TopList Яндекс цитирования
Русский переплет
Портал | Содержание | О нас | Авторам | Новости | Первая десятка | Дискуссионный клуб | Научный форум
-->
Первая десятка "Русского переплета"
Темы дня:

Ещё многих дураков радует бравое слово: революция!

| Обращение к Дмитрию Олеговичу Рогозину по теме "космические угрозы": как сделать систему предупреждения? | Кому давать гранты или сколько в России молодых ученых?
Rambler's Top100
Проголосуйте
за это произведение


Русский переплет


Александр Железняков

Мы могли слетать на Марс первыми

 

 

 

Человечество уже довольно уверенно освоило околоземное космическое пространство, но это пока все, на что мы можем решиться. Пилотируемые межпланетные экспедиции по-прежнему остаются уделом писателей-фантастов, хотя еще 30 лет назад все мы были полны оптимизма и, казалось, актуально звучали слова песни: "На пыльных тропинках далеких планет останутся наши следы".

Ан нет. Лишь 12 американских астронавтов "наследили" на Луне, а другие небесные тела так и остаются "отдаленной перспективой".

Наверное будет интересно вспомнить, что советские специалисты неоднократно обращались к проблеме полета космонавтов на Марс и разрабатывали детальные планы таких экспедиций.

Так уж получилось, что именно к Красной планете готовилась стартовать первая советская пилотируемая межпланетная экспедиция. Именно в марсианской гонке мы намеревались обогнать американцев. Луна появилась позднее.

Первые работы над пилотируемой экспедицией к Марсу датируются 1959 годом. Именно тогда Сергей Павлович Королев выдал задание специалистам ОКБ-1 на проработку проекта. Чем он при этом руководствовался, остается только гадать. Может его волновал вопрос: ⌠Есть ли жизнь на Марсе?■. Может что-то иное было побудительным мотивом. Не так это все важно. Главное, что работы начались.

Следует отметить, что проект 1959 года разрабатывался не на пустом месте, а базировался на теоретических разработках группы Михаила Тихонравова, сделанных за несколько лет до этого. Правда, и Тихонравов не был первопроходцем этой темы. Еще в 1948 году Вернер фон Браун, перебравшийся к тому времени в США, разработал принципиальную схему полета к Марсу. Именно эта схема и легла в основу проработок в ОКБ-1.

Рассматривалось несколько вариантов осуществления экспедиции к Марсу.

Первый, как и многое в те годы, страдал гигантизмом и реального воплощения не нашел. Но определенный интерес он все-таки представляет, поэтому я вкратце расскажу о нем.

Проект предусматривал создание на околоземной орбите из отдельных блоков гигантского межпланетного космического корабля. Его вес оценивался в 1630 тонн. Для этого предполагалось осуществить не менее 20 пусков сверхтяжелых ракет-носителей типа перспективной ⌠Н-1■. Экспедиция была рассчитана на 4 года, при этом около 2 лет планировалось посвятить непосредственному изучению планеты (на ее поверхности и с орбиты спутника). Возвращаемый на Землю корабль должен был иметь массу 15 тонн.

Прежде чем осуществить экспедицию, должен был состояться испытательный полет корабля (несколько меньших размеров), во время которого предполагалось облететь Марс и исследовать его с пролетной траектории.

Очень скоро стало ясно, что в ближайшем будущем реализовать все задуманное не представляется возможным. Слишком высокие требования к технике были в нем заложены. Слишком сжатые сроки реализации предлагались. Даже по прошествии 40 лет параметры экспедиции представляются проектом отдаленного будущего.

Следующие варианты кажутся более реалистичными. В том же 1959 году две группы молодых инженеров, сначала в инициативном порядке, а потом уже в соответствии с планами ОКБ-1, начали проектировать межпланетные космические корабли.

Первую группу возглавлял Глеб Юрьевич Максимов. В его ⌠команду■ вошли А.И.Дульнев, А.К.Алгупов, А.А.Кошкин, А.А.Дашков, В.Н.Кубасов, В.Е.Бугров и Н.Н.Протасов. Впоследствии один из членов группы Максимова - Валерий Николаевич Кубасов √ стал космонавтом, совершил три космических полета, в том числе и по советско-американской программе ЭПАС (⌠Экспериментальный полет ⌠Аполлон■ √ ⌠Союз■). Владимир Ефграфович Бугров также входил в отряд космонавтов, но увидеть Землю из космоса ему было не суждено.

Проект экспедиции, получивший название ⌠Тяжелый межпланетный корабль■ (ТМК), строился на использовании все того же перспективного сверхтяжелого носителя ⌠Н-1■. Он предусматривал, что на околоземную орбиту выводились межпланетный корабль и ракетный блок, который обеспечивал разгон корабля в направлении Марса. По баллистической траектории совершался полет к красной планете, ее облет и возвращение на Землю. Корабль разрабатывался в трехместном варианте, массой 75 тонн. Предполагалось наличие кабины экипажа, системы защиты от солнечной радиации и отсека с растениями, которые должны были обеспечить производство кислорода и продовольствия для экипажа. Полет был рассчитан на три года.

Старт был запланирован на 8 июня 1971 года, а возвращение на Землю √ 10 июля 1974 года. Следует отметить, что, пожалуй, это единственные конкретные сроки, которые звучали при проектировании марсианских экспедиций.

12 октября 1961 года в ОКБ-1 состоялась защита эскизного проекта корабля ⌠ТМК■.

Позже, когда в ОКБ-1 приступили к реальному планированию экспедиции, разработки группы Максимова легли в основу проекта ⌠МАВР■ (⌠МАрс √ ВенеРа■), предусматривавшего полет к Марсу с промежуточным облетом Венеры.

Вторую группу, разрабатывавшую вариант, предусматривающий высадку космонавтов на Марсе, возглавил Константин Петрович Феоктистов. В нее вошли В.А.Адамович, В.В.Молодцов, К.С.Шустин, В.Е.Любинский, В.И.Староверов, Л.А.Горшков и Т.В.Соловьев.

Проектировался аппарат, который предусматривал, первоначально, сборку на околоземной орбите многомодульного корабля. В него должны были войти пять секций: 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 исследований корабль с космонавтами стартовал к Земле.

Уже в самом начале работы проектанты поняли, что их предложения не укладываются в жесткие массогабаритные рамки проектируемых носителей. Группе Феоктистова удалось видоизменить проект, который в новом варианте соединил в себе и все основные параметры первоначальной идеи, и реальные возможности ракеты-носителя.

В новом варианте корабль на земной орбите должен был иметь массу около 75 тонн. В дальнейшем разработки этой группы легли в основу проекта марсианской экспедиции с поэтическим названием ⌠Аэлита■, о котором чуть позднее. Следует также отметить, что и самый последний вариант пилотируемой экспедиции на Марс использует наработки группы Феоктистова.

Первые разработки, как, впрочем, и некоторые последующие, проводившиеся в ОКБ-1, базировались на применении электростатических двигателей, использующих ядерную энергию. Для этого в структуре предприятия была образована группа под руководством Михаила Васильевича Мельникова. Они начинали свою работу в рамках чисто исследовательского проекта, но потом проводили ее уже с учетом возможного использования в межпланетном космическом корабле.

После выхода в свет постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР ╧ 715-296 от 23 июня 1960 года, утвердившего планы ОКБ-1 на семилетку, работы получили новый толчок. Королев, прекрасно понимая недостаточную квалификацию своих сотрудников в вопросах использования ядерной энергии, оставил за ними теоретическую часть работ и конструкторскую компоновку, а работы по созданию самого реактора передал в ЦНИИ-58 (главный конструктор Василий Гаврилович Грабин), который в те годы занимался созданием экспериментальных реакторов на быстрых нейтронах. Электростатические двигатели, правда, без ядерного источника энергии, испытывались в середине 60-х годов на советских межпланетных станциях, но широкого применения не нашли.

Коль речь зашла о ядерных ракетных двигателях, хочу коснуться вопроса о дальнейших работах в этом направлении. После первоначальных проработок в 60-е годы, которые, увы, не нашли практического применения, работы продолжались и в последующем. Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР, принятое 8 июня 1971 года, предусматривало создание ракетной ступени 11Б97, которую предполагалось оснастить ядерным ракетным двигателем. Работы вел коллектив сотрудников ЦКБЭ, как с 1966 года стало именоваться ОКБ-1, во главе все с тем же Михаилом Васильевичем Мельниковым.

Дальнейший импульс работам был придан постановлением ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 15 июня 1976 года, предусматривавшее дальнейшие работы по созданию ступени 11Б97.

Трудности, вставшие перед создателями принципиально нового носителя, были огромны. Требовалось создание новых материалов, разработка новых технологий, новых производственных процессов, и еще много чего нового, не виданного доселе. Кроме того, требовалось создание новых испытательных средств, с помощью которых можно было бы испытать разработки в земных условиях.

К 1982 году большинство технических проблем были решены и удалось создать прототип ядерного двигателя, который можно было использовать на ракетных ступенях. Об эффективности разработки говорить трудно, так как, несмотря на неплохие результаты наземных испытаний, основным критерием правильности и применимости выбранной схеме могла стать только реальная эксплуатация на космических носителях. А вот до этого дело как раз и не дошло.

Начиная с 1978 года в НПО ⌠Энергия■ всерьез рассматривалась возможность применения ядерных двигателей в ракетно-космической системе ⌠Энергия■ √ ⌠Буран■. По заданию Министерства обороны СССР начались подготовительные работы по созданию разгонного блока ⌠Геркулес■, который позволил бы выводить на геостационарную орбиту полезную нагрузку весом до 100 тонн. ⌠Геркулес■ должен был эксплуатироваться в течение 3-5 лет и все это время находиться на околоземной орбите, без возвращения на Землю.

Закрытие в начале 90-х годов работ по ⌠Энергии■ похоронило надежды и на ⌠Геркулес■, хотя и рассматривалась возможность его использования для организации марсианской пилотируемой экспедиции.

Но вернемся к проектам, которые разрабатывали группы Максимова и Феоктистова.

Обе разработки, учитывая их длительность и необходимость огромных запасов продуктов питания и кислорода для экипажа, предусматривали использование системы жизнеобеспечения экипажа с замкнутым циклом. Создать систему, полностью повторяющую кругооборот веществ в природе, в замкнутом пространстве трудно, но по таким составляющим, как кислород и вода, вполне возможно. Для этого на борту корабля предполагалось разместить оранжереи с растениями.

Прототип замкнутой системы жизнеобеспечения даже прошел испытания в земных условиях. В середине 60-х годов трое испытателей - Г.Мановцев, В.Улыбышев и А.Божко - в течение года (с 5 марта 1967 года по 5 марта 1968 года) находились в изолированном помещении, имитируя межпланетный перелет. Американцы в начале 70-х годов проводили аналогичный эксперимент, но его длительность составила всего 90 дней.

Результатом этого ⌠земного■ межпланетного полета стал вывод о возможности человека длительное время жить и работать в условиях космоса. Длительные полеты космонавтов на борту орбитального комплекса ⌠Мир■ позднее подтвердили правильность этих выводов.

Но, первые планы экспедиции на Марс так и не нашли своего воплощения.

Причин тому несколько. Во-первых, в 60-е годы мы оказались втянутыми в лунную гонку и все силы и средства уходили в сторону нашей небесной соседки. Во-вторых, носителя, способного обеспечить полет к Марсу, даже в начале 70-х годов еще не было и не предвиделось. В-третьих, огромные деньги уходили на гонку вооружений, а на реализацию, пусть и престижных, но не жизненонеобходимых проектов ресурсы было найти чрезвычайно трудно.

О межпланетных перелетах вновь заговорили после того, как лунная гонка была проиграна. Чтобы восстановить потерянный престиж, в Советском Союзе серьезно рассматривали возможность затеять марсианскую гонку. Именно тогда и родился проект ⌠Аэлита■, за основу которого брались разработки группы Феоктистова. Он же занялся составлением нового аванпроекта марсианской экспедиции. К тому времени стало ясно, что в качестве носителя обязательно должна была использоваться ракета класса ⌠Н-1■. И хотя шансы на создание этого носителя были призрачны (слишком мало было у этой работы сторонников и слишком много сильных противников), именно на нее ориентировались проектанты.

Основные параметры экспедиции предполагались следующими: продолжительность полета - 630 дней; пребывание на орбите спутника Марса - 30 дней; пребывание на Марсе посадочного модуля с космонавтами - 5 дней. Сам корабль предполагалось создать из двух блоков на земной орбите. Вес его оценивался приблизительно в 150 тонн (полезная нагрузка двух ракет ⌠Н-1■). Первый блок включал в себя орбитальный комплекс и посадочный модуль, а второй - двигательный отсек.

Самым интересным в этом проекте была схема полета. Предполагалось, что после вывода на околоземную орбиту двух беспилотных блоков будет осуществлена их автоматическая стыковка, а затем начнется медленный разгон ⌠связки■ по постепенно раскручивающейся спирали. Когда корабль покинет зону радиационных поясов Земли, к нему должен был отправиться экипаж. Его доставка предполагалась на аппарате, разрабытывавшемся в рамках лунной программы.

Вариант ⌠Аэлита■ оказался наиболее продвинутым в плане технической проработки. Если рассмотреть его с позиций нынешнего дня, то можно сказать, что у него был шанс на успех. Естественно, это был бы крайне рискованный проект, но, повторяю, шанс на успех он имел. Это доказывает хотя бы тот факт, что многие идеи проекта нашли и находят свое воплощение в последующих проработках марсианского проекта.

Реализовать проект ⌠Аэлита■ не удалось. Он оказался похороненным вместе с нашими лунными планами. В 1974 году были прекращены работы по носителю ⌠Н-1■, а вместе с ними автоматически прекратились работы по освоению человеком планет. К чему строить планы, если реализовать их все равно невозможно.

Рассказывая о тех, уже далеких годах, надо упомянуть и о проекте марсианской экспедиции, который прорабатывался в 60-е годы в ОКБ-52 у Владимира Николаевича Челомея. Схема полета отличалась от схем ОКБ-1 не принципиально. Отличие было только в носителе, который планировалось использовать. К тому времени уже начал летать мощный носитель ⌠УР-500■ (⌠Протон■). Челомей предполагал нарастить этот носитель дополнительными ступенями, увеличить его мощность и грузоподъемность, и использовать для межпланетных перелетов. В варианте для лунной экспедиции носитель наращивался дополнительной ступенью с обычными двигателями на химическом топливе (⌠УР-700■), а для полета к Марсу ступень оснащалась ядерным двигателем (⌠УР-900■). В варианте ⌠УР-900■ грузоподъемность ракеты составляла 750-800 тонн (!) на низкую околоземную работу. Правда, это были самые оптимистичные прогнозы. Более реальной проектанты считали грузоподъемность 480-520 тонн, что тоже было совсем немало.

Техническое задание на челомеевский проект предусматривало сборку на околоземной орбите корабля весом около 1500 тонн, для чего потребовалось бы не более трех пусков челомеевских ракет-носителей.

Но и этому проекту не суждено было стать явью.

Ну не везло нам не только с пилотируемыми полетами на Марс, но и вообще с исследованиями Красной планеты. За период с 10 октября 1960 года до 16 ноября 1996 года в нашей стране были осуществлены пуски 17 автоматических межпланетных станций в сторону Марса. Четыре пуска закончились авариями ракет-носителей. Еще в трех случаях станции успешно вышли на околоземную орбиту, но не срабатывание последней ступени носителя не позволили им отправиться к Марсу и они вскоре сгорали в плотных слоях земной атмосферы. Межпланетные перелеты смогли совершить 10 аппаратов, но свои основные задачи смогли выполнить только три. Нетрудно подсчитать, что эффективность освоения Красной планеты составила всего лишь 17 %.

Правда и американцы не могут похвастаться ошеломляющими успехами в исследованиях Марса. Чего стоит гибель двух станций в 1999 году, сломавшая практически все долгосрочные планы американского аэрокосмического ведомства.

Но не будем о грустном и вернемся к более интересным вещам. О полете на Марс в Советском Союзе вновь заговорили в середине 80-х годов. На подходе был носитель ⌠Энергия■, позволявший выводить в космос крупногабаритные грузы, и вновь стали поговаривать о возможности отправки космонавтов на Луну и на Марс.

В 1986 году в НПО ⌠Энергия■ был разработан аванпроект новой марсианской экспедиции. Он был наиболее конкретен из всех существовавших ранее и предусматривал использование тех технических достижений, которые были сделаны на тот момент. В основном это были наработки проекта ⌠Аэлита■. Основное отличие состояло в том, что на борту корабля предполагалось установить не один ядерный реактор, а два, что повышало надежность системы и гарантировало бы возвращение экипажа на Землю в случае непредвиденных ситуаций.

Следующий проект, также созданный специалистами НПО ⌠Энергия■, датируется 1989 годом. В новой разработке предполагалось использовать вместо ядерного двигателя солнечные батареи, технология которых была апробирована на орбитальных станциях ⌠Салют-7■ и ⌠Мир■. Размеры кабины корабля соответствовали проекту ⌠Аэлита■, но использование солнечных батарей позволяло вдвое увеличить массу самого корабля.

Для сборки корабля на околоземной орбите предполагалось осуществить пять пусков ракетно-космической системы ⌠Энергия■. Состав экипажа √ 4 человека. На поверхность высаживаются двое. Срок их пребывания на Красной планете √ 7 дней.

Проект предполагалось реализовать в три этапа. На первом этапе на околоземной орбите с помощью грузовых транспортных кораблей типа ⌠Прогресс■ собирался бы марсианский модуль, на котором проверялись бы солнечные батареи, ионный двигатель, другие системы корабля, а затем он отправлялся бы на свидание с Красной планетой. К Марсу бы прибыл корабль весом 1,3 тонны. На ареоцентрической орбите он должен был пробыть два года. Рассматривалась возможность возвращения части научного оборудования на Землю. После выхода на околоземную орбиту корабль можно было бы вновь нарастить до 5,5 тонн, заправить его топливом и вновь отправить к Марсу.

На втором этапе к Марсу предполагалось отправить два беспилотных аппарата со спускаемыми аппаратами и возможно с вездеходами.

На третьем этапе должен был состояться пилотируемый полет. Полная масса корабля в пилотируемом варианте составила бы 350 тонн.

В предложенном варианте полет на Марс должен был состояться в 2003 году. Но тут грянула ⌠перестройка■, и разговоры о межпланетных полетах сами собой сошли на нет.

Начавшееся в 90-е годы международное сотрудничество позволило вновь заговорить о марсианской экспедиции. В начале 90-х годов всерьез рассматривался проект с громким названием ⌠На Марс √ вместе■, в котором предполагалось участие США, России, Японии и стран Западной Европы. Даже назывался срок экспедиции - 2017 год, правда, американцы предлагали июль 2019 года, чтобы таким образом отметить 50-летие высадки человека на Луне. Но дальше разговоров дело не пошло. А потом международная кооперация увязла в трениях по созданию Международной космической станции и всем стало не до полета на Красную планету, ни вместе, ни порознь.

Планы полета человека на Марс периодически обсуждаются и в последние годы. Насколько они реальны, покажет, конечно же, будущее. Если будет позволено высказать личное мнение, то я не верю, что земляне высадятся на Марс ранее чем в 2030 году. Сейчас, когда коммерциализация космоса достигла каких-то нереальных размеров, говорить о возможности осуществления миссии на Марс можно только с изрядной долей осторожности. Пока человек будет осваивать космос только ради получения прибыли, мы так и будем толкаться в окрестностях Земли. Лишь когда проникновение в глубины Вселенной станет насущной потребностью человека, тогда и только тогда начнется бурное освоение просторов Солнечной системы. А до этого момента мы так и будем строить радужные планы и мечтать без надежды на осуществление дерзновенных проектов покорения Космоса.

Copyright ╘ 2001 Александр ЖЕЛЕЗНЯКОВ.

 



Проголосуйте
за это произведение

Что говорят об этом в Дискуссионном клубе?
244555  2002-05-25 18:13:45
!!!!!!
- вот это да!!!

Русский переплет

Copyright (c) "Русский переплет"

Rambler's Top100