Текст
                    Проектные разработки по освоению околоземного космического пространства, полетам к Марсу и Луне
основные технические решения будущего марсианского корабля. Этот аппарат
предполагалось собирать на орбитальной станции "Мир".
Д. Голдин заинтересовался проектом, имея в виду возможность использования этих
работ в качестве одной из задач международной станции "Альфа". Он попросил, если
это возможно, ознакомить его с материалами по Марс-модулю (такое рабочее название
имел проект по первой фазе программы полета человека на Марс). Материалы по
Марс-модулю были направлены Д. Голдину за подписями Ю.Н. Коптева и Ю.П. Семенова
в 1994 году.
Марс-модуль предназначался для проведения исследований Марса с помощью
доставляемой на нем аппаратуры дистанционного зондирования и спускаемых
аппаратов с необходимым оборудованием. Масса полезного груза на круговой орбите
вокруг Марса составляет 1300 кг. При этом обеспечивается длительность функциони-
рования аппаратуры на орбите Марса более двух лет. При необходимости этот аппарат
способен вернуться на околоземную орбиту.
Отличительные особенности Марс-модуля от аналогичных аппаратов:
	большая масса научной аппаратуры при относительно небольшой стартовой массе;
	большие энергетические возможности для полезного груза;
	широкий диапазон выбора дат старта.
Масса аппарата составляла 5500 кг, мощность солнечных батарей 180 кВт.
Сборку аппарата предполагалось проводить на орбитальной станции из блоков,
доставляемых грузовыми кораблями "Прогресс". После проведения необходимых
испытаний аппарат должен стартовать к Марсу.
С помощью Марс-модуля возможно решение следующих задач по исследованию
Марса:
	исследование климата, поверхности и внутреннего строения Марса с помощью малых
станций и малых марсоходов;
	глобальная фотосъемка поверхности Марса;
	дистанционное зондирование Марса.
В 1994-1995 гг. в РКК "Энергия" и ИКИ совместно с JPL (США) анализировался проект Mars
Together ("Вместе к Марсу"), основанный на идее совместной разработки космического
аппарата с солнечной энергоустановкой и ЭРДУ мощностью 30-40 кВт с целью доставки
на орбиту Марса радиолокатора бокового обзора.
В качестве первого этапа предлагается демонстрационный запуск аппарата массой
120-150 кг с солнечными батареями площадью до 30 м и двигательной установкой
мощностью до 3 кВт. Цель эксперимента - значительное увеличение высоты орбиты
аппарата с непрерывной работой ЭРДУ в течение нескольких сотен часов.
Марс-модуль (первый этап программы полета
на Марс)
Лунный экспедиционный комплекс
Технические предложения по лунному экспедиционному комплексу были разработаны к
концу 1974 года и получили название "Звезда". К этому времени изучение Луны с
использованием ракетно-космических средств уже имело свою историю. В 1959 году
Советский Союз с помощью аппарата "Луна-3" сфотографировал обратную сторону
Луны, а в 1964-1965 гг. США с помощью аппарата "Рейнджер" получили изображение
деталей лунного рельефа размерами до нескольких десятков сантиметров на трех
небольших участках лунной поверхности. В 1966 году впервые была осуществлена мягкая
посадка на поверхность Луны советского аппарата "Луна-9" и были получены
изображения лунной поверхности с высоким разрешением, развеяна легенда о лунной
пыли, открыт базальтовый состав лунных пород, получены первые данные о
гравитационном поле Луны. В1969-1972 гг. США осуществили шесть пилотируемых полетов
на космических кораблях "Аполлон" с высадкой каждый раз двух астронавтов на
поверхность Луны, а проведенные ими исследования поверхности Луны и доставленные
на Землю образцы лунного грунта значительно расширили познания о Луне. Советский
Союз в этот период продолжал исследования Луны с помощью автоматических
аппаратов: "Луна-16" доставила образец лунного грунта, "Луноход-1" позволил изучить в
селеноморфологическом отношении высокоширотный участок Моря Дождей, "Луна-19"
уточнила данные по гравитационному полю Луны, "Луна-20" доставила на Землю
образец лунного грунта, "Луноход-2" исследовал поверхность Луны в зоне контакта
Лунного моря с материком.
281

4. Космические корабли. Лунные программы и орбитальные станции Анализ результатов работ показал что дальнейшие исследования Луны, которые позволили бы решить принципиально новые задачи в области планетологии, расширить возможности исследования космического пространства используя при этом Луну как базу, могут быть проведены только при условии создания на Луне постоянно действую- щего экспедиционного комплекса и наличии на нем постоянно работающих специалис- тов-исследователей. Это явилось основой для разработки постоянно действующего лунного экспедиционного комплекса и плана его построения на Луне. Было разработано два варианта экспидиционных комплексов: первый - на базе PH типа "Вулкан", второй - с использованием PH "Энергия". Для осуществления первого проекта предусматривалось создание сверхтяжелой ракеты-носителя "Вулкан" и соответствующих технических средств лунного экспедиционного комплекса. Грузоподъемность ракеты-носителя на опорную круговую околоземную орбиту высотой 200 км должна была составлять 230 т, что позволяло при одном пуске PH доставить на окололунную орбиту полезный груз массой 60 т и на поверхность Луны полезный груз массой около 22 т. В общем представлении технические средства лунного экспедиционного комплекса включали экспедиционный и транспортный лунные корабли (главный конструктор К.Д. Бушуев) и средства постоянно действующей базы-станции (главный конструктор И.С. Прудников). Лунный комплекс 1. Лунный экспедиционный корабль 2. Лабораторно-жилой модуль 3. Луноход 4, Посадочная ступень 5. Ядерная энергетическая установка 6. Лабораторно-заводской модуль Основные характеристики лунного экспедиционного комплекса (выведение на PH "Вулкан") Численность экспедиции, чел. 6 (смена 1 раз в год) Экипаж лунохода, чел. 2 Располагаемая мощность энергоустановок, кВт, не более 300 Масса технических средств на Луне (без посадочных ступеней), т 130 Масса научной аппаратуры и лабораторно-исследовательской базы, т 21,5 282
Проектные разработки по освоению околоземного космического пространства, полетам к Марсу и Луне Основными элементами комплекса, предназначенными для доставки экипажа на Луну, обеспечения его длительного пребывания на поверхности Луны, а также возвращения экипажа на Землю, являлись: лунный экспедиционный корабль, включавший посадочную часть и взлетную возвращаемую на Землю ступень; лабораторно-жилой модуль на три человека как основная база для жизни и работы экспедиции. Лунный экспедиционный корабль 1, Взлетная ступень 2. Гермокабина 3. Спускаемый аппарат 4. Приборный отсек 5. Двигательная установка взлетной ступени 6. Посадочная ступень 7. Двигательная установка посадочной ступени Основные характеристики лунного экспедици- Лабораторно-жилой модуль 1. Шлюзовая камера 2. Санитарно-бытовой отсек 3. Каюты экипажа 4. Лаборатория 5. Хранилище продуктов, камбуз 6. Кают-компания 7. Отсек управления и связи 8. Посадочная ступень онного корабля Экипаж, чел. 3 Масса корабля в момент посадки на поверхность Луны, т 31 Масса корабля при старте с Луны, т 22 Масса корабля после отлета к Земле, т 9,2 Масса аппарата, спускаемого на Землю, т 3,4 Габариты корабля, м: высота 9,7 база лунного посадочного устройства 11,3 Основные характеристики лабораторно-жилого модуля Экипаж, чел. 3 Масса, т 21,5 В том числе: масса расходуемых элементов, т 3,1 масса энергоустановки, т 3,2 Мощность энергоустановки, кВт 8 Объем гермоотсеков, м3 160 Габариты, м: высота от стыковочного шпангоута ЛПУ ~9 диаметр описанной окружности 8 Площадь рабочих помещений, м2 25 Площадь бытовых помещений, м2 35 Для проведения исследований, организации на Луне производства, ведения монтажных и других работ комплекс включал: луноход для проведения исследований на поверхности Луны, включая глубокое бурение в радиусе до 200 км от базы, разгрузочно-погрузочных работ, заглубления ядерной энергетической установки и планировки площадок; лабораторно-заводской модуль как исследовательская база с биотехнической и физико- технической лабораториями и заводом по производству кислорода из лунных пород. Кроме того, в состав комплекса входили: ядерная энергетическая установка для электропитания всех модулей лунной базы (наряду с этим каждый объект комплекса имел свою автономную энергоустановку). транспортный корабль доставки расходуемых компонентов и материалов, а также технических средств для лунной базы. 283
4. Космические корабли. Лунные программы и орбитальные станции Луноход 1. Навесное оборудование (элемент) 2. Пост управления 3. Гермокабина 4. Шлюзовая камера 5. Солнечная батарея 6. Буровая установка 7. Грузовая площадка 8. Самоходное шасси Лабораторно-заводской модуль 1. Шлюзовая камера 2. Биотехническая лаборатория-оранжерея 3. Отсек кислородного завода 4. Отсек физико-химической лаборатории 5. Посадочная ступень Основные характеристики лабораторно- заводского модуля Основные характеристики лунохода Экипаж, чел. 2 Масса, т 8,2 В том числе: масса расходуемых компонентов на одну экспедицию, т 0,2 масса энергоустановки, т 2, 25 Продолжительность одной экспедиции, сут До 12 Мощность энергоустановки (номинальная), кВт 8 Максимальное удаление от лунного комплекса, км 200 Средняя скорость движения, км/ч 5 Объем гермоотсека, м3 25 Габариты, м: высота от грунта 3,5 ширина 4,5 длина 8 Исследователь-оператор 1 Масса, т 15,5 В том числе: биотехнической лаборатории, т 0,95 физико-химической лаборатории, т 1,92 завода по производству кислорода, т 3,2 Объем гермоотсеков, м3 100 Габариты, м: высота 4,5 диаметр описанной окружности 8 Таким образом, технические возможности создания в короткие сроки лунного экспеди- ционного комплекса, которые открывались доставкой на Луну полезного груза массой до 22 т при одном пуске PH с грузом массой до 230 т, позволяли наметить и осуществить обширную программу работ на Луне, включающую исследования в области плането- логии, астрофизики, медицины и биологии, производства новых материалов и газов в лунных условиях (в частности, производства кислорода из лунных пород), а также использование Луны в народнохозяйственных целях. Перед началом построения комплекса на Луне предполагалось с помощью автоматических аппаратов разработки НПО им. С.А. Лавочкина провести картографи- рование, исследование рельефа лунной поверхности и твердости грунта на глубинах до 10 м в выбранном районе создания комплекса. Доставку и развертывание технических средств базы-станции на Луне предполагалось осуществить в три этапа: первый - доставка с помощью трех пусков PH лабораторно-жилого модуля, лунохода, научной аппаратуры, запасов расходуемых компонентов на 1,5 года и лунного экспедиционного корабля с экипажем из трех человек; 284
Проектные разработки по освоению околоземного космического пространства, полетам к Марсу и Луне второй - доставка с помощью двух пусков PH лабораторно-жилого модуля, лунохода открытого типа и лунного экспедиционного корабля с экипажем из трех человек (время выполнения этапа - шесть месяцев); третий - доставка лабораторно-заводского модуля и научной аппаратуры (через три месяца после второго этапа). Состав экспедиции должен был сменяться один раз в год с одновременным пополне- нием расходуемых материалов. Экспертная комиссия проекта лунного экспедиционного комплекса сочла работы по нему неактуальными для текущего момента времени, и на первое место по приоритет- ности были поставлены работы по созданию многоразовой космической транспортной системы "Буран". В сложившейся ситуации В.П. Глушко сделал еще одну попытку осуществления лунной экспедиции (был разработан корабельный лунный комплекс с использованием для его выведения на космические орбиты ракеты-носителя "Энергия"). Лунный орбитальный корабль 1. Спускаемый аппарат 2. Приборно-агрегатный отсек 3. Разгонно-тормозная двигательная установка 4. Солнечные батареи Лунный корабль 1. Взлетная ступень 2. Гермокабина 3. Приборный отсек 4. Двигательная установка взлетной ступени 5. Двигательная установка посадочной ступени Лунный экспедиционный комплекс (выведение на базе PH "Энергия" по двухпусковой схеме) 1. Лунный орбитальный корабль (ЛОК) 2. Лунный корабль (ЛК) 3, Луноход (НПО им. С.А. Лавочкина) Основные характеристики лунного экспедиционного комплекса Численность экипажа, чел.: на ОИСЛ (ЛОК) 2-5 на поверхности Луны (ЛК) 3 Продолжительность работы экипажа, сут: на ОИСЛ (ЛОК) 30 на поверхности Луны (ЛК) 12 Стартовая масса, т 2340 Масса полезного груза, выводимого на ОИСЗ, при Нкр = 200 км, i = 50,7°, т 74 Масса, выводимая разгонными блоками B1 и B2 на ОИСЛ, при Нкр = 150 км, т 30 Основные характеристики кораблей Численность экипажа, чел.: ЛОК ЛК на ОИСЛ 2 - на поверхности Луны - 3 Продолжительность работы экипажа, сут: на ОИСЛ 30 - на поверхности Луны - 5* Масса корабля после выведения на ОИСЛ, т 28,6 29 Масса корабля в момент посадки на поверхность Луны, т - 14,5 Масса корабля при старте с Луны, т - 8,5 Масса корабля после разгона к Земле, т 11,5 - Масса спускаемого аппарата после приземления, т 4,9 - Габариты, м: высота 9,6 9,8 максимальный диаметр 5,4 - база лунного посадочного устройства - 8,4 * Продолжительность может быть увеличена при дополнительной доставке средств длительного пребывания. 285
4. Космические корабли. Лунные программы и орбитальные станции Идея создания лунного экспедиционного комплекса с использованием PH "Энергия" не нашла поддержки и развития в силу тех же причин, по которым были приостановлены работы по лунной базе-станции. Выполненные в НПО "Энергия" проектные работы по лунным экспедициям (ракетно- космический комплекс Н1-ЛЗ и комплекс "Звезда") не нашли своего завершения. Однако с исторической и технической точек зрения нельзя умалять их значимости. Вопросы дальнейшего исследования и практического освоения Луны могут быть предметом пристального рассмотрения в недалеком будущем и результаты уже проведенных работ в той или иной степени могут оказаться при этом весьма полезными. 286