Приветствую вас мои космические друзья!
"Ноги" проекта марсианского экскурсионного модуля, речь о котором пойдет в этой статье, "растут" из Комплексного программного плана НАСА (Integrated Program Plan-IPP) от 1969 года. Космическое будущее, которое видело космическое агентство НАСА, разрабатывая этот грандиозный план - было грандиозным. Мир мог увидеть не только продолжение пилотируемых полетов на Луну, но и полеты на Марс, и целый флот из различных космических кораблей и космических аппаратов.
О самом Комплексном программном плане НАСА на канале ранее выходил цикл статей.
Пилотируемую экспедицию к Красной планете должны были доставить ядерные шаттлы. После старта с Земли, космические корабли должны были достигнуть Марса через 6 месяцев полета. Они должны были оставаться на Марсе в течении 18 месяцев, а затем вернутся на Землю примерно через шесть месяцев полета. В целях безопасности два одинаковых марсианских шестиместных космических корабля должны были осуществлять полет совместно. Каждый корабль состоял из трех ядерных шаттлов, жилого модуля в котором располагался экипаж, модуля полезной нагрузки с беспилотными зондами и припасами, а также двухступенчатого пилотируемого "Марсианского экскурсионного модуля" Mars Excursion Module (MEM). Оба марсианских космических корабля должны были дублировать друг друга и были способны в случае аварии одного из кораблей, взять на борт его экипаж.
Космическое агентство НАСА изучало различные корабли, которые могли бы совершить последний этап путешествия к Красной планете. Концепция Марсианского экскурсионного модуля (MEM), впервые появился в исследовании, проведенном в Космическом центре им. Маршалла в июне 1966 года. Годом ранее зонд НАСА "Маринер-4" передал новые данные о плотности атмосферы Марса. Зонд показал что предыдущая оценка о плотности атмосферы Марса, которая составляла около 25 миллибар, или около 2,5% от атмосферы Земли, была намного завышенной. Истинное давление на Марсе составляло всего 6 миллибар.
Предыдущие конструкции космических аппаратов которые изучались в НАСА были бесполезны, поскольку они полагались на подъемную силу атмосферы Марса. Форма космического корабля которую предложили в Космическом центре им. Маршалла напоминала увеличенную капсулу корабля "Аполлон". К ноябрю 1967 года детали проекта были более или менее проработаны, после чего проект был передан компании North American Rockwell.
Во время спуска к поверхности Марса экипаж из четырех человек должен был находиться в командном модуле, который находился на вершине MEM, в то время как лаборатория, жилые помещения и внешний шлюз находились в нижней части модуля. Корабль имел диаметр основания равный 9,1 метра и в высоту 8,8 метров. В более поздних модификациях MEM основание корабля было увеличено до 10 метров.
После отстыковки от марсианского экспедиционного корабля, MEM должен был использовать твердотопливный тормозной двигатель для схода с орбиты Марса, и жидкостный ракетный двигатель для своей посадки. Парашюты в разряженной атмосфере Марса были практические бесполезны.
Инженеры компании North American Rockwell отметили, что разреженная атмосфера Марса, позволяла бы сделать теплозащитный щит космического корабля намного легче тех, которые были необходимы для возвращения на Землю.
Теплозащитный экран должен был представлять собой титановые соты, покрытые абляционным материалом AVCOAT, который использовался в капсуле космического корабля "Аполлон", а также используется в космическом корабле "Орион". Боковые поверхности MEM, должны были быть изготовлены из титана или кобальтового жаропрочного сплава L605, и во время приземления могли быть сброшены.
Два члена экипажа должны были управлять кораблем стоя, вероятно, поддерживаемые ремнями безопасности при больших перегрузках во время торможения, они должны были посадить MEM на шесть опор. При необходимости экипаж мог бы удерживать модуль над поверхностью Марса до двух минут.
После посадки экипаж MEM должен был начать 30-дневное пребывание на поверхности Марса. На поверхности MEM должен был получать энергию от двух топливных элементов расположенных в модуле миссии. Связь S-диапазона должна была использоваться для передачи телевизионного сигнала на Землю, а также для передачи телеметрии и голосовой связи, в то время как связь VHF диапазона должна была использоваться для связи с орбитальным аппаратом, а также для связи астронавтов на поверхности Марса.
Поле завершения научной миссии модуль миссии должен был быть оставлен на поверхности. Старт с Марса был, возможно, самой сложной частью миссии, поскольку компания North American Rockwell обнаружила, что топливная пара из жидкого водорода и кислорода не могла обеспечить выход космического аппарата на орбиту Марса. Вместо этого инженеры компании остановили свой выбор на паре FLOX (70% жидкого кислорода и 30% жидкого фтора) в качестве окислителя, и метане в качестве основного топлива. Топливо находилось в баках которые располагались на взлетном модуле, которые, по мере того как оно расходовалось, отстыковывались, чтобы минимизировать массу корабля во время полета.
Вместо того, чтобы иметь дело с двумя разными видами топлива, двигатель посадочной ступени использовал то же топливо что и двигатели взлетной ступени. Это был необычный выбор так как FLOX и метан никогда не использовались в рабочем прототипе ракетного двигателя. Однако ракетный двигатель Atlas испытывался на паре FLOX и керосина. Двигатели управления ориентацией MEM также должны были использовали экзотическую комбинацию топливных компонентов: пентафторида хлора в качестве окислителя и гидразина.
Компания North American Rockwell заявила, что она смогла бы построить MEM за семь лет в период с 1971 по 1978 год, включая испытательные полеты для проверки теплозащиты корабля, и два пилотируемых испытательных полета на орбиту Земли, а также 242-дневное испытание на низкой околоземной орбите в для имитации полета на Марс. Реальная миссия на Марс должна была состоятся после 1981 года. Стоимость разработки оборудования должна была составить от 3,1 до 5,0 млрд долларов.
Но к сожалению всего этого не случилось. Президент США Ричард Никсон не интересовался пилотируемыми космическими программами, и был готов поддержать программу космического челнока только из страха, что его запомнят как человека, положившего конец космической программе США. Экономика США трещала по швам, война во Вьетнаме обходилась очень дорого, американская общественность перестала интересоваться космосом после триумфа "Аполлонов" , а Конгресс страны враждебно относился к миссии на Марс. Администрацией Никсона пилотируемый полет на Марс был перенесен на период после 2000 года, что для самой миссии к Красной планете означало - никогда.
Посадка на Марс была конечным этапом Комплексного программного плана, который состоял из большого количества сложных программ. Это и космический челнок на основе крылатого орбитального аппарата, и космическая станция на околоземной орбите, и малые космические буксиры, и орбитальные топливные склады, и многоразовые ядерные челноки, и лунная база и, возможно, орбитальная лунная станция. Но к 1972 году будущее НАСА было сведено к одной программе - "Спейс шаттл".
Мир, описанный в Комплексном программном плане, сильно отличался от нашего, поэтому трудно сказать, мог бы быть реализован полет на Марс и марсианский экскурсионный модуль. Технически он мог быть выполним, просто все остальное в этом мире пошло не по плану.