В ходе обсуждения предыдущей статьи о модуле для взлёта с Марса меня убедили в том, что лететь в такую даль только для того, чтобы в рандомном месте взять не менее рандомную пробу, это не спортивно и особого научного интереса не представляет.
Более целесообразный вариант экспедиции должен состоять из двух этапов. В ходе перового на Марс засылается марсоход сборщик образцов, а на втором к месту его работы отправляется транспортный модуль для доставки этих образцов уже на Землю. Таким образом привезти можно уже не условный килограмм (если повезёт), а условный центнер.
В результате возвращаемая капсула увеличилась в массе с 30 кг до пятисот, а взлётная ступень с без малого трёх тонн (2830 кг) до девяти с лишним (9235 кг).
А эту конструкцию надо ещё посадить на Марс. И с достаточно большой точностью, чтобы марсоходу не надо было бегать и искать куда сдать хабар. То есть, непосредственно посадка должна происходить на двигателях. Спасибо, на Марсе есть атмосфера и об неё можно погасить часть космической скорости. Но для этого нужен тепловой экран.
Из чего получается посадочная ступень?
Силовой каркас, опоры, топливные баки, манипулятор для загрузки образцов, системы питания и управления. Двигатель забыл? А почему бы не воспользоваться взлётным, чтобы отдельный не таскать?
Тут надо сделать отступление, потому как есть мнение, что американский лунный модуль при старте с луны должен был мгновенно перевернуться из-за того, что выхлопным газам было некуда уходить при запуске двигателя. И оборудованного космодрома с кучей персонала не было.
Если следовать такой логике, то и Луна-16 с луны улететь не могла. У неё взлётный двигатель чуть не упирался в посадочный. Но то, что она привезла лунный грунт ни кто почему-то не оспаривает.
Ладно, взлёт с луны обсудим позже, я же просто не хочу таскать лишних два центнера.
Начинаем считать.
Скорость после аэродинамического торможения 700 м/с. С учётом гравитационных потерь и запаса на маневрирование дельту принимаем за 1000 м/с.
Масса посадочной ступени без топлива 1500 - 2000 кг. Плюс 9135 взлётной ступени (она пока без образцов). Итого выходит посадочная масса 11 тонн плюс топливо. А топлива при таких условиях понадобится 3800 - 4000 кг.
Пятнадцатитонный аппарат для посадки на Марс, это не так уж и много. :)