Марсианские хроники: Несостоявшееся будущее

К проекту создания тяжелого пилотируемого межпланетного корабля для полетов к планетам Солнечной системы конструкторы ОКБ-1 (ныне — ракетно-космическая корпорация «Энергия») приступили еще в 1959-м, за два года до полета Гагарина. Основой проекта должна была стать лунная тяжелая ракета-носитель Н-1. Тяжелый межпланетный корабль (ТМК) массой 75 т, длиной 12 м и диаметром 6 м мог взять на борт экипаж из трех человек. Предполагалось, что ТМК сможет долететь до Марса и вернуться на Землю за два-три года. Все это время обеспечивать экипаж пищей должен был хлорельный реактор — установка по производству зеленой водоросли хлореллы. Те, кто учился в школе в 1980-х годах, наверное, еще помнят уроки биологии и рассказы о чудесных свойствах и питательности хлореллы — в эпоху дефицита учителя вещали об экспериментах по изготовлению из нее колбасы.

Поскольку полет предполагался длительным, а никаких экспериментальных данных о долговременном влиянии невесомости на человека в начале 1960-х еще не было, на ТМК предполагалось создать искусственное гравитационное поле. Для этого на протяжении всего полета ТМК должен был вращаться вокруг своей оси. Однако позже выяснилось, что сравнительно небольшие размеры самой «центрифуги» приводили к возникновению так называемых кориолисовых ускорений, искажающих восприятие человеком тяжести и вредно воздействующих на организм. Поэтому было решено использовать вращение лишь на отдельных небольших участках полета. Первый марсианский корабль должен был выйти на пролетную траекторию мимо Марса, а затем, используя гравитационное поле Красной планеты, вернуться на Землю.

Успехи отечественной ядерной энергетики, особенно в области компактных энергетических установок для подводного флота, заставили конструкторов пересмотреть проект. Разработка марсианского корабля с электрореактивными двигателями и ядерным реактором как источником энергии началась в 1960 году, а к 1965 году ОКБ-1 совместно с ФЭИ уже закончило проект ядерного электроракетного двигателя ЯЭРД-2200 мощностью 2200 кВт для межпланетного корабля с экипажем. При всей мощности и экономичности, у ЭРД был существенный недостаток — малая тяга. Поэтому, чтобы преодолеть силу земного притяжения, межпланетному кораблю пришлось бы набирать скорость, в течение нескольких месяцев летая по спирали вокруг Земли. Экипаж предполагалось доставить на корабль после того, как он выйдет из земных радиационных поясов.

Масштаб задуманного тогда эксперимента до сих пор поражает воображение. Несколько Н-1 должны были доставить на низкую орбиту 80-тонные блоки, из которых уже в космосе предстояло собрать межпланетный корабль массой 220−250 т (для сравнения: масса станции «Мир» достигает лишь 136 т). Набрав скорость для полета в открытый космос, гигантский корабль, управляемый экипажем из шести человек, при помощи ЯЭРД должен был долететь до Марса и обеспечить высадку на Красной планете посадочного комплекса. Это был целый поезд на крупногабаритном шасси, состоявший из пяти платформ: кабины экипажа с манипулятором и буровой установкой, двух платформ с возвращаемыми модулями, силовой ядерной энергоустановкой и платформы с разведывательным конвертопланом. Поезд в течение года (!) должен был путешествовать по Марсу. А потом, завершив запланированные работы, экипаж с результатами исследований и образцами грунта должен был вернуться на орбитальный корабль и отправиться в обратное путешествие к Земле.

Позже, правда, выяснилось, что атмосфера на Марсе «рыхлая», так что от идеи использовать конвертопланы разработчикам проекта пришлось отказаться. А в 1969 году проект претерпел очередные изменения: марсианский корабль превратился в удлиненную иглу с вынесенным для безопасности реактором и коническим радиатором съема тепла. Экипаж был сокращен до четырех человек.

Однако всем этим грандиозным планам так и не суждено было осуществиться. Главному конструктору Королеву не удалось создать тяжелую ракету-носитель. Все четыре пробных пуска закончились катастрофами.

Получить деньги на марсианский корабль и в 1960-х было делом очень сложным, а сейчас это и вовсе нереально. Тем не менее последние десятилетия его разработка интенсивно велась, используя так называемые «технологии двойного назначения». Первым подобные фокусы начал проделывать Сергей Королев еще в середине 1950-х. Разработанная им двухступенчатая межконтинентальная ракета Р-7 могла доставить ядерный заряд в любую точку планеты. Боевая ракета из Р-7 была никудышной: открытая стартовая позиция делала ее чрезвычайно уязвимой, а время предстартовой подготовки достигало 12 часов, причем боеготовность комплекса сохранялась не более восьми часов. Зато добавление к Р-7 третьей ступени сделало возможным запуск и первого спутника, и первого космонавта, и дальних экспедиций к Луне и другим планетам. Поэтому военные Р-7 простояли на вооружении всего восемь лет, а гражданские модификации, летающие по сей день, успешно стартовали с космодромов страны более 1670 раз, установив абсолютный мировой рекорд.

С появлением очередной созданной на деньги военных ракеты-носителя «Энергия» закипели работы и по созданию марсианского корабля. Обновленный проект 1987 года предусматривал переход к двум независимым ядерным реакторам для повышения надежности перелета, но, по сути, представлял собой вариант 1969 года. Однако из-за экологических проблем вывод реакторов в космос стал большой проблемой, и в 1988 году российский марсианский проект приобретает современный вид: основным источником энергии вместо реактора становятся пленочные преобразователи энергии, напоминающие гигантские паруса. Как утверждает ведущий конструктор РКК «Энергия» Леонид Горшков, большая часть пути по организации первого пилотируемого полета на Марс уже пройдена.

Станция «Мир» налетала на орбите 13 лет, что во много раз превышает все мыслимые сроки полетов к Марсу. Врач, а по совместительству и космонавт Валерий Поляков провел на орбите почти полтора года, отработав методику многолетних пилотируемых полетов.

«Что готово? — говорит Леонид Горшков. — Ракету "Энергия" сделали, автоматическую сборку на орбите сделали, фермы сделали, пленочные батареи проверили в космосе, системы жизнедеятельности и электроракетные двигатели отработали. Одна из основных проблем — надежность, вероятность возвращения экипажа. Сейчас общество готово к показателю 0,9. Первый полет, который мы планируем только на орбиту Марса, — не сложнее, чем экспедиция на орбитальную станцию. Проблемы начнутся при спуске на поверхность планеты».

С точки зрения участия человека в исследованиях не имеет никакого значения, находится человек на орбите или на поверхности планеты. А вот с Земли управление исследовательским оборудованием на поверхности планеты невозможно: запаздывание сигнала составляет десятки минут.

Первыми к Марсу полетят автоматы. А еще раньше модули должны отрабатываться в ближнем космосе. «Первый планируемый модуль просто поднимется на 1500 км и полетает над Землей. Мы проверим, как влияет работа ЭРД на все элементы конструкции. Следующий модуль запустим в точку либрации — для предсказания солнечных бурь. И только потом — к Марсу».

Леонид Горшков уверен, что Россия сможет добраться до Марса уже в 2014—2015 годах, причем без помощи каких-либо других стран. Осуществление давней мечты обойдется примерно в $14 млрд.

Об отправке на Марс пилотируемой миссии читайте на сайте специального проекта журнала: «Наш Марс».