Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2000 № 07
Поручить все эти задачи роботам? Но как показывает практика нынешних экспедиции, человек имеет над ними преимущество хотя бы уж потому, что может принимать самостоятельные решения по мере того, как появятся первые результаты исследований; он способен на ходу менять их программу, производить, если надо, ремонтные работы… Ведь большая часть исследовательских аппаратов не долетает до Марса или ломается сразу по прилету. И некому помочь.
Когда может состояться подобная экспедиция?
Это, несомненно, самый трудный вопрос. «Mars Direct» наметил ее на 2005–2007 годы. Эксперты НАСА называют как более реальную дату год 2011-й. Но оба срока кажутся маловероятными, если принять во внимание стоимость проектов и сложность технических проблем, которые еще предстоит решить. Специалисты склоняются к мнению, что скорее всего такая экспедиция может состояться где-то в 2020–2030 годах.
Но стратегические этапы проекта «Mars Direct» утверждены и приняты. А значит, события могут развиваться и так.
Исследовательский зонд пробивается через марсианскую атмосферу.
Август 2005 года
Мыс Канаверал. Идет стартовый отсчет: 3…2…1… Старт! Рев двигателей ракеты «Арес» раскалывает тишину раннего солнечного утра. Первый корабль марсианской экспедиции покидает стартовую площадку космодрома с единственной целью: подготовить прибытие человека на Марс. 45 тонн полезной нагрузки отправляются к Красной планете.
На борту нет людей, только аппарат ERV (Earth Return Vehicle, возвращаемый модуль), который позволит будущим «марсианам» вернуться на Землю.
Но в его баках вместо необходимых на обратный путь 80 тонн горючего находятся всего… 6 тонн жидкого водорода!
Проектом предусмотрено использование планетных ресурсов Марса для производства топлива на обратный путь. Из углекислого газа атмосферы и привезенного водорода можно получить метан и воду. Затем электролизом разложить ее на водород и кислород. Водород вступает в реакцию с углекислым газом, чтобы опять получить метан и воду, и все повторяется.
Увеличить же производство кислорода можно, разлагая атмосферную двуокись углерода на кислород и окись углерода, которую за ненадобностью возвратят в атмосферу.
В первое время водород придется доставлять с Земли. Но если астронавтам удастся найти геотермальные источники или достаточное количество связанной воды в почве, на Марсе будет производиться свой водород необходимый для будущей колонизации планеты. Девиз экспедиции: «Жить на планете!»
Февраль 2006 года
После шестимесячного путешествия со скоростью почти 100 000 км в час ERV наконец достигает окрестностей Марса. Аппарат тормозит в верхних слоях атмосферы с помощью щита грибовидной формы и выходит на круговую орбиту. Через несколько дней, когда будет выяснено, что в предполагаемом месте посадки нет ни облаков, ни песчаных бурь, ERV включает тормозные двигатели и начинает спуск. Происходит дополнительное торможение в атмосфере, затем раскрывается парашют, и, наконец, включаются реактивные двигатели мягкой посадки.
Шлюзовая камера посадочного модуля открывается, чтобы выпустить на поверхность планеты марсоход, управляемый с Земли по радио. Его цель: небольшой кратер в нескольких сотнях метров от места посадки. У края кратера самоходный аппарат останавливается. Выдвигается телескопическая стрела и ставит на дно кратера ядерный реактор весом 3,5 тонны. По кабелю он будет поставлять до 100 кВ электроэнергии химическому мини-заводу, который должен вырабатывать метан, кислород и воду.
Сентябрь 2006 года
Резервуары заполнены! За шесть месяцев 6 тонн жидкого водорода, привезенные с Земли, переработаны в 94 тонны топлива (метан+кислород) — 84 тонны для ERV и 12 тонн для марсоходов — и в 9 тонн воды! Хьюстон принимает решение перейти к следующей фазе: небольшие радиоуправляемые тележки покидают посадочную капсулу и отправляются на видеосъемку окрестностей и получение сейсмических характеристик местности. Цель экспедиций — подбор ровного места для посадки астронавтов.
Сентябрь 2007 года
«Арес-2» доставляет на орбиту Марса второй, резервный, корабль, который будет служить «спасательной шлюпкой» для прибывающих через несколько недель астронавтов. Проектом предусмотрены три уровня безопасности.
Если астронавтам не удастся совершить посадку в непосредственной близости от ERV-1, то в радиусе 1000 км от него они могут воспользоваться марсоходом, чтобы добраться до возвращаемого модуля после выполнения программы. Если расстояние до подготовленной базы будет превышать 1000 км. на помощь людям придет ERV-2, ожидающий на орбите. А если и здесь случится неудача, экипаж везет с собой около 5 тонн продуктов (многие из которых в обезвоженном виде), что позволит людям жить на планете в течение трех лет…
Этого времени достаточно, чтобы доставить к Марсу третий аппарат и вывезти экипаж!
Октябрь 2007 года
Толпы народа расположились на трибунах вокруг стартовой площадки космодрома, чтобы своими глазами увидеть начало первой обитаемой экспедиции к Красной планете. В назначенный час ракета «Арес-3», окутавшись дымом и извергая столб огня из сопел двигателей, покидает стартовый стол. Если все пройдет хорошо, экипаж из 4 человек вернется на Землю через три года.
После отработки и отделения двигателей первой ступени включаются двигатели второй и выводят обитаемый модуль на траекторию полета к Марсу. При этом производится маневр, позволяющий астронавтам во время полета жить в условиях искусственной гравитации, равной той, что ждет их на Красной планете (0,38 от земной). После отделения от обитаемого модуля вторая ступень ракеты «Арес» остается связанной с ним тросом длиной 330 м.
Включаются специальные реактивные двигатели, и система начинает вращаться вокруг общего центра масс. В результате центробежная сила создает в кабине модуля искусственную силу тяжести. Во время полета астронавты будут ощущать 4/10 своего земного веса, что позволит значительно уменьшить неблагоприятные последствия длительного воздействия невесомости. Кроме того, останутся осознанными понятия «верх — низ» и предметы самопроизвольно не будут летать по воздуху!
Космический корабль на поверхности Красной планеты.
Октябрь — март
Модуль, конечно, не четырехзвездочный отель, но кое-какие удобства астронавтам он предоставляет. Это цилиндр высотой 5 м и 8 м в диаметре, внутренний объем которого разделен на два этажа. На нижнем этаже находятся научное и технологическое оборудование и машины для передвижения по планете. Жилые помещения для астронавтов размещены на втором этаже.
Они разделены на несколько отсеков, расположенных вокруг шлюзовой камеры: лаборатория, каюткомпания, спортивный зал, кухня, ванная и индивидуальные каюты.
Конечно, модуль предельно функционален: каждый квадратный сантиметр его площади используется с пользой. Но, понимая всю сложность длительного пребывания людей в замкнутом пространстве, разработчики постарались сделать его и максимально уютным.
Во время 180-дневного путешествия астронавты поддерживают свою физическую форму упражнениями и проводят некоторые эксперименты в лаборатории, исследуя воздействие низкой гравитации на организм человека.
Чтобы полностью справиться со своей задачей, экипаж, конечно, должен быть дружным. Поэтому при отборе кандидатов на полет в их подготовке было уделено особое внимание проблеме психологической совместимости. Кроме того, запланированы регулярные сеансы связи с родными и близкими, чтобы экипажу было легче переносить оторванность от Земли и монотонность полета.
Апрель 2008 года
Приближается конец перелета. Модуль освобождается от троса, связывающего его с противовесом. Затем совершает мягкую посадку на поверхность Марса… Впервые в истории человечества люди ступают на поверхность Красной планеты.
В 800 км от места посадки садится ERV-2 и приступает к синтезу топлива для будущих экспедиций. Одновременно ведутся исследования окрестностей, выполняется намеченная еще на Земле научная программа.
Марс — планета умирающая, говорят современные планетологи. Однако когда-то он знавал и лучшие времена: по его поверхности текли полноводные реки, плотная атмосфера окутывала планету теплым одеялом. Но почему Марс стал таким? Действительно ли он старше Земли или просто ему почему-то выпала столь незавидная судьба?
На эти и множество других вопросов постараются получить ответы члены экспедиции. Люди возьмут пробы грунта, попытаются обнаружить ископаемые формы жизни, проведут зондирование недр, чтобы обнаружить в них запасы воды и газа.
