С.П.Королев, как и Вернер фон Браун, мечтал о полете человека на Марс. Однако ''лунная гонка'' 60-х годов стоила так дорого и вызвала столь малый общественный интерес, что о политической поддержке любой марсианской экспедиции не могло быть и речи. Но это не значит, что советские специалисты прекратили разработки в этом направлении. Ниже приведены достаточно подробные сведения о каждом из таких проектов.

      Двигатель

Самый первый анализ экспедиции с высадкой человека на Марс, проведенный Тихонравовым в 1956г., показал, что при условии использования конвекционного химического двигателя стартовая масса космического корабля на околоземной орбите составит 1630 т. Для его сборки на орбите потребовалось бы более двадцати запусков проектируемого носителя Н1. Затем было решено, что двигатель на обычном химическом топливе пригоден для пилотируемого беспосадочного полета к Марсу, когда можно обойтись только одним запуском Н1.
Между тем в период с 1960 по 1990 г. в Советском Союзе были доведены до состояния готовности к полету два типа очень эффективных ядерных двигателей: термический (жидкий водород проходит через реактор, нагревается и, расширяясь, поступает в ракетное сопло) и электрический (ксенон или другой газ ионизируется и разгоняется до высокой скорости в электрическом или магнитном поле). Генеральный конструктор С.П.Королев предпочитал второй тип, и на этом были основаны все проекты марсианских экспедиций, разработанные в его конструкторском бюро (ОКБ-1, теперь РКК ''Энергия''). По экологическим соображениям ядерный реактор затем был заменен обширными панелями солнечных батарей. Другие конструкторские бюро и институты применяли термальный двигатель в своих марсианских проектах (наиболее известным из которых является проект Владимира Челомея MK-700).

      Носитель

Первый советский пилотируемый межпланетный корабль, который должен был достигнуть орбиты Марса (TMK), планировалось вывести на околоземную орбиту только одним запуском ракеты Н1. Фактически требования этого проекта и определили окончательно параметры носителя Н1. Одной из причин того, что СССР не смог догнать Америку в ''лунной гонке'', был расчет Н1 для запуска 75-тонного TMK, но не 150-тонного пилотируемого лунного корабля. Для пилотируемого полета с высадкой на Марс потребовалось бы несколько запусков Н1 или ее модернизированной версии Н1M для сборки корабля на орбите.
Владимир Челомей предложил мощный носитель UR-700 для минимизации количества пусков. Но даже с планируемой полезной нагрузкой 750 т для сборки корабля понадобилось бы два запуска.
Государственная комиссия в 1972г распорядилась прекратить работы, связанные с экспедицией на Марс. Отказ от дальнейшего использования носителя Н1 в 1974г. вообще сделал невозможным запуск такого корабля.
В 1976г. была начата разработка тяжелого носителя ''Энергия'' с полезной нагрузкой 88 т для вывода на низкую околоземную орбиту. С 1978г НПО ''Энергия'' переработало проект марсианского корабля под этот тип носителя. После распада СССР работы над этим носителем были также прекращены, что вновь сделало неосуществимым полет к Марсу.

      Жилой модуль

Для оригинального варианта проекта TMK-1 это был модуль диаметром 6м и длиной 12м, рассчитанный на команду из трех человек. В TMK-E использовалась удлиненная версия (18м) для экипажа вдвое большей численности. Проект MEK 1969 года и все последующие, выполненные в ОКБ-1 (''Энергия''), предусматривал модуль диаметром 4.1м и длиной 23м, позднее разделенный на две секции. Принятый диаметр выдает общность с оборудованием космических станций Салют и Мир. Модуль диаметром 6 м был предложен в 2000г для обитаемой орбитальной станции вблизи Марса. Проекты, выполненные вне ОКБ-1, предусматривали совершенно другие конструкции жилых блоков.

      Спускаемый аппарат

Оригинальный посадочный модуль TMK-E 1960-го года представлял собой несколько 10-тонных конических оболочек с плоским основанием, диаметром 5.5м и высотой 9м. На поверхности Марса оболочка отделяется и часть ее остается для прикрытия собственно посадочного аппарата и других механизмов внутри. После анализа данных, переданных американской станцией Маринер в 1966г, стало ясно, что марсианская атмосфера гораздо тоньше, чем считалось ранее. Несколько конических модулей заменили на один большой 20-тонный МПК с несимметричной оболочкой, диаметром примерно 11м и высотой 8.5м. К 1978г. был разработан совершенно новый аппарат - цилиндр диаметром 3.8 и длиной 13м с конической носовой частью, опускающийся горизонтально на поверхность. Эта идея стала базовой для всех дальнейших разработок РКК ''Энергия''. Данных о параметрах посадочного модуля, предложенного Челомеем, нет. Вероятно, кабина управления и взлетный механизм базировались на его разработке лунного посадочного модуля ЛК-700.

       На поверхности Марса

Первоначальный вариант проекта ТМК-Е предусматривал пять независимых посадочных модулей, которые должны быть соединены вместе уже на поверхности Марса. Этот комплекс с ядерным источником энергии включал в себя также жилые помещения для людей и даже платформу для запуска небольшого самолета для полета в атмосфере. В 1966г. все было радикально упрощено - был предложен одиночный посадочный модуль МПК, оборудованный жилым отсеком. МПК мог функционировать на поверхности только в течение одной недели и был оснащен марсоходом.

       Возвращение на Землю

Проект МПК 1956-го года предусматривал 15-тонный посадочный аппарат для возвращения экипажа из 6 человек. В ТМК-1 и ТМК-Е 1960-го года предполагалось возвращение трех человек в капсуле диаметром 4 и длиной 3.75 м (предок спускаемого аппарата ''Союза''). Возвращаемый аппарат (ВА) проекта МЭК 69-го года был увеличенным вариантом ''Союза'' весом 10 тонн, диаметром 4.35 и высотой 3.15 м с основанием в форме линзы диаметром 6 м. Такая же конструкция использовалась и в последующем проекте РКК ''Энергия''.

Проект МПК

В 1962г. С.П.Королев заметил, что первый набросок Н1 он сделал еще в 1955-57г.г. В те времена стояла задача обеспечить техническую поддержку большой пилотируемой экспедиции на Марс. Первое серьезное исследование возможности полета человека на Марс в Советском Союзе было начато в отделе ОКБ-1 под руководством Тихонравова. Планировалась полная экспедиция с высадкой человека на поверхности. В основном все соответствовало классическому сценарию, разработанному Вернером фон Брауном в 1948г. Космический корабль МПК (Марсианский Пилотируемый Комплекс) собирается на околоземной орбите. Используя обычные ракетные двигатели на жидком топливе, корабль выходит на орбиту вокруг Марса. Посадочный модуль опускается на поверхность. После года исследований на Марсе экипаж возвращается на Землю. Согласно рассчетам, начальная масса МПК должна составить 1630т. После окончания 30-месячной миссии на Землю возвращается аппарат весом только 15 тонн. При запланированной полезной нагрузке Н1 порядка 75...85 тонн, для сборки МПК потребовалось бы от 20 до 25 запусков.

Проект ТМК-1

В 1959г. группа энтузиастов 3-го отдела ОКБ-1 под руководством Г.У.Максимова начала инженерную проработку первого фантастического проекта пилотируемого межпланетного полета. Технические требования к проекту и определили параметры будущего носителя Н1. 75-тонный корабль ТМК-1 должен был достичь с экипажем из трех человек окрестностей Марса. После 10-месячного полета корабль пролетает около Марса, экипаж сбрасывает дистанционно управляемые посадочные аппараты и выводит корабль на траекторию возвращения к Земле. Старт первого полета к Марсу ТМК-1 планировался на 8 июня 1971г. с возвращением экипажа на Землю 10 июля 1974г. после путешествия длительностью три года, один месяц и два дня.

Проект МАВР (''Марс-Венера'')

Вариант ТМК-1. На обратном пути к Земле корабль должен был пролететь вблизи Венеры, что должно было сократить полетное время.

Проект ТМК-Е

Проект ТМК-1 был очень ограниченным. В 1960г. группой Феоктистова был предложен проект полной экспедиции с высадкой на Марсе. Корабль предполагалось собрать на околоземной орбите после двух или более запусков носителя Н1 и оснастить атомными двигателями. Реактор располагался вдали от обитаемых отсеков на длинных телескопических мачтах. Пять посадочных аппаратов доставляют составные части марсианской базы с ядерным источником энергии, которая должна просуществовать на поверхности Марса в течение года. В течение 60-х годов проект был значительно изменен - после того, как выяснилось, что марсианская атмосфера значительно тоньше, чем предполагалось, а двигатели менее эффективны, чем ожидалось.

Проект МЭК

Декретом номер 232 Министерства обороны от 30 июня 1969г. был запущен проект МК-700, известный под кодовым названием ''Аэлита''. Техническое задание было написано институтами НИИМАШ и НИИТИ. Три конструкторских бюро, возглавляемые Мишиным, Янгелем и Челомеем, приступили независимо друг от друга к разработке проекта пилотируемой экспедиции на Марс. 28 мая 1969г. В.Мишин, последователь С.П.Королева и Главный конструктор ОКБ-1 утвердил новую, более мощную версию носителя Н1 - Н1М. Его возможности были заложены в основу версии ''Аэлиты'' ОКБ-1. Корабль получил название МЭК - Марсианский экспедиционный комплекс. Предполагалось доставить к Марсу и обратно команду из трех-шести человек при общей продолжительности экспедиции 630 дней. Время нахождения на орбите Марса - 30 дней, высадка трех членов экипажа на поверхность на пять-семь дней. К концу 1969г. Мишин и Янгель вышли из соревнования. Челомей завершал проект ''Аэлита'' в одиночку.

МК-700

Челомей завершил проект ''Аэлита'' и представил его на рассмотрение Советского правительства. Он предложил собрать на орбите 1400-тонный корабль МК-700, используя только два запуска своего сверхмощного носителя УР-700М. После атомной двигательной установки последовательно расположены части полезной нагрузки в 250 тонн - жилые блоки, посадочные модули для Марса, капсула для возвращения на землю. Правительственная комиссия рассмотрела проекты носителя УР-700М и корабля МК-700 в 1972г. Из-за того, что для их осуществления потребовались бы десятки лет и десятки миллиардов рублей, комиссия рекомендовала дальнейшую разработку пилотируемого полета на Марс отложить на неопределенный срок.

Марс 1986

НПО ''Энергия'' возобновило исследования, связанные с полетом на Марс, как только началась разработка нового носителя вместо отвергнутого Н1. В разработках 1978 ... 1986гг в основном использовались идеи проекта 1969г., но модернизированные с учетом технического прогресса за прошедший период. Требования к мощности силовой установки остались прежними, но реальные испытания, проведенные с 1971г., показали несостоятельность прежних расчетов. Это привело к увеличению массы корабля более чем вдвое, при этом доля топлива в общей массе корабля возросла с 17 до 45%. Вместо одного реактора предполагалось использовать два. Количество членов экипажа сокращено с шести до четырех. Вместо нового оборудования ТМК использовались проверенные системы и модули орбитальных станций Салют и Мир, что гарантировало более высокий уровень безопасности экипажа. Использование совершенно независимого второго реактора и двигателя гарантировало возвращение экипажа даже в случае полного отказа одного реактора.

Марс 1989

В 1989г. еще один проект был предложен НПО ''Энергия''. Конструктивно космический корабль похож на Марс-86, но вместо ядерного реактора в качестве источника энергии используются огромные панели солнечных батарей, похожие на применявшиеся на станциях Салют и Мир. Сам корабль являлся частью более продуманной программы, которая начиналась запуском к Марсу беспилотного аппарата и заканчивалась пилотируемой экспедицией. Для сборки корабля на околоземной орбите требовалось пять запусков мощного носителя ''Энергия''. Продолжительность экспедиции - 716 дней, Экипаж - 4 чел., двое должны были спуститься на поверхность Марса и находиться там в течение недели. Стартовая масса корабля - 355 тонн.

Марс 1994

Испытания экспериментальной двигательной установки РД-0410, проведенные в 80-е годы, определили новый дизайн межпланетного корабля. Атомный реактор использовался также для выработки электроэнергии во время круизной фазы межпланетного перелета. Тяга двигательной установки НПО ''Луч'' достигала 20 тыс. кгс, время работы - 5 часов, в особом импульсном режиме - от 815 до 927 сек. В круизном режиме турбина вырабатывает 50...200 кВт электроэнергии, при этом требуемая площадь радиаторов - 600 кв.м. Существовало два проекта, предполагающих использование связки из трех-четырех таких двигателей с общей массой силовой установки порядка 50...70 тонн. Согласно проекту 1989г. института им. Курчатова, жилой отсек был окружен топливными баками с жидким водородом для защиты экипажа от космической радиации и излучения реактора. Радиаторы были расположены в носовой части корабля. Более детальный проект института Келдыша / НИИ-ТП поместил радиаторы сразу за двигателем, затем следуют связные антенны, жилой отсек (также окруженный топливными баками), два больших посадочных модуля (один для Марса, другой для Земли). Продолжительность путешествия на Марс и обратно для экипажа из пяти человек - 460 дней. Масса корабля 800 т, длина 84м. Общее время активной работы двигателей - 6 часов.

МАРПОСТ

В декабре 2000г. Леонид Горшков (РКК ''Энергия'') предложил пилотируемую экспедицию на орбиту Марса как альтернативу участия России в строительстве Международной космической станции. Такая экспедиция должна была вернуть России былой авторитет в области исследования космоса. Марпост (Марсианская Пилотируемая Орбитальная Станция) массой 400 т предполагалось собрать на орбите из компонентов, доставленных за четыре запуска носителя ''Энергия''. Силовая установка аналогична примененной в проекте Марс-1989. Огромный обитаемый отсек диаметром 6 и длиной 28м, рассчитанный на экипаж из 6 человек, напоминает о проекте ТМК 60-х годов. Продолжительность экспедиции - свыше 2 лет. За это время корабль достигает Марса, остается на орбите месяц или более, получает с помощью автоматов образцы с поверхности и возвращается на Землю. По возвращении корабль должен был выйти на околоземную орбиту с помощью ионных двигателей, спускаемого аппарата не предусматривалось.

Разрешение на размещение этой статьи : Mark Wade (http://www.astronautix.com)
Copyright astronautix.com - Mark Wade.  Reprinted with Permission

Translated by Alex Yarmolovich, 2001

Back to ''I want to believe''