Луна и Марс покорны янки!

Друзья!

В США все "Аполлоны" летали на Луну с помощью  гигантской ракеты "Сатурн-5" высотой 110 метров."Сатурн-5" представляет собой американскую ракету-носитель — детище выдающегося конструктора ракетной техники Вернера фон Брауна.
"Сатурн-5» — ракета, созданная для обеспечения вывода пилотируемых космических кораблей «Аполлон» на траекторию полёта к Луне. Людей нужно было не только запустить, но и предусмотреть возможность безопасного возвращения. То есть нужно было обеспечить мягкое приземление на поверхность Луны двух человек с оборудованием и системами жизнеобеспечения, взлёт с Луны и возврат на Землю с теплозащитой при входе в атмосферу. Часть массы удалось сэкономить за счёт разделения лунного модуля, который садился на Луну, от командного, который оставался на орбите Луны.

Но ракета всё равно потребовалась огромная: «Сатурн-5» мог выводить на низкую околоземную орбиту 140 тонн. Для сравнения: часто используемая тяжёлая ракета «Протон» выводит 22 тонны. Последний из запущенных «Сатурнов-5» вывел на орбиту космическую станцию «Скайлэб» массой 77 тонн — только многомодульный «Мир» смог побить этот рекорд. «Скайлэб» был настолько огромным, что при потере точки опоры астронавт мог повиснуть и застрять в таком положении на несколько минут, пока система вентиляции не сдует к одной из стенок. «Сатурн-5» остаётся самой мощной ракетой в истории, её рекорд пока никто не смог побить".https://habr.com/ru/users/atomlib/
Конечно, все сложные работы, связанные с подготовкой и запуском ракеты, требовали много времени и были крайне ответственными.
Отступление.

"...За 8 — 10 недель до старта ракета с кораблем, установленные на передвижную стартовую платформу, транспортируются на стартовую позицию на специальном гусеничном транспортере. После соединения всех электроцепей, пневмокоммуникаций, топливных линий космической системы и платформы включается энергия и производится проверка всех коммуникаций. Одновременно проверяются бортовые и наземные радиосистемы. Затем производятся испытания готовности к полету, в которых одновременно с действительным отсчетом времени и имитацией полетных операций проверяется работа космодрома и Центра управления полетом в Хьюстоне. Для окончательного испытания ракеты перед стартом баки заправляются топливом и производится имитация предстартовой работы всех систем до момента включения двигателей первой ступени.

Последний предстартовый отсчет времени начинается за 6 суток до старта, в это время выполняются все операции подготовки к полету. Предстартовый отсчет содержит несколько пауз, чтобы избежать необходимости отсрочки полета, если обнаружатся аномалии в работе систем. Окончательный предстартовый отсчет начинается в Т0 - 28 ч, исключая паузы (T0 — момент старта).
Примерно за 12 часов до пуска первая ступень заправляется керосином RP-1. Затем, приблизительно за 4 часа до пуска, заправляется жидкий кислород. Баки перед заправкой охлаждаются. Вначале окислителем заправляется до 40 % вторая ступень, затем заправляется до 100 % третья ступень, дальше заправляется до 100 % вторая ступень, затем до 100 % первая ступень. Эта процедура позволяет убедиться в отсутствии утечки кислорода из бака второй ступени до его полной заправки. Дальше заправляется жидкий водород в бак второй ступени, затем третьей ступени. Общее время заправки ракеты криогенным топливом 4 ч 30 мин. Когда все системы подготовлены к полету, осуществляется переход на команду «зажигание в T0 - 190 с», и ракета переводится на автоматику.

В момент времени T0 - 8,9 секунд посылается сигнал на зажигание маршевых двигателей первой ступени. Из пяти двигателей первым запускается центральный, затем по 2 противоположных периферийных с интервалом 300 мс (при пуске «Сатурна ИНТ-21» запуск двигателей проводился по схеме 1-4). В момент времени T0 - 1,6 с двигатели выходят на полную тягу. Ракета удерживается с работающими двигателями в течение 5 с, затем ракета освобождается по «мягкой» схеме. Освобождаются 4 удерживающих рычага, и ракета начинает подниматься, преодолевая удерживающие силы, возникающие от металлических пальцев, протягиваемых сквозь отверстия. Этот процесс мягкого освобождения длится 0,5 с. Через 1,7 с после начала подъема ракеты внешние ЖРД отклоняются, создают угол рыскания и увеличивают зазор, предотвращающий контакт ракеты с башней. Этот маневр заканчивается на 10-й секунде полета на высоте около 130 метров. Компьютер в инструментальном блоке, управляющий полетом, вырабатывает управляющие сигналы по крену и тангажу, выдает их в сервоприводы карданов периферийных двигетелей и выводит ракету на заданный азимут. Маневр по крену заканчивается на 31-й секунде, а программа управления по тангажу продолжается до отделения первой ступени. Максимальный динамический напор достигается примерно на 70-й секунде полета, на ракету при этом действует сила сопротивления воздуха около 210 тонн. Центральный двигатель выключается примерно на 130 секунде, во избежание слишком больших перегрузок. Периферийные ЖРД работают до тех пор, пока не израсходуется весь кислород или керосин. Исчерпание кислорода фиксируется при сигнале по крайней мере 2 из 4 датчиков в верхних частях магистралей снабжения периферийных двигателей. Исчерпание горючего фиксируется дублированным датчиком, установленным в нижней части бака. Главной системой отключения является система исчерпания окислителя, система исчерпания горючего — запасная. После команды на выключение периферийных двигателей через 0,6 секунды включаются тормозные РДТТ, развивающие в среднем тягу около 38 тонн каждый в течение 0,67 секунды. Первая ступень отделяется от второй на высоте около 65 км при скорости относительно земли около 2,3 км/с. Продолжая баллистический полет, ступень поднимается до высоты около 100 км и падает (в положении «двигатели вниз») в Атлантический океан на расстоянии около 560 км от космодрома.

За 0,2 сек, до отделения первой ступени выдается команда на запуск РДТТ осадки топлива, установленных на нижнем переходнике второй ступени. Менее чем через 1 секунду после разделения ступеней подается команда на запуск маршевых двигателей второй ступени. Пять двигателей запускаются одновременно, и через 23 с сбрасывается нижний переходник второй ступени. Далее экипаж вручную подает команду на сброс системы аварийного спасения (которая связана только с кораблем и не управляется от ракеты-носителя). Бортовой компьютер управляет полетом, выдавая сигналы на сервоприводы карданов периферийных двигателей. Через 40 сек после запуска двигателей бортовой компьютер в инструментальном блоке переходит на режим итерационного управления. С этого момента управление полетом осуществляется по методу настраивающейся траектории.
Через 700 мс после выключения двигателей второй ступени запускаются 2 РДТТ, установленные на нижнем переходнике третьей ступени. Через 0,1 с пиротехническими зарядами срезаются планки, соединяющие вторую и третью ступень, запускаются 4 тормозных РДТТ, установленных на верхнем переходнике второй ступени. Отделение второй ступени происходит на высоте около 190 км при скорости около 7 км/сек на дальности около 1600 км; продолжая полет по баллистической траектории, вторая ступень через 11 минут после отделения падает в Атлантический океан на расстоянии около 4200 км от места старта.
Через 8 секунд после выхода на режим маршевого двигателя третьей ступени сбрасываются два отработанных блока РДТТ осадки вместе с обтекателями и креплением. Управление полетом третьей ступени осуществляется отклонением вектора тяги двигателя. Электронасос гидросистемы, управляющей отклонением двигателя на кардане, начинает работать до старта ракеты и держит систему под давлением, в результате чего ось ЖРД удерживается ориентированной через центр масс аппарата. На активном участке траектории гидросистема управления вектором тяги отклоняет ЖРД на 7° в двух перпендикулярных направлениях. Выключение двигателя третьей ступени происходит по команде датчика скорости полета.
Через 300 мс после выключения маршевого двигателя запускаются 2 ЖРД осадки топлива, развивающие тягу по 32 кг и работающие около 86 сек до начала вентиляции бака жидкого водорода. Управление ориентацией третьей ступени производится двумя блоками ЖРД автономной системы ориентации, работающими в импульсном режиме. Перед повторным запуском маршевого двигателя для вывода корабля «Аполлон» на траекторию полета к Луне вся система подачи жидкого водорода и двигатель охлаждаются циркуляционной системой. Сразу после начала процесса охлаждения включаются ЖРД осадки топлива. Охлаждение длится 320 сек, заканчивается за 9 сек до запуска маршевого двигателя. Двигатель выключается по сигналу бортового компьютера, когда вектор начальной скорости полета на Луну достигнет требуемой величины. Через 80 минут после выключения двигателя корабль отделяется от третьей ступени". http://www.wikidot.com/
...Советская ракета-носитель сверхтяжёлого класса "Н-1" разрабатывалась с начала 1960-х годов в ОКБ-1 под руководством Сергея Королёва, а после его смерти — под руководством Василия Мишина.
"Первоначально предназначалась для вывода на околоземную орбиту тяжёлой (75 т) орбитальной станции с перспективой обеспечения сборки тяжёлого межпланетного корабля для полётов к Венере и Марсу. С принятием решения по включению СССР в так называемую «лунную гонку», по организации полёта человека на поверхность Луны и возвращения его обратно, программа Н1 была форсирована и стала носителем для экспедиционного космического корабля Л3 в комплексе Н1-Л3 советской лунно-посадочной пилотируемой программы.

Все четыре испытательных запуска Н-1 были неудачными на этапе работы первой ступени. В 1974 году советская лунно-посадочная пилотируемая программа была фактически закрыта до достижения целевого результата, а несколько позже — в 1976 году — также официально закрыты и работы по Н-1.

Вся пилотируемая лунная программа, включая носитель Н-1, была строго засекречена и стала достоянием общественности только в 1989 году.

Техническое наименование Н-1 было производным от «Носитель-1», по другим данным, от слова «Наука-1». На Западе ракета-носитель была известна под условными обозначениями SL-15 и G-1e". https://ru.wikipedia.org/wiki
Увы, Вернер фон Браун оказался удачливее советских ученых и изобретателей.  А сегодня его эстафету принял  столь же гениальный Илон Маск, обещающий через пару-другую  лет высадить людей на Марс,возможно, опередив NASA, Китай и Россию!

Вл.Назаров
***********
1.Гигант высотой 110 метров!

«Сатурн-5» (англ. Saturn V) — американская трехступенчатая ракета-носитель. Самая мощная из созданных ракет, по состоянию на первое десятиление 21-го века. Сконструирована в 1960-х годах для задач программы «Аполлон»: высадки людей на Луну. Ракета предназначалась для реализации однопусковой схемы, когда к Луне одним пуском отправляются все корабли, необходимые для лунной экспедиции. Ракета одновременно отправляла к Луне орбитальный корабль, крепившийся через адаптер лунного модуля к ее третьей ступени, и лунный модуль, располагавшийся внутри адаптера.
В двухступенчатом варианте «Сатурн-5» использовался (один раз) для вывода на орбиту первой американской орбитальной станции «Скайлэб».

Стартовая масса:около 2950 тонн;высота около 110 метров; диаметр:10,1 метра.
Полезный груз:на низкую околоземную орбиту 110 — 150 тонн, к Луне до 50 тонн.
Последний пуск:основная версия 6 декабря 1972 года («Аполлон-17»), «Сатурн ИНТ-21» — 14 мая 1973 года («Скайлэб»)

Ракета отправляла на траекторию перелета к Луне около 45-50 тонн. Массу полезного груза на низкой околоземной орбите точно указать проблематично, поскольку ракета не предназначалась для доставки грузов на низкую орбиту. В разных источниках встречаются цифры от 118 тонн до 150 тонн, однако все эти цифры являются экстраполяцией и зависят от определения понятия «полезный груз». Во время лунных экспедиций ракета доставляла на околоземную орбиту массу около 145 тонн, из которых, однако, большую часть составляли масса третьей ступени и топлива в ней, необходимых для отправки орбитального корабля и лунного модуля к Луне. По сути, третья ступень с топливом представляла собой часть полезного груза, поскольку служила разгонным блоком при отправке кораблей к Луне. Однако топливо третьей ступени частично расходовалось на довывод системы на околоземную орбиту, поэтому конструкция третьей ступени одновременно должна рассматриваться как часть ракеты в ее полете на низкую орбиту. Без доработок (которые никогда не были реализованы) использование трехступенчатого варианта для вывода грузов на низкую работу неэффективно. Двухступенчатый вариант (известный как «Сатурн ИНТ-21») мог выводить на низкую околоземную орбиту массу около 100 тонн.
Полезный груз «Сатурна-5» состоит из двух частей: орбитального корабля и лунного модуля. Орбитальный корабль крепится «головой вперед» к третьей ступени с помощью длинного переходника — так называемого адаптера. Лунный модуль располагается «головой вперед» внутри адаптера и крепится к его нижней части. Поверх командного модуля орбитального корабля устанавливается защитный колпак с системой автоматического спасения (САС). Колпак с САС отстреливается вскоре после отделения первой ступени. После выхода на траекторию перелета к Луне орбитальный корабль отделяется от адаптера, после чего верхние панели адаптера раскрываются (начиная с экспедиции «Аполлона-8» панели отстреливались). Орбитальный корабль разворачивается на 180 градусов, стыкуется с лунным модулем и извлекает его из нижней части адаптера, после чего связка кораблей начинает самостоятельный полет.

Ракета построена по тандемной схеме (то есть с поперечным делением на ступени), когда каждая последующая ступень расположена сверху предыдущих. Все ступени жидкостные, с несущими баками. Первая ступень использует в качестве горючего и окислителя керосин и жидкий кислород соответственно, верхние ступени криогенные (горючее — жидкий водород, окислитель — жидкий кислород). Ступени соединены друг с другом посредством переходников. Переходник между первой и второй ступенью состоит из двух частей и разделяется по двум плоскостям. Нижняя часть отделяется вместе с первой ступенью, верхняя часть (кольцо) через отделяется через несколько десятков секунд после запуска двигателей второй ступени. Разделение ступеней по «холодной» схеме: двигатели последующей ступени запускаются после отделения предыдущей. Торможение отделяемых ступеней производится с помощью специальных тормозных твердотопливных двигателей. Осадка топлива перед запуском двигателей на второй ступени производится с помощью специальных твердотопливных двигателей (удалены на последних четырех экземплярах ракеты), на третьей — с помощью твердотопливных двигателей осадки и двигателей автономной реактивной системы управления. Третья ступень запускается дважды: первый раз для довывода полезного груза на низкую околоземную (промежуточную) орбиту, второй раз — при разгоне полезного груза с промежуточной орбиты к Луне. В верхней части третьей ступени установлен инструментальный блок, управляющий полетом ракеты.

Двигательный отсек ступени состоит из силовой конструкции, теплозащиты и стабилизаторов. Один двигатель из пяти укреплен неподвижно в центре отсека, четыре боковых двигателя установлены в кардановых подвесах, которые расположены по окружности отсека под углом 90° один к другому. Боковые двигатели закрыты обтекателями для защиты от аэродинамических нагрузок. Конструкция и оборудование в донной части ступени закрыты теплоизоляцией для предохранения от тепла двигателей. Четыре небольших стабилизатора обеспечивают устойчивость ракеты-носителя при максимальном скоростном напоре.
Топливный отсек состоит из баков горючего (керосина) и окислителя (жидкого кислорода), соединенных межбаковым отсеком. 5 трубопроводов окислителя проходят через бак горючего к двигателям. Горючее подается к двигателям по 10 трубопроводам. Для наддува бака горючего используется гелий, он хранится в четырех баллонах давлении около 200 атмосфер, которые крепятся к шпангоутам внутри бака окислителя. Перед стартом бак окислителя наддувается гелием, после старта — газообразным кислородом, который отбирается от магистрали окислителя высокого давления.
Межбаковый отсек — негерметичная цилиндрическая оболочка, состоящая из подкрепленных круговыми шпангоутами гофрированных панелей.
Передняя юбка служит для соединения первой ступени со второй, она состоит из подкрепленных панелей и шпангоутов, верхний стыковой шпангоут имеет усиленную конструкцию. Внутри переходника располагается бортовая аппаратура первой ступени. Ступень имеет 5 быстроразъемных соединений, на которых располагаются отрывные разъемы кабельной сети системы телеметрии, разъемы главных трубопроводов окислителя и горючего и других систем. Часть плат расстыковываются и убираются до включения двигателей, другая — при старте ракеты.
Система управления ступени включает в себя систему управления вектором тяги, систему гидропривода и регулирующую аппаратуру. Восемь рулевых машинок отклоняют двигатели в двух плоскостях со скоростью 5 град/сек. Рабочей жидкостью гидравлической системы является горючее, отбираемое из трубопроводов высокого давления.
Отделение первой ступени происходит на высоте около 65 км при скорости около 2,3 км/с. После выключения двигателей включаются 8 тормозных РДТТ, расположенных под обтекателями главных двигателей. Тяга каждого тормозного РДТТ около 38 т, эффективное время работы 0,66 с (начиная с «Аполлона-15» число тормозных двигателей уменьшено до четырех).
В полетах «Аполлона-4» и «Аполлона-6» на ступени устанавливались телевизионные и кинокамеры для отслеживания ключевых событий: работы двигателя, плескания жидкого кислорода в баке, разделения ступеней.

http://www.wikidot.com/
******************
2.Илон Маск представил гигантскую ракету BFR

Космический корабль BFR (без ускорителя): следующий проект SpaceX после сверхтяжёлой ракеты Falcon Heavy
Многоразовые ракеты SpaceX успешно взлетают, а затем выполняют посадку. Так почему бы не использовать их для путешествий по Земле? Такая вполне логичная мысль пришла Илону Маску — и вчера компания SpaceX официально объявила о плане земных перелётов на многоразовой ракете.
Кроме плана перелётов по Земле, руководитель компании SpaceX рассказал подробности о будущих марсианской и лунной базах SpaceX.
Новая ракета станет универсальным решением для перелётов по Земле и межпланетных миссий. Эта универсальная ракета заменит Falcon 9, Falcon Heavy и Dragon.

Что касается земных перелётов, то большинство маршрутов на Земле ракета преодолевает менее чем за 30 минут, но если нужно попасть строго на противоположную сторону земного шара, тогда путешествие займёт чуть меньше часа. Например, из Нью-Йорка в Сидней (Австралия) придётся лететь целых 49 минут. Но самое главное, что вы не ограничены рейсами и расписанием авиакомпаний: полететь можно в любую точку планеты и, по словам Илона Маска, стоимость билета будет не больше, чем в самолёте.
Илон Маск анонсировал план перелётов по Земле на ракете под названием BFR в своём выступлении на 68-м международном астронавтическом конгрессе в Аделаиде.

Маск рассказал, что ракета BFR станет следующим проектом SpaceX после того, как будет закончена работа над сверхтяжёлой ракетой Falcon Heavy. В отличие от предыдущих ракет, BFR будет целиком использоваться повторно, с возможностью дозаправки в космосе, посадки на Луну и на Марс.

BFR позволит осуществлять миссии с посадкой на поверхности Луны без необходимости производить там топливо. Таким образом, становится возможным создание лунной базы, которая называется Moon Base Alpha.

В целом, ракета BFR меньше по размеру и использует меньше двигателей, чем Межпланетарная транспортная система, о которой Илон Маск рассказывал в прошлом году. Её размер 106 м, а диаметр 9 м — в Межпланетарной транспортной системе было 122 м и 17 м, соответственно. В ракетном ускорителе используется 31 двигатель Raptor (а не 42), а на самом космическом корабле — шесть (а не девять). Это позволит удешевить проект.

Грузоподъёмность BFR составит 150 тонн, то есть в пять раз больше, чем у сверхтяжёлой ракеты Falcon Heavy. Как сказал Илон Маск, её диаметра хватает, чтобы вывести на орбиту телескоп с зеркалом по площади в десять раз больше, чем у «Хаббла», без необходимости его складывать.

С таким большим количеством двигателей ракета будет сверхнадёжной. Она сохранит способность совершать посадку даже в том случае, если ккакой-то двигатель выйдет из строя (в отличие от нынешней Falcon 9). И она будет настолько точно садиться, что ей не понадобятся специальные посадочные ножки.

Ракета BFR — ключевой элемент в марсианской миссии, которую планирует Илон Маск.

Две первые грузовые миссии на Марс запланированы уже на 2022 год, то есть гораздо раньше, чем это планирует НАСА и Роскосмос, подписавшие совместное заявление об исследовании дальнего космоса. К этому времени SpaceX уже должна подтвердить информацию об источниках воды и потенциальных опасностях.

Если всё пойдёт по плану, то вместе с грузовыми миссиями начнётся добыча полезных ископаемых на Марсе, строительство энергетической инфраструктуры и систем жизнеобеспечения, сказал Илон Маск.

Первый этап строительства и возведения инфраструктуры будет закончен к 2024 году, когда на Марс планируется отправить первых астронавтов. Илон Маск сказал, что первых поселенцев в 2024 году отправят на Марс в составе двух пилотируемых кораблей. Первая волна поселенцев установит базу и подготовит её для следующих волн, которые продолжат работы по расширению базы и терраформированию.

Кроме извоза пассажиров на Земле и доставки астронавтов и грузов на Марс, универсальная ракета BFR сможет выводить спутники на орбиту и доставлять грузы на Международную космическую станцию.
https://habr.com/ru/users/alizar/
****************
3.Покорение Марса: история и будущее космических программ

В 1962 году СССР впервые запустил летательный аппарат к Марсу, а сегодня Илон Маск уже тестирует ракету для полетов с экипажем. Какой путь мы прошли за эти 60 лет и почему все еще не живем на Марсе?
Первые марсианские программы.
Первой страной, решившей отправить свои космические аппараты к Марсу, стал Советский Союз.
Программы СССР.
* С 1960 по 1973 год была проведена колоссальная работа по реализации программы по изучению планеты. Однако первые летательные аппараты «Марс 160А» и «Марс 160Б» даже не были выведены на околоземную орбиту из-за аварий ракет-носителей;
* В 1963 году советская автоматическая межпланетная станция (АМС) «Марс-1» подобралась к «красной планете» на расстояние 200 тыс. км, но связь с аппаратом была утеряна;
* Следующая АМС «Марс-2», состоявшая из искусственного спутника и спускаемого аппарата, все-таки добралась до Марса в 1971-м. Спускаемый аппарат разбился, зато спутник проработал около восьми месяцев;
* Самой удачной попыткой был запуск АМС «Марс-3» в декабре 1971 года. Спускаемый аппарат мягко приземлился на планету и проработал 14,5 секунд. Для советской космонавтики это было большим достижением.
Программы США.
* Летательный аппарат «Маринер-4» в 1965 году сделал 21 фотографию Марса с расстояния 10 тыс. км;
* «Маринер-7» в 1969 году передал на Землю сотни снимков Марса и собрал с помощью дистанционных датчиков данные об атмосфере планеты;
* «Маринер-9» смог сфотографировать около 85% поверхности Марса, на которых были видны русла рек, горы, вулканы. Также аппарат смог запечатлеть крупным планом естественные спутники планеты — Фобос и Деймос.
* В 1975 году стартовала программа «Викинг». Аппараты смогли в целости и сохранности приземлиться на Марс и проработать более четырех лет. По итогам программы были сделаны цветные фотографии высокого качества с поверхности Марса и собраны данные о почве. Основными элементами, как выяснилось, являются кремний, железо, алюминий и титан. Однако следов жизни обнаружено не было.
Существует несколько биомаркеров, по которым можно определить, есть ли потенциально на планете жизнь или нет. Это кислород, озон, метан, вода и углекислый газ. Если планета похожа на Землю по массе и радиусу и находится в зоне обитаемости, то есть на таком расстоянии от Солнца, что вода может оставаться в жидком виде, а в ее атмосфере присутствуют и взаимодействуют друг с другом пять биомаркеров, то вероятность наличия жизни (в настоящем или в прошлом) очень высока.

Современные миссии.
На сегодняшний день на орбите Марса работают несколько орбитальных аппаратов, которые изучают атмосферу и геологическое строение планеты.
Среди них:
* Mars Odyssey (США);
* Trace Gas Orbiter (Европейское космическое агентство, совместно с Россией);
* Mars Orbiter Mission (Индия);
* MAVEN-1 (США);
* MRO (США);
* Mars Express (Европейское космическое агентство).
Летом 2020-го на Марс отправились сразу несколько миссий из разных стран: США, Китая и ОАЭ.
10 февраля 2021 года на орбиту Марса вышел космический аппарат Объединенных Арабских Эмиратов «Аль-Амаль», что в переводе означает «Надежда». Зонд будет изучать атмосферу, изменение погоды в течение дня и года в разных регионах планеты, метеорологию в нижних частях атмосферы, пылевые бури, попытается найти взаимосвязь нынешнего и древнего климата Марса.

Спустя несколько часов после «Аль-Амаль» 10 февраля орбиты достигла станция еще одной страны — Китая. Спускаемый аппарат межпланетной станции «Тяньвэнь-1» должен совершить посадку на Марс в мае-июне 2021-го. Марсоход будет изучать планету сразу по нескольким направлениям. Благодаря специальному прибору, который может проникать на глубину до 100 метров, вездеход будет изучать геологическое строение и химический состав почвы. Также он будет исследовать климат, электромагнитные и гравитационные поля Марса.

19 февраля на Марс высадился ровер NASA Perseverance. Он будет искать признаки жизни, изучать грунт, исследовать климатические условия и пытаться получить кислород. Вместе с марсоходом на «красную планету» попал беспилотный вертолет Ingenuity. Он протестирует возможность летать подобным ему аппаратам на Марсе, и в случае успеха проведет съемку местности.

На Марсе с 2012 года проводит исследования еще один марсоход — Curiosity. Он уже обнаружил серу, азот, водород, кислород, фосфор и углерод, определил примерный состав почвы в районе залива Йеллоунайф, конца древней речной системы или дна озера. В этом регионе устройство проанализировало состав найденного глинистого материала, и выяснило, что он является результатом реакции пресной воды и магматических материалов. Одним словом, Curiosity доказал, что на Марсе могла быть жизнь.
Первая частная марсианская миссия.
В 2016 году на международном космическом форуме в Мексике основатель SpaceX Илон Маск представил систему межпланетного транспорта, на которой люди смогут отправиться на Марс.

Система состоит из возвращаемой ракеты-носителя, самого космического корабля и танкера для дозаправки на орбите Земли. После запуска многоразовой ракеты с космическим кораблем с людьми и грузом на орбиту, ракета возвратится обратно на Землю за топливом, которое затем доставит обратно на корабль. Такая процедура будет проделана несколько раз, пока на корабле не будет достаточно топлива.
По мнению Маска, для колонизации нужен 1 млн добровольцев. Изначально планировалось, что одна ракета в течение нескольких десятков лет доставит на Марс необходимое количество людей. Но в 2020 году планы изменились: теперь Маск планирует построить 1 тыс. ракет. По плану предпринимателя, они и займутся доставкой колонизаторов и груза.
В одной ракете помещается 100 человек и 100 т груза. План по заселению Марса Маск планирует реализовать к 2050 году. Добровольцы, по словам главы SpaceX, должны быть готовы умереть, потому что эта миссия крайне опасна.
Стоимость отправки одного человека составляет $10 млрд. Маск понимает, что это очень дорого, поэтому стоимость билета будет $200 тыс. В феврале 2021-го SpaceX привлекла $850 млн в результате долевого финансирования. Месяцем ранее, став ненадолго самым богатым человеком планеты, бизнесмен сказал, что продает все свое имущество, чтобы иметь больше средств для реализации проекта.

Лететь планируется на ракетах Starship, двигатель для которой был успешно протестирован в июле 2019 года. Следом начались испытания самого аппарата. Все попытки были неудачными. Ракеты взрывались или разбивались. 4 марта 2021 года прошли очередные испытания. Аппарат смог подняться на высоту 10 км и вернуться на посадочную стойку. Через несколько минут он взорвался.

Почему так сложно долететь до Марса?
Несмотря на многочисленные программы по изучению Марса, которые проводятся уже более 60 лет, полет на планету остается опасным, сложным и непредсказуемым. Почему?
* Одним из самых критичных этапов является запуск. До сих пор возникают проблемы с выходом за околоземную орбиту. В 2012 году у российской межпланетной станции «Фобос-Грунт» отказал бортовой компьютер, и аппарат сгорел в атмосфере, не выйдя за пределы Земли;
* Другая проблема — составление траектории полета. Расстояние между Землей и Марсом — 55 млн км, и современные космические аппараты вполне могут его преодолеть. Однако из-за разной скорости и траектории движения планет на пути реальная дистанция может достигать 450 млн км, а иногда и больше. При этом во время полета курс тоже может корректироваться. Если что-то пойдет не так, аппарат может улететь совсем в другую сторону или вовсе исчезнуть в космосе. Так произошло с японским космическим аппаратом «Нодзоми», отправленным в 1998 году. Ему не хватило мощности, чтобы сразу долететь до Марса, поэтому пришлось сделать несколько гравитационных маневров. По прошествии пяти лет, в 2003 году, «Нодзоми» прошел на высоте 1000 км от Марса, не выйдя на его орбиту;
* Если выйти на орбиту удалось, это еще не значит, что посадка пройдет успешно. Из-за большой задержки радиосигналов во времени — около 12 минут — дистанционное управление посадкой будет недоступно. Это значит, что необходим автономный бортовой компьютер, который «приземлит» аппарат самостоятельно. Посадка, как правило, занимает шесть-семь минут: их называют «семь минут ужаса», потому что именно в этот момент крушение ровера может привести к провалу всей миссии.

При приземлении марсохода Curiosity использовалась новая технология посадки, так называемый «Небесный кран», который за счет реактивных двигателей мягко опускает аппарат на поверхность планеты.

Что касается высадки людей на Марсе, то тут проблем еще больше. Во-первых, время в пути составляет около девяти месяцев только в одну сторону. Это значит, что космонавтам придется сидеть в замкнутом пространстве без гравитации с прерывающейся связью с Землей. Для этого нужна особая физическая и психологическая подготовка. Во-вторых, пока нет достаточно мощной ракеты, чтобы отправить на Марс хотя бы одного человека. В-третьих, на «красной планете» высокий уровень радиации, который может привести к болезни Паркинсона, онкологическим заболеваниям, кратковременной потери памяти и прочим болезням. Авторы книги «Пилотируемая экспедиция на Марс» приводят следующий список недугов, которые могут возникнуть у космонавтов в процессе полета и по приземлении: космическая болезнь движения, заложенность носовых пазух, запоры, головная боль, раздражение кожи и ее сухость, абсцессы, небольшие ссадины и ушибы, воспаление роговицы или ее ссадины, инфекция верхних дыхательных путей, бессонница, отит.

NASA уже разрабатывает специальные костюмы, которые обеспечивают атмосферное давление не воздухом, как раньше, а сдавливанием кожи материалами, плотно прилегающими к телу. Такие скафандры весят вдвое меньше обычных и обладают высокой мобильностью.

В декабре 2020-го на вручении премии Axel Springer Award, которая присуждается выдающимся инноваторам, Илон Маск заявил, что через шесть лет у людей появится возможность высадиться на Марсе.

Кроме Илона Маска о колонизации Марса мечтает и NASA. В 2015 году агентство представило программу путешествия на «красную планету». Ее итогом должна стать высадка первого человека на Марс в 2030-х годах. Однако до этого предстоит проделать много работы: изучить поверхность Марса, разработать специальные костюмы, спроектировать ракеты и станции, в которых будет возможна безопасная посадка и многое другое.
https://trends.rbc.ru/trends/
******************
Материалы из Сети подготовил Вл.Назаров
Нефтеюганск
2 августа 2021 года.