Transcript Пилотируемый полет на Марс (технологические нюансы выращивания яблонь) Краткая история вопроса • Первый технический эскиз корабля для полета к Марсу предложил Ф.А.

Пилотируемый полет
на Марс
(технологические нюансы
выращивания яблонь)
Краткая история вопроса
• Первый технический эскиз корабля для
полета к Марсу предложил Ф.А. Цандер в
1924 году
• Первый проект марсианской пилотируемой
экспедиции «Das Marsprojekt» – В. фон
Браун, 1952 год
• Первый проект полета к Марсу, перешедший
в стадию начала реализации – 1960 г., ОКБ-1
(без высадки на Марс). Проект был закрыт
через 5 лет, элементы были использованы
при создании станций серии «Салют»
В 70-80-е годы прошлого века
существовало большое количество
разнообразных программ,
подразумевавших высадку на Марс,
создание марсианской базы и даже
начало колонизации Марса.
Последняя программа, предполагавшая
полет на Марс была закрыта в 2010
году (программа Созвездие, NASA).
В настоящее время ни одна
страна мира не имеет
утвержденных планов
марсианской пилотируемой
миссии
WTF?
Как же так вышло?
Давайте разберемся!
Марс
• Средний радиус: 3386,2
км
• Масса: 6,4185×1023 кг 0,1
Земных
• Атмосферное давление:
0,006-0,01 атм
• Минимальное расстояние
от Марса до Земли
составляет 55,75 млн км
Этапы и элементы полета
•
•
•
•
•
старт с Земли
полет к Марсу
посадка на Марс
взлет с Марса
возвращение на
Землю
Старт с Земли
•
•
•
•
•
•
Грузоподъемность
тяжелых РН:
Протон – 22 тонн
Ариан 5 – 21 тонн
Атлас V – 29 тонн
Н1 – 100 тонн (не
летала)
Сатурн V – 140 тонн
(снята с производства в
1973 году)
Энергия - 105 тонн
(снята с производства в
1993 году)
Предполагаемая масса
марсианского корабля по
различным проектам от
300 до 2000 тонн.
Рекордсмен – проект фон
Брауна, 37000 тонн.
Масса МКС 360 тонн (время постройки более 10 лет)
Полет к Марсу
Луна
• Расстояние: 356
тысяч км
• Время полета в одну
сторону: 3 дня
(программа
«Аполлон»)
• Общее время полёта:
около 10 дней
Марс
• Расстояние: 56 млн
км
• Время полета в одну
сторону: около 15
месяцев (оценки
Роскосмос, NASA)
• Общее время полёта:
около 2,5 лет
Проблема радиации
• Космические лучи и солнечная радиация
разрушают ткани и ДНК живого организма.
Часть повреждений необратима и может
приводить к клеточным мутациям. Защита
снижает поглощённую дозу, но до сих пор не
было опыта с долговременным пребыванием
человека в межпланетном космическом
пространстве вне защищающего магнитного
поля Земли
• При возникновении солнечных вспышек,
космонавты могут единовременно получить
опасные для жизни дозы облучения
Проблема невесомости
• Потеря кальция в костях
• Деградация мышечной
ткани (до 25%
мышечной массы)
Рекорд пребывания в
невесомости 437 суток
принадлежит В.В.
Полякову
Примерно после 8-ми
месяцев пребывания в
невесомости требуется
от 2-х лет и больше для
восстановления на
Земле, так как процесс
разрушения костей
некоторое время
происходит и при
земной силе тяготения
Проблема отказов оборудования
• На орбитальных станциях Мир и МКС отказы
оборудования, требующие ремонта,
случались раз в 2-3 месяца
• В среднем раз в 2 месяца на МКС
производится доставка грузов (в том числе
запчастей для ремонта аппаратуры)
• Одна из миссий по программе «Аполлон»
закончилась аварией в полете, и экипаж был
спасен только благодаря возможности
экстренного возвращения на землю
Прочие проблемы
• Проблема гипомагнитной среды
• Проблема здоровья экипажа
• Проблема психологической
устойчивости экипажа
Посадка на Марс
Методы посадки:
• аэродинамическое
торможение в атмосфере
• спуск на парашюте
• двигатели мягкой посадки
Сложности:
• разряженная атмосфера
• большая масса спускаемого
аппарата
Зонд «Феникс» (модель)
Самый тяжелый аппарат, совершивший посадку на поверхность Марса, – 350 кг.
Предполагаемая масса пилотируемого спускаемого аппарата – 25 тонн.
За последние 15 лет на Марс успешно сели 4 аппарата, погибли при посадке 3.
Взлет с Марса
Первая космическая
скорость
• Земля: 7,9 км/c
• Луна: 1,68 км/c
• Марс: 3,6 км/c
До сих пор с Марса
ничего не взлетало
Основные варианты конструкции
марсианского корабля
• ЖРД
• ЯРД
• ЭРД с ядерной
силовой установкой
• ЭРД с питанием от
солнечных батарей
Выводы
• В 70-ые годы XX века человечество не
располагало технологиями,
позволяющими осуществить полет на
Марс
• В ближайшие 15-20 лет полет человека
на Марс мало реален, если не
произойдет внезапного
технологического скачка
Закат на Марсе (фотография Spirit, кратер Гусева)
Литература
• Пилотируемая экспедиция на Марс. Под
ред. А.С. Коротеева. – М.: Российская
академия космонавтики имени К.Э.
Циолковского, 2006
• www.wikipedia.org
• www.nasa.gov
• Полет человека на Марс. Доктор
технических наук Л. Горшков. «Наука и
Жизнь» №7, 2007