Марсианская экспедиция

Хронология развития концепции проекта

Год разработки проекта	Основные технические решения проекта
1960	использование для межпланетного перелета электрореактивных двигателей с ядерным реактором мощностью 7 МВт; экипаж - 6 человек; доставка на поверхность Марса группы аппаратов, которые формируют самодвижущийся поезд
1969	увеличение мощности реактора до 15 МВт; уменьшение численности экипажа до 4 человек; переход к стационарному посадочному кораблю типа "фара" с лобовым экраном
1987	переход к двум независимым ядерным реакторам для повышения надежности перелета; изменение формы посадочного корабля ("несущий корпус" вместо "фары" с экраном)
1988	замена ядерной энергоустановки на солнечную с пленочными фотопреобразователями энергии
1999	модульная конструкция солнечных батарей; изменение формы посадочного корабля; замена одного посадочного аппарата двумя (пилотируемым и грузовым)

Проект 1960 года

Использование электрореактивных двигателей для межпланетного перелета с ядерным реактором 7 МВт (экипаж - 6 человек)

Доставка на поверхность Марса группы аппаратов, которые формируют самодвижущийся поезд

В 1960 году был разработан первый проект корабля для посадки человека на поверхность Марса. В этом проекте было принято решение об использовании для межпланетного перелета электрореактивной двигательной установки с ядерным источником электроэнергии. Реактор оснащался теневой биологической защитой и имел мощность 7 МВт.
Корабль собирался на околоземной орбите из модулей, выводимых ракетой-носителем Н1, и затем стартовал в сторону Марса с экипажем из шести человек, трое из которых вместе с оборудованием совершали посадку на поверхность Марса, для чего предусматривалось пять аппаратов сегментально-конической формы. После посадки исследовательский комплекс формировался в "поезд" на крупногабаритных колесных шасси, который состоял из пяти платформ: платформы с кабиной экипажа с манипулятором и буровой установкой, платформы с конвертопланом для разведочных полетов над Марсом, двух платформ с ракетами (одна запасная) для возвращения экипажа с поверхности Марса на корабль, находящийся на околомарсианской орбите, и платформы с силовой ядерной энергоустановкой. Поезд в течение одного года 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, и затем стартовал к Земле.

Проект 1969 года

Увеличение мощности реактора до 15 МВт. Уменьшение количества членов экипажа до 4 человек.

Переход к стационарному посадочному кораблю типа "фара" с лобовым экраном

В 1969 году был рассмотрен еще один проект экспедиции на Марс. Марсианский корабль должен был собираться на околоземной орбите с использованием модификации ракеты-носителя Н1 (H1M). В составе марсианского экспедиционного комплекса предусматривались: межпланетный орбитальный корабль, в котором размещались экипаж и основные бортовые системы; марсианский посадочный корабль для посадки на поверхность Марса; возвращаемый аппарат для полета к Земле (на нем экипаж спускался на Землю); электрореактивная двигательная установка с ядерным источником электроэнергии. Конструкция марсианского корабля представляла собой удлиненную иглу с вынесенным для радиационной безопасности реактором и коническим тепловым радиатором. В отличие от проекта 1960 года на поверхность Марса садился один аппарат сегментально-конической формы с разворачивающимся лобовым щитом. На корабле также использовались электрореактивные двигатели, мощность ядерного реактора была увеличена до 15 МВт. Численность экипажа была уменьшена до 4-х человек.

Проект 1987 года

Изменение формы посадочного корабля ("несущий корпус" вместо "фары" с экраном)

Переход к двум независимым ядерным реакторам для повышения надежности перелета

Следующий проект экспедиции на Марс, предложенный в 1987 году, после успешного запуска сверхтяжелой ракеты-носителя "Энергия", во многом использовал технические решения проекта 1969 года.
Особенность этого проекта - использование ракеты-носителя "Энергия" в качестве средства доставки элементов корабля на орбиту. Кроме того, для межпланетного перелета использовались две независимые двигательные установки, каждая из которых представляла собой пакет электрореактивных двигателей с ядерным источником электроэнергии мощностью по 7,5 МВт, снабженным тепловым радиатором. Это позволило резко увеличить надежность и безопасность межпланетного перелета без увеличения начальной массы и стоимости.

Проект 1988 года

Существенное изменение проекта произошло в 1988 году, когда в экспедиционном комплексе в качестве энергетической установки было предложено вместо ядерного реактора применить экологически чистую систему с использованием пленочных солнечных батарей на линейных разворачиваемых фермах, отработанных на станциях "Салют-7" и "Мир". Основной мотив этого решения - стремление сделать корабль экологически чистым. Большое влияние на это решение оказал и прогресс в создании пленочных фотопреобразователей энергии, что позволяло значительно упростить создание солнечной электростанции большой мощности.
Основные параметры проекта:

• общее время полета - 2 года,
• масса корабля - 350 т,
• экипаж - четыре человека,
• экипаж на поверхности Марса - два человека,
• время работы на поверхности Марса - 7 суток.

Экспедицию на Марс планировалось провести с последовательным наращиванием средств, начиная от автоматов и кончая пилотируемой экспедицией.
Предполагалось три этапа:

• первый - отработка принципов совместного функционирования элементов марсианского экспедиционного комплекса (МЭК) с использованием его моделей, доставляемых грузовыми кораблями "Прогресс" на орбитальную станцию и собираемых там космонавтами и совершающих дальнейший самостоятельный полет в автоматическом режиме. Эти модели оснащаются научной аппаратурой для уточнения условий функционирования МЭК;
• второй - генеральная репетиция пилотируемой экспедиции, в ходе которой солнечный буксир доставит на поверхность Марса два посадочных аппарата вместо одного, причем один из них используется для отработки схемы посадки и возвращения экипажа, а второй (с несколькими марсоходами массой около 20 т) - для проведения детального исследования поверхности Марса;
• третий - пилотируемая экспедиция на Марс.

Проект 1999 года

Проект марсианской экспедиции 1999 г. является дальнейшим развитием проекта 1988 г. В нем использованы результаты проектно-поисковых и экспериментальных работ, выполненных в РКК "Энергия" с 1988 года. По сравнению с предыдущим проектом изменениям подверглись конструкция солнечных батарей - они стали модульными, форма посадочного корабля - осуществлен переход от аппарата с несущим корпусом к "диску", а также количество этих кораблей - один посадочный аппарат был заменен двумя: пилотируемым и грузовым. Кроме того, снова вернулись к численности экипажа экспедиции 6 человек.

Модульная конструкция солнечных батарей	Изменение формы посадочного корабля. Замена одного посадочного аппарата двумя (пилотируемым и грузовым).