Марсианская программа наса. Секрет сергея королева

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.

После запуска первого спутника СССР, не теряя времени, взялся за изучение космоса. Планы были грандиозны – уже в 1960 году к Марсу должны были отправиться беспилотные космические зонды серии «1М», получившие названия Марс-60A и 60B. За границей эти аппараты известны под названием «Marsnik» («Mars» + «sputnik»), так как планировался выход объектов на орбиту красной планеты, более того, предусматривался поиск следов существования жизни на Марсе . В планах экспедиции было изучение ионосферы и магнитосферы Марса, фотографирование его поверхности и исследование пространства, разделяющего Землю и Марс. К сожалению, из-за аварий при запуске эти планы не были реализованы.

Серия 2МВ

Продолжением советского исследования Марса космическими аппаратами стала серия «2МВ» («Марс-1», «62A», «62B»). Предусматривалась посадка на поверхность Марса аппарата «Марс-62A 2МВ-3», аппарат «Марс-62B 2МВ-4» должен был совершить облет вокруг красной планеты. Но они не были выведены на околоземную орбиту из-за крушений ракет-носителей.

Другая судьба ждала АМС «Марс-1 2МВ-4». Старт с земли прошел успешно, но из-за проблем с системой стабилизации аппарат потерял управление. Последний сеанс связи со станцией произошел 21 марта 1963 года на расстоянии примерно 106 миллионов километров от Земли, что для того времени было рекордом дальности космической связи.

• |Космический аппарат Mars-1 во время тестирования на Земле

• Самый мощный радиотехнический комплекс дальней космической связи до 1964 года

АMС «М-64» относилась к усовершенствованному второму поколению проекта. Старт состоялся 30 октября 1964 года. Из-за отказа в системе электропитания официально он был причислен к космическим аппаратам серии «Зонд»,которые были предназначены для освоения техники дальних полётов в космосе и исследования космического пространства.

Серия М-69

Третьим поколением марсианских исследователей стали аппараты серии («Марс-69A» и «69B»). Станции должны были исследовать четвертую планету Солнечной системы , находясь на марсианской орбите. Оба аппарата были утрачены при старте из-за аварий ракет-носителей «Протон».

Серия М-71

К аппаратам четвёртого поколения относилась серия «М-71». Она состояла из трех АМС, которые должны были обследовать Марс как с орбиты, так и с поверхности планеты. АМС «Марс-2» и «Марс-3» состояли из орбитального спутника и наземной станции, которая должна была осуществить мягкую посадку с помощью спускаемого аппарата.

• Автоматическая межпланетная станция «Марс 2»

• Фотография Марса, полученная с орбитального модуля АМС "Марс-3" 28 февраля 1972 года

Марсианская станция была укомплектована первым в истории марсоходом «ПрОП-М». От других планетоходов их отличала, прежде всего, система передвижения. Перемещение аппаратов по поверхности происходило при помощи двух «лыж», расположенных по бокам и немного приподнимающих аппарат. Такой способ передвижения был выбран из-за отсутствия сведений о марсианской поверхности. Команды от АМС марсоход должен был получать по кабелю, связывавшему его со станцией.

• Марсоход ПрОП-М (Прибор оценки проходимости)

Запуск аппаратов «Марс-2» и «Марс-3» был произведен 19 и 28 мая 1971 года с космодрома Байконур, орбитальные аппараты функционировали более восьми месяцев и успешно реализовали большую часть предусмотренных исследований. Посадка аппарата «Марс-2» окончилась неудачей, а «Марс-3» осуществил мягкую посадку и вышел на связь, но передача радиосигнала длилась всего 14,5 секунд.

АМС «М-71C» не была оборудована спускаемым аппаратом и должна была стать искусственным спутником Марса. Старт ракеты-носителя «Протон-К» состоялся 10 мая 1971 г, АМС была выведена на орбиту искусственного спутника Земли. Но на полетную траекторию аппарат не перешел, что было вызвано ошибкой в программировании бортового компьютера. В результате, через два дня после старта, 12 мая 1971 года, связка АМС/разгонный блок вошла в плотные слои атмосферы и сгорела. В сообщении ТАСС проект фигурировал как спутник «Космос 419».

Серия М-73

Продолжили исследования аппараты серии «М-73», а именно четыре АМС, которые должны были изучить Марс как с орбиты, так и находясь на поверхности планеты.

Космические аппараты «Марс-4» и «Марс-5» должны были стать искусственными спутниками Марса и обеспечивать связь с наземными модулями, которые несли аппараты «Марс-6» и «Марс-7» .

Из-за неисправности в работе одной из бортовых систем «Марс-4» пролетел мимо Марса и продолжил движение по гелиоцентрической орбите.

АМС «Марс-5», в отличие от своего близнеца «Марс-4», успешно вышла на марсианскую орбиту, но из-за разгерметизации приборного отсека станция работала лишь около двух недель.

АМС «Марс-6» достигла Марса, но выполнила программу исследований лишь частично, спускаемый аппарат разбился при посадке в районе Эритрейского моря в южном полушарии Марса, успев передать во время снижения некоторые данные о составе атмосферы Марса , ее температуре и давлении.

АМС «Марс-7» также достигла Марса, но из-за неверной работы одной из бортовых систем спускаемый аппарат промахнулся и пролетел мимо Марса на расстоянии примерно 1400 км. В результате программа полета станции «Марс-7» не была реализована.

• Автоматическая межпланетная станция «Марс-4»М-73С № 52

• Автоматическая межпланетная станция М-73П №50

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...

Марсианская программа НАСА

В сентябре 1969 года руководство агентства 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 «Сатурн – Аполлон», безусловно, является высшим достижением в космической области на сегодняшний день, но при этом она – лишь этап долговременного процесса по изучению и освоению человеком Вселенной. 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, агентство вполне способно осуществить такую экспедицию в течение ближайших пятнадцати лет. Для этого предлагалось принять полет на Марс в качестве основной цели 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 «Сатурн – 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 с последующим возвращением на Землю.

Выбор конкретного графика реализации программы оставлялся на усмотрение президента. Тот мог выбирать из двух вариантов: параллельное строительство орбитальной станции и межпланетного корабля (приблизительная стоимость – 6 млрд долларов) или последовательное строительство: сначала станции, а потом – корабля (стоимость – от 4 до 5 млрд 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 в 1986 году.

Любопытно, что в докладе не исключалась возможность вовлечения в программу советских космонавтов и специалистов с целью расширения научного сотрудничества между державами. То есть уже в 1969 году эксперты НАСА говорили о международной программе покорения соседней планеты. 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 предлагали свои проекты корабля для полета к Марсу. Разумеется, выбор оставался за руководством НАСА, ведь 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. Существовало два проработанных варианта межпланетного корабля для полета на Марс с использованием такого двигателя.

В одном из них предполагалось использовать пять типовых ядерных блоков: связку из трех блоков в качестве первой ступени ракеты-носителя, и по одному такому же блоку – для второй и третьей ступеней. Сборка ядерного носителя должна была производиться на околоземной орбите с использованием лунных ракет «Сатурн-5». Сам полет к Марсу, согласно проекту, мог состояться 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 в этом случае выглядела следующим образом. Старт – 12 ноября 1981 года; выход на 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 многоразовым кораблем «Спейс шаттл» («Space Shuttle»); 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 был 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 должна была составить от 13 до 18 км/с.

Согласно проекту, к Марсу должны были отправиться сразу 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 имеет возможность 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 работают в переменном поле искусственного 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 расчетам, 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 разрабатывался крылатый космический корабль. Стартовая масса всей ракетно-космической системы составляла 400 т. Система снабжалась ядерной ракетной силовой установкой весом 59 т и собиралась на околоземной орбите с помощью четырех ракет-носителей «Сатурн-5». Планировалось, что первая ракета доставит на орбиту ядерную силовую установку и полезную нагрузку в виде крылатого космического корабля, а три остальных – двенадцать баков с топливом.

В 1969 году проект «НЕРВА» был закрыт. Его дальнейшее развитие требовало значительных капиталовложений, а денег у НАСА едва хватало на обеспечение текущих лунных экспедиций.