Марсианин: как выжить на Красной планете

Третий вариант – полет с долгим посещением, но быстрой доставкой (Long-Stay Mission, fast transit). Общее время экспедиции – 900 дней. Время пребывания на Марсе от 600 дней и более. Профиль полета подобен предыдущему, но за счет дополнительных затрат энергии (ускорение корабля у Земли и торможение у Марса) время пребывания экипажа в невесомости под воздействием космических лучей может быть уменьшено до 100 дней в одну сторону.

Анализ предложенных вариантов показывает, что наиболее выгодным является третий вариант. Он снижает риск для экипажа и увеличивает научную отдачу от экспедиции. Однако для его реализации нужно выйти на совершенно новый уровень технологий, что требует высоких финансовых затрат.

Для реализации этого варианта предлагается использовать все ту же схему: три или четыре корабля, первые из которых будут беспилотными и доставят на Марс готовую базу.

Разработчики предлагают использовать все ближайшие «астрономические окна» для создания объектов инфраструктуры в обеспечение будущей экспедиции. Первым на Марс отправится корабль возвращения, совершенно идентичный тому, на каком астронавты полетят к Марсу. На орбиту Земли и траекторию выхода к Марсу его доставит сверхтяжелая ракета-носитель на химическом топливе, а сам он будет иметь маршевый двигатель, работающий на использовании ядерной энергии, – выбор двигателя еще предстоит осуществить. Следующими полетят два грузовых корабля. Первый из них доставит: марсианскую ракету, с помощью которой экипаж доберется до корабля возвращения, топливный завод, производящий кислород и метан, ядерный энергоблок, запас жидкого водорода, грузовик для перевозки оборудования и вездеход. Второй корабль доставит: марсианскую лабораторию, еще один энергоблок, еще один грузовик, инструменты, запчасти и небольшой дистанционно управляемый марсоход.

Затем к Марсу стартует корабль с экипажем из шести или семи человек. Астронавты прибудут на Марс в том же самом жилом модуле, на котором они совершат стодневный перелет. Этот модуль будет содержать все необходимое для обеспечения экипажа в течение полета и пребывания на поверхности Марса. Лабораторный модуль, доставленный ранее на Марс, будет абсолютно идентичен жилому модулю. Кроме научного оборудования в нем планируется разместить запасы воды и провизии на случай неполадок с основным жилым модулем. После посадки астронавты поместят модули рядом друг с другом (они будут передвижные) и соединят герметизированным тоннелем. Вездеход для путешествий по Марсу тоже будет герметичен и сможет перевозить до четырех человек. Помимо научных исследований астронавтам придется заниматься поддержанием функционирования базы, заправкой марсианской ракеты произведенным метаном и кислородом, поиском и сбором присылаемых с Земли грузов.

Вскоре определились и технические черты программы, получившей название «Созвездие» («Constellation»). Разумеется, НАСА рассчитывало максимально использовать существующий задел, и конструкторы на основе стартовых ускорителей системы «Спейс Шаттл» и двигателей старой доброй ракеты «Сатурн-5» разработали два новых носителя: тяжелый «Арес-1» («Ares I», Crew Launch Vehicle, CLV) грузоподъемностью 25 т и сверхтяжелый «Арес-5» («Ares V», Cargo Launch Vehicle, CaLV) грузоподъемностью от 125 до 150 т.

В качестве основного пилотируемого корабля планировалось использовать корабль «Орион» («Orion», Crew Exploration Vehicle, CEV), изначально проектируемый для полетов к Луне. Примечательная деталь: исходными при выборе «архитектуры» корабля и ракет-носителей были требования к средствам для марсианской экспедиции, а на основе «промежуточных» результатов был уже составлен сценарий экспедиции лунной. По этой причине основные двигатели корабля «Орион» и подъемной ступени лунного модуля должны работать на жидком метане. В ракетостроении это топливо пока считается экзотическим, но выбор его продиктован тем, что уже существуют проекты по синтезу метана из компонентов атмосферы Марса.

«Гибкий путь» президента Обамы