«Вперед, на Марс!»

О проекте Денниса Тито (Dennis Tito) пилотируемого полета на Марс рассказывает Александр Ильин — выпускник МГТУ им. Н.Э. Баумана, бывший сотрудник ГКНПЦ им. М.В. Хруничева. В настоящее время — редактор журнала «Новости космонавтики».

«Вся суть — в переселении с Земли и в заселении космоса», — говорил К.Э. Циолковский, и все пионеры космонавтики были едины в стремлении дать человеку возможность исследовать и заселить Солнечную систему и миры у других звезд.

Во время Второй мировой войны появились реальные технические средства достижения космоса, а запрос общества на космические чудеса породил космическую эйфорию 50-х. Именно тогда был написан огромный пласт фантастической литературы, причисленной впоследствии к «золотому фонду» фантастики.

Космос был везде — в журналах, телепередачах и даже в первом «Диснейленде». В той его части, что называлась Tomorrowland, миллионы посетителей парка могли совершить «полет на Луну» на настоящей ракете (консультантом проекта был знаменитый Вернер фон Браун — создатель первой баллистической ракеты «Фау-2» и, впоследствии, американского лунного носителя «Сатурн-5»).

Советский спутник и полет Юрия Алексеевича Гагарина создали уникальную ситуацию, в которой две ведущие технические державы вступили в космическую гонку.

Благодаря уникальному сочетанию факторов, главным образом политических, на государственном уровне была организована американская программа Apollo. Увы, интерес людей к космосу в те годы уже начал спадать. Дети 50-х, наигравшись в храбрых астронавтов, предпочли антикультуру — возникло «потерянное поколение». А еще так некстати космические роботы «Маринер-4» (1965 год) и «Венера-4» (1967 год) показали, что лететь-то людям некуда. Венера и Марс оказались непригодными для жизни. Перевалив через пик в 1966 году, бюджет американского космического агентства NASA пошел на спад. Лунная программа была доведена до завершения, политические цели достигнуты (реванш за Спутник и Гагарина), но ее продолжения не последовало.

А ведь у США были все средства (сверхтяжелый носитель «Сатурн-5», прекрасные корабли «Аполлон») для осуществления пилотируемых облетных миссий к Венере и Марсу. Были подобные проекты и у СССР. Человечество стояло на пороге Солнечной системы, но люди свернули со «звездного пути» — исчез запрос от общества на космос. Естественно, космос перестал интересовать и политиков.

Если условно разделить космонавтику на исследовательскую и прикладную, то последняя сейчас «встала на ноги» потому, что стала коммерчески выгодной. Прикладную космонавтику двигает капитал, который аккумулировал средства и выражает потребности значительного большинства населения.

Исследовательская космонавтика продвигается стремлением к знанию и трудом нескольких тысяч ученых и технарей при моральной поддержке нескольких миллионов образованных, интересующихся наукой людей — активных сторонников космонавтики. Ученые достаточно организованы для того, чтобы правительства давали им средства на космические исследования. Но, зная «правила игры», ученые-исследователи в области космической науки выступают в большинстве своем против пилотируемых полетов вообще. Ведь источник финансирования один, и чем больше ушло на пилотируемую программу, тем меньше останется на их беспилотные научные аппараты.

Что же касается современной пилотируемой космонавтики, то, решая множество важных задач, она ни в коей мере не соответствует тому, что миллионы романтиков считают ее истинным назначением — «смело идти туда, куда не ступала нога человека». Борьба за космическое будущее человечества стала уделом отдельных энтузиастов, организующих фонды, такие как Марсианское общество (The Mars Society).

На чем же лететь?

И вот в феврале 2013 года первым космическим туристом и мультимиллионером Деннисом Тито был основан очередной фонд Inspiration Mars Foundation — его цель, ни много ни мало, отправка к Марсу корабля с экипажем из двух человек уже в 2018 году! Следует отметить, что проект, предлагаемый Деннисом Тито, не является полноценной марсианской экспедиций с высадкой на поверхность красной планеты.

501-дневный круиз пройдет по траектории «свободного возвращения» (free return orbit): стартовавший с околоземной орбиты межпланетный комплекс должен вернуться к нашей планете только за счет гравитации, используя для разворота и ускорения Марс. Посадки на планету и даже выхода на орбиту вокруг Марса проект не предусматривает. Комплекс пронесется мимо цели буквально за несколько часов.

В качестве основы межпланетного комплекса Деннис Тито предполагает использовать частный космический корабль Dragon, созданный компанией SpaceX. На сегодняшний день Dragon совершил три успешных рейса к МКС в беспилотном режиме, а полеты астронавтов на новом корабле начнутся не раньше 2015 года.

Для облета Марса Dragon нужно значительно доработать — повысить надежность систем и увеличить срок возможного пребывания в космосе (даже у проверенных российских «Союзов» он составляет всего семь месяцев), научить входить в атмосферу со скоростью, превышающей вторую космическую, улучшить защиту экипажа от радиации.

Так как объем Dragon’a явно недостаточен для 501-дневной миссии, вероятно, к Марсу отправится связка из корабля и специального надувного модуля, разработанного компанией Bigelow Aerospace. Макеты таких модулей дважды испы-тывались на орбите, но полномасштабный надувной модуль в космосе пока еще не побывал.
Для запуска межпланетного комплекса планируется использовать ракету-носитель Falcon Heavy, также создаваемую SpaceX. Новая ракета, первый пуск которой запланирован на 2013 год, способна доставить на низкую околоземную орбиту груз массой 53 тонны. Для сравнения: самая мощная на сегодняшний день отечественная РН «Протон-М» имеет грузоподъемность 22 тонны, а американский лунный носитель «Сатурн-5» когда-то был способен выводить более 140 тонн, но, к сожалению, проект Apollo был закрыт 40 лет назад.

Когда старт?

Дата старта «марсолета» Тито — 5 января 2018 года — выбрана не случайно, возможность полета по такой быстрой облетной траектории представляется дважды в каждые 15 лет. После 2018 года следующей возможности придется ждать до 2031 года.

Дата старта «марсолета» Тито — 5 января 2018 года-выбрана не случайно, возможность полета по такой быстрой облётной траектории представляется дважды в каждые 15 лет. После 2018 года следующей возможности придется ждать до 2031 года.

Облетная схема хороша тем, что не предполагает сложных маневров — выхода на орбиту вокруг Марса, входа в его атмосферу. Отсутствует также стыковка на марсианской орбите. Пуск в 2018 году приходится на 11-летний солнечный минимум,что обеспечивает наименьшее воздействие солнечной радиации.

Стартовав с околоземной орбиты 5 января 2018 года, комплекс пролетит возле красной планеты 21 августа. Минимальное расстояние, с которого экипаж сможет разглядывать поверхность Марса, составит 160 км. Это существенно ниже, чем текущая высота орбиты МКС (около 400 км от поверхности Земли). Совершив маневр разворота, используя притяжение Марса, комплекс отправится домой. Возвращение на родную планету состоится 21 мая 2019 года, причем скорость входа в атмосферу составит 14,2 км/с — даже у лунных экспедиций она была меньше.

Как сохранить экипаж?

Деннис Тито считает, что первый марсианский экипаж составит семейная пара. Критерии отбора пока не установлены, но очевидно, что в подобной экспедиции понадобятся навыки пилота (для проведения коррекций траектории), врача (проблемы со здоровьем в длительной экспедиции весьма вероятны) и ученого (в конце концов мы же летим за новыми знаниями).

Три главные проблемы подобных длительных экспедиций: масса запасов системы жизнеобеспечения, надежность межпланетного комплекса и воздействие факторов космического полета на экипаж.

Для упрощения миссии можно отказаться от разработки замкнутых систем жизнеобеспечения, способных регенерировать значительную часть используемой астронавтами воды и кислорода, но в таком случае потребуется брать существенные запасы безвозвратно расходуемых ресурсов. Минимальная потребность человека — около 3 кг воды, кислорода и обезвоженной пищи в сутки. Реальные цифры ближе к 10 кг. Таким образом, масса запасов марсианской миссии Тито составит от 3 до 10 тонн! И это всё нужно доставить в космос, разместить внутри Dragon^ и разогнать к Марсу.

Проблема надежности также очень важна. В отличие от МКС, межпланетный комплекс будет полностью автономен на протяжении всего полета, ведь к нему не пошлешь «грузовик» — «Прогресс». Следовательно, необходимо заранее иметь на борту как запасные части, так и инструменты для ремонта систем комплекса, а это дополнительный вес.

Статистика отказов на станции «Мир», да и на МКС не внушает особого оптимизма: поломки будут, и их нужно будет устранять в полете. Тяжелой будет миссия и чисто в психологическом плане — провести 501 день вдвоем в «банке» размером с кухню, с постоянной угрозой для жизни, ради пролета около Марса продолжительностью несколько часов (еще пару-тройку дней можно будет любоваться на довольно крупный диск красной планеты). Не стоит забывать и про питание обезвоженной пищей и консервами, и невозможность поговорить с близкими на Земле и получить консультации ЦУПа- запаздывание сигнала в некоторые моменты полета превысит 10 минут.

Тяжелой будет миссия и чисто в психологическом плане — провести 501 день вдвоем в «банке» размером с кухню, с постоянной угрозой для жизни, ради несколько часов вида на Марс…

Поскольку Тито предполагает вернуть экипаж на Землю не только живым, но и здоровым, существенное внимание необходимо уделить воздействию факторов космического полета на человека. С воздействием невесомости люди научились бороться на орбитальных станциях — для успешной борьбы на межпланетном комплексе должны быть установлены спортивные тренажеры. Чтобы не вернуться на Землю «медузой», храбрые астронавты будут вынуждены заниматься спортом не менее двух часов каждый день!

Толком не решенная проблема -солнечная и космическая радиация. Ее воздействие на межпланетных трассах как минимум в два раза выше, чем на МКС. Конечно, специальная компоновка (запасы и системы корабля расположены снаружи, каюты астронавтов — внутри), антирадиационные медицинские препараты и полет в год «спокойного Солнца» помогут несколько сгладить последствия, но не более того. «Проблема радиации — серьезная проблема, но она не остановит шоу», — заявил журналистам медицинский директор проекта Джонатан Кларк.

Зачем лететь?

Хоть проект Тито и не предусматривает посадки, он может стать первой межпланетной миссией человечества (полетом к другой планете, а не к спутнику), его цель — «вдохновить юношество», как заявил на пресс-конференции сам Деннис Тито.

В ходе такой миссии можно получить уникальные медицинские данные о поведении человеческого организма в условиях отсутствия электромагнитной защиты Земли. Да и сам по себе автономный полет -совершенно новый опыт. Как уже говорилось выше — к межпланетному комплексу не пошлешь «грузовик», да и заболевшего астронавта не эвакуируешь на Землю на «Союзе».

Находясь вблизи планеты, можно наблюдать и исследовать Марс, сбросить небольшие зонды и даже управлять марсоходами напрямую (без запаздывания сигнала) — конечно, такая возможность должна быть заблаговременно заложена в ПО марсианских роверов. Но основной смысл смелого проекта — всколыхнуть общественность, дать возможность почувствовать гордость за человечество — люди у Марса! Такой полет может стать первым шагом к полноценной марсианской экспедиции (вторым шагом будет выход на орбиту вокруг Марса, и лишь третьим- посадка). В любом случае — «дорога в тысячу ли начинается с первого шага». Космос ждет!