ФОРМИРОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ К ТРАНСПОРТНОЙ КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ДЛЯ ПОЛЕТОВ К ЛУНЕ И МАРСУ

© А.И.Кузин, С.Н.Лозин, А.А.Нестеренко, В.Г.Петухов, С.Е.Пугаченко, И.А.Соболев, Д.М.Федотов, В.Ю.Юрьев
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Проблемы ракетной и космической техники"
2007 г.

Технический облик перспективной транспортной космической системы (ТКС) в значительной степени определяется потребностями в доставке экипажа и грузов на трассах перелетов. Эти потребности, в свою очередь, определяются характеристиками обслуживаемой с помощью ТКС инфраструктуры для изучения и освоения Луны и исследования Марса. Рассмотрен сценарий развития пилотируемых космических программ от первоначальных до полномасштабных исследований и производства материалов на поверхности Луны. Определены соответствующие диапазоны массы исследовательской и производственной целевой нагрузки, потребного рабочего времени экипажа на обслуживание лунной базы и работу с целевой нагрузкой, численности экипажа, массы лунной базы и потребной электрической мощности базы. ТКС должна обеспечивать доставку с Земли на Луну модулей лунной базы в процессе ее развертывания, а также грузопоток, возрастающий от 7 до 32 т для исследовательской и 100 т для производственной программ в год. Величина обратного грузопотока с Луны на Землю составляет от 1 до 30 т в год.

В рамках диапазонов необходимой численности экипажа и указанных величин грузопотока рассмотрен ряд сценариев экспедиций и вариантов построения ТКС с использованием ракет-носителей с массой полезного груза, выводимого на низкую околоземную орбиту, изменяющейся в пределах от 25 до 175 тонн. Использование орбитальных станций (ОС) на окололунной и околомарсианской орбитах повышает безопасность полетов и расширяет возможности по хранению грузов и топлива. На борту ОС размещается также комплекс исследовательского оборудования. Стыковка кораблей с ОС на ОИСЛ и ОИСМ обеспечивает переход экипажа и перенос грузов между орбитальными и взлетно-посадочными транспортными средствами. ТКС должна обеспечивать обслуживание бортовых систем и целевой нагрузки ОС.

Определен технический облик орбитальных и взлетно-посадочных кораблей. Разработана математическая модель, позволяющая проводить анализ характеристик ТКС в зависимости от предъявляемых требований по грузопотоку.