Полеты к другим планетам
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
Космический корабль приближается к Марсу. Вот уже и верхние слои марсианской атмосферы. И вдруг — что это, взрыв? Около корабля вспыхивает белое облачко. Еще секунда-другая, и раскрывается купол гигантского парашюта. Посланец Земли плавно опускается на поверхность неизведанной планеты. Это не фантазия. Проблема исследований Марса и Венеры занимает сейчас умы многих инженеров (недавний запуск Falcon Heavy организованный Space X лишь первая ласточка). Разрабатываются планы полета к этим планетам, подсчитано, когда лучше всего запустить корабли в район наших ближайших соседей по Солнечной системе. Что же касается методов посадки, то некоторые специалисты считают, что для этой цели более подходит парашют, чем тормозной двигатель. Парашютная система посадки технически гораздо проще, чем двигательная, и обещает значительно более высокую надежность при сравнительно малом весе.
Согласно предварительным планам, систему посадки можно выполнить в виде двух ступеней: первый, сравнительно небольшой парашют откроется на сверхзвуковой космической скорости и стабилизирует корабль, вошедший в марсианскую атмосферу, а второй, более объемный (или целая связка парашютов), обеспечит в сочетании с тормозными двигателями мягкую посадку.
Для изготовления парашютов лучше всего использовать специальный жароупорный нейлон. Марсианская атмосфера сильно разрежена, в ней, даже при высокой скорости, динамические нагрузки будут не очень велики. Поэтому тормозные парашюты можно изготовить из шелка или майлара — специального материала, который использовали на надувном спутнике «Эхо-2».
По всей вероятности, будущие полеты к Марсу и Венере начнутся не с поверхности Земли, а с орбитальных космодромов. Для запуска к планетам наиболее перспективен метод, который применяют ученые и инженеры, — старт с борта тяжелого искусственного спутника Земли. Для дальних рейсов тяжелых кораблей может оказаться необходимым и космическое строительство — сборка на орбите вокруг Земли промежуточной станции, о которой писал еще Циолковский. Наш соотечественник, украинский ученый Ю. Б. Кондратюк предложил создать такую станцию (он называл ее межпланетной базой) и на орбите вокруг Луны.
Ну, а какие главные проблемы должны решить ученые, занимающиеся подготовкой полетов человека на Марс или Венеру?
Прежде всего, нужно создать пилотируемый корабль и, как часть его, экскурсионный отсек для посадки на поверхности планеты и взлета с нее. Нужен также отсек для возвращения на Землю — вряд ли будет целесообразно возвращаться всему кораблю. Более экономичным будет обратный полет лишь части корабля, отправившегося к планете.
Взять хотя бы тормозной импульс, необходимый для перевода корабля на посадочную трассу, или проблему защиты экипажа, конструирование системы посадки и т. д. Все это значительно легче решить для небольших аппаратов.
На повестке дня современной космонавтики — создание сложных наземных систем обеспечения запуска, слежения за полетом космических ракет, управления стыковкой элементов станции.
Нелегко конструкторам бортовых систем и приборов. Ведь электронное оборудование, источники питания, системы поддержания жизни должны будут безотказно работать как минимум 900 дней — более двух с половиной лет. Многие условия полета придется воспроизводить на Земле для испытания приборов и оборудования, но многие, пока еще неизвестные, станут ясны лишь после новых запусков на трассы к планетам.
При подготовке полетов человека к Марсу нужно учитывать взаимное положение планет. Выгоднее всего запускать корабли за 3—4 месяца до противостояний. «Окно на Марс» открывается каждые 25,6 месяца.
Интересные исследования провел американский ученый Зон, занимающийся в НАСА проблемами дальних пилотируемых полетов. Он подсчитал продолжительность полетов к Венере с учетом скорости возвращения на Землю.
Путь к планетам труден, на нем можно встретить немало неожиданностей. Но будем надеяться, что этот путь однажды таки будет пройден.
Автор: Г. Сибиряков.