Максим Калашников - Крещение огнем. Борьба исполинов
Таков проект марсианской экспедиции, предложенный группой разработчиков во главе с Константином Феоктистовым в 1960 г.
СССР тогда рвался к Красной планете. СССР должен был первым ее достичь! Партия и правительство поставили задачу: 8 июня 1971 г. должна стартовать марсианская советская миссия. Совместное постановление ЦК КПСС и Совмина СССР № 715–296 вышло в свет 23 июня 1960 г. Назначенный срок не случаен: именно в этот момент Марс и Земля сближались достаточно, чтобы осуществить старт. Вернуться домой после трехгодичной экспедиции первопроходцы должны были 10 июня 1974-го.
Параллельно с коллективом Феоктистова разработкой своего плана космической миссии занималась группа под руководством человека, который вместе с другими создавал и первый искусственный спутник Земли, — Глеба Максимова — сына левого эсера, просидевшего в сталинских лагерях с тридцатых годов и до самой хрущевской «оттепели». Но сколько бы нам ни плели о том, что детям «врагов народа» путь в жизни был закрыт, Глеб Юрьевич закончил МАИ и с 1949 г. трудился в 4-м ЦНИИ Минобороны СССР, бок о бок с великим Тихомировым, рассчитывая траектории для ударов советских баллистических ракет по целям в странах НАТО. А потом Максимов перешел работать в ОКБ-1, к самому Сергею Павловичу Королеву. (Искандер Кузеев. Первая марсианская. — «Огонек», 16–22 октября 2006 г.)
Проект группы Глеба Максимова получил название «ТМК» — тяжелый марсианский корабль. Для вывода на орбиту 75-тонной махины предназначалась сверхмощная перспективная ракета Н-1. С помощью этих гигантов на орбиту выводились ТМК и ракетный блок, предназначенный для разгона тяжелого экспедиционного аппарата с тремя космонавтами на борту, летящими к Марсу. Энергию для ТМК обеспечивал компактный атомный реактор. Пищу и кислород для экипажа производила оригинальная оранжерея с водорослью хлореллой. Корабль в полете вращался вокруг своей оси, обеспечивая экипажу искусственную силу тяжести.
Конечно, первоначальные проекты Максимова и Феоктистова были слишком смелыми и грандиозными. Затем они разработают более легкие проекты. Максимовцы — «МАВР» (полет к Марсу с попутным облетом Венеры). Феоктистовцы — план «Аэлита». Читатель постарше может помнить книгу «Год в звездолете», выходившую в серии «Эврика». Она о том, как три советских исследователя, отрабатывая замкнутые системы жизнеобеспечения, с 5 марта 1967 по 5 марта 1968 г. провели в имитаторе космического корабля.
После того как американский экипаж из трех человек в 1968 г. первым облетел Луну, в Москве подумали: а ведь на Луне первыми высадиться не удастся. Поэтому нужно лететь на Марс.
28 мая 1969 г. В. П. Мишин, возглавивший Центральное конструкторское бюро экспериментального машиностроения (ЦКБЭМ) после смерти Королева, подписал аванпроект ракетно-космической системы Н-1М, где рассматривались пути модернизации базового носителя ради существенного расширения его возможностей, а также проекты создания новых кораблей для полетов к Луне и планетам Солнечной системы. Удачным был признан проект марсианского экспедиционного комплекса (МЭК), подготовленный группой К. П. Феоктистова. Итак, планировалось, что шестиместный корабль одолеет путь к Красной звезде и обратно за 630 суток. Еще тридцать дней он проведет на околомарсианской орбите. А посадочный модуль с тремя космонавтами пробудет на планете 5 суток. МЭК состоял из межпланетного орбитального корабля массой в 60 т, посадочного модуля в 50 тонн и возвращаемого на Землю аппарата в 8, 6 т. На МЭК использовался бортовой атомный реактор, электрореактивные и вспомогательные жидкостно-реактивные двигатели.
Двухсотметровый «карандаш» МЭК предполагалось построить в космосе — путем стыковки на орбите Земли двух беспилотных блоков массой по 150 тонн, выводимых в космос носителями Н-1М. Общая длина корабля достигала 128 метров! Первый блок — марсианский орбитальный комплекс (МОК) и марсианский посадочный комплекс (МПК). Второй — комплекс из ядерной силовой установки и электрореактивных двигателей (ЭРД). После стыковки блоков под действием тяги ЭРД, которые в качестве рабочего тела использовал расплавленный литий или цезий, начинался длительный разгон корабля по постепенно раскручивающейся спирали. После выхода МЭК из радиационных поясов Земли следовало осуществить доставку на МЭК экипажа, используя для этого «лунные» корабли типа 7К-Л1, оснащенные средствами сближения и стыковки на высокой околоземной орбите. Запускать их на траекторию полета планировалось при помощи ракеты-носителя «Протон» с разгонным блоком «Д».
«Двигательный» блок состоял из двух «запараллеленных» реакторов большой мощности, расположенных в корме комплекса. Далее, если смотреть с кормы МЭК, следовал телескопический раздвижной двухсекционный радиатор-излучатель энергоустановки, в передней части которого монтировали агрегат для стыковки с другим блоком, включающим в себя МОК и МПК — орбитальный и посадочный комплексы. Здесь же располагался теневой экран для тепловой защиты обитаемых отсеков комплекса. За ними — возвращаемый аппарат МОК, который должен был входить в атмосферу Земли со скоростью, превышающей вторую космическую. Нашими конструкторами рассматривались три варианта аппарата. Во-первых, хорошо известная вам по документальным фильмам о советской космонавтике типичная «союзовская» «фара» увеличенного размера (диаметр 4, 35, высота 3, 15 м). Во-вторых, «чечевица» диаметром 6 м. Наконец, клиновидное аэродинамическое тело. Далее шли отсеки орбитального комплекса МОК. Они имели вертикальное построение в семь этажей: отсеки приборно-агрегатный, рабочий, лабораторный, биотехнический, жилой, салон и отсек двигателей ориентации.
Предполагалось, что после окончания активного участка полета, разгона «Земля — Марс», ЭРД выключаются, энергетическая установка переходит в режим холостого хода и комплекс на протяжении полутора сотен суток совершает пассивный полет. Затем начинается второй, активный участок полета к Марсу — торможение перед входом в сферу действия Красной планеты (61 день) и полет по скручивающейся спирали для выхода на околомарсианскую орбиту (24 дня). Во время месячного околомарсианского «верчения» от комплекса отделялся посадочный модуль с тремя пилотами — и на поверхности Марса поднимался красный советский флаг.
После пятисуточных исследований на Красной планете на орбиту стартовала взлетная часть МПК, стыковавшаяся с межпланетно-орбитальным кораблем. Двигатели МОК включались на режим разгона, который длился 17 суток в сфере действия Марса и еще 66 — вне его пределов. После долгого пассивного участка, когда траектория комплекса проходила на максимально близком расстоянии от Солнца (между Венерой и Меркурием), начинался семнадцатисуточный активный участок возврата. Фактически это была коррекция траектории ради уменьшения длительности полета — увеличением скорости. Далее снова шел пассивный участок. А за трое суток до подлета к Земле ядерно-электрореактивная установка включалась вновь, уменьшая скорость комплекса. При входе в сферу действия Земли от МЭК отделялся спускаемый аппарат, а сам корабль переводился на пролетную траекторию.
В том же аванпроекте Н-1М рассматривали и вариант межпланетного экспедиционного комплекса с использованием ядерных ракетных двигателей (ЯРД) РО-31, разрабатываемых в тот момент в КБ химавтоматики. Этот двигатель, работающий на водороде, при тяге в 40 т имел удельный импульс в 910 секунд. В этом случае МЭК, имеющий форму карандаша длиной около 200 метров, помимо марсианского орбитального и посадочного кораблей, состоял бы из трех ступеней, каждая из которых была оснащена ЯРД. На первой ступени стояло шесть ЯРД, на второй — два и на третьей — один ядерный двигатель РО-31. Для сборки комплекса на орбите требовался запуск пяти тяжелых ракет-носителей Н-2. Общая продолжительность экспедиции составила бы около тысячи суток.
Тогда же, потеряв надежду участвовать в лунной гонке, другой знаменитый генконструктор, Владимир Челомей, решил стать первым на Марсе. В соответствии с приказом министра общего машиностроения С. А. Афанасьева от 30 июня 1969 года в рамках темы «Аэлита» началась разработка проекта ракеты-носителя УР-700М и марсианского корабля МК-700.
Предварительные проработки показали, что масса марсианского экспедиционного комплекса на орбите Земли должна составлять по меньшей мере 900-1000 тонн, а еще лучше 1200–1400 тонн. Использование ракеты УР-700 затянет время сборки, поскольку потребуется десять запусков такой огромной ракеты. Поэтому челомеевцы рассмотрели несколько вариантов гигантских ракетносителей. При этом Владимир Челомей использовал тот же модульный принцип, что и на УР-700. На УР-700М (она же УР-900) грузоподъемностью 240 тонн первые две ступени образовывали связку уже не из 9, а из 15 блоков, на каждом из которых должен был стоять двигатель РД-270 тягой 640 тонн разработки КБ «Энергомаш» под руководством В. П. Глушко. Однако все 29 попыток запуска двигателя при огневых испытаниях закончились взрывом. Оставшийся экземпляр этого двигателя по сей день хранится в музее «Энергомаша». На четвертой ступени предполагалось использовать ядерный ракетный двигатель РД-0410.
