Траектория жизни. Между вчера и завтра

Оценки биофизика Евгения Ковалева, сделанные еще в семидесятых годах, показали, что при длительности марсианской экспедиции в три года и даже при осуществлении экспедиции в период наибольшей солнечной активности масса радиационной защиты должна составлять не 1 грамм на квадратный сантиметр, чего достаточно при полетах на низких орбитах, а 30–40 граммов на квадратный сантиметр (то есть 300–400 килограммов на квадратный метр!).

Чтобы уменьшить массу радиационного убежища, необходимо будет разместить его среди имеющегося оборудования, приборов, запасов пищи и воды. До отлета экспедиции с орбиты спутника Марса к Земле для радиационного убежища можно будет использовать и запасы топлива орбитального корабля, размещая его в цилиндрических баках относительно небольшого диаметра вокруг герметичных отсеков. При таком решении для радиационного убежища в основное время полета экспедиции дополнительных затрат массы почти не потребуется и практически весь объем герметичных отсеков можно сделать безопасным для радиации. Но после отлета к Земле объем, в котором придется жить экипажу экспедиции, придется сократить до минимального — с целью ограничения затрат массы на радиационное убежище.

Может появиться мысль о сокращении времени полета марсианской экспедиции для уменьшения затрат массы на радиационное убежище. Действительно, еще в конце шестидесятых годов В. К. Безвербым была предложена схема полета на Марс примерно с теми же, что и при обычной схеме, энергетическими затратами, но с длительностью экспедиции около двух лет. Однако если принять эту схему, то окажется, что время пребывания экспедиции на орбите спутника и на поверхности Марса сокращается до одного месяца. Это делает предприятие бессмысленным: затратить сотни миллиардов долларов, преодолеть колоссальное расстояние в космосе, и на исследование далекой планеты оставить меньше месяца? Для телевизионного шоу этого, может быть, и достаточно, но для разработчиков такая схема представляется похожей на предложение сыграть роль унтер-офицерской вдовы.

В связи с большой продолжительностью полета в системах обеспечения жизнедеятельности нужно будет использовать замкнутые системы по использованию кислорода и воды (с регенерацией углекислого газа, воды, как выделяемой экипажем в атмосферу при дыхании, так и технической, а также урины).

Чтобы представить характер марсианского комплекса при использовании жидкостных ракетных двигателей на орбитальном корабле можно привести результаты оценок массы основных составляющих. Масса планетного корабля, как и в предыдущем варианте, составит около 50 тонн. Масса орбитального корабля (заправленного) без возвращаемого аппарата — около 80 тонн. Масса возвращаемого аппарата — около 8 тонн. Масса разгонной ракеты — около 190 тонн. Общая масса комплекса перед стартом с низкой орбиты спутника Земли около 300–400 тонн. Общая масса топлива, заправляемого в отдельные части комплекса, — около 250 тонн. Длина (при старте) примерно 40–50 метров.

Все это практически только качественные оценки. Они базируются на старых оценках изменений доз от ГКИ и от солнечных вспышек, на старых оценках необходимой массы радиационной защиты. Предполагалось, что марсианская экспедиция должна осуществиться в год максимальной активности Солнца, то есть когда оптимальная дата старта по энергетике совпадет с максимумом солнечной активности, иначе говоря, когда доза радиации от ГКИ в районе Марс — Земля снижается в два раза. Но доза радиации снижается, если активность Солнца достигает максимума (в одиннадцатилетнем цикле максимальная активность различна, и надо контролировать фактическую интенсивность ГКИ, причем в области пространства, расположенной ближе к Марсу, чем к Земле). Таким образом, к моменту реального планирования марсианской экспедиции требуется получить надежный экспериментальный материал по интенсивности ГКИ во время нескольких одиннадцатилетних периодов солнечной активности в районе Марс Земля, а также произвести массовые оценки необходимой радиационной защиты в трехлетней экспедиции.

Если всерьез встанет вопрос об осуществлении марсианской экспедиции, то в самом начале работ придется решать еще одну проблему: проблему аварийного спасения. Длительный полет экспедиции вдали от Земли, без возможности оказания непосредственной помощи с Земли, диктует необходимостью полета не одного, а эскадры из двух-трех кораблей, которые могли бы оказывать помощь друг другу и в то же время не дублировали бы программы своих работ.

Наверное, когда-нибудь возникнет и задача полета людей к Венере. Из-за плотной атмосферы, в результате парникового эффекта давление близ поверхности Венеры составляет около 100 атмосфер, а температура около плюс 500 градусов по Цельсию. Вполне реален, однако, полет на орбиту вокруг Венеры и зондирование верхних слоев ее атмосферы аэродинамическими средствами.