Российская космическая программа по освоению Марса претерпела изменения. Запуск экспедиции к Красной планете решили отложить на два года. Если раньше российские чиновники, отвечающие за освоение космоса, говорили о начале полета к Марсу в 2022 году, то теперь речь только о 2024 годе.

Проект освоения Марса под названием "М" состоит из двух этапов: сначала российские специалисты намерены получить образцы грунта со спутника Красной планеты - Фобоса - и только затем приступить к непосредственному изучению самого Марса. Первый этап запланирован на 2020 год, а второй - собственно марсианский - на 2024-й, рассказал гендиректор НПО имени Лавочкина Виктор Хартов 28 января, передает "Интерфакс" .

Первая часть экспедиции "М" носит название "Бумеранг". Конечной целью первого проекта называется доставка грунта с Фобоса. Для этого российские специалисты придумали специальную схему. Изначально на спутник Красной планеты отправится аппарат для отбора грунта. Вместе с ним к Фобосу полетит заправленная ракета, которая доставит капсулу с отобранным грунтом на орбиту Марса. Там эту капсулу подхватит космический перевозчик и доставит ее на Землю. Другого способа вернуть грунт в российские лаборатории практически не существует, признал Хартов.

Российские исследователи, изменив сроки исполнения программы, не стали менять в ней поэтапный подход, несмотря на то, что ранняя попытка начать освоение Марса с Фобоса не увенчалась успехом. В ноябре 2011 года с "Байконура" к спутнику Марса запустили межпланетную станцию "Фобос-Грунт". Однако проект провалился еще на старте, когда при отделении от ракеты-носителя у аппарата отказали двигатели и он завис на околоземной орбите. В январе 2012 года станция сгорела в плотных слоях атмосферы, а ее обломки упали в Тихий океан.

Теперь российские исследователи подходят к освоению Красной планеты более тщательно, поэтому перед тем, как отправиться на дальние расстояния, они планируют отрабатывать все технологии на Луне. По словам президента РКК "Энергия" Виталия Лопоты, Луну нужно использовать "как зону отработки необходимых технологий для освоения Марса", а затем опробованные аппараты отправлять на Марс, сообщает ИТАР-ТАСС.

Точку зрения руководителя госкомпании разделяет и Виктор Хартов. Сейчас его предприятие разрабатывает посадочные модули для полетов на Луну. Как пояснил Хартов, эти модули могут понадобиться для транспортировки в нужную точку Луны роботизированной техники и в целом использоваться для создания на спутнике Земли инфраструктуры. "С 2016 года начнется реализация лунной программы, которая должна завершиться возвратом лунного грунта с содержанием льда", - сказал Хартов.

У России всегда были амбициозные планы по освоению Луны . Руководитель одной из лабораторий института космических исследований РАН Игорь Митрофанов раньше говорил о планах по созданию на спутнике Земли полярных баз. В настоящее время по этому направлению российские исследователи сотрудничают с NASA. При этом отечественные ученые также работают с Европейским космическим агентством, развивая программу по добыче и доставке на Землю лунного грунта.

Что скрывает миф о "лунной гонке"? Куда на самом деле хотел лететь Сергей Королев? Почему в 60-е годы была провалена марсианская программа? Об этом корреспондент "РГ" беседует с разработчиком проектов экспедиции на Марс и Луну, ведущим конструктором по пилотируемым ракетно-космическим комплексам для высадки на Луну и "Энергия-Буран" Владимиром Бугровым.

Российская газета: Владимир Евграфович, вы ведь работали с Королевым? И были не только инженером-конструктором, но и космонавтом-испытателем?

Владимир Бугров: Да, в ОКБ-1. По поручению Сергея Павловича занимался организацией отряда космонавтов. Отрабатывал действия космонавта по программе высадки на Луну.

РГ: Скажите, а почему все-таки считается, что мы проиграли "лунную гонку"?

Бугров: Это миф. Как и то, что ракета Н1 создавалась без определенных целей. Ракета уникальная. У нее стартовая масса в десять раз больше, чем у той, на которой летал Юрий Гагарин. Некоторые утверждают: советское руководство нашло ей применение лишь в 1964 году: когда поставило задачу высадиться на Луну раньше американцев. Полный абсурд.

РГ: Так куда на Н1 хотел лететь Королев?

Бугров: Ее основным назначение был полет на Марс, и задумывалась она как марсианская, а не как лунная. Полеты на Луну рассматривались. Но лишь как этап отработки марсианского путешествия.

РГ: Но почему вы так категоричны? Насколько я знаю, никаких документов по марсианскому проекту ОКБ-1 не сохранилось.

Бугров: Зато у меня сохранились две рабочие тетради с пометками. Одна - совершенно секретная, содержащая черновые расчеты по всем принципиальным техническим вопросам марсианского проекта. Другая - несекретная. С ежемесячными планами всех исполнителей.

Бугров: В то время я об этом даже не думал. Мы занимались проектом практически круглые сутки. Просыпался утром и хватал карандаш, чтобы успеть записать.

РГ: Насколько я знаю, поначалу планы Главного конструктора поддержало и правительство?

Бугров: Именно. Как раз завтра исполняется 50 лет постановлению Совмина "О развитии исследований по космическому пространству". В нем черным по белому сказано: создать автоматическую научную станцию на Луне, космические ракеты для полета на Марс и Венеру, осуществить первые полеты человека в космос, разработать автоматические и обитаемые межпланетные станции и станции на других планетах. Чуть позже, уже в другом документе, задачу конкретизировали: нужна ракета-носитель со стартовым весом порядка 1-2 тысячи тонн для вывода на орбиту вокруг Земли тяжелого межпланетного корабля весом до 60-80 тонн.

РГ: О высадке человека на Луну - ни слова?

Бугров: Нет! В том-то и дело. Королев приступает к проектированию сверхмощной ракеты Н1. В ОКБ-1 под руководством самого близкого соратника Королева - Михаила Клавдиевича Тихонравова, с которым они еще в 1933 году мечтали о межпланетных полетах, разрабатывается тяжелый корабль именно для экспедиции на Марс. Этот проект шел наряду с другим - корабля "Восток".

РГ: Так что помешало осуществить марсианский?

Бугров: В 1961 году после полета Гагарина президент Кеннеди ставит более простую и быстрее достижимую задачу - высадить американцев на Луну к 1970 году.

РГ: Не рискнул соревноваться по программе к Красной планете?

Бугров: Видимо. Никита Хрущев, утвердивший нашу межпланетную программу, поначалу не меняет своего решения. Главные конструкторы Владимир Челомей и Михаил Янгель, стремясь перехватить космическую инициативу у Королева, предлагают Хрущеву свои варианты тяжелых ракет. В том числе, и для полета на Луну. Их поддерживает Валентин Глушко, разрабатывающий двигатели для этих ракет.

РГ: Ведь он отказался делать двигатели для ракеты Н1?

Бугров: Отказался. И вдрызг рассорился с Королевым. Так что гонка если и была, то между главными конструкторами. В 1964 главным оппонентам Королева удается создать у Хрущева иллюзию, что можно высадиться на Луну раньше американцев.

РГ: Но ведь те работали над лунным проектом уже 3 года.

Бугров: Конечно! Поэтому абсурдно считать гонкой ситуацию, в которой Королеву отводилось времени в два с лишним раза меньше, чем потратили США на достижение той же цели. Те начали свой проект в 1961 году и высадились на Луну в 1969. Королеву же лишь в 1964 году предписали обогнать американцев и осуществить экспедицию раньше - в 1967-1968 годах.

"Луну американцам не отдавать!" - звучит "сверху". Чтобы не потерять финансирование марсианского проекта, Сергей Павлович вынужден представить свой проект высадки на Луну, и ему отдают предпочтение. 3 августа 1964 года Хрущев поручает осуществить облет Луны раньше американцев Челомею, тем самым определяя его новым лидером в космонавтике (у Челомея работает сын Хрущева). Королеву же поручается невыполнимая задача - обеспечить высадку на Луну раньше американцев.

РГ: Однако это решение не отменяло межпланетных задач?

Бугров: Нет. Но оно поменяло очередность их выполнения. Основа обоих проектов - ракета Н1 модернизировалась, работы по ней форсировались. Элементы лунной экспедиции могли быть отработаны как прототипы будущих марсианских кораблей.

РГ: Допустим, космонавт Алексей Леонов считает, что мы бы обязательно высадились на Луне, если бы не преждевременная смерть Королева?

Бугров: Внезапная смерть Королева не остановила намеченную программу. Ее выполнение продолжил в полном объеме преемник Королева Василий Мишин. Однако на фоне двух неудачных запусков Н1 высадка американцев на Луну летом 1969 года вызвала растерянность у руководства.

РГ: А почему не прислушались к мнению президента академии наук Мстислава Келдыша, который предлагал отказаться от высадки на Луну и сосредоточиться на марсианской экспедиции? В частности, в 1975 году запустить пилотируемый спутник Марса?

Бугров: Его не поддержали. И это огромная ошибка. После гибели Королева некоторые его заместители стали вынашивать собственные планы. В конце 1969 года группа специалистов предприятия (один из участников называет их "заговорщиками") тайком, за спиной главного конструктора Мишина, наобещала секретарю ЦК КПСС Дмитрию Устинову: мол, не мешая работам по марсианскому и лунному проектам, через год можно создать впервые в мире долговременную орбитальную станцию и взять реванш у американцев на новом направлении.

Мишина заставили заниматься станциями, несмотря на его категорические возражения. А возражал он не зря. Три первые наши станции не принесли обещанных успехов и были потеряны. Первая экспедиции была сорвана не без помощи специалистов. Вторая закончилась гибелью экипажа - космонавтов Добровольского, Пацаева и Волкова.

РГ: Все-таки: ради чего была провалена марсианская программа?

Бугров: Во многих источниках это преподносится как инициатива дальновидных стратегов от космонавтики, якобы спасавших пошатнувшийся от неудачной погони за американцами на Луну престиж страны и обеспечивших ее приоритет в новом перспективном направлении - создании орбитальных станций. Но это опять не более чем миф. Впервые в мире "на скорую руку" не получилось. Реванш на новом направлении не состоялся. Тем не менее работы по марсианскому и лунному проектам также были сорваны.

РГ: Когда появились надежные кузнецовские двигатели, в успешном запуске следующей ракеты Н1, намеченном на конец 1974 года, уже никто не сомневался?

Бугров: В этом таилась опасность для "заговорщиков". После выведения на орбиту лунного комплекса Л3, в его системах могли проявиться дефекты, ответственность за которые, скорее всего, легла бы на специалистов. Реакция Мишина могла быть предсказуемой. С усилением его авторитета при успешном запуске Н1, Устинову труднее было бы регулировать конфликт, и "заговорщики" обязаны были позаботиться о своей безопасности.

Их интересы совпали с интересами Глушко. При успешном запуске Н1 авторитет Валентина Петровича мог сильно пошатнуться. Николай Дмитриевич Кузнецов - конструктор авиационных двигателей - новичок в создании жидкостных ракетных двигателей, за 10 лет создал уникальные надежные двигатели, за разработку которых 15 лет назад не взялся главный двигателист страны. Для Глушко такая перспектива была не приемлема. Хорошие отношения с Устиновым позволяли ему влиять на мнение секретаря ЦК. Мишина отстранили от занимаемой должности. Его сменил Глушко. Запуски двух подготовленных ракет Н1 были запрещены, производственные заделы и вся документация по марсианскому и лунному проектам уничтожены.

РГ: Вместе с уничтожением ракеты Н1 была уничтожена и грандиозная межпланетная космическая программа, целью которой была высадка советского человека на Марс?

Бугров: Разработанная Королевым, утвержденная государственными документами, она была не менее чем на половину выполнена. Пора, наконец, комиссии при РАН по изучению наследия Сергея Павловича Королева отдать должное истинному наследию нашего великого конструктора, определенному государственными документами, а не "подстриженному" мемуарами бывших соратников.

РГ: Можно ли сегодня использовать задел для марсианской экспедиции?

Бугров: Мы уничтожили ракету Н1, а заодно и ракету "Энергия". Собрать на околоземной орбитне межпланетный комплекс массой 400-500 тонн трудно. Если сегодня главная национальная задача отечественной космонавтики, пусть и в далекой перспективе, все-таки экспедиция на Марс, то было бы правильно принять следующее решение: определить ближайшей научно-технической и приоритетной задачей - пилотируемый полет вокруг Солнца по гелиоцентрической орбите вне сферы притяжения Земли на корабле - прототипе экспедиционного межпланетного корабля, как это планировал Королев.

Успехи российских ядерщиков позволяет с большой долей уверенности о приближении качественно нового этапа развития космонавтики. Этот этап подразумевает прежде всего пилотируемые полеты в дальний космос. Пилотируемый полет на Марс уже не является фантастикой, но перешел в плоскость технических задач, которые на сегодняшний день, хотя и являются очень сложными, но вполне выполнимыми. Если говорить о целесообразности такого полета, то одной из важнейших стратегических задач видится освоение Марса и его преобразование в среду, пригодную для проживания человека. Эта задача очень сложна, но выполнима в течении нескольких поколений людей. Многие ученые очень серьезно относятся к данному вопросу, понимая, что среда обитания на Земле постоянно ухудшается. Человеку необходимо думать о спасении Земли, а также о “спасательной шлюпке” в образе планеты Марс.

Миссия на Марс

Что касается ближайшей перспективы, то серьезным шагом в вопросе миссии на Марс, является отправка первой пилотируемой экспедиции, которая и должна будет сделать первые шаги в освоении “красной планеты”. Основными разработчиками программ по миссии на Марс являются Россия и США. Каждая из этих стран в состоянии самостоятельно осуществить запуск пилотируемого корабля на Красную планету, однако объединение усилий в этом направлении принесло бы многократную отдачу. Этот проект был бы реализован с применением наиболее сильных сторон каждой стороны. В данной статье разговор идет о российской концепции проекта пилотируемого полета на Марс.

Разрабатываемая РКК "Энергия" концепция развития космической деятельности на Марсе в период до 2040 года предусматривает, в частности, создание пилотируемого межпланетного экспедиционного комплекса (МЭК) уже на околоземной орбите. Об этом сообщил руководитель РКК "Энергия" Виталий Лопота. По его словам, модули данного комплекса будут доставляться с Земли ракетами-носителями и автоматически собираться на околоземной орбите. Участие космонавтов в сборке комплекса и его оснащении в открытом космосе будет предельно минимизировано, чтобы не подвергать их повышенному риску и не затрачивать лишние средства. Большая часть работ будет выполнена с применением робототехники. Виталий Лопота отметил, что наиболее рационально в перспективной программе развития космической деятельности на Марсе применять ракеты-носители двух типов: среднего и сверхтяжелого классов. Суммарная стартовая масса МЭК при использовании ядерной энергоустановки составит порядка 500 тонн. Он также рассказал, что в соответствии с концепцией российской марсианской программы в состав комплекса будут входить следующие элементы: многоразовый межорбитальный буксир с ядерной энергоустановкой; межпланетный корабль; складской модуль; пилотируемый марсианский взлетно-посадочный комплекс; пилотируемый корабль для доставки с Земли на МЭК экипажа и возвращения его с межпланетного экспедиционного комплекса на Землю; кислородно-водородный разгонный блок для сообщения межпланетному кораблю необходимой скорости. Кроме того, глава РКК "Энергия" заявил, что концепция пилотируемого полета на Марс предусматривает поэтапное создание и эксплуатацию марсианской космической инфраструктуры. В нее войдут автоматические элементы связи, навигации и мониторинга, которые будут размещены на околомарсианской орбите и поверхности Марса, марсианская база первого этапа с пилотируемым и транспортным марсоходами, марсианская орбитальная станция.

Космический корабль нового поколения

Следует отметить, что на пути к пилотируемому полету на Марс Российская сторона предприняла ряд шагов. Одним из них является 500-дневный эксперимент по имитации пребывания на Красной планете. Важным фактором является проектирование космического корабля нового поколения, а также разработка ядерного реактора для космического корабля. К 2022 году корабль должен быть готов к первым полетам. Также активно идут ведутся работы по созданию модуля с ядерной энергетической установкой и электрореактивными двигателями (ЭРД). Учитывая успешное испытание российской крылатой ракеты с ядерным двигателем , нет сомнений в скорой реализации данного проекта.

Плазменный двигатель

В случае успешной реализации проекта, станет возможен пилотируемый полет на Марс за приемлемые сроки. Скорость подобного аппарата позволит достичь цели за месяц, что в 20 раз превышает современные скорости космических аппаратов. Но для пилотируемого полета на Марс потребуется энергетическая установка мощностью не менее 1 МВт. В плане ядерного реактора, - здесь все движется по плану, а вот с электрореактивными двигателями сложнее. Существующие сегодня ионные двигатели, на которые делается ставка, слишком маломощны, вероятно придется использовать другие типы ЭРД: например, плазменные , по которым Россия имеет хорошие наработки и более убедительные результаты. Одним словом, для создания ЭРД мегаваттного класса требуется еще долгая работа, но нет сомнения, что все проблемы при наличии доброй воли будут решены.

Статья "Космическая миссия поколений XXI века", журнал "Полет".

Клипер – российский многоразовый космический корабль

Влюбленный в приведение

Аномальная зона Бурятии

История тамплиеров - загадки прошлого

Автостопом по России

Обыватели и люди, не имеющие отношения к путешествиям, часто считают, что автостоп как способ передвижения – это ненадежное, подозрительное и представляющее...

Ремонт детской комнаты - создание комфортных условий

Большинство родителей стараются создать своему ребенку самые комфортные условия развития. Дети - это наше настоящее и будущее. Именно поэтому...

Достопримечательности Нижнего Новгорода

Нижний Новгород — пятый по численности населения город России, важнейший транспортный узел и крупнейший центр речного круизного туризма в стране. ...

Китайская мудрость

Тонкой мудростью своей духовной культуры, насчитывающей многие века, надолго запомнится своим посетителям Китай. В мире не существует другой такой...

Достопримечательности Ханоя

Уникальный коктейль культур Запада и Востока, нечто очень необычное и экзотическое – это город Ханой. Столица Вьетнама имеет многовековую культуру и...

Уйгурский каганат

В 742 году уйгуры подняли восстание, закончившееся уничтожением Второго Тюркского каганата. На его месте уйгуры создали своё государство, известное...

Остров Кокос. Тайна сокровищ Моргана

Остров Кокос — это затерянный в Тихом океане остров вулканиче-ского происхождения — расположен в 500километрах от Коста-Рики и входит...

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.

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.

А вышедшая на околоземную орбиту М-71C получила открытое наименование Космос-419 .

АМС первого и второго поколения разработаны в ОКБ-1 . АМС третьего и четвёртого поколения разработаны в НПО им. Лавочкина .

Запуски АМС первого и второго поколения осуществлялись 4-ступенчатой ракетой-носителем среднего класса Молния . Запуски АМС третьего и четвёртого поколений осуществлялись ракетой-носителем тяжёлого класса Протон-К с дополнительной 4-й ступенью - разгонным блоком Д .

Специально к запускам КА к Марсу был построен радиотехнический комплекс дальней космической связи. За траекторией полёта станции следил также телескоп Крымской астрофизической обсерватории диаметром 2,6 м.

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

✪ Секретные материалы Агентств космических исследований

✪ ЛУННАЯ ПРОГРАММА 2019 [Проекты освоения луны]

✪ Полет на Марс. План создания Новой Земли. Космические первопроходцы. Космос, Вселенная 02.12.2016

✪ КОСМИЧЕСКАЯ ПУШКА [Проект высотных исследований]

✪ Современные исследования Марса и Венеры (рассказывает астроном Александр Родин)

Субтитры

Серии КА

Космические аппараты первого поколения:

• М-60 (Марс-60A , 60B) - пролётные станции проекта 1М . Два запуска в 1960 году были неудачными из-за аварий ракет-носителей.

Космические аппараты второго поколения:

• М-62 (Марс-1 , 62A , 62B) - станции проекта унифицированных марсианско-венерианских АМС 2МВ . Посадочная Марс-62A 2МВ-3 и первая пролётная Марс-62B 2МВ-4 не были выведены на межпланетные траектории из-за аварий ракет носителей. Вторая пролётная АМС 2МВ-4 Марс-1 запущена к Марсу 1 ноября 1962 года, но во время полёта космического аппарата по межпланетной траектории связь была потеряна.
• М-64 (Зонд-2) - пролётная станция проекта унифицированных марсианско-венерианских АМС 3МВ (усовершенствованное второе поколение). АMC запущена к Марсу 30 октября 1964 года. Однако по причине не полного открытия солнечных батарей был зафиксирован пониженный уровень электропитания, приблизительно вдвое меньше ожидаемого. Станция не могла выполнить исследования Марса и получила название Зонд-2 .

Космические аппараты третьего поколения:

• М-69 (Марс-69A , 69B) - Серия М-69 состояла из двух тяжёлых АМС. Станции предназначенны для исследования Марса с орбиты искусственного спутника (ИСМ). Первые в СССР и мире многотонные межпланетные станции. Обе АМС не были в 1969 году выведены на межпланетные траектории из-за аварий ракет-носителей Протон .

Космические аппараты четвёртого поколения:

• М-71 - Серия М-71 состояла из трёх АМС, предназначенных для изучения Марса как с орбиты ИСМ, так непосредственно на поверхности планеты. Для этого АМС Марс-2 , Марс-3 имели в своём составе как искусственный спутник - орбитальный аппарат (ОА), так и автоматическую марсианскую станцию мягкая посадка которой на поверхность планеты осуществлялась спускаемым апппаратом (СА). Автоматическая марсианская станция комплектовалась первым в мире марсоходом ПрОП-М . АМС М-71C не имела спускаемого аппарата, должна была стать искусственным спутником Марса. АМС М-71С не была выведена на межпланетную траекторию и была объявлена как ИСЗ Космос-419 . Марс-2, Марс-3 запущены 19 и 28 мая 1971 года. Орбитальные аппараты Марс-2 и Марс-3 работали более восьми месяцев и успешно выполнили большую часть программы полёта искусственных спутников Марса (кроме фотосъёмки). Мягкая посадка спускаемого аппарата Марс-2 закончилась неудачно, спускаемый аппарат Марс-3 совершил мягкую посадку, но передача с автоматической марсианской станции прекратилась через 14,5 секунд.

Принципиально конструкция серии М-73 не отличалась от серии М-71. Проведена модернизация отдельных узлов и приборов.

• М-73 - Серия М-73 состояла из четырёх АМС, предназначенных для изучения Марса как с орбиты ИСМ, так непосредственно с поверхности планеты. В 1973 увеличилась скорость необходимая для вывода АМС на межпланетную траекторию. Поэтому ракета-носитель Протон не могла вывести АМС состоящую из орбитальной станции - искусственного спутника Марса и спускаемого аппарата с автоматической марсианской станцией на траекторию необходимую чтобы приблизиться к Марсу, как было возможно в 1971. Космические аппараты Марс-4 и Марс-5 (модификация М-73С), должны были выйти на орбиту вокруг Марса и обеспечивать связь с автоматическими марсианскими станциями, которые несли АМС Марс-6 и Марс-7 (модификация М-73П). Запущены 21, 25 июля и 5,9 августа 1973 года. Марс-4 - исследование Марса с пролётной траектории (неудача, планировалось запустить спутник Марса). Марс-5 - искусственный спутник Марса (частичная удача, время работы спутника около двух недель). Марс-6 - облёт Марса и мягкая посадка автоматической марсианской станции (неудача, в непосредственной близости от поверхности Марса потеряна связь), первые прямые измерения состава атмосферы, давления и температуры во время снижения спускаемого аппарата на парашюте. Марс-7 - облёт Марса и мягкая посадка автоматической марсианской станции (неудача, спускаемый аппарат пролетел мимо Марса).

Технические задачи и научные результаты

Марс-1

Технические задачи

Так как для своего времени проект «Марс» являлся первым в истории проектом такого масштаба, как освоение межпланетных пространств в области Земля-Марс, то перед ним вставал ряд технических вопросов - какой мощности и типа понадобятся двигатели и ракеты-носители для выведения на орбиту Земли необходимого полезного груза, как поведёт себя радиосвязь на таких гигантских расстояниях, с какими проблемами столкнётся электроника в условиях космической радиации межпланетного пространства в области Земля-Марс и мн. другое.

В технические задачи «Марс-1» входили:

Запуск на орбиту Земли успешно состоялся 1 ноября 1962 года, с космодрома Байконур, при помощи 4-х ступенчатой ракеты-носителя среднего класса Молния.

«Марс-1» был успешно выведен на траекторию полёта к Марсу.

За время полёта космического аппарата «Марс-1» по межпланетной траектории с ним был проведён 61 сеанс радиосвязи. При этом был получен большой объём телеметрической информации, а на его борт передано более 3000 команд.

Последний сеанс состоялся 21 марта 1963 года при удалении станции от Земли на 106 млн км. Неисправность системы ориентации не позволила направить антенны на Землю и далее осуществлять радиосвязь.

Исходя из баллистических данных, можно полагать, что 19 июня 1963 года неуправляемый «Марс-1» осуществил первый пролёт на расстоянии примерно 200 тыс. км от Марса и продолжил свой полёт вокруг Солнца.

Научные результаты

Вследствие отказа системы ориентации «Марс-1» не смог осуществить научное исследование Марса и околомарсианского космического пространства с пролётной траектории.

Тем не менее, в задачи первых «Марсов» входил не только пролёт вблизи Марса и непосредственное изучение планеты, но и исследование свойств межпланетного пространства между Землёй и Марсом где физические условия ещё не были известны.

Программа полёта «Марс-1» была выполнена частично, 21 марта 1963 года радиоконтакт с АМС был потерян. В этот момент «Марс-1» преодолел половину пути и находился в более чем ста миллионах километров от Земли, но успел передать важную информацию о межпланетном пространстве на большом расстоянии от нашей планеты. С помощью «Марс-1» впервые были получены данные о физических свойствах космического пространства между орбитами Земли и Марса: об интенсивности космического излучения, напряжённости магнитных полей Земли и межпланетной среды, о потоках ионизованного газа, идущего от Солнца, и о распределении метеорного вещества (космический аппарат пересек 2 метеорных потока).

Марс-2 , Марс-3

Космические аппараты четвёртого поколения (серия М-71 - «Марс-2 »/«Марс-3 »). АМС дублировали друг друга. Каждая АМС состояла из орбитального аппарата (ОА), спускаемого апппарата (СА) и марсоходов ПрОП-М .

Технические задачи

Главная техническая задача миссий «Марс-2 » и «Марс-3 » заключалась в доставке на орбиту и поверхность Марса автоматических марсианских станций и марсоходов, а также дальнейшее осуществление слаженной работы между ними. Помимо всего прочего, в задачи «Марс-2» входила доставка на поверхность Марса капсулы, содержащей вымпел с изображением Государственного герба СССР.

Спускаемые аппараты и марсоходы советских АМС программы «Марс» не справились с возложенными задачами, в то время как орбитальные аппараты выполнили все основные поставленные перед ними технические программы. Из за неудач спускаемых аппаратов, главная техническая задача всей программы «Марс» - создание на Марсе работающего научного автоматического комплекса - не была решена.

Марс-2

Орбитальный аппарат АМС «Марс-2». Успешно выполнил все основные этапы своей программы и свыше 8 месяцев проводил исследования Марса с орбиты, вплоть до исчерпания азота в системе ориентации и стабилизации (23 августа 1972 года). При подлёте к Марсу от «Марс-2» была отделен спускаемый аппарат, доставивший на поверхность планеты вымпел с изображением Государственного герба СССР.

Спускаемый аппарат АМС «Марс-2». На поверхность планеты был отправлен в ноябре 1971 года. Предпринял попытку мягкой посадки, закончившеюся неудачей. Аппарат разбился, став первым рукотворным объектом, доставленным на Марс 27 ноября 1971 года.

Марсоход АМС «Марс-2» «ПрОП-М». Был утерян вследствие аварии при посадке спускаемого аппарата.

Марс-3

Орбитальный аппарат АМС «Марс-3». Успешно выполнил все основные этапы своей программы и свыше 8 месяцев проводил исследования Марса с орбиты, вплоть до исчерпания азота в системе ориентации и стабилизации (23 августа 1972 года).

Спускаемый аппарат АМС «Марс-3». На поверхность планеты был отправлен в декабре 1971 года. 2 декабря 1971 года была произведена первая в истории успешная мягкая посадка на поверхность Марса. Вскоре после посадки станция начала передачу панорамы окружающей поверхности, но полученная часть панорамы представляла собой серый фон без единой детали. Через 14,5 секунд сигнал пропал. (По воспоминаниям академика М. Я. Марова сигнал пропал через 20 секунд ).

Марсоход АМС «Марс-3» «ПрОП-М». Был утерян вследствие потери связи со спускаемым аппаратом.

Научные результаты

Научная аппаратура

На борту орбитальных аппаратов «Марс-2» и «Марс-3» находилась научная аппаратура, предназначенная для измерений в межпланетном пространстве, а также для изучения окрестностей Марса и самой планеты с орбиты искусственного спутника:

Научные измерения, исследования и эксперименты

Орбитальные станции «Марс-2» и «Марс-3» свыше 8 мес осуществляли комплексную программу орбитальных исследований Марса. Были проведены и получены следующие измерения и результаты:

Фотографии

Разработчики фототелевизионной установки (ФТУ) использовали неправильную модель освещения Марса. Поэтому были выбраны некорректные выдержки ФТУ. Снимки во многих случаях получались пересветленными, многие практически непригодными. После нескольких серий снимков (в каждой по 12 кадров) фототелевизионная установка не использовалась.

Марс-4 , Марс-5 , Марс-6 , Марс-7

Изучение Марса в 1973-1974 гг, когда четыре советских КА Марс-4, Марс-5, Марс-6 и Марс-7 практически одновременно достигли окрестностей планеты, приобрело новое качество. Цель полёта: определение физических характеристик грунта, свойств поверхностной породы, экспериментальная проверка возможности получения телевизионных изображений и др.

Научные исследования, проведённые КА Марс-4, 5, 6, 7, разносторонни и обширны. КА Марс-4 провёл фотографирование Марса с пролётной траектории. Марс-5 - искусственный спутник Марса Марс-5 передал новые сведения об этой планете и окружающем её пространстве, сделал качественные фотографии марсианской поверхности, в том числе цветные. Спускаемый аппарат Марса-6 совершил посадку на планету, впервые передав данные о параметрах марсианской атмосферы, полученные во время снижения. КА Марс-6 и Марс-7 исследовали космическое пространство с гелиоцентрической орбиты. Марс-7 в сентябре-ноябре 1973 года зафиксирована связь между возрастанием потока протонов и скорости солнечного ветра. На фотоснимках поверхности Марса, отличающихся весьма высоким качеством, можно различить детали размером до 100 м. Это ставит фотографирование в число основных средств изучения планеты. Поскольку фотографирование проводилось с использованием цветных светофильтров путём синтезирования получены цветные изображения ряда участков поверхности. Цветные снимки также отличаются высоким качеством и пригодны для ареолого-морфологических и фотометрических исследований.

С помощью двухканального ультрафиолетового фотометра с высоким пространственным разрешением получены фотометрические профили атмосферы у лимба планеты в недоступной для наземных наблюдений области спектра 2600-2800 A. Эти профили помогли впервые обнаружить следы озона в атмосфере Марса (данные американских аппаратов Маринер-6, 7, 9 по озону относились к твёрдой поверхности полярной шапки), а также заметное аэрозольное поглощение даже в отсутствии пылевых бурь. С помощью этих данных можно вычислить характеристики аэрозольного слоя. Измерения содержания атмосферного озона позволяют оценить концентрацию атомарного кислорода в нижней атмосфере и скорость его вертикального переноса из верхней атмосферы, что важно для выбора модели, объясняющей стабильность существующей на Марсе атмосферы из углекислого газа. Результаты измерений на освещённом диске планеты могут быть использованы для изучения её рельефа. Исследования магнитного поля в околомарсианском пространстве, проведённые КА Марс-5, подтвердили вывод, сделанный на основании аналогичных исследований КА Марс-2, Марс-3, о том, что вблизи планеты существует магнитное поле порядка 30 гамм (в 7-10 раз больше величины межпланетного невозмущённого поля, переносимого солнечным ветром). Предполагалось, что это магнитное поле принадлежит самой планете, и Марс-5 помог получить дополнительные аргументы в пользу этой гипотезы. Предварительная обработка данных КА Марс-7 об интенсивности излучения в резонансной линии атомарного водорода Лайман-альфа позволила оценить профиль этой линии в межпланетном пространстве и определить в ней две компоненты, каждая из которых вносит приблизительно равный вклад в суммарную интенсивность излучения. Полученная информация даст возможность вычислить скорость, температуру и плотность втекающего в солнечную систему межзвёздного водорода, а также выделить вклад галактического излучения в линии Лайман-альфа. Этот эксперимент выполнялся совместно с французскими учеными. По аналогичным измерениям с борта КА Марс-5 впервые непосредственно измерена температура атомарного водорода в верхней атмосфере Марса. Предварительная обработка данных показала, что эта температура близка к 350°К.

Спускаемый аппарат Марса-6 проводил измерения химического состава марсианской атмосферы при помощи масс-спектрометра радиочастотного типа. Вскоре после раскрытия основного парашюта сработал механизм вскрытия анализатора, и атмосфера Марса получила доступ в прибор. Сами масс-спектры должны были передаваться после посадки и на Земле получены не были, однако при анализе параметра ток магнитоионизационного насоса масс-спектрографа, переданного по телеметрическому каналу в ходе парашютного спуска, было предположено, что содержание аргона в атмосфере планеты может составлять от 25 % до 45 % . (По уточнённым данным доля аргона в атмосфере Марса - 1,6 %). Содержание аргона имеет принципиальное значение для понимания эволюции атмосферы Марса.

На спускаемом аппарате осуществлялись также измерения давления и окружающей температуры. Результаты этих измерений весьма важны как для расширения знаний о планете, так и для выявления условий, в которых должны работать будущие марсианские станции.

Совместно с французскими учеными выполнен также радиоастрономический эксперимент - измерения радиоизлучения Солнца в метровом диапазоне. Прием излучения одновременно на Земле и на борту космического аппарата, удалённого от нашей планеты на сотни миллионов километров, позволяет восстановить объемную картину процесса генерации радиоволн и получить данные о потоках заряженных частиц, ответственных за эти процессы. В этом эксперименте решалась и другая задача - поиск кратковременных всплесков радиоизлучения, которые могут, как предполагается, возникать в далеком космосе за счёт явлений взрывного типа в ядрах галактик, при вспышках сверхновых звёзд и других процессах.

• В отличие от автоматических межпланетных станций серии Маринер корпус советских автоматических межпланетных станций Марс герметичный.
• В отличие от советских автоматических межпланетных станций Марс в автоматических межпланетных станциях Маринер-6 - Маринер-10 использовано большое количество интегральных схем.

Советские и российские космические аппараты для исследования Марса

Нереализованные проекты

• Марс-4НМ - нереализованный проект тяжёлого марсохода, который должен был запускаться сверхтяжёлой ракетой-носителем Н-1 , не введённой в эксплуатацию.
• Марс-5НМ - нереализованный проект АМС для доставки грунта с Марса, которая должна была запускаться одним запуском РН Н-1. Проекты 4НМ и 5НМ были разработаны в 1970 г с целью осуществления около 1975 г.
• Марс-79 (Марс-5М) - нереализованный проект АМС для доставки грунта с Марса, орбитальный и посадочный модули которой должны были запускаться раздельно на РН «Протон» и стыковаться у Земли для отлёта к Марсу. Проект был разработан в 1977 г с целью осуществления в 1979 г.

Неудачные запуски

• Фобос - две АМС для исследования Марса и Фобоса 1989 года нового унифицированного проекта, из которых ввиду отказов одна вышла из-под контроля на пути к планете, а вторая выполнила только часть марсианской программы и не выполнила фобосную.
• Марс-нет/MetNet - АМС с 4-мя новыми и 4-мя из проекта «Марс-96» малыми ПМ, планируемая к запуску в 2017 г.
• Марс-Астер - АМС для изучения Марса и астероидов с 2018 г.
• Марс-Грунт - АМС для доставки грунта с Марса около 2020-2033 гг.