/
КонтактыО проекте Блог
Galaktika

Вход | Регистрация


Запомнить меня
Забыли пароль?

 

  ПОИСК


 
 

 

Полет на Марс /  Российские программы /  Аван-проект пилотируемой экспедиции на Марс  

Аван-проект пилотируемой экспедиции на Марс

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время в области фундаментальных космических исследований нет более популярной задачи, чем организация пилотируемой экспедиции на Марс. Этому направлению посвящено большое количество проектов, разрабатываемых как в нашей стране, так и за рубежом. Учитывая глобальность данной задачи (имеется ввиду, в первую очередь, потребные объемы финансирования) мировое сообщество склоняется к необходимости интеграции усилий основных космических держав для ее решения.

С этой целью даже создан Междунардный научно-технический центр, который анализирует различные сценарии полета землян на Марс. При этом характерной особенностью различных вариантов такого полета помимо уже отмеченного большого потребного объема финансирования являются сроки реализации проектов. Как правило старт намечается на вторую половину следующего десятилетия.

Отмеченные обстоятельства имеют под собой объективные причины, т. к. все варианты предполагают разработку и создание большого количества основных элементов экспедиции как бы заново. Это касается в первую очередь носителей для сборки корабля на околоземной орбите. Как показывает опыт создания изделий РКТ на такие работы и приходятся самые большие временные и материальные затраты.

В этих условиях ЗАО «Авиакосмические системы», следуя принципам, заложенным в основу своей деятельности — организация и содействие продвижению разработок перспективных технических решений и значимых проектов в интересах космической деятельности России — разработало аван-проект марсианской пилотируемой экспедиции, выгодно отличающийся от существующих реальностью своей осуществимости за существенно меньшие деньги и в самые сжатые сроки (старт возможен даже в 2009 году).

Данный проект существенным образом пополнит «портфель» инвестиционных программ нашей организации, в который уже входят запуск малоразмерного спутника для исследования возможности применения солнечного паруса в качестве «движителя» космических объектов и отработки принципиально нового безрасходного принципа управления КА, предложения в проект ФКП России на период 2006—2015 гг. по созданию универсального космического модуля, существенно расширяющего возможности использования уникальных свойств открытого космического пространства, Особенно важным моментом в делах такого рода является тот факт, что наша организация, инвестируя средства в реализацию наиболее значимых проектов, находит средства и полностью оплачивает все затраты на разработку и внедрение одобренных Росавиакосмосом предложений и тем самым способствует поддержанию «космического» престижа России. Не является исключением и предлагаемый аван-проект марсианской экспедиции.

Мы готовы взять на себя основное бремя по созданию финансового фундамента для того, чтобы первым человеком, вступившим на Марс, был гражданин нашей страны. Главное отличие наших предложений от существующих подходов к марсианской экспедиции заключается в максимальном использовании существующих отечественных изделий РКТ, их составных частей, систем и агрегатов. Это позволяет по нашим оценкам существенно снизить потребное на данную экспедицию финансирование (до 3—4 млрд. $), и в случае готовности производства к выпуску комплектующих стартовать к «красной» планете уже в 2009 г. В целом представленные в работе концепция экспедиции, проектные облики конструкций, характеристики основных систем, анализ вопросов баллистики, информационного обеспечения и т. п. разрабатывались нашей организацией с учетом существующего в космической отрасли научно-технического задела и перспектив развития РКТ. Результаты основных этапов исследований периодически обсуждались со специалистами различных отраслей и ведомств на рабочих совещаниях и консультациях. .

Основные характеристики пилотируемой экспедиции на Марс 

1. Задачи марсианской экспедиции и пути их решения

Марсианский экспедиционный комплекс (МЭК) предназначен для решения следующих задач:

  • высадка человека на поверхность Марса и возвращение его на Землю;
  • поиск воды и жизни или ее следов;
  • изучение геологии Марса;
  • сейсмические исследования;
  • морфология;
  • магнитное и электрическое поля;
  • метеорология;
  • верхняя атмосфера;
  • метеорная обстановка;
  • радиационная обстановка;
  • исследование Фобоса и Деймоса.

Доставка человека на Марс и его возвращение на Землю осуществляется марсианским экспедиционным комплексом (МЭК). Для создания на МЭК для космонавтов условий, близких к земным предусмотрен бытовой модуль (БМ) большого объема (около 700 м3). В нем размещены оазис с объектами фауны и флоры, тренажеры и оборудование для водных процедур.

Вращением БМ относительно центра масс МЭК создается значительная по величине (до 0,3 g) искусственная тяжесть. На всех участках полета предусматривается постоянный медицинский контроль и профилактические процедуры. Кроме того, в течение всей экспедиции для поддержания нормального функционирования сердечно-сосудистой системы в БМ функционирует короткоплечевая центрифуга, обеспечивающая перегрузку до 1 g. Для защиты от радиации предусмотрены убежища и специальные костюмы.

Метеорная защита включает в себя многослойные отработанные конструкции, способные к самозатягиванию для предотвращения разгерметизации. Наконец, проводится стерилизация скафандров при выходах и возвращениях с поверхности Марса. Исследование Марса проводится в течение тридцати суток двумя космонавтами на марсоходе. Он обладает высокой проходимостью (клиренс около 1,5 м) и большим радиусом действия (порядка 1000 км). Для поиска воды, жизни и ее следов, а также для изучения геологии Марса используется буровая установка марсохода, дающая возможность брать пробы с глубин до 150 м.

Подъемное устройство марсохода позволяет подниматься и спускаться вдоль вертикальных разломов для изучения геологии Марса. Марсоход даст возможность установить радиационные и сейсмодатчики на трассе своего продвижения, с него же будут проводиться метеонаблюдения, а для изучения атмосферы средних высот будут регулярно запускаться метеошары-зонды. Для изучения верхней атмосферы с МЭК на тросе с датчиками будет спускаться зонд до высоты, меньшей 100 км.

Аналогичный трос будет развернут в сторону от Марса для исследования околомарсианского пространства. Метеорная обстановка будет изучаться по числу и интенсивности соударений твердых частиц с площадными датчиками МЭК. Наконец, исследование Фобоса и Деймоса будет осуществляться с помощью корабля «Союз», снабженного посадочным устройством и якорями для удержания на этих спутниках во время выхода космонавта на поверхность этих тел.

2. Концепция марсианской экспедиции

Создание марсианского экспедиционного комплекса (МЭК) проводится при: максимальном использовании отечественных штатных изделий, агрегатов и систем, прежде всего носителей типа «Протон» и «Союз», космических модулей типа «Звезда» и ФГБ, кораблей типа «Союз» и «Прогресс», разгонных блоков «Бриз-М», ДМ, «Фрегат» и «Бриз-КМ» с минимальной модернизацией; широком использовании внебюджетных средств; привлечении к участию зарубежных стран при главенствующей роли России.

В процессе эксплуатации задействуются наземные службы всех стран мира. Реализация экспедиции может проводиться в любые из окон старта, начиная с 2009 года. Созданный МЭК по возвращению из экспедиции на орбиту сохранения будет интенсивно использоваться как пилотируемый космический паром высокой грузоподъемности для последующих межпланетных перелетов, полетов к Луне и для транспортировки грузов с низких околоземных орбит на высокие...

Выводы

Пилотируемая экспедиция на Марс позволит однозначно решить вопрос о наличии жизни в настоящем или в прошлом на красной планете, что имеет принципиальное значение для понимания сути белкового существования материи — это локальное для Земли или вселенское явление. Кроме того, будут получены обширные сведения о геологии и морфологии, атмосфере и околопланетном пространстве, что необходимо для сравнительной планетологии и для планирования колонизации Марса. Наконец, реализация пилотируемой экспедиции — это демонстрация совершенства ракетно-космической технологии, демонстрация новых возможностей человечества и нашей страны. Все это ставит задачу пилотируемой экспедиции на Марс в число наиболее актуальных и приоритетных для России и стран всего Мира. Реализация пилотируемой экспедиции на Марс возможна на штатных отечественных ракетно-космических технических средствах.

Прежде всего это носители «Протон» и «Союз-2», модули МКС — «Звезда» и ФГБ, корабли «Союз» и «Прогресс», разгонные блоки «Фрегат», «Бриз», ДМ, штатные двигательные установки, элементы существующих систем управления, успешно работающие бортовые и наземные измерительные системы, наземные центры управления и испытательная база.

Дата старта экспедиции с технической точки зрения возможна в ближайшие окна. При отсутствии экономических и производственных ограничений ближайшей датой старта может быть, например, 2009 год. Марсианский экспедиционный комплекс (МЭК) собирается на околоземной круговой орбите высотой 450 км и состоит из следующих основных частей:

  • командно-служебного модуля;
  • бытового модуля большого объема (700 м3) с оранжереей и центрифугой; складского модуля (СМ) для размещения продуктов питания, воды и воздуха;
  •  марсианского посадочного корабля (МПК), включающего в себя марсоход, возвратную ракету, разгонный блок для перевода МПК с орбиты ожидания на траекторию входа в атмосферу Марса, наконец бортовой и служебный отсеки корабля «Союз» и его спускаемый аппарат;
  • корабль для доставки экипажа на МЭК, его возвращение на Землю и для исследования Фобоса и Деймоса (корабль «Союз»);
  • электрореактивная двигательная установка (ЭРДУ), включающая в себя блоки электрореактивных двигателей (ЭРД) типа ТМ-50 и емкости с рабочим телом (ксеноном);
  • источника электроэнергии для ЭРДУ в виде фотоэлектрических преобразователей (солнечных батарей).

Экипаж экспедиции может состоять из шести и из трех человек. В первом случае в состав экипажа входят командир, инженер — энергетик — двигателист, инженер — компьютерщик, геолог, биолог и медик. Во втором случае необходимо совмещение обязанностей для членов экипажа, например, командир — компьютерщик, инженер — энергетик — двигателист, медик — биолог — геолог.

Для экипажа из шести человек требуется два корабля «Союз» для подсадки и для спуска на Землю, сравнительно большая масса МЭК за счет введения дополнительного жилого модуля и больших запасов провизии, воды и воздуха, но, вместе с тем, повышается эффективность исследований, качество обслуживания МЭК и взаимозаменяемость при болезнях и травмах. Экипаж из трех человек менее эффективен в работе на МЭК и при проведении научных исследований, такой экипаж менее устойчив к нештатным ситуациям. Поэтому с функциональной точки зрения он менее предпочтителен, чем экипаж из шести человек.

Вместе с тем, для трех человек необходим только один корабль «Союз», один модуль типа «Звезда» и на ~ 15 т требуется меньше массовых расходов на питание и жизнеобеспечение, что снижает массу МЭК на ~ 15%, мощность энергосистемы на 20%, удельную тягу на 30%. Окончательное решение целесообразно принять на стадии разработки Технических предложений в результате сравнительного анализа на основе более глубоких проектных проработок и космических экспериментов. В целом предварительно представляется предпочтительным экипаж из шести человек.

Источник:http://cruiser.ru


« Назад

Хиты

В России начались испытания аппарата «Луна-25»
В России начались испытания аппарата «Луна-25»
Российские специалисты начали испытания аппарата «Луна-25» («Луна-Глоб»), который в 2019 году должен приступить к изучению спутника Земли. Об этом в ходе выставки Paris Air Show-2015 в Ле-Бурже РИА Новости сообщил представитель «Объединения имени Лавочкина», представившего там макет аппарата. 
Первый в истории частный спутник на солнечном парусе вышел на орбиту
Первый в истории частный спутник на солнечном парусе вышел на орбиту
Разработан и построен он был на деньги некоммерческого Планетарного общества США, объединяющего энтузиастов исследования дальнего космоса. 
Роскосмос отложил оглашение результатов расследования аварии «Прогресса»
Роскосмос отложил оглашение результатов расследования аварии «Прогресса»
Роскосмос продлил на неопределенный срок работу комиссии по расследованию причин произошедшей 28 апреля 2015 года аварии транспортного грузового корабля (ТГК) «Прогресс М-27М».