КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ «ФОБОС-МАРС»

© А.В.Багров, В.А.Леонов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Симпозиум
2013 г.

Предстоящий полет людей к Марсу — проект, который потребует использования самых современных технологий, которыми обладает человечество. Однако, если ориентироваться только на технологии, экспедиция будет не только очень дорогой, но и очень рискованной. О решении сложных проблем позаботилась сама природа: у нашей планеты есть спутник — Луна, который обладает очень полезными для космического будущего свойствами. Луна имеет массу, всего в 81 раз меньше земной, находится почти на круговой орбите и всегда обращена к Земле одной стороной. Эти свойства позволили нам предложить соединить Луну и ее спутник «космическим лифтом». С использованием лунного лифта в космос можно будет вывести и отправить к Марсу любое необходимое количество грузов. Для обеспечения безопасности пилотируемых миссий к Марсу на его орбиту могут быть доставлены запасы топлива, воды, кислорода и аварийно-спасательная техника. Все это позволит гарантировать благополучное проведение пилотируемых полетов на Марс.

В то же время появляется еще одна возможность — возвращение грузов с Марса посредством космического лифта, соединяющего Марс и его спутник Фобос. Этот спутник в 5,6 миллионов раз меньше Луны по массе, но находится тоже почти на круговой орбите радиусом 9400 км, имеющей наклон всего 1º к плоскости марсианского экватора, и всегда обращен к Марсу одной стороной. Орбитальная скорость Фобоса равна 2,14 км/с. Если из середины обращенной к Марсу стороны Фобоса опустить трос к поверхности Марса, то скорость нижней части троса относительно марсианского экватора составит почти 2 км/с. Достичь такой скорости неизмеримо легче, чем первой космической, которая на Марсе составляет 5 км/с. Кроме того, для достижения полетной скорости к Земле можно будет воспользоваться такой же лифтовой системой, как и в случае лунного лифта. Хотя масса Фобоса значительно меньше лунной, она все же достаточно велика, чтобы осуществить несколько тысяч транспортных операций прежде, чем возникнет необходимость в восстановлении изменившейся орбиты этого спутника.

Возможно марсианскую версию космического лифта окажется удобнее реализовать на другом спутнике Марса — Деймосе, масса которого в 7 раз меньше, чем у Фобоса, а орбита имеет совсем ничтожный эксцентриситет. Скорость орбитального движения Деймоса — чуть больше 1 км/с. У поверхности Марса скорость лифтового троса окажется почти такой же, но она будет в 5 раз меньше первой космической. Правда, из-за малой массы Деймоса его орбита будет сильнее изменяться в результате транспортных операций и чаще требовать коррекции.

Крайне благоприятные расположения Луны около Земли и Фобоса с Деймосом возле Марса открывают заманчивые перспективы перелетов между Землей и Марсом с минимальным использованием традиционных реактивных двигателей. Они заслуживают того, чтобы разработать технику тросовых космических подъемников в самые короткие сроки. Широкое применение лунного космического лифта, во всяком случае, позволит обеспечить доставку больших масс с Земли в околоземное пространство и создать там необходимый запас материалов для подготовки пилотируемой экспедиции к Марсу и обеспечения ее безопасности для космонавтов.