Американский проект полёта на Марс

[Karen]

И они ещё не самостоятельны. Ещё одна причина пилотируемых полет до планет.

[квадрат]

То,что они ещё не самостоятельны это разумееться минус ибо межпланетные роботы с ии были-бы гигантским подспорьем в исследовании космоса.Кстати межпланетные роботы с ии не отменяют пилотируемую космонавтику.

[KBOB]

В начале августа проходит 9-я конференция международного марсианского сообщества, Грифин выступает. Будем посмотреть!

http://www.marssociety.com/
Join us at the 9th Annual Mars International Mars Society Conference. The conference will take place at the L'Enfant Plaza Hotel from August 3-6, 2006 in Washington, D.C.

The conference is shaping up to be our best conference yet. Confirmed speakers already include:

Michael Griffin (NASA, Administrator)
Scott Horowitz (NASA, Associate Administrator for Exploration Systems)
Brian Chase (NASA, Associate Administrator for Legislative Affairs)
Scott Hubbard (SETI)
Elon Musk (CEO and Founder - Space X)
Chris McKay (NASA Ames Research Center)
Penelope J. Boston (Complex Systems)
Linda Robeck Fuhrman (Draper Laboratory)
Robert D. Braun (Georgia Institute of Technology)
George Whitesides (National Space Society)
Robert Zubrin (Pioneer Astronautics, The Mars Society)
Mars Gravity Biosatellite Program
Mars Drive Consortium

[Александр Хороших]

На Марке Вэйде нашёл вот такие вот интересные слова (точнее, большое спасибо г-ну Ановикову, он дал ссылку; но по другому поводу):
NASA baseline heavy-lift vehicle to renew manned lunar exploration by 2020.
The Ares Cargo LV would use two five-segment versions of the shuttle's RSRM rocket motors as lateral boosters (the standard RSRM had four segments). The core would be a stretched version of the shuttle's external tank, with five RS-68 engines engine mounted on the base (the first September 2005 version of the design used expendable versions of the shuttle SSME engine). This basic vehicle could deliver 130 tonnes to low earth orbit. However, normally it would be used with an upper stage for manned lunar missions. On such missions the basic vehicle would separate from the upper stage while still suborbital. The upper stage, also based on the external tank but powered by one J-2S engines, would insert itself into an earth parking orbit. Its payload would be a lunar lander. After up to thirty days in orbit, a manned Orion spacecraft would rendezvous and dock with the upper stage and lander. The upper stage would launch the lander and CEV toward the moon, then separate.
For later manned Mars expeditions, four launches of the Ares V would be required to assemble the Mars spacecraft in low earth orbit.
Так и хочется сказать: ага!.. Пока что с обликом марсианской миссии вроде не определялись, только с лунной более-менее понятно. Теперь на основании этой информации можно что-то и оценить.
Итак, четыре Ареса-V при грузоподъёмности в 130 тонн дают 520 тонн на LEO. Уже это отсекает вариант марсианского комплекса с ЖРД: его масса при спускаемом аппарате массой в 5 тонн равна примерно 1600 тоннам (Левантовский "Механика космического полёта в элементарном изложении"). Значит, твердофазный ЯРД либо ЭРД. Последний - скорее всего с реактором.
Если сравнивать имеющиеся Марс-проекты, то корабли с ЯРД значительно проигрывают в начальной массе кораблям с ЭРД. Это видно на примере сравнения проектов использующих ЯРД, таких как NERVA (проработки фон Брауна, масса на LEO 1452 тонны), STCAEM NTR (работы Боинга 1991 года, масса на LEO 800 тонн), Mars 1994 (проработки института Курчатова, масса на LEO 800 тонн),  с проектами, использующими ЭРД, питающимися от реактора, такими, как проект "Энергии" 1986 года (365 тонн на LEO), STCAEM NEP (проект Боинга 1991 года, 500 тонн на LEO) и современным проектом "Энергии" (питание от солнечных батарей, 420 тонн на LEO).
Значит, скорее всего, тяга будет от ЭРД, а проект - что-то вроде STCAEM NEP. Вот что Марк Вейд даёт по этому проекту (краткая информация):
Summary: Major NASA funded study produced by Boeing in 1991; only study chosen using Nuclear Electric Propulsion as in-space propulsion
Propulsion: Nuclear electric
Braking at Mars: propulsive
Mission Type: opposition
Lunar swingby: yes
Split or All-Up: all up
ISRU: no ISRU
Launch Year: 2016
Crew: 4
Mars Surface payload-tonnes: 25
Outbound time-days: 170
Mars Stay Time-days: 30
Return Time-days: 230
Total Mission Time-days: 430
Total Payload Required in Low Earth Orbit-tonnes: 500
Total Propellant Required-tonnes: 160
Propellant Fraction: 0.32
Mass per crew-tonnes: 125
Launch Vehicle Payload to LEO-tonnes: 140
Number of Launches Required to Assemble Payload in Low Earth Orbit: 8
Launch Vehicle: Shuttle Z
Насколько я понял, в проекте используется 2-а реактора суммарной мощностью 200 МВт, мощность двигателей - 40 МВт. Опять же, преобразование энергии вроде тепловой машиной, т. к. упоминается "shadow shields, boiler (heat exchanger), electromagnetic pumps, and turbo-alternators". Т. е. по сути - летающая АЭС. Выбор понятен - преобразователи тепла в энергию имеют не единичный КПД и тепло приходиться сбрасывать, естественно отсюда - введение охладителя, так зачем вводить в схему ещё термоэмиссионные преобразователи?
Смущает размерность носителя - 140 тонн, ведь имеется лишь 130 тонн, и то - без учёта адаптеров и запасов по тяге... Удивляет удельный импульс двигателей - целых 10.000 секунд!.. Сейчас вроде у. и. на уровне 2500 секунд, если не ошибаюсь. Но есть и другое. На форуме НК читал, что годового производства ксенона не хватит на полёт "Прометея", а тут необходимо аж 160 тонн!..
Конечно, если в проекте будет использован ядерный реактор, поднимется визг зелёных, но, думаю у НАСА, есть надёжная защита в виде Космической доктрины Буша 2004 года - в ней декларируется возможность использования атомной энергетики для проведения исследований и улучшения оперативных возможностей. Уж если рассматривается возможность препятствования другим государствам в выходе в космос, то зелёных не побоятся точно. И это хорошо.
В заключение хочу выразить глубокие сомнения в том, что Россия не только не высадиться к 2030 году на Марсе, как то предусматривает концепция развития космонавтики, разработанная РКК "Энергия", но и даже на Луну. Не потому, что не нашлось места этой концепции в Федеральной программе развития космонавтики, а потому, что межпланетные пилотируемые полёты - одна из вершин космонавтики, её ИСТИННАЯ цель. И вполне понятно, что осуществление такой цели не может быть лёгким, дешёвым и выполняемым по мановению руки, как многие полагают. Это - труд многих людей и очень большие деньги. Но и в не меньшей степени это показатель настроя нации, которая исполняет проект. И повторяется ситуация 1961 года, когда Кеннеди объявил программу высадки на Луну одним из приоритетов деятельности нации. Лишь поэтому программа была выполнена. Программа "Созвездие" началась в 2004 году и уже прошло 3 года, а единственный ответ России - неподдержанная концепция исследования космоса.

[Александр Хороших]

Кажется, нашёл то, про что говориться в Марке Вейде: как раз четырёхпусковая экспедиция... Оказывается, эту ссылку Karen давала уже очень давно, а я поленился читать... Суть: корабль разбит на четыре "порции", каждая из которых запускается с ЛЕО ядерной ступенью на водороде. Части: взлётный модуль, модуль для жизни на Марсе и "лэндер", ракетный блок для возвращения на Землю (метан-кислород), и, собственно, перелётный корабль и "лэндер". Схема полёта: перелётный корабль летит к Марсу, садится около жилого модуля; после исследований они взлетают на стартовом модуле и стыкуются с возвратным блоком; на Землю возвращается только "аполлоновский," спускаемый аппарат.
Полностью документ не прочитал, но уже ясны недостатки:
1. Немногоразовость комплекса. Это можно было было сделать, но флаговтык ведь удешевления требует!
2. Насколько понял, возвращаться они будут в этой самой "аполлоновой" капсуле... Ноу комментс.
3. Раздельные пуски приводят к дублированию ядерных движков (а каждый из них - ой-ё-ёй стоит, это точно) и других агрегатов, что приводит к уменьшению забрасываемой массы.
4. Применение на возвратной ступени химического топлива также негативно сказывается на массе корабля...

[JetRanger]

Я бы еще добавил 5-е и не последнее по важности:
Многомодульность конструкции и зависимость всей миссии от нескольких пусков, усложняет миссию и отказ какого-либо узла на любой ее стадии может привести к срыву всей системы в целом. А это может привести к трагическим последствиям для экипажа.

[Александр Хороших]

Я бы еще добавил 5-е и не последнее по важности:
Многомодульность конструкции и зависимость всей миссии от нескольких пусков, усложняет миссию и отказ какого-либо узла на любой ее стадии может привести к срыву всей системы в целом. А это может привести к трагическим последствиям для экипажа.

Да, действительно, я этого момента не заметил. А ведь если на орбите Марса не состыкуются модуль входа в атмосферу, если что-то произойдёт с ракетным модулем... В общем, намудрили насовцы. Приходит идея создать коцепт своей миссии https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,30788.0.html