Марс Метро-сити

И вот что увлекательно: ЕСЛИ БЫ МЫ БЫЛИ СПОСОБНЫ ОБЕСПЕЧИТЬ ТЯГУ КОРАБЛЯ ВСЕГО 1G, ТО ЕСТЬ УСКОРЕНИЕ СВОБОДНОГО ПАДЕНИЯ НА ЗЕМЛЕ, ТО ДОСТИГЛИ БЫ ОРБИТЫ МАРСА ВСЕГО ЗА 34 ЧАСА. Такой режим полета был бы прекрасен и с точки зрения минимальной радиационной нагрузки и комфортного чувства привычной тяжести. Увы, у нас нет двигателей, которые способны обеспечить такую тягу в течении такого времени, а главное, нет возможности обеспечить его рабочим телом. Но пример нагляден тем, что показывает нам – Марс не так уж и далеко. Главной технической задачей сегодня становится увеличение скорости истечения рабочего тела до 1000 и более километров в секунду. Исследования в области мощных лазеров дают надежду на решение этой задачи, речь идет о разгоне «массы покоя» в световом импульсе высокой энергии. Импульс петаваттного лазера срывает электрон с орбиты атома и «увлекает его за собой» почти с околосветной скоростью, при этом электрон увлекает за собой протон уже кулоновским взаимодействием. Создание двигателей с такими характеристиками позволит нам без труда совершать перелеты по Солнечной системе имея корабли габаритов не более чем спейс-шатл или «Буран». Однако для подобных перелетов нам нужен мощный источник энергии, которым, на современном уровне знаний, может выступать только реактор использующий энергию сильного взаимодействия. То есть ядерный или термоядерный реактор. И здесь перед нами стоит проблема: в условиях открытого космоса сброс тепла может быть осуществлен только электромагнитным излучением. Любое тело имеющую температуру отличную от абсолютного нуля излучает инфракрасные волны и таким образом может сбросить тепло в пространство, но это процесс очень медленный, если мы говорим о необходимости охлаждать ядерный реактор. Космические ядерные буксиры – российский «Нуклон» и американский «Прометей» – застряли в разработке как раз по этой причине – огромные площади радиаторов и крайне неэффективное использование ядерного энергоисточника. Поэтому будущему поколению ученых и инженеров будет необходимо решить уникальную задачу, которая произведет революцию в энергетике – создать процессы и материалы, которые позволят интенсивно сбрасывать низкотемпературное тепло излучением. Либо создать реально работающего «демона Максвелла», но это уже совсем фантастика.

Но пока все эти задачи не решены, мы используем обычные химические ракетные двигатели и тащим с собой огромное количество рабочего тела.

В районе Земли притяжение Солнца составляет 0,00589 Н/кг, для корабля стартовой массы 1412 тонн это «обратная тяга» 831 кг в «земном весе». Если бы корабль стоял на месте и не совершал вместе с Землей орбитальное вращение, то стокилограммовый человек имел бы «солнечный вес» 50 грамм. Это штраф, который необходимо заплатить, если мы будем менять высоту нашей солнечной орбиты. Штраф небольшой и мы стартуем «напрямую» – все время включая двигатели ровно на Солнце через равные промежутки времени, приблизительно равные временному интервалу, за который солнечное притяжение погасит предыдущий импульс. Таким образом мы экономим рабочее тело на торможении, позволяя Солнцу сделать это за нас. Траектория выстраивается таким образом, чтобы максимально эффективно преодолеть межорбитальную разницу 78 миллионов километров, и так, чтобы к моменту выхода на марсианскую орбиту, солнечные орбитальные скорости Марса и корабля сравнялись. Это позволит без особой драматургии лечь на круговую орбиту вокруг Марса и припарковаться на Фобосе.

-–Парковка Фобос

Первая экспедиция не сможет полноценно использовать спутник Марса Фобос, но в дальнейшем он может стать важной частью инфраструктуры на трассе Земля-Марс. Через несколько лет мы поставим здесь ядерный реактор, который будет питать электромагнитную взлетно-посадочную «полосу». Не составит большого труда пробурить 22 километра Фобоса насквозь. Низкая плотность Фобоса 1,87 гр/см³, заставляет предполагать наличие внутри полости или пористой структуры. При этом изъятый при бурении грунт необходимо равномерно закреплять на поверхности, так чтобы баллистические свойства Фобоса не изменились. Полученное отверстие и станет взлетно-посадочной полосой, а также укрытием, хорошо защищенным от космической радиации. Фобос станет портом тяжелых кораблей. Связь с Марсом будет обеспечиваться специализированными кораблями.

Однако и в первой экспедиции мы сможем воспользоваться услугами Фобоса. Здесь мы можем взять в долг «рабочее тело» для посадки на Марсе. Пришло время вспомнить о четырех ствольных системах корабля. На Фобосе мы берем в долг грунт, измельчаем его при необходимости и снаряжаем им «пулеметную ленту». Опускаем технологические подробности, но отстрел масс позволит нам получить резервный тормозной импульс для корректировки орбиты и мягкой посадки.