«Гибкий путь» президента Обамы
Президенту Бараку Обаме, заступившему на свой пост в январе 2009 года, пришлось практически с ходу принять на себя роль кризис-менеджера, и, разумеется, он обратил внимание на запросы НАСА. По его поручению комиссия независимых экспертов во главе с бывшим директором компании «Локхид-Мартин» Норманом Огастином проанализировала программу «Созвездие» и пришла к выводу, что без увеличения финансирования планы Буша-младшего не могут быть реализованы в обозримом будущем. То есть для реализации всех планов надо, прежде всего, дать НАСА еще 3 млрд долларов в год, подняв бюджет агентства с 18 до 21 млрд, сдвинуть контрольные сроки на пять лет, уделять больше внимания сотрудничеству с другими странами и коммерческими организациями, а главное – четко определиться с главной целью программы: Луна или Марс. Причем комиссия вполне определенно указала в своем докладе, что в освоении Луны нет ничего принципиально нового по сравнению с полетами «Аполлонов», а о пилотируемой экспедиции на Марс в ближайшие десятилетия не приходится даже мечтать. Получалось, что НАСА собирается двадцать лет воспроизводить достижения полувековой давности без ясной перспективы дальнейшего развития.
В то же время состоялся первый испытательный запуск новой ракеты «Арес-1» в упрощенной модификации. Старт 28 октября 2009 года и шестиминутный суборбитальный полет прошли успешно, однако после разделения ступеней не раскрылись спасательные парашюты, и первая ступень врезалась в воду, получив повреждения. Для достижения такого более чем скромного результата была потрачена сумма в 400 млн долларов. Возможно, именно это обстоятельство подвигло американского президента на то, чтобы закрыть всю программу.
Представив в начале февраля 2010 года проект бюджета НАСА, Барак Обама указал, что на реализацию программы «Созвездие» потрачено уже 9 млрд долларов, однако она не дала ничего нового в плане технологий и перспектив. Посему ее предлагается свернуть в пользу поддержания МКС и создания космических аппаратов нового поколения: орбитальных заправщиков, ремонтных роботов, надувных модулей и перспективных двигательных установок.
Впрочем, у «Созвездия» нашлись ярые защитники в Конгрессе, и администрации Обамы, которого тут же окрестили «могильщиком астронавтики», пришлось выдержать настоящий бой с оппонентами. В итоге президент пошел на уступки, и был найден компромиссный вариант. Финансирование НАСА не только не снизилось, но и было увеличено – до 100 млрд долларов на пять лет. Уцелел проект корабля «Orion», который теперь должен стать «многоцелевым». На первом этапе упрощенный вариант корабля «Орион» («Orion-CRV», «Orion Crew Return Vehicle») будет использоваться как спасательная «шлюпка» Международной космической станции. Затем в составе МКС он пройдет «доводку» и со временем усилиями конструкторов превратится в большой корабль «Орион» («Orion-MPCV», «Orion Multi-Purpose Crew Vehicle»), который должен начать полеты после 2020 года, закрепив лидерство США в космосе. Поскольку проект ракеты «Арес-1» закрыт, то выведение нового корабля будет осуществляться ракетой «Дельта-4», а в будущем – перспективной сверхтяжелой ракетой-носителем «SLS» («Space Launch System», проект «DIRECT») грузоподъемностью от 70 до 130 т, которая будет создана вместо отвергнутой ракеты «Арес-5».
В принципе, по замыслу советников Барака Обамы, большой пилотируемый «Орион» должен стать полноценным межпланетным кораблем, способным выполнять самый широкий круг задач вплоть до полета к Марсу и обратно. Но вот Луна внезапно оказалась вне американской космической программы. И это выглядит странным с учетом того, что многие технологические новшества можно отработать только там. И тут администрация Обамы нашла изящное решение – более «приземленные» задачи возьмут на себя негосударственные коммерческие компании.
Российские космонавты летят на Марс
В Советском Союзе к идее пилотируемой экспедиции на Марс вновь обратились в 1987 году – после успешного запуска сверхтяжелой ракеты-носителя «Энергия».
Очередной проект во многом использовал технические решения, предложенные в 1969 году. Главным новшеством здесь было применение «Энергии» в качестве средства доставки элементов корабля на орбиту. Кроме того, для межпланетного перелета использовались две независимые двигательные установки, каждая из которых представляла собой пакет электрореактивных двигателей с ядерным источником электроэнергии мощностью по 7,5 МВт, снабженным тепловым радиатором. Это позволило резко увеличить надежность и безопасность межпланетного перелета без увеличения начальной массы и стоимости. Увеличению надежности также способствовало и то, что на корабле планировалось устанавливать бортовое оборудование, прошедшее «обкатку» на орбитальных станциях «Салют» и «Мир».
При этом была полностью пересмотрена конструкция спускаемого экспедиционного аппарата («ЭА»). Новый аппарат имел две двигательные установки. Одна, расположенная в хвосте, должна была осуществить сход с орбиты и плавное снижение. Вторая, расположенная под «брюхом», обеспечивала мягкую посадку в горизонтальном положении на четыре опоры. После посадки экипаж спускался на поверхность Марса по цилиндрическому туннелю-тамбуру. В момент отправления в верхней части цилиндра «ЭА» открывался люк, и через образовавшийся проем стартовал возвращаемый модуль.
Сам межпланетный корабль имел такие габариты: полная длина – 210 м, максимальный диаметр – 4,1 м, полная масса – 365 т. Согласно расчетам, экспедиция на красную планету заняла бы 716 дней.
Проект был существенно изменен в 1988 году, когда в экспедиционном комплексе в качестве энергетической установки вместо ядерного реактора предложили экологически чистую систему с использованием пленочных солнечных батарей на линейных разворачиваемых фермах, отработанных на станциях «Салют-7» и «Мир». Большое влияние на это решение оказал прогресс в создании пленочных фотопреобразователей энергии, что позволяло значительно упростить конструкцию солнечной электростанции большой мощности.
Межпланетный корабль на четырех космонавтов версии 1988 года имел полную массу 355 т и состоял из следующих модулей: марсианский орбитальный аппарат, экспедиционный аппарат, возвращаемый аппарат, панели солнечных батарей, электроракетные двигатели, баки с топливом-ксеноном.
Схема полета к Марсу выглядела следующим образом. Для быстрого преодоления радиационных поясов Земли собранный на низкой орбите корабль сначала выталкивается двигателями по спирали на высоту до 40 000 км – этот переход должен занять не более 29 дней. Затем двигатели включаются на маршевый режим. 100 дней уйдет на достижение третьей космической скорости, еще 270 дней – на полет к Марсу и 38 дней – на маневр торможения. Полетное время экспедиции в этом варианте составляло 716 дней, время пребывания на орбите Марса – 30 дней, время пребывания двух космонавтов на поверхности Марса – 7 дней.
Экспедицию на Марс планировалось провести с последовательным наращиванием средств, начиная с автоматов и заканчивая пилотируемым полетом.
Предполагалось три этапа.
Первый – отработка принципов совместного функционирования элементов марсианского экспедиционного комплекса с использованием его моделей, доставляемых грузовыми кораблями «Прогресс» на орбитальную станцию, собираемых там космонавтами и совершающих дальнейший самостоятельный полет в автоматическом режиме.
Второй – генеральная «репетиция» пилотируемой экспедиции, в ходе которой «солнечный буксир» доставит на поверхность Марса два посадочных аппарата вместо одного, причем один из них используется для отработки схемы посадки и возвращения экипажа, а второй (с несколькими марсоходами массой около 20 т) – для проведения детального исследования поверхности Марса.
Третий – собственно пилотируемая экспедиция на Марс.
За десять лет проект марсианской экспедиции НПО «Энергия» (с 1994 года – РКК «Энергия» имени Королева) претерпел дополнительные коррективы в соответствии с изменившейся ситуацией в космической отрасли. Этапы подготовки экспедиции теперь напрямую связаны с этапами строительства Международной космической станции.