Пилотируемый полет на Марс
DESCRIPTION
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 - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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 ЗемлиГрузоподъемность 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 МарсуМарс• Расстояние: 56 млн
км• Время полета в одну
сторону: около 15 месяцев (оценки Роскосмос, NASA)
• Общее время полёта: около 2,5 лет
Луна• Расстояние: 356
тысяч км• Время полета в одну
сторону: 3 дня (программа «Аполлон»)
• Общее время полёта: около 10 дней
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)
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
Рекорд пребывания в невесомости 437 суток принадлежит В.В. Полякову
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
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.
Зонд «Феникс» (модель)
Взлет с Марса
До сих пор с Марса ничего не взлетало
Первая космическая скорость
• Земля: 7,9 км/c• Луна: 1,68 км/c• Марс: 3,6 км/c
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