Пилотируемый полет на Марс (технологические нюансы выращивания яблонь)

Краткая история вопроса Первый технический эскиз корабля для полета к Марсу предложил Ф.А. Цандер в 1924 году Первый проект марсианской пилотируемой экспедиции «Das Marsprojekt» – В. фон Браун, 1952 год Первый проект полета к Марсу, перешедший в стадию начала реализации – 1960 г., ОКБ-1 (без высадки на Марс). Проект был закрыт через 5 лет, элементы были использованы при создании станций серии «Салют»

В е годы прошлого века существовало большое количество разнообразных программ, подразумевавших высадку на Марс, создание марсианской базы и даже начало колонизации Марса. Последняя программа, предполагавшая полет на Марс была закрыта в 2010 году (программа Созвездие, NASA).

В настоящее время ни одна страна мира не имеет утвержденных планов марсианской пилотируемой миссии

WTF? Как же так вышло? Давайте разберемся!

Марс Средний радиус: 3386,2 км Масса: 6,4185×10 23 кг 0,1 Земных Атмосферное давление: 0,006-0,01 атм Минимальное расстояние от Марса до Земли составляет 55,75 млн км

Этапы и элементы полета старт с Земли полет к Марсу посадка на Марс взлет с Марса возвращение на Землю

Старт с Земли Грузоподъемность тяжелых РН: Протон – 22 тонн Ариан 5 – 21 тонн Атлас V – 29 тонн Н1 – 100 тонн (не летала) Сатурн V – 140 тонн (снята с производства в 1973 году) Энергия тонн (снята с производства в 1993 году) Предполагаемая масса марсианского корабля по различным проектам от 300 до 2000 тонн. Рекордсмен – проект фон Брауна, тонн.

Масса МКС 360 тонн (время постройки более 10 лет)

Полет к Марсу Марс Расстояние: 56 млн км Время полета в одну сторону: около 15 месяцев (оценки Роскосмос, NASA) Общее время полёта: около 2,5 лет Луна Расстояние: 356 тысяч км Время полета в одну сторону: 3 дня (программа «Аполлон») Общее время полёта: около 10 дней

Проблема радиации Космические лучи и солнечная радиация разрушают ткани и ДНК живого организма. Часть повреждений необратима и может приводить к клеточным мутациям. Защита снижает поглощённую дозу, но до сих пор не было опыта с долговременным пребыванием человека в межпланетном космическом пространстве вне защищающего магнитного поля Земли При возникновении солнечных вспышек, космонавты могут единовременно получить опасные для жизни дозы облучения

Проблема невесомости Потеря кальция в костях Деградация мышечной ткани (до 25% мышечной массы) Примерно после 8-ми месяцев пребывания в невесомости требуется от 2-х лет и больше для восстановления на Земле, так как процесс разрушения костей некоторое время происходит и при земной силе тяготения Рекорд пребывания в невесомости 437 суток принадлежит В.В. Полякову

Проблема отказов оборудования На орбитальных станциях Мир и МКС отказы оборудования, требующие ремонта, случались раз в 2-3 месяца В среднем раз в 2 месяца на МКС производится доставка грузов (в том числе запчастей для ремонта аппаратуры) Одна из миссий по программе «Аполлон» закончилась аварией в полете, и экипаж был спасен только благодаря возможности экстренного возвращения на землю

Прочие проблемы Проблема гипомагнитной среды Проблема здоровья экипажа Проблема психологической устойчивости экипажа

Посадка на Марс Методы посадки: аэродинамическое торможение в атмосфере спуск на парашюте двигатели мягкой посадки Сложности: разряженная атмосфера большая масса спускаемого аппарата Самый тяжелый аппарат, совершивший посадку на поверхность Марса, – 350 кг. Предполагаемая масса пилотируемого спускаемого аппарата – 25 тонн. За последние 15 лет на Марс успешно сели 4 аппарата, погибли при посадке 3. Зонд «Феникс» (модель)

Взлет с Марса До сих пор с Марса ничего не взлетало Первая космическая скорость Земля: 7,9 км/c Луна: 1,68 км/c Марс: 3,6 км/c

Основные варианты конструкции марсианского корабля ЖРД ЯРД ЭРД с ядерной силовой установкой ЭРД с питанием от солнечных батарей

Выводы В 70-ые годы XX века человечество не располагало технологиями, позволяющими осуществить полет на Марс В ближайшие лет полет человека на Марс мало реален, если не произойдет внезапного технологического скачка

Закат на Марсе (фотография Spirit, кратер Гусева)

Литература Пилотируемая экспедиция на Марс. Под ред. А.С. Коротеева. – М.: Российская академия космонавтики имени К.Э. Циолковского, Полет человека на Марс. Доктор технических наук Л. Горшков. «Наука и Жизнь» 7, 2007