Google PlusFacebookTwitter

Тяжелые межпланетные корабли для дальних перелетов

Ноя 5, 2017 в Перспективы орбитальных сборочно-сервисных комплексов | один комментарий

Share On GoogleShare On FacebookShare On Twitter

О полетах к другим планетам мечтали, фантазировали и пробовали представить как это будет еще в XIX и начале XX веков. Но только во второй половине XX века появились разработчики ракетной техники, которые перевели эти фантазии в проекты, технологии, изделия. Изучая материалы, относящиеся к тем разработкам, удивляешься насколько смелыми и в то же время продуманными, системными и перспективными были принимаемые разработчиками тех легендарных времен технические решения.

В начале 1960-х годов в Советском Союзе под руководством С.П. Королева началась разработка проектов пилотируемых космических кораблей, предназначавшиеся для многолетних космических экспедиций. Запуск корабля к Марсу даже был запланирован на 8 июня 1971 года (великое противостояние, когда планеты сближаются на наименьшее расстояние), возвращение — на 10 июля 1974 года.

В проектном отделе ОКБ-1 под руководством Михаила Клавдиевича Тихонравова, рассматривались различные варианты корабля для полета к Марсу. Проект назывался — Тяжелый Межпланетный Корабль (ТМК). Специалисты 9-го отдела ОКБ-1 расшифровывали, правда, аббревиатуру и по другому — Тихонравов Михаил Клавдиевич. Исследования по ТМК велись параллельно двумя группами конструкторов под руководством Глеба Юрьевича Максимова и, немного позже, Константина Петровича Феоктистова. Цель работы над проектами ТМК заключалась в разработке корабля, который обеспечивал бы пилотируемые перелеты с орбиты спутника Земли к планетам Солнечной системы с возможностью посадки и исследования этих планет. Первоначально предполагалось исследование Марса, а затем и Венеры.

Первые проекты нашей страны

Известно, что в эскизном проекте ракетно-космических систем на базе «Н-1», который Главный конструктор Сергей Павлович Королев утвердил 16 мая 1962 года, среди задач, которая ставилась перед этими системами, фигурируют и такие: «облет экипажем в два-три человека Марса, Венеры и возвращение на Землю; осуществление экспедиций на поверхность Марса и Венеры и выбор места для исследовательской базы; создание исследовательских баз на Марсе и осуществление транспортных связей между Землей и планетами».

Кажется, фантастика, но Сергей Павлович был уверен, что их удастся реализовать еще при жизни его поколения. Так начинались работы по марсианским проектам в ОКБ-1 с начала 60-х годов.

Первые прикидки по пилотируемой экспедиции на Марс Главный конструктор поручил сделать коллективу знаменитого потом отдела №9, возглавляемого  Михаилом Клавдиевичем Тихонравовым еще в 1959 году.

Эскизный проект, разработанный в группе, предусматривал создание на околоземной орбите из отдельных блоков гигантского «Марсианского пилотируемого комплекса» («МПК»). Его вес оценивался в 1600 тонн. Предполагалось использовать ЖРД  на жидком кислороде и керосине. Для выведения всей этой массы на орбиту предполагалось осуществить от 20 до 24 пусков сверхтяжелых ракет-носителей. Экспедиция была рассчитана на 30 месяцев, при этом около года планировалось посвятить непосредственному изучению планеты — с орбиты спутника и на ее поверхности. Возвращаемый на Землю корабль должен был иметь массу 15 тонн. Прежде чем осуществить экспедицию, должен был состояться испытательный полет корабля (несколько меньших размеров), которому предстояло облететь Марс, изучив его с определенного расстояния.  Очень скоро стало ясно, что проект в ближайшем будущем реализовать не удастся. Слишком много было неясного и слишком высокие требования к технике были в нем заложены.

После принятия 3 августа 1964 года секретного постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О работах по исследованию Луны и космического пространства», в котором предписывалось осуществить «высадку экспедиции на поверхность Луны с последующим возвращением и посадкой на Землю» отдел №9 ОКБ-1, возглавляемый Михаилом Клавдиевичем Тихонравовым, было переориентировано работу над лунным проектом, который, представлял собой космический «поезд», состоявший из кораблей 7К («Союз-А»), 9К («Союз-Б») и 11К («Союз-В»).

.

Проект Глеба Юрьевича Максимова

Этот портрет Глеба Максимова выставлен в Музее астронавтики Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (США)

Проект группы Г.Ю.Максимова предполагал  быструю реализацию программы доступными средствами , чтобы успеть  до ближайшего сближения с Марсом в 1971 году. Для этого предполагалось создать сравнительно простой по конструкции и небольшой по массе космический корабль с экипажем из трех человек. Проект предусматривал облет Марса с исследованием на пролетной траектории и без посадки на его поверхность или без выхода на околомарсианскую орбиту с последующим возвращением корабля в район Земли. Коррекцией траектории полета, необходимо было очень точно вывести корабль к Земле, где от него должен был отделиться спускаемый аппарат, входящий в атмосферу со скоростью, превышающей вторую космическую, и выполняющий управляемый спуск и парашютную посадку.Конструктивно этот вариант ТМК представлял собой цилиндрическую кабину экипажа с приборно-агрегатным отсеком, ДУ для коррекции траектории и панелями солнечных батарей на внешней стороне корабля. Не имея соответствующих исходных данных о надежности огромной ракеты-носителя H-1, проектанты предусматривали выведение межпланетного корабля на околоземную орбиту в двух вариантах: с космонавтами на борту или с последующей «подсадкой» экипажа на ТМК. В последнем случае беспилотный межпланетный корабль с разгонным блоком выводился на орбиту с помощью H-1, а экипаж доставлялся к нему в одном из кораблей, разрабатываемых в тот период в ОКБ-1. После пересадки космонавтов производился старт ТМК с разгонным блоком с орбиты в направлении к Марсу.

Габариты «ТМК»: полная длина — 12 метров, максимальный диаметр — 6 метров, полная масса — 75 тонн. После трехлетнего путешествия, 10 июля 1974 года, экипаж вернулся бы на Землю.

Позже, когда в ОКБ-1 приступили к реальному планированию экспедиции, разработки группы Максимова легли в основу проекта «МАВР», предусматривавшего полет к Марсу с промежуточным облетом Венеры.

 

ТМК

Тяжелый Межпланетный Корабль (ТМК) в последней редакции

Проект Константина Петровича Феоктистова

 

Константин Петрович Феоктистов

Ракета Н-1

Проект К. П. Феоктистова подразумевал более сложную многопусковую схему со сборкой ТМК на околоземной орбите и последующим его разгоном к Марсу. Эскизный проект предусматривал создание на околоземной орбите из отдельных блоков гигантского межпланетного космического корабля.  Экспедиция была рассчитана на 4 года, при этом около 2 лет планировалось посвятить непосредственному изучению планеты (на ее поверхности и с орбиты спутника). Прежде чем осуществить экспедицию, должен был состояться испытательный полет корабля, во время которого предполагалось облететь Марс и исследовать его с пролетной траектории. Старт был запланирован на 8 июня 1971 года.

По плану двигатели корабля получали энергию от ядерной энергетической установки. Отталкиваясь от заданной траектории полёта с возвращением в район Земли, продолжительность полёта по которой превышает год, большое внимание авторов было сосредоточено на разработке систем жизнеобеспечения экипажа корабля. Прорабатывались вопросы регенерации кислорода, моделирования замкнутой экологической системы Земли, запаса пищи, психологических вопросов длительного пребывания экипажа в замкнутом пространстве корабля, защиты экипажа от солнечных вспышек и галактического фонового излучения и другие.

Согласно первому варианту ТМК должен был состоять из пяти модулей, сборка которых осуществлялась на орбите Земли.

В состав корабля входили:

Проект был разработан в расчете на использование компактного ядерного реактора мощностью 7Мвт с безмашинным способом преобразования тепловой энергии (с помощью термоионных устройств или полупроводниковых термопар), который должен был обеспечивать энергией ЭРД с удельным импульсом 100 000 м\с. Этот вариант ТМК, помимо силовой установки, включал удлиненный конический бак с рабочим телом для ДУ и огромный радиатор-испаритель в форме длинного цилиндра.

Эскиз ТМК-Э

 

Защита экипажа от радиации обеспечивалась экраном, расположенным непосредственно за реактором, а для защиты жилых помещений от инфракрасного излучения радиатора использовался тепловой экран. За ним помещалось радиационное убежище с биозащитой.

Другие блоки корабля включали рабочий и жилой отсеки со спускаемым аппаратом. Относительно большие запасы по массе позволяли разместить на ТМК требуемое количество приборов и систем. Полная продолжительность экспедиции составляла три года, из которых общее время работы ЭРД – около года.

Данный вариант корабля получил обозначение ТМК-Э. Параметры его конструкции были, можно сказать, выдающимися:

Конечно, конструкция корабля исключала одноразовый запуск его с Земли, поэтому сборка ТМК-Э должна была проводится на орбите.

В экипаж корабля входило 6 человек, трое из которых должны были высадиться на поверхность Марса.

Это должна была быть настоящая многозадачная экспедиция, для чего был разработан целый марсианский комплекс, состоявший из 5 отдельных аппаратов сегментно-конической формы:

Корабль собирался на околоземной орбите из отдельных модулей, выводимых тяжелой ракетой-носителем, и затем стартовал в сторону Марса с экипажем из шести человек, трое из которых вместе с оборудованием совершали посадку на поверхность красной планеты.

После посадки на Марсе исследовательский комплекс формировался в «марсианский поезд» на крупногабаритных колесных шасси, подобный «лунному поезду», разработанному в бюро Владимира Бармина. «Марсианский поезд» состоял из пяти платформ: платформы с кабиной экипажа, манипулятором и буровой установкой, платформы с конвертопланом для разведочных полетов над красной планетой, двух платформ с ракетами (одна запасная) для возвращения экипажа с поверхности Марса на корабль, находящийся на околомарсианской орбите, и платформы с силовой ядерной энергоустановкой.

В течение одного года поезд должен был пройти по поверхности Марса от южного полюса до северного, провести исследования его поверхности и атмосферы и передать информацию на корабль, обращающийся по околомарсианской орбите, откуда она ретранслировалась на Землю.

После окончания работ на поверхности Марса экипаж с образцами грунта и другими результатами исследований возвращался на корабль, находящийся на околомарсианской орбите, а затем стартовал к Земле.

В связи с большой продолжительностью экспедиции, составившей примерно 18 месяцев, разработчики уделили много времени проработке систем жизнеобеспечения. При установленной стартовой массе запасов еды и кислорода не хватило бы на такой длительный срок, поэтому пришлось прорабатывать систему с замкнутым циклом.

Для этого была использована экологическая система Земли в упрощенном виде, где для генерации кислорода из выдыхаемого космонавтами углекислого газа было решено использовать контейнеры с водорослями хлорелла. Для пополнения пищевого рациона предполагалось использовать гидропонные оранжереи, на которых планировалось выращивать овощи – это позволило бы сократить массу продуктов взятых с Земли примерно на 20-50%. Свет к оранжереям должен был поступать через крупногабаритные наружные солнечные концентраторы.

Для проверки заложенных идей специалистами ОКБ-1, в сотрудничестве с Институтом медико-биологических проблем, были проведены многочисленные эксперименты со скафандрами, системами спасения экипажа и его жизнеобеспечения. Также был построен аналог жилого отсека ТМК-Э, в котором три испытателя провели год.

Однако, реализовать столь масштабный и амбициозный проект Феоктистову и Тихонравову не представлялось возможным из-за технической сложности и отсутствия необходимых технологий. К тому же, с 1965 года более приоритетной стала высадка на Луну с использование ракет Н1-Л3, поэтому разработка ТМК-Э продвигалась очень медленно, а через несколько лет и вовсе была остановлена.

Тем не менее, в процессе разработки проекта ТМК-Э первого варианта выявилась целесообразность создания на Земле экспериментального комплекса, и он был в значительной степени реализован. Позже, закрытие работ по одному из ключевых элементов ТМК — ракете H1 привело к быстрому свёртыванию программы.

(По материалам книги А.Первушина “Битва за звезды. Космической противостояние”.)

ТМК-Э

 

О полете на Марс в Советском Союзе вновь заговорили в середине 80-х годов. На подходе был носитель «Энергия», позволявший выводить в космос крупногабаритные грузы, и вновь стали поговаривать о возможности отправки космонавтов на Луну и на Марс.

В НПО «Энергия» был разработан аванпроект новой марсианской экспедиции. Он был наиболее конкретен из всех существовавших ранее и предусматривал использование тех технических достижений, которые были сделаны на тот момент. Предполагалось доставить на орбиту вокруг Марса посадочный модуль, но в беспилотном варианте, корабль с марсоходами на борту, модуль с аппаратными средствами. После этого на орбиту Марса прибывал четырехместный корабль с космонавтами и производилась высадка на поверхность планеты.

Экспедиция рассчитывалась на 2 года, в том числе 7 дней на Марсе, и предполагала использовать все технические решения, апробированные к тому времени на орбитальных станциях и беспилотных кораблях. В проекте предполагалось отказаться от использования ядерных реакторов и применить для обеспечения энергоснабжением корабля гигантские солнечные батареи. В предложенном варианте полет на Марс должен был состояться в 2003 году. Однако в связи с «перестройкой» и произошедшим развалом страны и работы по межпланетным полетам были прекращены.

Специалистам космической отрасли трудно было отказаться от такой заманчивой цели, как полет на Марс. Неоднократно делались попытки вернуться к марсианскому проекту. Вот табличка эволюции проекта полета на Марс, которая приводится по книге Владимира Бугрова «Марсианский проект С.П.Королева».

На Марс по Владимиру Челомею

Впервые ОКБ-52 обратилось к марсианской теме в начале 60-х.  По личной инициативе Владимира Николаевича Челомея было разработано целое семейство беспилотных космопланов, которые могли быть использованы для изучения Марса. Космопланы Челомея строились по модульному принципу. Обычно они состояли из следующих модулей: разгонный блок на ЖРД, блок атомного реактора, связка маршевых ионных двигателей и собственно космоплан с возвращаемой частью.

Сам космоплан представлял собой аппарат конической формы, находящийся в теплозащитном контейнере, с лепестковыми щитками, обеспечивающими маневрирование в атмосфере. При входе в атмосферу Марса космоплан тормозился до приемлемой скорости, после чего теплозащитный контейнер сбрасывался, разворачивались крылья, включался турбореактивный двигатель и начинался полет аппарата над красной планетой.

Всего в рамках «Темы К» было разработано два варианта космопланов для полета к Марсу и Венере. В качестве средства для выведения комплекса, на околоземную орбиту была выбрана баллистическая ракета «УР-200К» грузоподъемностью 2 тонны.

В конце 60-х выдающиеся успехи ракет «УР-500К» («Протон-К») воодушевили конструкторов ОКБ-52 (ЦКБМ) на альтернативный проект пилотируемой экспедиции к Марсу. Этот вариант опирался на «лунную» ракету «УР-700»

Согласно проекту старт к Марсу был бы в

озможен уже в 1974 году. Корабль выводился на низкую околоземную орбиту модифицированной ракетой «УР-700М». Экипаж из двух космонавтов в марсианском корабле «МК-700» провел бы два года в полете к Марсу и затем вернулся бы на Землю в капсуле, специально разработанной для  транспортного корабля снабжения («ТКС»).

Габариты корабля «МК-700»: полная длина — 140 метров, максимальный диаметр — 12,5 метра, полная масса — 140 тонн. В качестве маршевого двигателя для межпланетного корабля планировалос

ь использовать ядерный ракетный двигатель «РД-0410», разрабатываемый в то время.

О высадке космонавтов на Марс конструкторы бюро Челомея пока не думали. Идея снабдить «МК-700» посадочным модулем типа «ЛК-700» возникла позже, когда в ОКБ-52 приступили к предэскизному проектированию «УР-900».

Эта гигантская сверхтяжелая ракета-носитель (полная длина — 90 метров, максимальный диаметр — 28 метров, стартовая масса — 8000 тонн) на двигателях «РД-254» конструкции Глушко могла вывести на опорную околоземную орбиту массу до 240 тонн.

Однако предложение Челомея  не было принято, в том числе и по финансовым соображениям.

Этапы эволюции марсианского экспедиционного комплекса в РКК «Энергия»

Что же сейчас? Наверно наиболее точно сказал об этом генеральный конструктор РКК «Энергия»  Евгений АнатольевичМикрин:

«Марсианская программа — это путеводная звезда пилотируемой космонавтики. Однако для этого надо пройти определённый путь. Он требует существенных усовершенствований для повышения энергомассовой эффективности, повышения надёжности и обеспечения большей автономности.

Необходима система обеспечения жизнедеятельности с почти замкнутым циклом, радиационная защита для долгого полёта, необходимы отказоустойчивые ремонтнопригодные системы, требующие минимального объёма запасных частей, инструментов и т.д.

Поэтому в рамках основ государственной политики Российской Федерации в области космической деятельности начать отработку этих технологий предлагается на международной космической станции и при реализации Лунной программы, которая включает в себя: — запуск автоматических космических аппаратов «Луна-25″,»Луна-26″,»Луна-27», «Луна‑28″, создание пилотируемого корабля для полёта на Луну, создание ракеты-носителя сверхтяжелого класса, пилотируемый полёт в окололунное пространство с высадкой на поверхность Луны с использованием лунного взлётно-посадочного комплекса.

Что касается марсианских экспедиций, то, по моему мнению, они будут реальны не в 20-х и, даже, не в 30-х годах. Скорее в 40-х. Совершенно очевидно, что марсианская программа слишком велика для одной, даже очень богатой страны. Скорее всего – это будет международный проект.»

«Марсианский проект» Вернера фон Брауна

(из  книги Антона Первушина «Битва за звезды»)

В Третьем рейхе можно было заниматься ракетостроением, но нельзя было мечтать о космических полетах.

Вилли Лей рассказывает следующую историю:

«Рано утром 15 марта 1944 года Дорнбергеру из Берхтесгадена (резиденция Гитлера) позвонил генерал Буле. Дорнбергеру было приказано немедленно явиться в Берхтесгаден к фельдмаршалу Кейтелю. Когда он туда прибыл, Буле сообщил ему, что доктор фон Браун и инженеры Клаус Ридель и Гельмут Греттруп арестованы гестапо. На следующий день Кейтель разъяснил Дорнбергеру, что арестованные, вероятно, будут казнены, так как обвиняются в саботаже разработки проекта ракеты А-4. Был якобы подслушан их разговор о том, что работа над ракетой А-4 ведется ими по принуждению, тогда как их заветной целью являются межпланетные путешествия.

Арестованные были освобождены благодаря заявлению Дорнбергера под присягой, что эти люди необходимы для завершения работ над проектом ракеты А-4».

Эту же историю, но своими словами пересказывает и Альберт Шпеер. Значит, было. И в общем-то гестапо понять можно: в то время как весь народ, не покладая рук, трудится во имя великой победы, эти, с позволения сказать, интеллигенты собираются удрать на Марс.

Вернер фон Браун предупреждению внял и больше на тему полетов к другим мирам не высказывался. Но как известно, бороду сбрить можно, а вот мысли куда девать?..

Оказавшись в США и вдохнув полной грудью воздух свободы, фон Браун начал выступать со своими по-настоящему космическими проектами.

Первые заметки были им озвучены в виде докладов на Первом симпозиуме по проблемам космического полета, проходившем 12 октября 1950 года в Планетарии Нью-Йорка. При этом фон Браун утверждал, что обдумывает свой проект давно – с середины войны. Уже в 1946 году он делал для армии США расчет применимости баллистической ракеты «А-12» для вывода полезных грузов (в том числе обитаемой капсулы с космонавтом) на орбитальную высоту. Впоследствии эти расчеты вылились в проект космической системы под условным наименованием «Von Braun» («Фон Браун»), состоявшую из двухступенчатой ракеты-носителя и орбитального самолета.

22 марта и 25 октября 1952 года материалы симпозиума под общим заголовком «Скоро человек победит космос» были изданы в популярном американском журнале «Кольерс» и привлекли внимание широкой публики во многом благодаря прекрасным иллюстрациям Чеслея Бонестелла, на которые до сих пор опираются художники и кинорежиссеры для иллюстрации фантастических идей, выдвигаемых специалистами по космонавтике и ракетной технике. По утверждению самих американцев, эта публикация была важнейшим шагом в деле популяризации космических полетов на земле Америки.

Итак, что же за проект предлагал Вернер фон Браун?

Освоение космоса, по фон Брауну, следовало начать со строительства тороидальной орбитальной станции, которой будет придано вращение для создания внутри искусственной силы тяжести. Станцию, на которой будут постоянно жить 80 человек, планировалось использовать или как заатмосферную обсерваторию, или как ракетно-ядерную базу для нанесения внезапных ударов из космоса. Конструктор оценивал ее стоимость в 4 миллиарда долларов.

Станция нужна еще и для того, чтобы оказать поддержку лунной экспедиции, которая должна состояться не позднее 1977 года. Для того, чтобы экспедиция себя оправдала, на Луну следует отправить как минимум команду из 50 астронавтов (?!), которые пробудут на поверхности естественного спутника Земли по меньшей мере шести недель. Вся эта толпа исследователей высадится на поверхность Луны на трех посадочных модулях, развернет базу и начнет активно изучать окрестности, используя три больших гусеничных вездехода.

Понятно, что для обеспечения столь масштабной экспедиции потребуется соответствующий «лунный корабль». Этот корабль следует начинать собирать на орбите за полгода до отправки экспедиции. Каждый день два грузовых корабля многоразового использования «Saturn Shuttle» (по внешнему виду очень похожих на старую добрую ракету «A-4b», только сильно увеличенную в размерах) должны выводить не менее 70 т грузов на орбиту рядом со станцией, где и будет собираться «лунник». В конце концов должен получиться чудовищно огромный корабль весом в 4370 т, длиной 49 м, с максимальным диаметром корпуса 33,5 м. Всю эту махину должны были сдвинуть с орбиты 30 мощных двигателей. На самом верху корабля находился сферический модуль с экипажем диаметром 10 м. Внутреннее помещение модуля разбито на пять палуб: мостик, центр управления системами корабля, каюты, хранилище (трюм) и блок спецоборудования (СЖО и аккумуляторные батареи).

Несмотря на масштабность проекта лунной экспедиции, Вернер фон Браун оценивал ее стоимость весьма скромно: в 300 миллионов долларов.

Еще через два года, в выпуске журнала «Кольерс» от 30 апреля 1954 года, был опубликован расширенный проект освоения космического пространства, включающий и экспедицию на Марс, информация о которой в предыдущих номерах была довольно скудна. Как выяснилось, разница между «лунным проектом» и «марсианским проектом» состоит только в размерах корабля.

Таковы были планы «ракетного барона» Вернера фон Брауна в американский период его жизни. Планы эти воплощены не были. Нужно сказать, что в начале ему откровенно не доверяли и ему приходилось участвовать в становлении американской космической отрасли — запускать первые американские спутники, астронавтов-одиночек. Впрочем, все же, ему удалось реализовать проект суперракеты «Сатурн-5», принесшую его новой родине пальму первенства в Лунной гонке.

 

ПРОЕКТЫ РФ НОВОГО ВРЕМЕНИ

 

Дозвуковой аналог «Спирали» МИГ105.11.

В новое время космическая отрасль ставила перед собой гораздо боле скромные задачи.  В 2000-м году РКК «Энергия» начала проектирование многоцелевого космического комплекса «Клипер». Этот многоразовый космический аппарат, отдаленный потомок проекта «Спираль» Г.И. Лозино-Лозинского, предполагалось использовать для решения самых разнообразных задач: доставка груза, эвакуация экипажа космической станции, космический туризм, полеты на другие планеты.

На проект возлагались определенные надежды. К сожалению из-за отсутствия финансирования в 2006-м году проект был закрыт. Однако технологии, разработанные в рамках проекта «Клипер», предполагается использовать для проектирования «Перспективной пилотируемой транспортной системы» (ППТС), также известной как проект «Русь».

Крылатый вариант «Клипера» в орбитальном полете. Рисунок веб-мастера на основе 3D-модели «Клипера»©Вадим Лукашевич

Именно ППТС  — названный «Федерация», как полагают российские специалисты, будет суждено стать отечественной космической системой нового поколения, способной заменить надежные, постоянно модернизируемые, но все-таки устаревающие «Союзы» и «Прогрессы».

Как и в случае с «Клипером», разработкой космического корабля занимается РКК «Энергия». Базовой модификацией комплекса станет «Пилотируемый транспортный корабль нового поколения» (ПТК НК), который предназначен для доставки людей и грузов на находящиеся на околоземной орбите орбитальные станции и к Луне. Для «Федерации» принято модульное построение базового корабля в виде функционально законченных элементов — возвращаемого аппарата и двигательного отсека. Корабль будет бескрылым, с многоразовой возвращаемой частью усечённо-конической формы и одноразовым цилиндрическим агрегатно-двигательным отсеком, и будет широко использовать системы, проектировавшиеся в РКК «Энергия» для «Клипера» (многоцелевого пилотируемого космического корабля). Максимальный экипаж «Федерации» составит 6 человек (при полётах к Луне – до 4 человек).

Общие технические характеристики: 
Масса доставляемого на орбиту груза — 500 кг, масса возвращаемого на Землю груза — 500 кг и более, при меньшем экипаже. Длина корабля — 6,1 м, максимальный диаметр корпуса — 4,4 м, масса при околоземных орбитальных полётах — 12 т (при полётах на окололунную орбиту — 16,5 т), масса возвращаемой части — 4,23 т (включая системы мягкой посадки — 7,77 т), Объём герметичного отсека — 18 м³. Длительность автономного полёта корабля — до 30 дней.

Новые конструкционные материалы, с улучшенными прочностными характеристиками, и углепластики снизят массу конструкции космического корабля на 20—30 % и позволят продлить срок его эксплуатации. Бытовые отсеки будут просто пристыковываться, в зависимости от той задачи, которая будет стоять перед «Федерацией».

Макет ППТС на выставке МАКС-2009

 

НОВЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ КОРАБЛИ США

В июле 2011-го года американский президент Барак Обама заявил: полет на Марс является новой и, насколько можно полагать, главной целью американских астронавтов на ближайшие десятилетия. Одной из программ, осуществляемых NASA в рамках освоения Луны и полета на Марс, стала масштабная космическая программа «Созвездие».

В её основе — создание нового пилотируемого космического корабля «Орион», ракет-носителей «Арес-1» и «Арес-5», а также лунного модуля «Альтаир». Несмотря на то что в 2010-м году правительство США приняло решение о сворачивании программы «Созвездие», NASA получило возможность продолжить разработку «Ориона».

Первый беспилотный испытательный полет корабля планировалось реализовать в 2014-м году. Предполагалось, что во время полета аппарат удалится на шесть тысяч километров от Земли. Это примерно в пятнадцать раз дальше, чем находится МКС. После тестового полета корабль должен взять курс на Землю. В атмосферу новый аппарат сможет входить со скоростью 32 тыс. км/ч. По этому показателю «Орион» на полторы тысячи километров превосходит легендарный «Аполло».

Первый беспилотный экспериментальный полет «Ориона» призван продемонстрировать его потенциальные возможности. Испытание корабля должно стать важным шагом к осуществлению его пилотируемого запуска, который намечен на 2021-й год.

Согласно планам NASA, в роли ракет-носителей «Ориона» будут выступать «Дельта-4» и «Атлас-5». От разработки «Арес» было решено отказаться. Кроме того, для освоения дальнего космоса американцы проектируют новую сверхтяжёлую ракету-носитель SLS.

«Орион» — корабль частично многоразового использования и концептуально находится ближе к аппарату «Союз», чем к космическому челноку «шаттл». Частично многоразовыми являются большинство перспективных космических кораблей. Такая концепция предполагает, что после осуществления посадки на поверхность Земли жилую капсулу корабля можно будет повторно использовать для запуска в космическое пространство.

Это позволяет совместить функциональную практичность многоразовых космических кораблей с экономичностью эксплуатации аппаратов типа «Союз» или «Аполло». Такое решение- переходный этап. Вероятно, в отдаленном будущем все космические аппараты станут многоразовыми. Так что американский «Спейс шаттл» и советский «Буран» в каком-то смысле опередили своё время.

«Орион» – многоцелевой капсульный частично многоразовый пилотируемый космический корабль США, разрабатываемый с середины 2000-х годов в рамках программы «Созвездие»©NASA

В настоящее время по заказу NASA, кроме проекта «Орион», сразу несколько частных компаний разрабатывают собственные проекты космических кораблей, призванных заменить используемые сегодня аппараты.

В рамках «Программы развития коммерческих пилотируемых кораблей» (CCDev) компания Boeing разрабатывает частично многоразовый пилотируемый космический корабль CST-100. Аппарат предназначен для совершения коротких путешествий на околоземную орбиту. Его главной задачей станет доставка экипажа и грузов на МКС.

Экипаж корабля может составлять до семи человек. При этом, во время проектирования CST-100 особое внимание было уделено комфорту астронавтов. Жилое пространство аппарата куда обширней кораблей прошлого поколения. Запуск его, вероятно, будет производиться с помощью ракет-носителей «Атлас», «Дельта» или «Фалькон».

При этом, «Атлас-5» является наиболее подходящим вариантом. Посадка корабля будет осуществляться с помощью парашюта и воздушных подушек. Согласно планам компании Boeing, в 2015-м году CST-100 ждет серия испытательных запусков. Первые два полета будут беспилотными. Главная их задача- вывод аппарата на орбиту и тестирование систем безопасности.

Во время третьего полета планируется пилотируемая стыковка с МКС. В случае успеха испытаний CST-100 очень скоро будет способен прийти на замену российским кораблям «Союз» и «Прогресс», монопольно осуществляющим пилотируемые полеты на Международную космическую станцию.

CST-100 – пилотируемый транспортный космический корабль©Boeing

Ещё одним частным кораблем, который будет выполнять доставку грузов и экипажа на МКС, станет аппарат, разработанный компаний SpaceX, входящей в состав Sierra Nevada Corporation. Частично многоразовый моноблочный корабль «Дракон» разработан по программе NASA «Коммерческая орбитальная транспортировка» (COTS).

Планируется построить три его модификации: пилотируемую, грузовую и автономную. Экипаж пилотируемого корабля, как и в случае с CST-100, может составлять семь человек. В грузовой модификации корабль будет брать на борт четыре человека и две с половиной тонны груза.

А в будущем «Дракон» хотят использовать и для полетов на Красную планету. Для чего разработают специальную версию корабля — «Рэд драгон». Согласно планам американского космического руководства, беспилотный полет аппарата на Марс состоится в 2018-м году, а первый испытательный пилотируемый полет корабля США рассчитывают осуществить уже через несколько лет.

Одна из особенностей «Дракона» — его многоразовость. После осуществления полета часть энергетических систем и топливные баки будут спускаться на Землю вместе с жилой капсулой корабля и могут быть вновь использованы для космических полетов. Эта конструктивная способность выгодно отличает новый корабль от большей части перспективных разработок.

В ближайшем будущем «Дракон» и CST-100 будут дополнять друг друга и выступать в роли «подстраховки». В случае, если один тип корабля по какой-то причине не сможет выполнять поставленные перед ним задачи, другой возьмет на себя часть его работы.

Dragon SpaceX – частный транспортный космический корабль (КК) компании SpaceX, разработанный по заказу NASA в рамках программы «Коммерческая орбитальная транспортировка» (COTS), предназначенный для доставки полезного груза и, в перспективе, людей на МКС©SpaceX

«Дракон» на орбиту вывели впервые в 2010-м году. Беспилотный испытательный полет завершился успешно, и уже через несколько лет, а именно 25 мая 2012-го года, аппарат пристыковался к МКС. На корабле к тому моменту не было системы автоматической стыковки, и для её осуществления пришлось использовать манипулятор космической станции.

Этот полет рассматривался в качестве первой в истории стыковки частного корабля к Международной космической станции. Сразу оговоримся: едва ли «Дракон» и ряд других космических кораблей, разрабатываемых частными компаниями, можно назвать частными в полном смысле слова. Например, на разработку «Дракона» NASA выделило 1,5 млрд. долларов.

Другие частные проекты также получают финансовую поддержку со стороны NASA. Поэтому речь идет не столько о коммерциализации космоса, сколько о новой стратегии развития космической отрасли, основанной на кооперации государства и частного капитала.

Некогда секретные космические технологии, ранее доступные лишь государству, отныне — достояние ряда частных компаний, вовлеченных в сферу космонавтики. Обстоятельство это — само по себе мощный стимул для роста технологических возможностей частных компаний. К тому же такой подход позволил устроить в частную сферу большое количество высококлассных специалистов космической отрасли, уволенных ранее государством в связи с закрытием программы «Space Shuttle».

Весьма интересым представляется проект частной компании SpaceDev, получивший название «Dream Chaser». В его разработке также принимали участие двенадцать партнёров компании, три американских университета и семь центров NASA.

Концепт многоразового пилотируемого космического корабля Dream Chaser, разрабатываемый американской компанией SpaceDev, подразделением Sierra Nevada Corporation©SpaceDev

Этот корабль сильно отличается от всех остальных перспективных космических разработок. Многоразовый «Dream Chaser» внешне напоминает миниатюрный «Space Shuttle» и способен осуществлять посадку, как обыкновенный самолет. Основные задачи корабля схожи с задачами «Дракона» и CST-100. Аппарат послужит для доставки грузов и экипажа (до тех же семи человек) на низкую околоземную орбиту, куда он будет выводиться с помощью ракеты-носителя «Атлас-5».

Проект «Dream Chaser» создается на базе американской разработки 1990-х годов – орбитального самолета HL-20. Проект последнего стал определенным аналогом советского проекта по созданию орбитальной системы «Спираль».

 В последнее время все больше разговоров ходит вокруг этого уникального проекта СССР, который может сейчас внести переполох в современные военные доктрины.

«Спираль» — это космическая система, состоящая из орбитального самолета-истребителя и гиперзвукового самолета-разгонщика, выводящего первого на орбиту. Температура поверхности носовой части фюзеляжа на разных стадиях спуска с орбиты могла достигать 1600 °C. Предполагалось, что орбитальный самолет, будучи очень быстро выведен на орбиту, сможет выполнять различные задачи, в том числе, выборочно сбивать военные спутники противника, или даже забрать с собой некоторые из них.

В январе 2014 года, в рамках участия в программе Commercial Crew Development, было объявлено, что 1 ноября 2016 года запланирован старт для первого испытательного орбитального полёта в беспилотном режиме, в результате дальнейшего проигрыша в финансировании запуск не состоялся.

В сентябре 2014 года проект не был выбран на получение финансирования НАСА в следующем этапе программы Commercial Crew Development от CCiCAP к CCtCAP, хотя предложенная цена 2,55 миллиарда долларов была меньше цены конкурента Боинга в 3,01 млрд долларов. Были выбраны капсульные корабли CST-100 и Dragon V2.

После проигрыша в продолжении получения финансирования НАСА по пилотируемой программе Commercial Crew Development, Sierra Nevada Corporation заявила, что планирует участвовать в программе по доставке грузов на МКС CRS2, которая затрагивает период с 2018 по 2024 год.

В октябре 2015 года было объявлено о новой дате следующего теста в серии атмосферных тестов для восстановленного аппарата, пострадавшего после аварии в 2013 году. Начало тестов планировалось на первый квартал 2016 года. Предполагалось от 3 до 6 тестовых полётов, со сбросом корабля с различных высот при помощи вертолёта и последующим приземлением. Во избежание проблем с выходом шасси, к пневматическому приводу добавлен механический. Также начата сборка орбитальной версии аппарата.

14 января 2016 года NASA выбрала компанию Sierra Nevada Corporation с их грузовой версией корабля Dream Chaser в качестве одного из трёх победителей конкурса по второй фазе программы снабжения Международной космической станции Commercial Resupply Services 2 (CRS2). Компании гарантируются как минимум 6 грузовых миссий к МКС в период с 2019 по 2024 года.

28 июня 2016 года Управление по вопросам космического пространства ООН (UNOOSA) и Sierra Nevada Corporation подписали Меморандум о взаимопонимании совместной работы чтобы обеспечить доступные возможности для государств-членов Организации Объединенных Наций для проведения экспериментов в космосе.

27 сентября 2016 года Управление по вопросам космического пространства ООН вместе с Sierra Nevada Corporation на Международном конгрессе по астронавтике объявили подробности первой в истории специализированной космической миссии Организации Объединенных Наций которая должна состояться в 2021 году и позволит государствам — членам Организации Объединенных Наций принять участие в 14-дневном полете Dream Chaser на низкой околоземной орбите (НОО) для экспериментов и изучения микрогравитации.

В январе 2017 лётный прототип был доставлен в Лётно-исследовательский центр имени Армстронга НАСА расположенный на территории авиационной базы ВВС США Эдвардс для проведения испытаний.

30 августа 2017 года был произведен первый полет лётного прототипа на привязи к вертолету.

11 ноября 2017 года был произведен второй тест планирования и посадки. Лётный прототип был сброшен с вертолета c высоты 3.8 км для тестирования планирования и посадки на полосу авиабазы Эдвардс. Посадка произведена успешно

Все три аппарата имеют схожий внешний вид и предполагаемые функциональные возможности. Отсюда вытекает вполне закономерный вопрос. Стоило ли Советскому Союзу сворачивать наполовину готовую авиационно-космическую систему «Спираль»?[https://ru.wikipedia.org/wiki/Dream_Chaser]

 

Лунные программы

Россия

Возобновление исследования Луны, прерванного в 1976 году, по Российской лунной программе запланировано на 2019 год.  В проекте программы исследований Солнечной системы до 2025 года, подготовленном учеными РАН, исследование Луны названо первоочередной задачей. Все эти запуски КА планируется провести с космодрома «Восточный». (Даты указаны по состоянию на август 2016 года). По сообщениям пресс-службы «Роскосмоса», все работы по проекту «Луна-Грунт» реализуются в соответствии с графиком:

Дата Космические аппараты Миссия
1 2019 «Луна-25» («Луна-Глоб») Отработка технологии посадки. Исследование лунной поверхности в районе.
2 2020 «Луна-26» («Луна-Ресурс-1 ОА») Дистанционное изучение Луны, обеспечение связи для следующих лунных миссий.
3, 4 2021 «Луна-27» («Луна-Ресурс-1 ПА») — основной и резервный посадочные зонды Отработка технологий создания на Луне постоянно действующей базы. Изучение реголита и экзосферы.
5 2024 «Луна-28» («Луна-Грунт») Доставка на Землю термостатированных образцов лунного грунта, добытых предыдущими станциями, в котором могут находиться кристаллы льда.

На втором этапе — после 2020 года ‑ на поверхности Луны будут работать новые луноходы — «Луноход‑3» и «Луноход‑4». Они будут отличаться от советских луноходов значительно меньшими размерами и при этом большим ресурсом. Планируется, что новые луноходы смогут работать в полярных районах Луны до пяти лет и удаляться от места посадки на расстояние до 30 километров. Планируется, что в 2023 году на Луну отправится спускаемый аппарат с возвратной ракетой, который сядет поблизости от «Лунохода‑3» и «Лунохода‑4». Затем шесть‑семь капсул с лунным веществом будут перегружены с луноходов в возвратную ракету, которая вернет их на Землю.
Оставшиеся на поверхности Луны луноходы и посадочная станция составят первые элементы космической инфраструктуры лунного полигона с перспективой развертывания в этом районе будущей российской лунной базы. Обитаемые исследовательские станции на Луне могут быть созданы в 2030-2040 годах.
Китай

Китайская программа зондирования Луны «Чанъэ» включает три этапа: облет вокруг спутника Земли («Чанъэ‑1» и «Чанъэ‑2»), посадка на Луну («Чанъэ‑3» и «Чанъэ‑4») и возвращение с Луны на Землю («Чанъэ‑5» и «Чанъэ‑6»).
Первый лунный спутник «Чанъэ‑1» был запущен в 2007 году и работал до 2009 года. Собранные им данные позволили китайским ученым создать, в частности, первую тепловую карту Луны. Спутник зондирования Луны «Чанъэ‑2» был запущен 1 октября 2010 года. Одной из основных задач спутника стал сбор необходимых сведений для осуществления успешной посадки «Чанъэ‑3» и «Чанъэ‑4» на поверхность Луны. Завершив работу по передаче снимков высокого разрешения лунной поверхности, 13 декабря 2012 года «Чанъэ‑2» пролетел мимо астероида Таутатис и сделал его снимки.
По информации представителя Центра космической науки и прикладных исследований Китайской академии наук, Китай намерен осуществить первую посадку национального космического аппарата на Луну в 2013 году. Запуск спутника «Чанъэ‑5», с которого начнется третий этап китайской лунной программы и которому предстоит доставить китайским ученым образцы лунного грунта, ожидается в 2017 году, а к 2030 году планируется отправить на спутник Земли первых китайских космонавтов (тайкунавтов).

США

Новую космическую стратегию США президент Джордж Буш-младший провозгласил в 2004 году. В соответствии с программой Constellation («Созвездие»), до 2020 года США должны были доставить астронавтов на Луну, а затем отправить миссию на Марс.
Назначенная президентом Обамой комиссия для экспертизы космической стратегии пришла к выводу, что «Созвездие» очень дорогостояще (3 миллиарда долларов дополнительно в год к общему бюджету программы, выросшему с 27 до 44 миллиардов долларов), использует устаревшие технологии, не сможет обеспечить доставку людей на Луну даже к 2028 году.
В 2010 году Обама объявил о закрытии программы. Главной задачей будущих американских пилотируемых кораблей «Орион», которые были частью лунной программы «Созвездие», станет исследование пространства за пределами околоземной орбиты. В частности, США планируют пилотируемую миссию по исследованию астероида (2025 год) и полет на Марс в 2030‑е годы.

Европейское космическое агентство (ЕКА)

Первым европейским аппаратом, вышедшим на орбиту Луны, стал запущенный ЕКА в 2003 году экспериментальный аппарат SMART‑1, который завершил свою миссию в 2006 году. За три года работы аппарат передал на Землю много информации о лунной поверхности, а также провел картографию Луны с высоким разрешением.
ЕКА работала над программой исследования солнечной системы, названной «Аврора», по которой планировалось отправить европейцев на Луну и Марс. Финансовый кризис ударил по планам ЕКА. Ряд стран Евросоюза, входящих в Агентство, пошел на существенное сокращение своего финансирования, в частности, программы Lunar Lander — проекта космического полета с посадкой на поверхность Луны. Планировалось, что в 2019 году или чуть позже на южном полюсе Луны произведет посадку автоматическая станция ЕКА. Стоимость проекта Lunar Lander оценивалась в полмиллиарда евро. После того, как в 2012 году о сокращении финансирования этого проекта заявили Великобритания, Германия, Испания и Италия, от Lunar Lander пришлось отказаться.
ЕКА намерено продолжить исследование Луны совместно с Россией, имея в виду, что долгосрочной задачей сотрудничества будет миссия по доставке на Землю образцов грунта из полярных регионов спутника. Эта цель может быть достигнута в рамках миссии российского посадочного аппарата «Луна‑Ресурс» и миссии LPSR (Lunar Polar Sample Return) по доставке образцов грунта.

Индия

Первый индийский лунный зонд «Чандраян‑1» (Chandrayaan-1) был запущен с космодрома имени Сатиша Дхавана в октябре 2008 года. Космический аппарат успел проработать на орбите Луны 312 дней, совершив 3,4 тысячи витков вокруг нее. Он передал на Землю тысячи фотографий поверхности и данные о химическом составе Луны. 29 августа 2009 года «Чандраян» передал на Землю последний пакет данных, после чего связь с ним прервалась.
Продолжением индийской лунной программы является проект «Чандраян‑2», в подготовке которого принимает участие Российское коcмическое агентство. Станция «Чандраян‑2» отправится к спутнику Земли в 2014 году.
В отдаленном будущем (после 2025‑2030 года) планируются пилотируемые полёты на Луну в кооперации с другими странами или даже самостоятельно.

Япония

Начало орбитальных исследований Луны Японией было положено запуском в 2007 году лунного зонда «Кагуя» (Kaguya), который изучал гравитационные аномалии спутника, составил точную топографическую карту, исследовал следы вулканической активности, фотографировал приполярные кратеры. Зонд завершил свою миссию в 2009 году.
Японская программа освоения Луны предполагает строительство научно‑исследовательской базы и запуск робота.
Стратегия разведки лунной поверхности разделена на два этапа. До 2015 года на Луну отправят колесный робот. Он будет передавать видеоизображения и расшифровывать внутреннее строение Луны при помощи сейсмографической аппаратуры.
В течение следующих пяти лет на южном полюсе Луны будет построена базовая исследовательская станция, с помощью которой предполагается вести разведку и изучение поверхности в радиусе 100 километров. Станция сможет самостоятельно вырабатывать электроэнергию, а также брать пробы грунта, особо ценные экземпляры которого будут отправлены на Землю.
По информации японских СМИ, бюджет всей стратегии лунных исследований до 2020 года составит 200 миллиардов иен (2,2 миллиарда долларов).

Израиль

В конце 2011 года в Израиле был дан старт разработке первого в истории страны лунохода. Проект должен не менее чем на 90% финансироваться из негосударственных источников. Как сообщалось, вес первого израильского лунохода составит 90 килограммов, а габариты — 80 на 80 сантиметров.
Создатели первого израильского лунохода рассматривают возможность использования российской ракеты‑носителя для вывода в 2015 году своего аппарата в космос.

(Источник: РИА Новости https://ria.ru/spravka/20130129/920329328.html)

Подводя итог, можно отметить, что все государственные структуры ведущих космических держав, отвечающие за космическую деятельность, находятся в процессе пересмотра или уточнения своих космических планов. Виды на Луну в той или иной степени проработки есть у Китая, России, Европы, Соединенных Штатов. И все они планируют примерно одинаковые задачи, которые должны подготовить полет человека к Луне в районе 2025–2030 годов. Некоторые предусматривают участие частных компаний в освоении нашего ближайшего естественного спутника.

Страсти по Марсу

Исследование Марса и разговоры о пилотируемых полетах на эту ближайшую планету ведутся давно.

У цели

Однако только сейчас пришло время, когда просматривается техническая возможность реализации пилотируемых полетов на Марс  и даже существуют несколько независимых проектов на эту тему. Благодаря исследованию планеты автоматическими приборами и опыту длительного пребывания в космосе на орбитальных станциях, стали понятны основные трудности такого полета. Однако ажиотаж  вокруг пилотируемых экспедиций и даже вокруг создания колоний на поверхности Марса уже идет.  Вот несколько из таких проектов.

Mars Direct

http://inspirationmars.org/

Стоимость: $30 млрд. долл.
Идея: Отправка на Марс экспедиции в два этапа: сначала летит беспилотная ракета, которая должна вернуть людей с Марса. Она имеет запас водорода, а топливо для обратного пути должна создать сама используя местный углерод из атмосферы. Второй спускаемый аппарат с пилотами, обеспечивает полет до Марса и жизнедеятельность на поверхности.
Реализация: в течение 10 лет с момента утверждения программы.

Первым негосударственным проектом пилотируемого полета на Марс стал американский Mars Direct, который предложил бывший инженер Locheed Martin Роберт Зубрин в 90-е годы.

Обитаемый модуль с возвратным кораблем Mars Direct

Проект этот очень подробно проработан в технической части, и рассчитан на реализацию исходя из нынешнего технического уровня цивилизации. Хотя он имеет несколько «узких» моментов, но они в принципе решаемы, если применить науку и смекалку.

Обитаемая база Mars Direct

 

Несмотря на негосударственность проекта, Роберт Зубрин рассчитывает, что реализовать его можно только усилиям национальных космических агентств. Для лоббирования и вдохновения Марсом потенциальных избирателей США, создано Марсианское сообщество (Mars Society).

У Зубрина почти получилось, когда администрация Буша-младшего объявила о старте амбициозной программы Constellation. Программа включала в себя разработку нового межпланетного корабля, строительство базы на Луне и облет Марса. К сожалению, из-за непомерной дороговизны Constellation и бюджетного кризиса в США, программу свернули. От нее остался только корабль Orion, ракета SLS, и некоторый реквизит для съемки пародийных клипов:

Поняв, что США в одиночку Mars Direct не потянет, Роберт Зубрин переориентировал идею, на реализацию всем мировым сообществом. Для этих целей открываются международные отделения Марсианского сообщества. Он сам недавно приезжал в Россию,читал лекции, рассказывал о проекте, и его «Ми мозжем сдьелать это вмьесте» пробирало до мурашек. Однако, уехал он фактически ни с чем, хотя и заложил основы для будущего создания российского отделения Марсианского сообщества.

 

Mars One

http://www.mars-one.com/

Стоимость: $6 млрд. долларов.
Идея: Негосударственная экспедиция в один конец, поскольку полет в одну сторону снижает стоимость всей программы. Финансирование предполагается путем организации реалити-шоу на Марсе и продажи права трансляции телеканалам. Кроме того: спонсорство, реклама, краудфандинг.
Реализация: 2024 г. (упоминался возможный перенос на 2026 г.)

Это, наверно, самый нашумевший, в последнее время, проект, который устойчиво привлекает интерес СМИ. Это и не удивительно, ведь его инициатор — голландец Бас Лансдорп — пиарщик, и сейчас, практически вся деятельность Mars One — это пиар. Да и окупаться он предполагается за счет медийности.
Про Mars One слышали, наверно, все, кто хоть немного интересуется темой космоса и Марса. Его обзоры не раз появлялись и на Хабреи в СМИ.

Первый экипаж с людьми должен отправиться на Красную планету в 2031

Mars One привлекает многих своей романтичностью, потенциальной доступностью для всех желающих, идеей героической гибели во имя прогресса всего человечества и, как следствие, неувядаемой славой… Можно сказать, если Mars Direct — это проект профессионалов, то Mars One — проект энтузиастов. Mars One вызывает самое большое количество критических отзывов со стороны специалистов космонавтики. Профессионалы его вообще всерьез не воспринимают. Основные претензии можно почесть в блогередактора журнала «Новости космонавтики» Александра Ильина. Отдельная претензия, которая часто высказывается в отношении Mars One — это подозрения в том, что это банальная афера.

Проект, и его освещение, действительно отдает авантюрой, но Бас, похоже,фанатично предан идее полета к Марсу, и весь этот проект организован только с одной целью — улететь туда самому.

 

Колония Элона Маска

Стоимость: $40 млрд. долларов.
Идея: создание огромной инопланетной колонии численностью несколько десятков тысяч человек, которые самостоятельно оплатили стоимость полета и проживания на Марсе. Для реализации этой цели, снижается стоимость выведения груза на околоземную орбиту, создаются мощнейшие межпланетные корабли.
Реализация: в ближайшие десятилетия.

Самый невероятный проект освоения Марса пока не имеет даже названия, не проработан даже на уровне Mars One, и известен только из интервью его идеолога и инициатора бизнесмена Элона Маска. Как ни парадоксально, но на пути реализации этого проекта, пройден наибольший путь из всех рассматриваемых идей.

Картинки по запросу Марсианский проект Boeing

Марсианский корабль Илона Маска Dragon

Началось с того, что внезапно разбогатевший создатель Pay Pal решил вдохновить человечество на дальнейшее исследование космоса и, прежде всего Марса. Любопытно, что первой его идеей были цветущие яблони на Марсе!
Яблони, конечно, слишком, но он серьезно подумывал запустить на Марс колбу с растением, и системой его жизнеобеспечения, только для того чтобы показать миру первый цветок выросший под марсианским солнцем. Запускать колбу он предполагал российско-украинской конверсионной ракетой «Днепр». Потом он задумался над тем, почему наши ракеты так дешевы, а американские так дороги. Из выводов родилась космическая компания SpaceX. В общем, это пример как из полубредовой идеи можно вырастить, если не цветок на Марсе, то крутейший стартап с миллиардным пакетом контрактов.

На волне успеха SpaceX Элон Маск изложил свои мысли по поводу будущего марсианского города (!). Да, он не разменивается по мелочам, четыре колониста — это не его уровень, поэтому он рассматривает проект поселения в 80 тыс. человек. Стоимость одного билета заявляется в $500 тыс. долларов.

Правда его оценка стоимости такого гигантского поселения (и доставки туда людей) заставляет усомниться в его адекватности. Однако глядя на его упорство и очевидные успехи в реализации задуманного, хочется сказать: «Продолжай, Элон, я уже откладываю на билет».

Даже если поверить скептикам о том, что Маск о Марсе лишь фантазирует, нельзя отнять того невероятного таланта, с которым ему удалось мотивировать сотрудников на своем предприятии. Достаточно глянуть на страницу careers:

 

Inspiration Mars

Стоимость: $3 млрд. долларов.
Идея: Полет пилотируемого корабля для сближения с Марсом по пролетной траектории без посадки, и возврат на Землю. Длительность перелета 501 день.
Реализация: 2018 г.

Концепция марсианского космического корабля Inspiration Mars

Деннис Тито старичок в коммерческом освоении космоса (да и сам по себе не молод). Он прославился как первый космический турист, когда совершил полет в 2001 году в возрасте 60 лет. На Земле он мультимиллионер и крупный инвестор.

В начале 2013 года он обнародовал свое предложение, должное вдохновить американскую нацию на новые свершения в космосе: Inspiration Mars (Вдохновение Марсом). Космический корабль, с двумя пилотами, должен полететь по гелиоцентрической орбите, где траектория с одной стороны пересекает околоземную орбиту, а с другой, проходит в 160 км за Марсом. То есть путешественники пролетят над ночной стороной Красной планеты, а во время сближения и удаления смогут наблюдать его фазы:

Это самая простая, дешевая и наиболее реализуемая программа из перечисленных (описаниеобоснование). Правда и самая скучная. Полезная для науки только в оценке состояния человеческого организма под долгим воздействием невесомости и космической радиации.

Самое забавное, что Inspiration Mars уже стала частью конспирологической мифологии. Кому-то с богатой фантазией и отсутствием базовых знаний, показалось, что этот проект появился после того как марсоход Curiosity нашел на Марсе золото. Абсурдность этой идеи очевидна: золота он не находил; стоимость любой щепотки марсианского грунта на порядки превосходит стоимость земного золота, но даже если бы Curiosity нашел турбиниевую пирамиду, Inspiration Mars ничем бы не помог ни США, ни человечеству. Посмотреть сверху мы можем и со спутников, а сесть пилоты «Вдохновения» не смогут. Однако, эта идея нашла сторонников по обе стороны океана.

Несмотря на очевидную простоту Inspiration Mars, на пути его реализации стоят несколько серьезных препятствий: запустить аппарат нужно либо в 2018-м, либо в 2031-м году (или позже). Старт запланирован на 2018, а пока нет ни корабля, ни ракеты, ни денег. Недавно стала известна причина почему Тито с февраля так и не объявил о сборе средств и вообще не слышно ни о каком движении. Расчет бизнесмена был в том, чтобы NASA взяло проект под свое крыло и занялась реализацией. Одобрения пока от космического агентства не поступало. Причина очевидна: один из главных принципов NASA — безопасность экипажа, а в эту миссию нужны люди, готовые на роль подопытных кроликов-камикадзе. Впрочем, Тито таких нашел, но NASA не готово брать на себя ответственность за их смерть.

В теории, такую экспедицию по силам организовать и Роскосмосу, но Тито, нужно вдохновлять американскую нацию, а Роскосмосу не нужно вообще ничего…

NASA

Стоимость: не определена, но считается намного больше Mars Direct.
Идея: осуществить ряд полетов к Марсу. Сначала без посадки, с выходом на орбиту и дистанционном управлении роботами на поверхности. Возможно высадка на Фобос. Затем посадка на Марс и возвращение.
Реализация: 2030-е гг… Наверное.

Картинки по запросу Марсианский проект NASA

Марсианский проект NASA

Как уже упоминалось, проект Constellation закрыли не предложив взамен на Марсе ничего кроме марсоходов Curiosity и MSL-2020. Однако Обама неоднократно заявлял о планах США отправить людей на орбиту Марса, а потом и на поверхность. Сначала называлась дата 2030-й год, потом уже 2030-е. Нынешний глава NASA Чарльз Болден сам фанат Марса, но выше головы прыгнуть не может, бюджетные деньги выделяет Конгресс, а там сильно «лунное» лобби. Вообще NASA, как и Роскосмос, сейчас переживают кризис самоопределения: все понимают, что давно пора шагнуть дальше МКС, но всем страшно и непонятно, что вообще там делать.

Летом 2013 года NASA опубликовало список астронавтов, которым обещают экспедиции «на орбиту, астероид, и Марс» (low-Earth orbit, an asteroid and Mars). Фактически это просто список кандидатов в экипаж будущего космического корабля Orion, а уж куда он полетит — это еще не известно никому. Но троллинг СМИ и общественности удался. Список NASA опубликовали через месяц после начала приема заявок в проект Mars One, поэтому некоторые подумали, что эти астронавты полетят на Марс в один конец вместе с Басом Лансдорпом, что, конечно, не соответствует реальности. И, боюсь, к тому времени, когда NASA всерьез соберется на Марс, эта группа будет уже старовата.

Думаю, самое лучшее на что мы можем надеяться от NASA – это полет по «орбите Тито» в 2031 году.

Боинг

Гонка за Марс набирает обороты. Генеральный директор корпорации Boeing, одного из крупнейших мировых производителей авиационной, космической и военной техники, считает, что мегаракета, которую его компания помогает создавать аэрокосмическому агентству NASA, сможет доставить астронавтов на Красную планету и сделает это раньше, чем это пообещал сделать миллиардер и владелец компании SpaceX Илон Маск.

Марс

Boeing уверен, что сможет обогнать SpaceX на пути освоения Марса

На вопрос журналиста новостного издательства CNBC о том, кто, по его мнению, первым доставит людей на Марс — Boeing или SpaceX — глава Boeing Деннис Муленбург ответил, что безусловно верит в свою компанию.

«Рано или поздно, но человечество отправится на Марс. И я твердо уверен в том, что первый человек, который ступит на Красную планету, будет доставлен туда с помощью ракеты компании Boeing», — заявил Муленбург.

Следует напомнить, что Boeing является основным подрядчиком, которому поручена задача по разработке первой ступени гигантской ракеты-носителя NASA Space Launch System. Ракету планируют использовать для запуска космических миссий в дальний космос, а также в качестве основной ракеты-носителя для отправки астронавтов на другие планеты Солнечной системы с помощью нового космического аппарата «Орион». Помимо Boeing, подрядчиками в проекте выступают такие компании, как United Launch Alliance, Orbital ATK и Aerojet Rocketdyne. Аэрокосмическое агентство NASA планирует в недалеком будущем построить у Луны орбитальную станцию «Deep Space Gateway», которая станет перевалочным пунктом на пути к другим планетам, в том числе и к Марсу. Именно здесь агентство и планирует использовать ракету-носитель SLS совместно с космическим аппаратом «Орион», с помощью которых люди будут доставляться на Красную планету. Первый испытательный запуск SLS запланирован на 2019 год.

Тем временем Илон Маск, глава SpaceX, уже долгое время думает над тем, как построить колонию на Марсе. Для этого тоже потребуется новая ракета, разработкой которой он сейчас и занимается. Сверхтяжелая ракета получила название Big Falcon Rocket, или BFR (неофициальное название Big Fucking Rocket) и будет использоваться для отправки людей на Марс, Луну и в другие направления. Кроме того, в январе будущего года SpaceX планирует произвести первый запуск новой ракеты тяжелого класса Falcon Heavy. На прошлой неделе Маск объявил, что в рамках первого тестового запуска на борту новой ракеты он собирается запустить в космос свой собственный электрический спорткар Tesla Roadster, в котором будет играть песня Дэвид Боуи «Space Oddity». Направление? Орбита Марса.

Разумеется, после заявления Муленбург Маск промолчать просто не смог, ограничившись, правда, коротким, но дерзким комментарием в «Твиттере»: «Ну, давайте».

В ответ на это ребята из Boeing заявили, что принимают вызов, написав в своей страничке той же социальной сети: «Игра началась».

Россия

Стоимость: не определена, конечно.
Идея: Исследование Марса и Спутников.
Реализация: Бог даст к 2050 г.

Картинки по запросу Марсианский проект СССР

Так мог бы выглядеть проект нашей страны

У России сейчас нет никакого проекта полета к Марсу. Более того, никто даже не пытается предлагать что-то серьезное. Но при этом в России ведутся весьма основательные разработки и проводятся биологические эксперименты, которые, в перспективе, могут пригодиться именно в пилотируемой экспедиции на Марс. Если серьезно, то за многие годы в России сформировался задел, который реально мог бы обеспечить такой полет. Не хочется думать, что это все будет не востребовано.

Если NASA серьезно подвигается в технике: межпланетном корабле Orion и ракете SLS, то наши имеют преимущество в исследованиях влияния космоса на человека. Как бы то ни было, именно у наших космонавтов за плечами работа на «Мире» и МКС в различных условиях и с максимальной длительностью пребывания в невесомости.
Помимо рекордных сроков работы на орбите, в России проводился известный эксперимент — Марс-500. Недавно провели еще один любопытный небольшой эксперимент: космонавты, сразу после приземления с МКС, занялись имитацией работы в скафандрах на Марсе после посадки.

Кое в чем Россия обходит и по «железу». Для Марс-500, например, создали реальный скафандр «Орлан-Э». Реально, только у нас уже сейчас есть скафандр, для выхода на поверхность Марса.

Исследовательский центр им. Келдыша разрабатывает космический ядерный реактор мегаватного класса для электроракетной двигательной установки, говорят уже эскизный проект уже закончили (естественно, ничего не показывают). А в Лыткарино собираются строить испытательный стенд «для исследования тяги и управляемости прямоточных двигателей, а также расхода топлива и аэродинамики. Кроме того, во время испытаний будут имитироваться «нестационарные условия», в частности «поведение двигателя в условиях атмосферы Марса».

В общем, в России не смотря ни на что, ведутся очень интересные работы, но единая стратегия, в целом, отсутствует совершенно. На МКС летаем? Все работает? Может ракету помощнее сделаем, и вся стратегия.

Идей в разных странах появилось много, о Марсе говорят намного больше чем, скажем, пять лет назад, но конкретного пока мало, а на дворе XXI век уже второе десятилетие скоро заканчивается.

Проблемы дальних полетов

К сожалению для пилотируемых перелетов, которые трудно назвать дальними (например даже на Марс), рассматриваемые проекты совершенно недостаточны. Межпланетный корабль, и это признано всеми экспертами, должен обладать характеристиками, снимающими ряд проблем,  без решения которых такие перелеты просто невозможны. Еще в проекте К.П. Феоктистова предусматривалось, что такой корабль должен :

И т.д.

Решения большинства этих проблем сейчас, после длительной эксплуатации орбитальных космических станций, понятны. Однако, не менее понятно, что решение каждой проблемы  — это дополнительные конструкции, дополнительная энергия, дополнительное оборудование, что выливается в довольно внушительную конструкцию, которую невозможно собрать за один-два и даже несколько пусков ракет-носителей. По сути пилотируемый межпланетный корабль выливается во что-то, подобное  МКС, которая, конечно, должна быть дополнена средствами разгона — торможения, спускаемыми аппаратами, защитными капсулами, оранжереями и во много раз увеличенной надежностью работы всего оборудования. Ближе всего к  воплощению реального межпланетного корабля стоит проект под руководством Константина Петровича Феоктистова. Скорее всего подобная идеология и будет реализовываться при появлении соответствующих условий, технических и технологических решений по осуществлению сборки больших конструкций на орбите Земли. Несомненно, для реализации такого глобального проекта потребуется создание космического роботизированного завода  на базе обитаемой станции, как и предлагал Константин Петрович.

Даже реализация полета беспилотного аппарата к Марсу с миссией добычи и доставки марсианского грунта на Землю, также потребует создать достаточно массивную конструкцию, для чего также потребуется большой объем сборочных операций на орбите.

Исследование автоматами

Эффектные проекты пилотируемых полетов с высадкой на Марсе, пока к сожалению, не выглядят проектами близкого будущего. Более реальны проекты исследования, которые ведутся американским NASA и в будущем всем космическим сообществом.  Самыми интересными на данном этапе представляются проекты по доставке для исследования на Земле образцов марсианского грунта. Только после основательного изучения этой планеты возможна подготовка экспедиции с экипажем.

Как NASA собирается доставить образцы марсианского грунта на Землю?

Марсоход «Курьозити» приземлился в огромном кратере Гейл в ночь с 5 на 6 сентября. По задумке организаторов миссии «Курьозити» которые возлагают на нее большие надежды, этот марсоход должен превзойти все предыдущие марсоходы, которые работали или продолжают работать («Оппортьюнити») на Марсе в области интересных и ценных для науки открытий. Однако самое неожиданное это то, что организаторы миссии планируют еще и доставить образцы марсианского грунта на Землю для его дальнейшего детального изучения в лабораторных условиях. Но как это возможно?

Еще 50 лет назад, казалось, Марс являлся совсем недоступной для нас планетой. Однако с тех пор, американцы отправили уже несколько своих космических аппаратов к этой таинственной планете в целях ее исследования.

Но несмотря на все полученные данные об этой удивительной планете, NASA больше всего желает доставить настоящие марсианские образцы на Землю. Это было возможно с Луной, так почему же невозможно с Марсом?

На данный момент специалисты NASA рассматривают несколько вариантов по доставке образцов марсианских пород на Землю. Однако такая возможность может реально представиться не ранее, чем через 12-20 лет, по мнению работников NASA.

Для реализации доставки образцов марсианского грунта на Землю, NASA работает над проектом Mars Sample Return Mission. Он будет включать в себя орбитальный и спускаемый аппараты. Целью орбитального аппарата будет доставка спускаемого аппарата до орбиты Марса, и затем доставка образцов грунта обратно на Землю. Спускаемый аппарат будет содержать модуль для подъема грунта на орбиту Марса. Это совместный проект NASA и ESA. Старт миссии запланирован на 2022 год. На Землю образцы прибудут предположительно в период с 2024 до 2025 года.

Однако, возможна и более ранняя миссия по доставке интересных образцов марсианского грунта. В этих целях может быть построен марсоход  МАХ-С. Он будет запущен в 2018 году в рамках американо-европейской программы» ЭкзоМарс».

Российский проект

Российские ученые планируют доставить на Землю марсианский грунт и изучить спутники Красной планеты. Такими перспективами поделился сегодня с журналистами в ходе пресс-конференции директор Института космических исследований /ИКИ/ РАН академик Лев Зеленый. По его словам, разрабатывается проект доставки марсианского грунта на Землю по программе «Марс Сэмпл Реттён».

Российские ученые планируют доставить на Землю марсианский грунт и изучить спутники Красной планеты. Такими перспективами поделился сегодня с журналистами в ходе пресс-конференции директор Института космических исследований /ИКИ/ РАН академик Лев Зеленый.

По его словам, разрабатывается проект доставки марсианского грунта на Землю по программе «Марс Сэмпл Реттён». «Этот проект будет международным, аппарат должен будет не только сесть на Марс, но и вернуться», — сказал Лев Зеленый. Он также допустил вероятность, что Россия не станет первой страной, получившей образцы грунта Красной планеты.

«С этим проектом мы вполне можем опоздать, так как мы несколько «засиделись на старте» по марсианским миссиям», — отметил академик. Однако он уверен, что прорывные открытия могут быть сделаны и во время второй экспедиции, так как Марс очень разнообразен.

ИКИ РАН также планирует повторить проект «Фобос грунт». При повторной миссии будут учтены все ошибки прошлой попытки. «Эта миссия планируется на конец этого — начало следующего десятилетия», — уточнил Лев Зеленый.

Ссылки

 

Один комментарий

  1. Освоение точных учений завязывается из примитивного навыков определенных дисциплин, как геометральность, наука про числа плюс цифирная наука. Правильным альтернаитвой будет специализация онлайн — юзер независимо назначает надобный Вас вкладку, благоприятный время и метод тренировок. Указанный источник сумма разрядных слагаемых определеяет выполнимость подготовить высшую степень математики, геометрию, российский язык, расчеты, а еще использовать любые онлайн вычислителями, те что будут произвести нужные расчеты. Ресурс обдуманно адаптирован именно под персональное использование: любое направление подоглавляет актуальные темы, именно таким образом читатель сможет быстро однозначно оказаться по требуемуему параграф затем учить важной содержанию. На странице реально предельно скоропостижно усвоить техническую учение потом укрепить выводы с благодаря задания и тесты. Веб сайт https://naobumium.info/ будет практичным путем подтянуть понимание школьников, выпускников и совершеннолетних пользователей, что тянутся просто приобретать принциаы математических дисциплин также технику расчислений. Обретать свежие учения постоянно легко совместно з качественным источником на геометрии.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

code