Миссия на Марс: все подробности

[DOMINIK]

Миссия на Марс: все подробности

http://www.publishe.ru/pic2/mars-expedition.jpgНиже мы публикуем подробную статью о всех этапах грядущей масштабной миссии на Марс. Можно даже сказать – программа экспансии человека на Марс, ибо проект предполагает строительство целого города на «Красной планете», причем усилиями роботов база на Марсе возникнет еще до того, как туда ступит нога человека.На этот раз это уже не фантазии, а утвержденный NASA план. Так что у вас есть возможность заглянуть на годы вперед. Как верно было отмечено в одной из статей, американский подход к построению базы на Марсе напоминает их подход к разворачиванию военных баз (безотносительно морального аспекта этого процесса – мы обсуждаем технологию). Американцы не посылают в пустыню солдата на танке с автоматом в руках. Сначала они разворачивают инфраструктуру и к приезду солдат их ждет на месте не только удобные казармы, но и армейский клуб, магазин, банкомат и прочие прелести цивилизации. Примерно так будет проходить и освоение Марса, о чем повествование ниже. Сначала несколько слов о расписании полетов. Земля и Марс сближаются примерно каждые 26 месяцев. Именно в эти моменты есть смысл отправлять корабль – в другое время экспедиция растянется в разы дольше. Продолжительность каждого «окна запуска» достаточно большое и американцы планируют в каждое «окно» запускать по 3 корабля. Продолжение читайте ниже... Начало миссии http://www.publishe.ru/pic2/mars-expedition%20(5).jpg http://www.publishe.ru/pic2/mars-expedition%20(6).jpg http://www.publishe.ru/pic2/mars-expedition%20(7).jpg Начало миссии на Марс потребует шести кораблей которые будут отправлены в «2 окна». То есть подготовительная операция займет около 2 лет. Вот как она будет проходить. Расписание кораблей на Марс Первое «окно запуска» Корабль N1Доставит полностью собранный и заправленный корабль возвращения. Это космический корабль диаметром  7,5 м и высотой 6 м (имеет 2 этажа, общая площадь примерно 90 кв. метров). Он не будет садиться на Марс, а останется на орбите планеты. Он нужен для того, чтобы потом совершить перелет до Земли и включает посадочный модуль – небольшую кабину с термощитом, которая отстыкуется от него уже на орбите Земли, погасит скорость в атмосфере и на парашютах приземлит людей на родную планету. Корабль N2Несет на себе:- незаправленный взлетный модуль (чтобы доставить космонавтов потом с поверхности на орбиту Марса) и пристыкуется к кораблю возвращения- небольшой завод по производству кислорода и метана- атомную электростанцию (160-киловатт)- запас жидкого водорода- тягач (для перевозки модулей базы, транспортировки грузов и пр.)- пилотируемый марсоход (по сути, это большой дом на колесах в котором люди могут неделю автономно путешествовать по Марсу без скафандров). Корабль N3Привезет на Марс:- лабораторию (так же цилиндр диаметром  7,5 м и высотой 6 м в 2 этажа)- резервную атомную электростанцию- второй тягач- инструменты и запас запчастей- радиоуправляемый робот-разведчик Второе «окно запуска» (примерно спустя полтора года) Корабль N4(дублирует Корабль N1)- запасной корабль возвращения Корабль N5(дублирует Корабль N2)Несет еще один комплект:- незаправленный взлетный модуль (чтобы доставить космонавтов потом с поверхности на орбиту Марса) и пристыкуется к кораблю возвращения- небольшой завод по производству кислорода и метана- атомную электростанцию (160-киловатт)- запас жидкого водорода- тягач (для перевозки модулей базы, транспортировки грузов и пр.)- пилотируемый марсоход (по сути, это большой дом на колесах в котором люди могут неделю автономно путешествовать по Марсу без скафандров). Корабль N6 (полет по быстрой траектории)- экипаж (6–7 человек) - посадочный корабль, он же жилой блок. По размерам повторяет лабораторию (диаметр 7,5 м и высотой 6 м, 2 этажа). На всякий случай, если корабль сядет очень далеко от базы на борту есть кислород, системы регенерации, провизия и все необходимое для 600-дневного автономного проживания на планете. http://www.publishe.ru/pic2/mars-expedition%20(15).jpg Добавим, что последний корабль (шестой) хотя и стартует последним, но будет разогнан так, чтобы его полет был наиболее коротким (180 дней). Это уменьшит риски пребывания людей в космосе: радиация, невесомость и пр. неблагоприятные факторы. Поэтому корабль прибудет на Марс четвертым по счету, а не шестым. Прибыв на место космонавты смогут встретить 5 и 6 корабль в течении 2 месяцев. http://www.publishe.ru/pic2/mars-expedition%20(13).jpg Обращаю внимание, что созданная база на Марсе будет постоянной, то есть предполагается регулярные полеты туда каждые 26 месяцев по 3 корабля. Все они будут проходить по той же схеме: 2 корабля с резервной техникой, 1 с экипажем. Предусмотрительность американцев не знает границ через несколько лет на Марсе будет не развернуться от обилия кораблей, роверов, заводов и лабораторий http://www.publishe.ru/pic2/mars-expedition%20(8).jpg Еще один штрих касательно марсианской экспедиции. Чтобы уменьшить затраты топливо на торможение у Марса все ракеты будут использовать аэродиначисекие орбиты торможения. То есть корабль будет входить в верхние слои атмосферы Марса (для защиты будут использоваться термощиты, которые затем будут отстреливаться). Проскочив сквозь атмосферу и потеряв часть кинетической энергии в виде тепла корабли будут выходить на орбиту Марса для дальнейшей посадки. Спускаемые на поверхность модули будут использовать парашюты и тормозные двигатели. Прибытие людей По прибытии каждый модуль (лаборатории и жилой отсек) развернут солнечные батареи. Это будет резервное питание базы вкупе с топливными элементами на водороде и кислороде. http://www.publishe.ru/pic2/mars-expedition%20(1).jpg Первое что должны будут сделать люди после посадки, это подтащить с помощью тягача лабораторный блок к жилому (все модули будут мобильными: на колесах или гусеницах) и соединить их переходом. Следующим шагом люди должны подтащить кабели и запустить два реактора. Предполагается что реакторы будут находиться в 1 километре от базы (на всякий случай). В сумме реакторы будут давать 320 кв/час энергии. http://www.publishe.ru/pic2/mars-expedition%20(9).jpg Далее в течении нескольких месяцев людей ждет довольно рутинная работа: они должны внимательно проверить и протестировать все то многочисленное оборудование которое к этому времени будет доставлено пятью космическими кораблями. А заодно контролировать работу завода по производству кислорода и метана. http://www.publishe.ru/pic2/mars-expedition%20(10).jpg Лишь потом они перейдут к научной работе: геологическим и минералогическим исследованиям, экспериментам в области биологии, поискам следов жизни на планете и просто приятным прогулкам. Однако, у них будет вагон времени для всего, т.к. каждая экспедиция будет продолжаться 500–600 дней (почти 2 года). Меньше нельзя, т.к. они должны дождаться открытия следующего «окна запуска» - момента сближения с Землей. Марсианская промышленность Излишне говорить, что если люди не научатся получать максимум необходимых ресурсов на месте, то смысл всей экспедиции теряется. Рассмотрим имеющиеся возможности. http://www.publishe.ru/pic2/mars-expedition%20(4).jpg Марсианская атмосфера состоит на 95,3% из углекислого газа, 2,7% азота, 1,6% аргона, 0,13% кислорода, 0,08% моноксида углерода и незначительных долей воды, оксида азота, неона, криптона и ксенона. Напомню, что в состав углекислого газа входит кислород и углерод, то есть кислород люди получать смогут. Для этого нужен только водород (его привезут с земли) и энергия. На выходе завод будет давать метан, воду и кислород. Внутри производственного модуля будет протекать процесс гидрирования атмосферного углекислого газа при высоких температурах (реакция Сабатье). Каждая тонна водорода даст 2 т метана и 4,5 т воды. Охлажденный метан будет накапливаться в баках, затем ими заправят взлетный модуль. Кислород можно получать гидролизом из воды: из 4,5 тонн воды получится 4 т кислорода. Азот так же будут получать из атмосферы. http://www.publishe.ru/pic2/mars-expedition%20(11).jpg Кислород и азот нужен для дыхания, кислород и метан нужны для заправки кораблей для возвращения домой на Землю и местных полетов. Остается проблема с водородом. Хотя его и будут на первых порах доставлять с Земли, но это очень дорого и есть большие надежды найти запасы льда на Марсе (в полярных «шапках» или под поверхностью планеты путем бурения). Из воды электролизом можно легко получить водород и кислород, так что тогда бы проблема была решена полностью. http://www.publishe.ru/pic2/mars-expedition%20(2).jpg Так же в перспективе планируется опробовать биорегенерацию: в оранжереях с помощью растений перерабатывать углекислый газ и отходы жизнедеятельности в кислород. Путь домой По окончании рабочей 500-600 дневной смены люди переведут все оборудование базы в режим ожидания и начнут готовиться к отправке домой. В их распоряжении, напомню, будут 2 взлетных модуля (основной и запасной) и 2 корабля возвращения на орбите (основной и запасной). Если в ходе проверки что-то откажет (ведь оборудование ждало своего часа несколько лет!) то они смогут воспользоваться резервными. http://www.publishe.ru/pic2/mars-expedition%20(14).jpg Затем взлетный модуль стартует с Марса, он сожжет 26 тонн топлива и набрав скорость 5,6 км/с выйдет на орбиту. Как говорилось, корабль возвращения будет повторять довольно большой, но уже осточертевший космонавтам жилой марсианский модуль. В нем люди должны будут провести еще 180 дней в невесомости. Затем сам корабль останется на Земной орбите, от него отделится посадочный модуль, куда перейдут люди. Дальше идет отработанная на проектах Аполлона и Союзов система возвращения: тугоплавкий модуль затормозит в атмосфере Земли, потом откроет парашюты и приводнится. Параллельно возвращению первой экспедиции, на Марс в это же окно запуска стартует новая. С этого момента можно будет говорить, что Марс стал форпостом человечества на еще одной планете. Источник: publishe.ru