- Виталий Феликсович, насколько мне известно, в последние годы ученые и конструкторы рассматривали различные варианты посадки на Красную планету. Каким получился в итоге марсианский спускаемый аппарат?
- Посадочная платформа - это несколько автономных, компактно расположенных в едином корпусе уникальных аппаратов, включая марсоход и ракету, на которой космонавты покинут далекую планету. Но все скрыто под защитным кожухом. Внешне платформа имеет простую форму и напоминает находящуюся в горизонтальном положении большую ракету с конусовидной головной частью. Длина - 22 метра. Диаметр цилиндрической части - 6,5, то есть выше двухэтажного дома. Конструкция, несмотря на установленные с самого начала жесточайшие весовые ограничения, получилась все-таки весьма тяжелой: 35 тонн. Хотел бы заметить, что эта махина при посадке не падает плашмя на грунт, а после дополнительного торможения специальным двигателем мягко встает на выпускаемые прочные четырехметровые металлические "ноги". В одном из первых вариантов предусматривалась посадка на Марс сразу двух аппаратов: беспилотного (так сказать, грузового) и пилотируемого. Теперь мы нашли возможность ограничиться одним, потому что это дешевле.
- Каким же гигантским должен быть парашют, чтобы в чрезвычайно разреженной атмосфере Марса затормозить мчащуюся с колоссальной скоростью посадочную платформу?
- Да никакой, даже "гигантский" парашют с этим не справится. И на Земле-то при воздушном десантировании военной техники с самолета, если вес объекта превышает 20 тонн, требуются и парашют, и тормозная реактивная тяга. А на Марсе, где атмосфера у поверхности в 100-160 раз более разреженная, чем наша, земная, для обеспечения мягкой посадки 35-тонной платформы нужны особые решения. И они найдены. Обойдемся вообще без парашюта.
Вот как выглядит принципиальная схема. Межпланетный корабль подлетит к Красной планете со скоростью, в 17 раз превышающей скорость звука. На высоте 400 километров 500-тонный корабль перейдет на марсианскую орбиту. От него отделится посадочная платформа. Опускаться она будет, если можно так выразиться, "задрав нос", то есть под углом 52 градуса к орбитальной траектории. Этот "угол атаки" был выбран после сложнейших расчетов - он позволяет при входе в марсианскую атмосферу максимально использовать для торможения внешнюю поверхность спускаемого аппарата.
При этом справа и слева от аппарата откроются дополнительные тормозные щитки. В таком "крылатом" виде, сохраняя 52-градусный угол атаки, платформа войдет в марсианскую атмосферу (она начинается на высоте 120 километров) и опустится до 30 километров. Торможение будет нарастать, и, оттолкнувшись от атмосферы (вот для чего нужен такой угол атаки), аппарат вновь пойдет вверх и поднимется до 60 километров. После этого, описав дугу, ракетовидная платформа опять начнет снижаться. На высоте два километра включатся тормозные ракетные двигатели. А когда до поверхности останется 50 метров, платформа зависнет на 30 секунд, чтобы экипаж мог осмотреться и выбрать удобное место для посадки. Поворотные двигатели дадут возможность сместиться в любую сторону на несколько десятков метров. Ниже 50 метров зависать нельзя, ибо поднимаемая двигателями пыль помешает экипажу увидеть поверхность планеты.
Всего на посадочном аппарате будут установлены четыре двигателя тягой по 7,5 тонны каждый. Они будут работать не на полную мощность. В случае отказа одного из них посадку можно будет осуществить на трех движках, работающих уже в полную силу.
- Какие перегрузки будут испытывать члены экипажа при спуске на Марс?
- Это важный вопрос. После нескольких месяцев полета в невесомости организм космонавтов ослабнет и даже 3-5-кратные перегрузки для них могут оказаться опасными. Поэтому выбран такой режим, чтобы при посадке космонавты ощущали небольшую силу тяжести - примерно такую же, к какой мы привыкли на Земле. Но и к этому надо быть готовыми, и потому всем членам экипажа придется ежедневно тренироваться на корабельной центрифуге. Ее прототип уже создан и испытывается в наземных условиях. Через несколько лет планируется отправить ее на Международную космическую станцию.
- Сколько человек отправится в марсианскую экспедицию?
- Шестеро: командир, бортинженер, врач, пилот и двое ученых. Первые трое останутся на основном корабле, который будет совершать облеты Марса по орбите, а пилот и ученые (скорее всего, биолог и геолог) опустятся на поверхность Красной планеты. Через месяц они стартуют с помощью шестиметровой ракеты, установленной непосредственно в спускаемом аппарате. Затем экипаж пристыкуется к ожидающему их межпланетному колоссу. Пилотируемый полет Земля - Марс - Земля продлится в общей сложности около 730 суток.
- Где будут проходить испытания 35-тонной марсианской посадочной платформы?
- И на Земле, и в космосе. Но начали мы с продувок небольшой модели, которая в 200 раз меньше будущей реальной конструкции. По форме это точная копия посадочного аппарата. Эксперименты проводятся на уникальном стенде в Исследовательском центре имени Келдыша. Между прочим, почти полвека назад здесь осуществлялась продувка первого искусственного спутника Земли, который 4 октября 1957 года открыл космическую эру. Для него собственно и был создан стенд. За минувшие десятилетия здесь держали экзамен модели многих космических аппаратов. Сейчас эксперименты проводит бригада опытных исследователей во главе с Николаем Пономаревым, Игорем Головым и Анатолием Сергеевым.
- Как же происходит продувка?
- Мощные вакуумные насосы откачивают воздух из рабочей камеры объемом около 15 кубометров, в которой подвешена модель марсианского спускаемого аппарата. Затем модель обдувается газовыми потоками, скорость которых в три с половиной раза превышает скорость звука. Так имитируются условия посадки, которые ожидают платформу в нижних слоях марсианской атмосферы. Наша задача - определить оптимальный режим спуска. При снижении аппарата недопустимы ни резкое торможение, когда платформа будет падать, словно кирпич, ни долгое планирование. С 400-километровой высоты до поверхности Красной планеты платформа должна опуститься за 30 минут.
Внешне эксперименты по продувке выглядят очень эффектно. Со страшным ревом потоки воздуха врываются в камеру, дрожит бетонный пол, слегка вибрируют толстые стены. Но для специалистов интересны прежде всего результаты. Предварительная обработка полученных материалов полностью подтверждает сделанные ранее расчеты.
- О полете на Марс мечтал еще Сергей Павлович Королев?
- Это была не просто мечта. В 60-е годы начались предварительные обсуждения, рассмотрение концепций, принципиальных схем. Выступая на одном из заседаний в Министерстве общего машиностроения, я сказал, что посадку на Марс можно будет совершить в 1978-м, а Валентин Яковлевич Лихушин (директор научно-исследовательского института тепловых процессов) считал, что достичь Красной планеты удастся не раньше 1983-го... Мало кто знает, что ракета Н-1 первоначально задумывалась для полета именно на Марс. Потом уже Никита Хрущев потребовал переориентироваться, определить в качестве главной цели не Красную планету, а Луну...
16:28
Стерлядь плывет на волю
