Новости Космонавтики - Журнал

Архив номеров


Содержание номера


ГЛАВНОЕ

Напоминание о будущем

ПИЛОТИРУЕМЫЕ ПОЛЕТЫ

«Прогресс М-18М»: оборудование для изучения «космической погоды»

Полет экипажа МКС-34. Февраль 2013 года

ПИЛОТИРУЕМАЯ ТЕХНИКА

Старт экипажа к Марсу состоится 5 января 2018 года

КОСМОНАВТЫ. АСТРОНАВТЫ. ЭКИПАЖИ

О космонавтах и астронавтах

ЗАПУСКИ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

«Зенит» подвел «Морской старт»

Globalstar: последние из второго поколения

Азербайджан вышел в космос. В полете – Amazonas 3 и AzerSpace 1/AfricaSat 1a

Продолжая давно начатое. Landsat 8 на орбите

Семеро малых

ГЕРОИ КОСМОСА РАССКАЗЫВАЮТ...

Александр Павлович Александров

ПРЕДПРИЯТИЯ. ОРГАНИЗАЦИИ

Испытательная база НПОмаш в новых условиях

Вперед, на Марс!

СКОЛКОВО  –  КОСМОНАВТИКЕ

Андроиды для освоения космоса

МЕЖПЛАНЕТНЫЕ СТАНЦИИ

Курс на Юпитер. Космическая одиссея 2030 года

Deep Impact наблюдает «российскую» комету

ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЗЕМЛИ

Космические кубики студентов и школьников, или Как NASA готовит смену

BLITS поврежден космическим мусором?

Потеря Glory: аварийная комиссия не нашла основной причины

СОВЕЩАНИЯ. КОНФЕРЕНЦИИ. ВЫСТАВКИ

День лунохода

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ

Сорок лет на гражданской службе

«Протоновскому» управлению Байконура – полвека

Матч-реванш. 40 лет «Сервейору»

Памяти Роберта Уорда Филлипса

Старт экипажа к Марсу состоится 5 января 2018 года

Автор: Черный И.

27 февраля на пресс-конференции фонда Inspiration Mars Foundation был объявлен смелый план по отправке частной пилотируемой экспедиции в облет Марса в 2018 г.

Душа проекта – миллионер, филантроп и мечтатель Деннис Тито (Dennis Anthony Tito). Первый космический турист2 учредил фонд и намерен вложить в его начальную деятельность круглую сумму (100 млн $). Пока предприниматель спонсирует проект в одиночку, хотя и надеется привлечь внешние финансовые ресурсы. Инженерные работы по «критически важным пунктам» начались уже в январе.

Ключевые фигуры фонда: Тейбер МакКаллум (Taber MacCallum) – технический директор проекта, Джонатан Кларк (Jonathan Clark) – главный врач, Джейн Пойнтер (Jane Poynter) отвечает за подбор экипажа и разработку системы обеспечения жизнедеятельности (СОЖ), Джозеф Ротенберг (Joseph H. Rothenberg) – председатель консультативного и наблюдательного совета. В качестве слогана выбрана многозначительная фраза «Теперь пора» [1].

Между прочим, Тито, которому уже 72 года, имеет степень магистра в области машиностроения и в молодости работал в Лаборатории реактивного движения JPL, рассчитывая траектории облета Марса и Венеры для автоматических зондов Mariner. Позднее ушел в бизнес, занялся инвестициями и заработал миллионы. Сам лететь к Марсу он не собирается: что поделаешь – возраст…

На «Драконе» к Марсу
Прежде чем критиковать проект либо восхищаться им, стоит рассмотреть его подробнее. Итак, целью миссии является облет Красной планеты по энергетически оптимальной траектории, во время наиболее благоприятного  противостояния Земли и Марса, с минимальным расходом рабочего тела (только на коррекции орбиты).

Еще до февральской пресс-конференции интересующиеся представители космической отрасли и журналисты смогли ознакомиться с техническими параметрами проекта, получив доступ к отчету «Технико-экономический анализ пилотируемой марсианской миссии 2018 г. по траектории свободного возвращения» [2], подписанному дюжиной авторов. Материал, представленный широкой публике в трудах американского Института инженеров по электротехнике и электронике IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) за март текущего года, содержит подробное обоснование возможности выполнения пилотируемого облета Марса общей продолжительностью 501 день во время стартового окна 2018 г.

В рамках проекта старт с Земли предполагается осуществить на ракете тяжелого класса типа Falcon Heavy (НК № 6, 2011, с. 48-49), способной доставить на низкую околоземную орбиту полезный груз до 53 т. По прикидкам разработчиков, этот носитель может вывести 14 т на отлетную траекторию к Марсу. В качестве основы пилотируемого комплекса рассматривается модифицированный корабль Dragon компании SpaceX начальной массой более 10 т, из которых примерно 4.2 т приходятся на конструкцию, а 6 т – на полезную нагрузку. Кроме командного (возвращаемый аппарат) и сервисного (приборно-агрегатный отсек) модулей, в состав комплекса планируется включить надувной жилой модуль фирмы Bigelow Aerospace.

Модификация корабля в основном сводится к усилению тепловой защиты возвращаемого аппарата. Фонд уже подписал соглашение с Исследовательским центром имени Эймса (NASA) в Калифорнии о разработке экрана, способного выдержать огневое воздействие при входе в земную атмосферу со скоростью 14.2 км/с. «Вдохновение Марса» планирует заплатить агентству за доступ к ноу-хау в области систем теплозащиты [3, 4]. Об этом объявил глава фонда Тейбер МакКаллум.

Описанная конфигурация межпланетного комплекса – не единственная. В зависимости от мощности носителя и доступности кораблей в список разработчиков могут быть включены не только SpaceX с кораблем Dragon, но и Boeing с капсулой CST-100 и, возможно, Lockheed Martin с кораблем Orion. А вместо надувных жилищ Bigelow можно будет использовать модули итальянского производства типа тех, что найдут применение в автоматическом грузовике Cygnus.

Расчет перелета выполнялся численным интегрированием уравнений движения. Предложена траектория, требующая лишь незначительных коррекций в полете. Правда, если она по какой-либо причине хоть немного отклонится от расчетной, есть вероятность, что корабль врежется в Марс или промахнется мимо Земли на обратном пути, обрекая экипаж на еще один, но уже смертельный виток вокруг Солнца.

В соответствии с расчетом старт запланирован на 5 января 2018 г.3 При отлетной скорости 14.18 км/с (относительно Земли) перелет до Марса займет 227 дней. Примерно 10 часов будет непосредственно изучаться Красная планета, когда межпланетный корабль будет находиться в районе перицентра траектории. Высота последнего будет очень мала, примерно 160 км, то есть аппарат фактически «чиркнет» атмосферу Марса на скорости около 7.27 км/с. По баллистическим условиям пролет на минимальном расстоянии будет совершен над теневой стороной планеты.

Затем начнется долгая дорога домой. Она займет уже более 274 дней. 21 марта 2019 г. корабль войдет в атмосферу нашей планеты со скоростью более 14 км/с. С такой скоростью на Землю не возвращался пока ни один пилотируемый объект (из числа созданных руками человека).

Серьезная проблема – автономность полета. Это на МКС в случае чего можно починить сломанную систему, заменив отказавший агрегат блоком, доставленным грузовиком с Земли, и по мере необходимости снабжать экипаж кислородом, водой и продуктами. В межпланетном корабле Денниса Тито ничего этого не будет. Астронавтам придется воспользоваться сомнительными благами замкнутой СОЖ, создание которой само по себе представляет задачу огромной сложности. В зависимости от реализованных технологий, разработчики планируют «замкнуть» контур жизнеобеспечения по воде и/или кислороду. Чтобы не усложнять систему, всю пищу (ну и часть воды и кислорода для дыхания) придется взять с собой. Однако корабль сможет вместить не более 1360 кг сублимированных продуктов…

Что касается радиационной опасности, то 2018 – 2019 гг. приходятся на период, совпадающий с 11-летним минимумом солнечной активности, когда действие солнечной радиации будет экстремально низким. Это еще один довод в пользу старта именно в 2018 г. Тем не менее проблему защиты от радиации придется решать – ведь от галактических космических лучей все равно не уйти. Команда Тито подошла к вопросу нетривиально: оберегать астронавтов будут продукты… их собственной физиологии. 

Специальные резервуары с водой и пищей, покрывающие всю внутреннюю поверхность обшивки кабины, будут препятствовать пагубному влиянию излучения только на первых этапах путешествия. Постепенно эти емкости опустеют и будут заполнены… экскрементами, которые послужат не только для защиты от радиации, но и для пополнения запасов воды с помощью дегидратации. Это не самое эстетичное решение также позволит значительно упростить СОЖ и сэкономить массу и пространство для хранения провианта. Если специалисты проекта продолжат проявлять подобную изобретательность, астронавтам не придется беспокоиться о своей безопасности. А с отталкивающими моментами вторичности потребляемой воды свыклись еще космонавты станции «Мир»…

Схема полета экспедиции по проекту Inspiration Mars

Полный текст статьи читайте на страницах нашего журнала

Журнал Новости Форум Фото Статьи Книги