться на работе, и мы больше не сможем гарантировать качественного выполнения своих обязанностей по управлению МКС.
Скандал тут же поставил вопрос и о целесообразности всей марсианской программы. Действительно, зачем государству тратить 20 млрд долларов на освоение далеких планет, если оно не может позаботиться о тех, чьими усилиями намерено их осваивать? В Роскосмосе, однако, категорически против отказа от амбициозных проектов.
— Чем больше идей, тем больше и денег, — объясняет начальник пресс-центра Роскосмоса Вячеслав Давиденко. — Марсианский и другие подобные проекты — это тот самый локомотив, который может вытянуть космическую отрасль.
В Роскосмосе рассчитывают не только на дополнительное финансирование или привлечение иностранных денег. Там также рассчитывают на доходы от космических туристов, которым наверняка захочется полетать в космосе на прототипе марсианского корабля.
В общем, Марс требует жертв: чтобы забраться в такие выси, надо решить много вопросов весьма прозаического характера. Но это еще что. Если когда-нибудь на Марсе обнаружится жизнь (и она окажется разумной) — нам весьма непросто будет объяснить братьям по разуму, сколько на Земле получают некоторые земляне, рассчитывавшие, как до них, марсиан, долететь.
На чем полетим на Марс
Межпланетный орбитальный корабль (МОК) для полета на Марс планируется строить в течение года из нескольких блоков. Самый крупный — жилой модуль. Он состоит из трех крупных отсеков: жилого, рабочего и агрегатного. Позади модуля будет пристыкован солнечный межорбитальный буксир, включающий в себя солнечные батареи, закрепленные на гигантских фермах, и несколько блоков электрических двигателей до 80 штук в каждом.
Спереди МОК имеется стыковочный узел, к которому пристыкуются два служебных модуля. В одном из них будет находиться медико-тренировочный центр с бортовой операционной, тренажерным залом и центрифугой для создания искусственной гравитации. Во втором модуле разместится оранжерея и продуктовый склад.
К кораблю будет также пристыкован самый большой и тяжелый объект на МОК — посадочный аппарат с марсоходом и ракетой для возвращения с планеты.
Ресурс корабля составит 15 лет. При необходимости на нем можно совершить пять перелетов к Марсу и обратно.
