Но для предстоящих испытаний будет взят сравнительно небольшой фрагмент - лента длиной 5 метров и шириной метр. Самое интересное, что это полотно в несколько раз тоньше человеческого волоса. А покрывающий стальную ленту слой кремния и вовсе не превышает одного микрона. Тем не менее воздушное, словно изготовленное из темной папиросной бумаги, изделие способно снабжать электричеством, например, многорожковую комнатную люстру.
В ходе испытаний ленту будут многократно свертывать и расправлять, проверяя, не изменятся ли ее технические характеристики. Затем подключат к преобразователю энергии. Улавливая солнечные лучи, эта мини-электростанция будет вырабатывать ток. Вес пятиметровой опытной секции в общем-то пустяковый - несколько сотен граммов, но масса всей огромной кремниево-стальной пленки, которой можно было бы накрыть подмосковное озеро, составит 6 тонн.
Панели будут поддерживаться внушительными 160-метровыми несущими фермами, изготовленными из углерод-углеродного пластика. Прочность и жесткость нового материала не хуже, чем у стали, а вес в 5 раз меньше. Фрагмент фермы тоже в ближайшее время будет доставлен в Центр Келдыша для всесторонних проверок.
Но кульминационным пунктом программы испытаний на этом этапе станет запуск в искусственно созданном космическом вакууме уникального маршевого двигателя, который должен будет доставить корабль с экипажем на Марс. В качестве "топлива" используются инертные (или, как еще говорят, благородные) газы - ксенон, криптон или аргон. Газ предварительно ионизируется (для этого используется энергия Солнца). Затем пучок положительно заряженных ионов разгоняется и на огромной скорости вылетает из "мотора" в космическое пространство. Сам же корабль получает импульс для движения в противоположную сторону. Такие двигатели называются ионными. Их кпд намного выше и запасы рабочего тела, необходимые, например, для годового полета, не выходят за допустимые весовые ограничения.
Небольшие ионные движки такого типа начали использовать еще в 90-х годах прошлого века - в основном для ориентации и коррекции орбит космических летательных аппаратов. В последнее время ими стали оснащать автоматические зонды, предназначенные для путешествия в дальний космос. Так, недавно Европейское космическое агентство запустило к Луне станцию SMART-1 с похожим "мотором" (плазменным), которая будет лететь до ночного светила по спиралевидной траектории, постепенно ускоряясь, более 15 месяцев. Однако двигатель, спроектированный российскими конструкторами для полета на Марс, качественно отличается от всех предыдущих моделей - его мощность в 15 раз больше и составляет 30 киловатт. На корабле предполагается смонтировать двести таких энергоустановок. Суммарная мощность достигнет 6 000 киловатт. Для сравнения: энергетика российской станции "Мир" не превышала 20 киловатт, а на Международной станции после полной ее сборки будет 100 киловатт.
Но пока в Центре Келдыша "гоняют" в барокамере более скромный по размерам ионный прототип мощностью 5 киловатт. Он прошел уже два цикла испытаний - сначала работал на ксеноне, потом на криптоне. Сейчас его переделывают под аргон.
- Ксенон является дорогим газом, 8 тысяч долларов за кубометр, - говорит начальник отдела космической энергетики центра Виталий Семенов. - Корабельный запас обошелся бы в 2 миллиарда долларов. А наша цель - максимально снизить стоимость экспедиции. Кроме того, ксенон стал применяться в медицине для наркоза и считается перспективным анастетиком XXI века. Поэтому хотим перейти на аргон, который в 200 раз дешевле. Аргоновый 5-киловаттник начнем испытывать в первом квартале следующего года. А 30-киловаттный двигатель, к изготовлению которого приступаем, будет отправлен в барокамеру для запуска в конце 2004-го.
Барокамера находится в почти стерильном помещении. Специальные насосы очищают воздух даже от мельчайших пылинок. Меня пропускают в этот особый цех - "святая святых" исследовательского комплекса - по специальному распоряжению директора академика Коротеева. Здесь, в барокамере, создается частичка космоса, сверхглубокий вакуум - миллионные доли миллиметра ртутного столба. Это самая лучшая и самая большая установка в России.
Длина огромной металлической "бочки" - 8 метров, диаметр - 4, объем - 90 кубометров. Она весит 23 тонны. В подземном этаже расположены мощные криогенные насосы, откачивающие из барокамеры остатки воздуха прямо-таки по молекулам. "Здесь испытываются и плазменные двигатели, и ионные, то есть те, которые работают в космосе, - поясняет заместитель директора центра по электрическим ракетным двигателям Олег Горшков. - В барокамере из двигателя вырываются заряженные частицы (ионы) с фантастической скоростью. Они пролетают несколько метров и ударяют в графитовую мишень, выбивая из нее атомы. Огневые испытания могут длиться долго, а каждый час стоит от 50 до 100 долларов".
Поднявшись по ступенькам, я прильнул к маленькому окошечку на стенке барокамеры. Из двигателя извергался ярко светящийся плазменный поток. Невозможно было оторвать взгляд от яркого, чуть подрагивающего, неукротимого столба света, прорезающего темноту камеры. Такой же след будут оставлять маршевые ионные двигатели марсианского корабля в черной бездне космоса...
Впрочем, все эти разработки, основанные на самых последних достижениях науки и техники, могут быть использованы и при реализации других космических проектов. Новые технологии, без всякого сомнения, будут полезны и при решении сугубо земных практических задач. Но энтузиасты верят: пилотируемый полет на Марс обязательно состоится. Вопрос лишь - когда.