14 декабря 1973 года появилась серия почтовых марок Либерии, посвящённая 500-летию со дня рождения Николая Коперника. В серии 6 марок и блок. На поле блока, слева, изображена ракета-носитель «Saturn V», а на марке портрет Коперника и космический аппарат странного вида, подписанный «Будущая орбитальная станция у Марса».
Будущим пилотируемым исследованиям Марса посвящено много марок. На них построенные людьми базы и города, сооружения древней марсианской цивилизации и диковинные растения, разнообразные космические корабли и подробный показ всех этапов путешествию к Марсу и обратно, как, например, на марках Йеменской Арабской Республики 1971 года (Michel № 1390–1396).
На блоке Либерии показана одна из таких пилотируемых экспедиций. Рисунок блока выполнен по мотивам иллюстрации к проекту межпланетного корабля для полёта к Марсу. В марте 1966 Американский Институт Астронавтики и Аэронавтики совместно с Американским Астронавтическим Обществом провёли конференцию в Балтиморе, Мэриленд. Посетители заслушали команду разработчиков из Центра космических Полетов имени Маршалла (MSFC) NASA. Инженеры Центра рассказали о проекте пилотируемого полёта на Марс космических кораблей, оснащённых двумя видами двигателей: ядерными ракетными двигателям «NERVA-II» и ядерными электроракетными двигателями малой тяги. Команду разработчиков возглавлял Эрнст Штулингер, директор лаборатории научно-исследовательских работ MSFC. Инженеры MSFC объяснили совмещение двигателей «NERVA» с ядерными электроракетными двигателями тем, что это увеличит преимущества и уменьшит недостатки обоих двигателей. Ядерный электроракетный двигатель уменьшит количество ракетного топлива, необходимого для полёта к Марсу и возвращения на Землю. Это в свою очередь уменьшит количество дорогостоящих ракет-носителей, требующихся для вывода на околоземную орбиту частей межпланетного корабля. Для вывода частей космического корабля и компонентов ракетного топлива на околоземную орбиту понадобилось бы пять усовершенствованных ракет-носителей «Saturn V», что в два раза меньше, чем нужно для вывода на околоземную орбиту частей космического корабля, снабжённого исключительно двигателями «NERVA-II». В свою очередь, применение ядерных ракетных двигателей «NERVA-II» уменьшит время радиационного воздействия на экипаж, ведь если бы межпланетные космические корабли были оснащены только ядерными электроракетными двигателями, то прошли бы недели или даже месяцы, прежде чем космические корабли смогли покинуть околоземную орбиту. Соответственно, космические корабли и экипаж будут находиться в радиационном поясе Земли в течение многих дней или недель. А с применением ядерных ракетных двигателей «NERVA-II» межпланетные корабли покинут земную орбиту в течение несколько часов и минуют радиационный пояс за минуты.
(Отмечу, что в некоторых других проектах также предлагалось использовать двигатели «NERVA» на межпланетных кораблях для полёта к Марсу. Например, на марке Сьерра-Леоне 1990 года (Michel № 1387) изображён космический корабль, направляющийся к Красной Планете. Корабль оснащён ядерным двигателем «NERVA». Об этих марке и проекте я рассказывал в заметке «К Марсу!»). Штулингер и его помощники предложили отправиться к Марсу в 1986 году, во время великого противостояния, когда расстояние между Землёй и Марсом будет наименьшим, и, соответственно, для экспедиции понадобиться меньшее топлива. К тому же 1986 год будет годом низкой солнечной активности, что тоже немаловажно. Команда Штулингера предполагала, что разработка электроракетного ядерного двигателя будет закончена к 1974 году, и у разработчиков останется ещё 12 лет для дальнейшей доработки и тестирования. Предполагалось также, что электроракетный двигатель сначала будет опробован на спутнике. Экспедиция к Марсу разделялась три этапа. Во время первого этапа предполагалось поднять с поверхности Земли части межпланетного космического корабля и компоненты ракетного топлива, а затем собрать их на околоземной орбите. Для сборки каждого космического корабля, отправляющегося к Марсу, три улучшенные двухступенчатые ракеты-носители «Saturnа V» выведут на 485-километровую орбиту в общей сложности 388 тонн груза. Для обеспечения избыточности предполагалось, что к Марсу отправятся четыре одинаковых пилотируемых космических корабля. Если с одним из них что-то случится, четыре члена экипажа смогут перебраться на другие космические корабли. Каждый межпланетный корабль может вместить всех 16 членов экспедиции. Таким образом, с помощью двенадцать улучшенных «Saturn V» нужно доставить на околоземную орбиту 1552 тонны груза.
Проект на почтовом блоке Либерии не единственный, в котором корабли для полёта к Марсу собирались на околоземной орбите. На почтовых марках можно найти рисунки, на которых показан монтаж кораблей для марсианских экспедиций из других проектов. Например, в правой части почтовой миниатюры Йеменской Арабской Республики 1971 года (Michel № 1390) показан монтаж фотонной ракеты для полёта к Марсу. Работы проводятся на околоземной орбите, монтажники прикреплены фалами к частям собираемого межпланетного корабля.
Но вернёмся к проекту на рисунке либерийского блока. На каждом космическом корабле расположены центральный модуль, содержащий систему ядерного электроракетного двигателя, 57-тонный марсианский модуль (1) и космические «такси» (2) для полётов между четырьмя космическими кораблями. 123-тонные ядерные электроракетные системы состоят из ядерного реактора (3) на 20 мегаватт, вырабатывающей электричество турбины (4), электроракетных двигательных установок (5) и цилиндрического бака (6), вмещающего 153 тонны ракетного топлива с цезием или ксеноном. Две выдвигающиеся фермы (7), каждая по 90 метров длиной, отходят в разные стороны от центрального модуля. На конце каждой фермы, на безопасном расстоянии от реактора, расположена кабина (8) с двумя членами экипажа. По форме кабина напоминает барабан. Под фермами расположены панели радиатора реактора (9). Экипаж межпланетного корабля – 4 человека.
У этого межпланетного корабля большие, похожие на крылья, панели радиатора. Подобные радиаторы можно встретить и в некоторых других проектах космических кораблей для полёта к Марсу. Например, таких, как на марке Гренады 1979 года (Michel № 954), блоке Гренады 1991 года (Michel block № 287), блоке Тёркса и Кайкоса 1993 года (Michel block № 122). Второй этап полёта к Марсу предполагает запуск ядерного ракетного двигателя (10) и старт экспедиции с околоземной орбиты. Незадолго до запланированной даты запуска, четыре улучшенные ракеты-носители «Saturn V» поднимут по одному ядерному двигателю «NERVA-II» каждый, а затем ещё четыре «Saturn V» доставят на орбиту баки. «NERVA-II» (10) и баки (11) стыкуются на орбите, в результате чего получаются четыре одинаковые конструкции длиной 54 метра и диаметром 10 метров каждый. Масса каждого конструкции 309 тонн, из них 226 тонн отводилось под жидкий водород. Затем ядерные двигатели и баки стыкуют с центральными модулями межпланетных космических кораблей. 1 мая 1986 на 30 минут запускаются двигатели «NERVA-II». В это время экипаж каждого космического корабля находится в марсианском модуле, с помощью которого люди смогут покинуть космический корабль в случае аварии. Примерно через 17 минут после запуска ядерного двигателя, космические корабли начнут вращаться вдоль продольной оси со скоростью один оборот в минуту, что создаст в кабинах экипажа, расположенных на концах ферм, искусственную силу тяжести, равную 20% земной. На высоте 3450 километров двигатели «NERVA-II» израсходуют топливо и прекратят работу. Третий этап – это непосредственно экспедиция к Марсу. После прекращения работы двигателей «NERVA-II» астронавты покинут марсианские модули и переберутся в кабины экипажа, затем избавятся от использованных ступеней ядерных двигателей, и активизируют ядерные электроракетные двигатели. Через какое-то непродолжительное время двигатели будут выключены, и космический флот продолжит путешествие к Красной Планете. Через 145 дней после старта с околоземной орбиты, экипаж снова запустит ядерные электроракетные двигатели. 23 сентября 1986 космические корабли попадут в поле притяжения Марса. В последующие 23,5 суток космические корабли опустятся на 1000-километровую околомарсианскую орбиту. Во время этого снижения четыре марсианских модуля отделятся от космических кораблей и спустятся на поверхность Марса. Командой MSFC предполагала, что у Марса тонкая атмосфера, поэтому разработчиками была предложен проект конического, по форме напоминающего «Аполлон», двухступенчатого марсианского модуля. Атмосферное торможение замедлит спуск 10-метрового модуля, а когда будет отстрелена теплозащита, запустятся тормозные химические ракетные двигатели. Они остановят спуск модуля на высоте 400 метров. У пилота будет 60 секунд, чтобы приземлиться прежде, чем ракетное топливо будет полностью израсходовано. У меня нет рисунка марсианского модуля, разработанного командой Штулингера. Чтобы проиллюстрировать работу астронавтов на Красной Планете, расскажу немного о другом проекте пилотируемого полёта на Марс. В этом проекте иная конструкция марсианского модуля, но проект даёт общее представление о том, чем должны заниматься астронавты на планете и как они возвратятся на орбиту.
Вверху показана иллюстрация к статье «Study of a Manned Mars Excursion Module» Франклина Диксона из «Philco Corporation». Статья появилась в сборнике материалов симпозиума по будущим пилотируемым полётам к планетам. Симпозиум проходил с 28 по 30 января 1964 года. Справа на иллюстрации изображён проект марсианского посадочного модуля, каким он виделся своим создателям в ноябре 1963 года. Марсианский модуль стоит на поверхности Красной Планеты. После посадки команда сбросит защитные панели, закрывающие окна кабины и оценит обстановку за бортом. После этого астронавты выйдут на поверхность планеты через выдвижной цилиндрический шлюз, хорошо различимый в нижней части посадочного модуля. Предполагалось, что марсианский модуль доставит на Марс команду из трёх человек. На орбите, в космическом корабле, их будут дожидаться от 1 до 3 человек в зависимости от количеств экипажа. Экспедиция должна пройти в период с 1970 по 1975 год. Время пребывания на Марсе составит 10–40 дней. Двое астронавтов (слева) отбирают пробы рядом с посадочным модулем. За людьми видна портативная метеорологическая станция и десятифутовая антенна для связи с Землёй. Третий астронавт находится в марсианском модуле. У каждого астронавтов определённый круг обязанностей. Капитан-астронавт-учёный руководит командой и помогает в проведении программ на поверхности планеты. Первый помощник-астронавт-учёный проводит геологические и метеорологические исследования, а во время полёта выполняет обязанности астронавта и биологические эксперименты. Второй помощник-астронавт-учёный выполняет биологические программы и отвечает за здоровье экипажа. После завершения исследовательских работ, астронавты войдут во взлётный модуль (на рисунке он изображён в верхней части марсианского модуля), который доставит их на орбиту к космическому кораблю.
Интересно, что один из астронавтов этой марсианской экспедиции появился на марке Чада 1970 года (Michel № 292), посвящённой научным исследованиям Луны по программе «Аполлон». На почтовой миниатюре Марс заменён на Луну, а марсианский модуль – на лунный.
На многих марках можно обнаружить космонавтов на Красной Планете. А на марке Гвинеи 2004 года (Michel № 4100, block № 850) показан первый шаг человека на Марс.
На марке коллаж из нескольких фотографий и рисунков. Один из них - картина 1992 года "Неизбежный спуск" художника из США Пэта Ролингса. На оригинальной картине изображена первая высадка людей на Марс - астронавт впервые ступает на поверхность красной планеты.
На марке маленькое изображение астронавта, многие детали неразличимы, а на картине хорошо видно, как в стекле шлема отражается борт спускаемого аппарата. И на рукаве скафандра нашивка с узнаваемой эмблемой Организации объединённых наций. Получается, что экспедиция на Марс проходит под эгидой ООН. На марке рисунок спускающегося астронавта зеркально перевёрнут. Кроме того, на марке пририсован отпечаток от ботинка астронавта, поэтому кажется, что астронавт наступил на поверхность и тут же поднял ногу.
В 1966 году, во время создания проекта межпланетного корабля, учёные полагали, что космонавты могут найти на Марсе растительность. Например, такую, как на марке Кубы 1975 года (Michel № 2043). Рисунок кубинской почтовой миниатюры выполненной по фантастической картине советского художника Андрея Соколова «Полдень Марса».
Также не исключалось, что на Марсе могут быть обнаружены следы древней высокоразвитой цивилизации. На блоке Мальдив 2000 года (Michel block № 441) изображён астронавт, облетающий «лицо на Марсе» – гипотетический памятник марсианской цивилизации. Именно это «лицо» энтузиасты разглядели в тенях на фотографии, переданной в 1976 году с орбиты Марса автоматической станцией «Viking I». Правда, позже выяснилось, что «лицо на Марсе» естественного происхождения... Подробнее о «лице на Марсе» на почтовых марках я писал в заметках «Марсианское недоразумение» и «Лицо на Марсе». Согласно проекту 1966 года, астронавты проведут на Марсе месяц, после чего на 27-тонных взлётных ступенях марсианских модулей отправятся назад к находящимся на орбите межпланетным кораблям.
Взлёт с Марса проиллюстрирую рисунками к другим проектам – в них, как и в проекте 1966 года, экипаж отправляется с Марса во взлётной ступени марсианского модуля, оставив на Марсе посадочную ступень и оборудование.
После прибытия взлётных ступеней на корабли, в течение 17,5 суток космические корабли выведутся на более высокую околомарсианскую орбиту, а 12 ноября 1986 года отправятся к Земле. На блоке Либерии показан этот этап марсианской экспедиции: на корабле уже нет ядерного двигателя «NERVA-II» и бака (они отделились после вывода корабля с околоземной орбиты), нет марсианского модуля, включены ядерные электроракетные двигатели. Перелёт к Земле займёт 255 дней, после чего 25 июля 1987 космические корабли попадут в поле земного притяжения. Ещё 5 суток потребуется на то, чтобы космическая флотилия опустилась на 30000-километровую орбиту, откуда с помощью «пригородной ракеты», снабжённой химическим ракетным двигателем, астронавты вернутся на Землю. Создано много проектов межпланетных кораблей для полёта к Марсу, некоторые корабли очень сильно отличаются друг от друга. Но встречаются и схожие технические решения. Например, в космическом корабле, изображённом на блоке Либерии 1973 года, предполагалось создать искусственную силу тяжести. В проекте 1965 года, предложенного «North American Aviation», также предполагалось создание искусственной силы тяжести.
«North American Aviation» предложил проект пилотируемого космического корабля для полёта к Марсу или Венере. Экспедиция к Марсу продлится 700 дней, экипаж 4 человека. Рисунок этого космического корабля появился на марках Йеменского Мутаваккилийского Королевства 1969 год (Michel № 891) и Аджмана 1972 года (Michel № 1303). Ракета-носитель «Saturn V» выводит на низкую орбиту пилотируемый модуль с расположенными на нём командным и служебным модулями (КСМ). Затем происходит сближение и стыковка с выведенной на орбиту ступенью «Saturn IIB», разработанной «North American Aviation». В ступени находится ракетное топливо. После запуска к Марсу, опустевшая ступень «Saturn IIB» отделяется. Команда проводит манёвр перестроения КСМ с пилотируемым модулем и перемещается в него. После этого КСМ и пилотируемый модуль, связанные натяжными канатами, расходятся на расстояние примерно 150 футов и начинают вращаться со скоростью 4 оборота в минуту вокруг их общего центра массы. Это делается для того, чтобы создать искусственную силу тяжести, равную земной. В пилотируемом модуле расположены жилые и служебные помещения. Помимо прочего, в нём находятся центрифуги для адаптации астронавтов перед их возвращением на Землю. Около Марса вращение прекращается, после чего начинаются исследования – запуск зондов и др. Во время этих исследований КСМ и пилотируемый модуль находятся в состыкованном состоянии.
На рисунке показаны пилотируемый модуль (1) и КСМ (2) в состыкованном состоянии около Марса. Хорошо различимы ионизационная камера (3), магнитометр (4), радиаторы системы жизнеобеспечения (5), антенна для связи с Землёй (6), антенна для связи с зондами (7), двигатели (8). В верхнем левом углу находится Марс (9). После окончания исследований КСМ и пилотируемый модуль, связанные натяжными канатами, расходятся, и космический корабль вновь начинает вращаться. Прибыв к Земле, экипаж входит в КСМ. Пилотируемый модуль отделяется, и экипаж отправляются на Землю. После отделения служебного модуля, конический командный модуль с экипажем входят в атмосферу Земли.
О марках, посвящённых полётам к Марсу и исследованию Красной Планеты, можно рассказывать долго. Но это совсем другая история...
ИНТЕРЕСНЫЕ СТАТЬИ
Зубакин Ю. Фантастика Фрэнка Тинсли Бритиков А. Эволюция научной фантастики Булычев К. «Мне нужно писать рассказы, а не хочется» Харитонов Е., Щербак-Жуков В. Отечественная кинофантастика и киносказка
|
|
|
||