О ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ В КАЧЕСТВЕ ЛУННОЙ ОРБИТАЛЬНОЙ СТАНЦИИ ПОСЛЕ 2020 Г.

О ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕЖДУНАРОДНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ В КАЧЕСТВЕ ЛУННОЙ ОРБИТАЛЬНОЙ СТАНЦИИ ПОСЛЕ 2020 Г.

© О.А.Сапрыкин, В.Н.Боровенко, В.П.Лебеденко, А.Г.Успенский
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2013 г.

Идея данной работы — использование в будущем Международной космической станции (МКС) в качестве лунной орбитальной станции или «лунного отеля», принадлежит доценту Самарского государственного аэрокосмического университета Е.А. Антонову. Активное использование МКС предполагается завершить в 2020 г., поэтому рассмотрение её возможного дальнейшего эффективного использования является актуальным. Проведён комплексный анализ возможности и целесообразности перевода МКС или её части на окололунную орбиту, состав модулей станции и их ресурсные возможности. Выполнен баллистический расчёт вывода МКС на орбиту искусственного спутника Луны (ОИСЛ) на основе жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) с разными типами топлива. Схема вывода на ОИСЛ —двухимпульсная. Первый импульс отлётный, второй — для формирования круговой ОИСЛ.

Показано, что даже с применением водородных ЖРД перевод МКС массой 400 т на ОИСЛ представляется очень сложной задачей. Получена сравнительная оценка энергетических затрат транспортировки МКС на ЖРД с орбиты искусственного спутника Земли (ОИСЗ) 400 км на ОИСЛ 100 км для масс полезной нагрузки 400, 200, 100 и 50 тонн.

Проведена сравнительная оценка вывода по эффективности тяжёлых масс полезных грузов (ПГ) со схемой вывода корабля Apollo-Saturn-5 на окололунную орбиту с опорной орбиты 200 км. Оценка схем транспортировки больших ПГ с ОИСЗ на ОИСЛ на ЖРД показывает, что целесообразно проектировать доставку таких ПГ с помощью двигательных установок на тепловых ядерных ракетных двигателях (ЯРД) или на ядерно-электрических ракетных двигателях (ЯЭРД) с длительным временем доставки.

Представлен расчёт доставки больших ПГ на окололунную орбиту с помощью ядерно-электрической ракетной двигательной установки на основе двигателя с анодным слоем. Показано, что выведение ПГ большой массы на ОИСЛ или орбиту Марса с применением химических топлив неэффективно. Применение двигательных установок с большим удельным импульсом на основе ЯРД или ЯЭРД позволяет выполнить эту задачу.