Лететь ли на Марс?

[нейромантик]

"...ни чего не знаю, только он нам этот конь денег должен..." (с) "Алёша Попович и Тугарин Змей".
Сколько напилили - я не в курсе. В распиловке я свою долю поднять не пытался.

Старый, пирамида - это хорошо. Но организовать такое среди богатых, надо быть человеком с именем, типа Баффета или Гриспена.
Ибо что делать с миллионом долларов? Разьве что потратить на офисные нужды - бумага, копирование, использование курьеров и пр.
Для Марсианской колонии нужны миллиарды.

[Дмитрий Виницкий]

Миллион долларов - действительно, ни туда ни сюда! Ни дом нормальный не купить, ни машину приличную!  Разве что на организацию лохотрона вложиться?

[нейромантик]

Согласен.
В связи с инфляцией, надо бы около 5-10 млн. долларов.
Чтоб человек проникся идеей.

[Василий.]

Летать ли на Марс? Вечный вопрос мировой космонавтики.
Без людей однозначно ДА!
Насчёт пилотируемого полёта профессор ГАИШ МГУ Владимир Сурдин сказал, что он не нужен по трём причинам:
1) отсутствие магнитосферы Марса и сильное облучение солнчным ветром.
2) Сейчас, в отличие от 60-х или 70-х годов, все исследоания могут сделать автоматы, а это во много раз дешевле.
3) Есть риск заразить Марс земными бактериями (но далеко не факт, что земные бактерии смогут на Марсе размножаться)
Если всё-таки ЧЕЛОВЕКУ ЛЕТЕТЬ НА МАРС, то схема полёта мне представляется следующим образом:
1) Один пуск сверхтяжёлой ракеты лучше нескольких пусков ракет поменьше. Не из-за меньшего количества стыковок, стыковки как раз сейчас не проблема, в отличие от времён "Н-1". Только из-за того, что один пуск позволяет сэкономить массу корабля: площадь поверхности стенок одного большого отсека меньше площади поверхности стенок нескольких маленьких отсеков.
2) Используются только ионные двигатели, в т.ч. на разгоне от первой до второй космической скорости! Иначе масса корабля с РБ станет почти бесконечно большой.
3) Перестыковка на ареоцентрической орбите обязательна! (по образу и подобию полётов "Аполлона"). Нельзя весь корабль сажать на Марс, его масса очень велика для этого.
4) Корабль состоит из трёх модулей: основной блок (50-65 т), марсианский модуль (25 т) и спускаемый аппарат (3 т). Основной блок состоит из отсека центрального поста управления и связи, жилого отсека (спальные места, душ, тренажёры и др.), грузового отсека (запасы пищи и воды для длительной экспедиции), приборного отсека, выполняющего ещё и функции разгонного блока и содержащего служебную аппаратуру, запасы ксенона и 50-100 ксеноновых двигателей, каждый тягой в полтора ньютона. К основному модулю крепятся солнечные батареи, поворачивающиеся вслед за Солнцем. Марсианский модуль представляет собой шар диаметром 8-10 м, под оболочкой которого находятся посадочная ступень на ножках с ЖРД (как у "Аполлона", но больше), взлётная ступень (около 10 т), кабина космонавтов (шарик диаметром 1,8-2 м и массой 1,5-1,7т), больше нельзя, т.к. понадобилась бы слишком большая взлётная ступень. "Шарик" находится на самом верху марсианского модуля, поэтому нужно сделать нечто вроде лифта для спуска космонавтов в громоздких скафандрах на поверхность. Ещё на посадочной ступени находится марсоход, предназначенный для управления человеком. Он должен развивать скорость хотя бы 10 км/ч.
5) Экипаж стартует и садится на Землю в спускаемом аппарате (за основу можно взять СА "Союз"). Всё остальное время экипаж проводит в жилом отсеке. Спускаемый аппарат на старте находится на самом верху ракеты (чтобы присоединить к нему САС). Затем он поворачивается на шарнирах и стыкуется к основному блоку сбоку, причём полной расстыковки при этом ни на секунду не происходит.
6) Летят 3 человека, из них 2 высаживаются на Марсе.
7) Никакая одна страна не сможет подготовиться к полёту на Марс человека. Экспедиция должна быть международной.

Программа полёта:
[/size]
1) Сверхтяжёлая ракета "Арес-5" или "Русь-МСТ" стартует с одного из космодромов Земли и выводит корабль на околоземную орбиту. Выполняется перестыковка СА, космонавты переходят в жилой отсек. Затем выполняется перестыковка марсианского модуля (как с "Аполлоном"). После этого происходит раскрытие солнечных батарей. Затем разгон до второй космической скорости, занимающий 20-50 дней, в зависимости от числа установленных двигателей.
2). Корабль летит к Марсу с выключенными двигателями. 1 или 2 двигателя можно оставить включёнными для системы ориентации и коррекций траектории. Экипаж находится в жилом отсеке.
3). Незадолго до подлёта к Марсу двигатели снова включаются для торможения и выхода на ареоцентрическую орбиту. Когда орбита становится круговой, 2 космонавта перебираются в марсианский модуль и происходит разделение. Сначала марсианский модуль входит в атмосферу в шарообразной оболочке. Когда движение становится равномерным, отделяется верхняя полусфера оболочки и раскрывается парашют, он должен быть очень большой. Возможно сначала неполное, а потом полное раскрытие парашюта во избежание разрыва строп. Когда скорость ещё уменьшится, отделяется нижняя полусфера оболочки и раскрываются посадочные ножки. Когда до поверхности Марса остаётся 1 км, то парашют отделяется и включается главный ЖРД посадочной ступени: на парашюте садиться нельзя ввиду разреженности атмосферы Марса, и он не сможет смягчить удар. При этом автоматика ищет под модулем наиболее ровное место и с помощью вспомогательных двигателей направляет модуль туда. Мощность двигателя выбирается так, чтобы перед самой поверхностью скорость упала до нуля. Затем тягу двигателя уменьшают для спуска с очень низкой постоянной скоростью, модуль проходит последние десятки метров до поверхности и садится на посадочные ножки. Космонавты спускаются на поверхность и садятся в марсоход. При движении на марсоходе космонавты с помощью инструментов выполняют сбор проб грунта и фото- и видеосъёмку окружающей местности. С помощью буровой установки выполняется бурение грунта в нескольких местах для добычи образцов породы с глубины до нескольких метров. При выполнении части заданий космонавты могут передвигаться пешком. Космонавты должны раскрыть флаги всех стран, которые участвовали в подготовке экспедиции. По окончании дня работ на Марсе космонавты возвращаются на модуль, но, скорее всего, не выходят из скафандров и спят в них. На следующий день космонавты снова садятся в марсоход и выполняют аналогичную поездку по окрестностям места посадки, продолжая съёмку местности и забор грунта. Количество дней на Марсе определяется исходя из предельно допустимых доз облучения солнечным ветром. По окончании выполнения программы работ на поверхности Марса космонавты помещают собранные 400 кг образцов пород в отведённый для этой цели отсек во взлётной ступени, входят в кабину, закрывают люк и взлетают с помощью двигателей взлётной ступени на ареоцентрическую орбиту.
4) Во время работы на Марсе двух членов экипажа третий остаётся в жилом отсеке, выполняет с помощью автоматики съёмку поверхности Марса и связь с Землёй.
5) После старта взлётной ступени посадочная ступень продолжает научные исследования в автоматическом режиме, марсоход также переключается на беспилотный режим и отъезжает от модуля на большое расстояние. Если на марсоходе установить источники питания типа солнечных батарей или изотопных генераторов, то марсоход сможет уйти от модуля навсегда. Если же на марсоходе установить только аккумуляторы, он должен будет периодически возвращаться к модулю, в котором будет источник питания, для подзарядки. И модуль, и марсоход могут работать до 10 лет.
6) Космонавты перебираются в жилой отсек, а образцы породы переносят в спускаемый аппарат. После закрытия люка марсианский модуль отделяется от основного блока. Он не продолжает никаких исследований, так как ограничения в массе не позволяют разместить на взлётной ступени никакую аппаратуру, не имеющую отношения к взлёту с Марса на ареоцентрическую орбиту.
7) С помощью ионных двигателей корабль уходит с ареоцентрической орбиты и начинает полёт к Земле. Для уменьшения времени полёта по возможности можно увеличить скорость корабля, а затем уменьшить. Это возможно, если грузоподъёмность ракеты-носителя будет несколько выше массы корабля, тогда его можно будет заправить большим количеством топлива.
8) С помощью двигателей при необходимости выполняется коррекция траектории для достижения необходимого угла вхождения в атмосферу Земли. Космонавты за несколько часов до вхождения в атмосферу перебираются в спускаемый аппарат и отделяются от основного блока. Основной блок удаляется от спускаемого аппарата с целью либо пройти мимо Земли, либо упасть в океан.
9) Спускаемый аппарат входит в атмосферу либо как входили "Аполлоны", либо выполняя аэродинамический маневр, как беспилотные "Зонды", и приземляется в любую точку поверхности Земли на парашютах. Расчётная точка выбирается в соответствии с траекторией полёта.

[нейромантик]

Хм... Про нежелательность пребывания на Марсе из-за наличия на его поверхности действия "Солнечного ветра" слышу впервые...

Риск заражения земными бактериями, подобен риску заражения земными бактериями метеорита. Выжженая УФ-лучами пустыня (в изученных областях). Ну чего там заражать?

[V.B.]

Корабль состоит из трёх модулей: основной блок (50-65 т), марсианский модуль (25 т) и спускаемый аппарат (3 т).

В 93 тонны вписались? Браво!

Вам нужно обязательно проинформировать "Энергию". Они собираются делать комплекс на 400 тонн, что больше массы МКС. Представляете, целую МКС (даже больше) собираются отправить к Марсу!

[Василий.]

Корабль состоит из трёх модулей: основной блок (50-65 т), марсианский модуль (25 т) и спускаемый аппарат (3 т).

В 93 тонны вписались? Браво!

Вам нужно обязательно проинформировать "Энергию". Они собираются делать комплекс на 400 тонн, что больше массы МКС. Представляете, целую МКС (даже больше) собираются отправить к Марсу!

Если использовать ЖРД, то масса вместе с разгонным блоком составит не 400 тонн, а все 500 или даже 600! Запуск такого груза в космос, тем более не один раз (испытания и сам полёт) не представляется реальным. Единственный выход - использовать ионные двигатели, причём даже не на солнечных батареях, как я написал, а то тоже либо в заявленные 93 тонны не уложиться, либо разгоняться год или больше. Остаётся применение реактора или более простой ядерной установки - кусок плутония-239 с массой, близкой к критической (не путать с плутонием-238, он скорее всего не поможет). Нейтроны, порождаемые в плутонии, будут вызывать распад ядер, но большая их часть будет вылетать наружу, поэтому перегрева не будет. А о ядерном взрыве, насколько я понимаю из темы о плуонии, и речи быть не может: если плутоний не сдавливать со скоростью 10-12 км/с, то он просто испарится прежде, чем смог бы произойти ядерный взрыв.

[нейромантик]

Василий., у ионников с хорошей тягой есть один маленький минус - они не исследованы.
Применение корабля с ядерной двигательной установки типа "Орион" вызовет нарушение прорвы международных договоров, и может страшно осложнить международную обстановку.

[Василий.]

Василий., у ионников с хорошей тягой есть один маленький минус - они не исследованы.

Значит, надо их исследовать на АМС или смутниках связи! Иначе не видать человечеству Марса как своих ушей! См.http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/phpBB2/viewtopic.php?t=9795&postdays=0&postorder=asc&start=15 - про ионные двигатели

[нейромантик]

Надо. Но монофункциональный спутник для исследования двигательной установки никто не запустит. А полнофункциональный с возможно принципиально неработоспособной, или даже неблагоприятно действующей на оборудование двигательной установкой никто в здравом уме не запустит.

Теоретически, может спасти компьютерное моделирование. Но это вопрос к Fakir`у.

[Василий.]

Не слабо испытывать ионники на Земле в вакуумных камерах? ЖРД ведь испытывали на стендах? Ионники перевернут всю космонавтику, поэтому их надо срочно отлаживать. Тем более, что несколько АМС уже использовало ионники, и они вроде как работали исправно.

[Дмитрий Виницкий]

Василий, Вам бы почитать чего, сначала. Форум, хотя бы. Чтобы не выглядить, гм, ...наивным.

[frigate]

Рекомендую книги:
1. Владимир Бугров МАРСИАНСКИЙ ПРОЕКТ С.П. КОРОЛЕВА. Фонд содействия авиации «Русские Витязи"
Москва, 2007
2. Donald Rapp. Human Missions to Mars Enabling Technologies for Exploring the Red Planet Enabling Technologies for Exploring the Red Planet. Springer Praxis Books - 2007, 542 p.
3. Humans to Mars. Fifty Years of Mission Planning 1950–2000 David S. F. Portree
Monographs in Aerospace History #21 NASA SP-2001-4521 2001, 151 p.
4.  Mars, A Cosmic Stepping Stone_Uncovering Humanity's Cosmic Context. 2008 Praxis Publishing,
pp. 325-350 A Human Mission to Mars.
5. Пилотируемая экспедиция на Марс. Российская академия космонавтики им К.Э. Циолковского
Москва - Королёв, 2006 -319 стр.

Могу прислать - пишите по личному e-mail.  :idea:

[Василий.]

Правильно Владимир Сурдин сказал, нечего человеку лететь на Марс, если гораздо дешевле все точно такие же исследования сделать автоматам! Когда человечество создаст и испытает какие-нибудь энергетические установки и двигатели, при которых корабль будет весить не 500 тонн, а 100 или меньше, человек сможет лететь на Марс и даже дальше. Но пока с Марсом стоит повременить. Автоматическая станция с марсоходом и возвращвемой ракетой, способная собрать пробы грунта в нескольких точках поверхности (по маршруту марсохода) и доставить пробы на Землю, даже оснащённая только ЖРД, вместе с разгонным блоком будет весить около 25 тонн, в 20 раз меньше, чем пилотируемый корабль с РБ, и для её запуска будет достаточно просто "Ангары-5", а не 5-6 пусков ракет с нагрузкой в 100 тонн. А объём собранных научных данных был бы ничуть не меньше. Бабакин ещё более 40 лет назад говорил, что автоматы сделают всё, что угодно, сейчас они тем более сделают всё, что угодно, и пока не нужно отправлять человека в такой дальний полёт (но лет через 100 можно будет отправить).

[Старый]

Ионники перевернут всю космонавтику, поэтому их надо срочно отлаживать.

Гениально!

Тем более, что несколько АМС уже использовало ионники, и они вроде как работали исправно.

Ну и как космонавтика? Перевернулась?

[Дмитрий Виницкий]

Нет никакого смысла в сборе образцов с доставкой с Марса на Землю. Разве там кролика поймают, или окаменелости найдут.

[V.B.]

В 93 тонны вписались? Браво!

Вам нужно обязательно проинформировать "Энергию". Они собираются делать комплекс на 400 тонн, что больше массы МКС. Представляете, целую МКС (даже больше) собираются отправить к Марсу!

Если использовать ЖРД, то масса вместе с разгонным блоком составит не 400 тонн, а все 500 или даже 600!

Так дело в том, что они тоже собираются использовать ионники, и всё равно получилось 400 тонн. Сколько было бы с ЖРД, страшно подумать!

Когда человечество создаст и испытает какие-нибудь энергетические установки и двигатели, при которых корабль будет весить не 500 тонн, а 100 или меньше, человек сможет лететь на Марс и даже дальше. Но пока с Марсом стоит повременить.

Не понял, а как же ваш корабль? Отменяется?

[Дмитрий Виницкий]

Да ладно, нерешаемая. Решаемаая и 30 лет назад. Вопрос в деньгах и необходимости.

[V.B.]

Незачем на Марс лететь в пилотируемом полете. ... Так что останемся Мы "ребята" на Земле...

Ну, на самом деле вопрос "лететь ли?" больше не стоит. Роскосмос сказал: "Лететь!" В 2035 году. Так что кто не хочет остаться на Земле, пусть бросает вредные привычки и начинает делать утреннюю гимнастику. Нужно как-то извратиться прожить еще 26 лет.

[SergeyB]

Ну, на самом деле вопрос "лететь ли?" больше не стоит. Роскосмос сказал: "Лететь!" В 2035 году.

Скорее всего имелось в виду в 20 350 году.   Но деньги из бюджета надо выделять уже сейчас - задача-то сложная.