ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ДОСТАВКИ ПИЛОТИРУЕМОЙ ЭКСПЕДИЦИИ НА ПОВЕРХНОСТЬ МАРСА ПО СХЕМЕ «3 Х 2»

© А.Н.Бабкин, О.С.Цыганков
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и проблемы космического производства"
2008 г.

История космонавтики содержит достаточно страниц, посвящённых Марсу, схемам полёта к нему и проектам марсианских кораблей.

Принято считать, что полёт на Марс технически осуществим в настоящее время, но уровень рисков, которые существующая наука и техника пока исключить или снизить не в состоянии (при разумных затратах), является неприемлемым.

Рассматривая этапы полёта к Марсу, можно отметить, что возможность выполнения некоторых из них подтверждается имеющимся успешным опытом, а именно:

– выведение на орбиту искусственного спутника Земли элементов марсианского поезда (комплекса) и их стыковка на орбите — подтверждены огромным опытом;

– перелёт по трассе Земля—Марс и переход на орбиту искусственного спутника Марса (ОИСМ) — подтверждены полётами автоматических межпланетных станций;

– посадка на Марс — подтверждена опытом посадки нескольких спускаемых аппаратов автоматических межпланетных станций.

Можно констатировать, что нет опыта взлёта с Марса и внекорабельной деятельности (ВКД) на его поверхности: взлёт с Земли не может служить аналогом вследствие его несравнимой технической оснащённости; взлёт с Луны — также, ввиду облегчённых щадящих гравитационных и атмосферных условий.

Таким образом, выявлены наименее разработанные, а, следовательно, сопряжённые с наибольшим риском, участки экспедиции на Марс: взлёт с Марса до орбиты ОИСМ и ВКД на поверхности планеты.

Все рассмотренные на сегодняшний день проекты содержат аппараты для посадки и взлёта экипажа в едином комплексе. Следовательно, возможно повреждение посадочных устройств, например, при отклонении (более допустимого угла) от вертикали. Нет необходимости указывать на возможность повреждения самого взлётного аппарата, т. е. взлёт нерезервирован. Кроме того, сложность конструкции, систем, отработки такого комплекса являются чрезвычайно высокими, трудоёмкими, дорогостоящими.

Разделение основных функций, возложенных на планетарные средства высадки экспедиции (доставка экипажа на поверхность Марса на посадочном аппарате, проживание в нем, проведение выходов из его шлюзовой камеры и старт на автономном возвращаемом аппарате), поможет существенно увеличить объем отработки элементов комплекса (в автоматическом режиме) в реальных условиях Марса, что признано обязательным и самым сложным этапом отработки.

Минимизация веса и габаритов взлетного аппарата делает его более надежным, и позволит иметь в составе каждой экспедиции два подобных аппарата с безшлюзовым входом (в докладе приводится расчет массовой сводки). Это возможно только при условии создания специального скафандра и предварительной отработки комплекса мер для подготовки экипажа к перемещению по поверхности планеты (ВКД — как средство, позволяющее упростить посадочный комплекс). Тогда вероятность неточной посадки посадочного аппарата в район расположения взлетного аппарата может компенсироваться качеством ВКД и полнотой учета влияния ряда негативных факторов, характеризующих такую экспедицию, а также разработкой средств по их нейтрализации. Такие средства как фармрецептура болезни движения, пережимное средство «Браслет» и т. д. созданы для сохранения работоспособности экипажа после приземления и успешно применяются в настоящее время.

Предлагаемая схема «3 х 2» означает, что из трех автономных аппаратов, вместо одного комплексного, два используются по штатному варианту обеспечения экспедиции. После возвращения экипажа с поверхности планеты резервный взлетный аппарат (№ 2) осуществляет посадку в район работы следующей экспедиции, где и находится в режиме ожидания. Этот подход позволит дублировать средство возвращения на орбиту ОИСМ и создать на поверхности планеты дополнительный резерв ресурсов и, как следствие, повысить безопасность экипажа. В противном случае возникнет необходимость резервировать весь единый комплекс, что потребует больших затрат по отработке и по массе конструкции.