Pa da citam misli, za sada mozda jos ne.  Ali post-ove ...


Uzivaj drugar. Ovo je o Rusima. Videcu i o drugima kasnije.

Rusi na Marsu




O autoru:
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći.

Оvako je nakada zamišljan povratak kosmičkog broda sa Marsa. Brod ide repom nadole i koči uz pomoć sistema padobrana, smeštenih u nosu. Brod je osvetljen sistemom reflektora, poređanih oko mesta za ateriranje. U prvom planu je radioteleskop, kojim je održavana veza sa brodom prilikom prizemljenja.


Deo „voznog parka“ sovjetskih/ruskih svemirskih međuplanetnih letilica koje su trebale da odnesu ljudsku posadu na Mars. Narandžasta livija je dugačka 100 metara.

Iz „one bivše“ istorije trebalo bi da znamo da je Sovjetski Savez nastao 1922. godine, nakon pobede Oktobarske boljševičke revolucije. Ko se interesuje za konematografiju, ili pamti scene iz našeg filma „Nacionalna klasa“ (1979), čuo
je za ruskog kinematografskog genija, Sergeja Ajzenštajna i njegov kultni film „Krstarica Potemkin“ (1925), kome se Berček „Bunjuel“ onako divi. Međutim, malo ko zna da je prvi film u novom SSSR-u bio iz oblasti naučne fantastike (!) i
da ga je uradio režiser Jakov Protazanov (rus. Яков Александрович Протазанов, 1881-1945). U tom neobičnom, alegoričnom nemom filmu, jedan mladić odlazi raketom na Mars, gde podiže revoluciju protiv vladara a podržava ga mlada i zgodna kraljica, koja se zaljubila u njega dok ga je gledala kroz teleskop. U filmu, ona se zvala Aelita (rus. Аэлита). Niko sa Zapada nije mogao da pretpostavi da će tajni sovjetski plan za osvajanje Crvene planete nositi isto ime.

Koliko mi je poznato, prvi koji je razbijao glavi sa „pravim“ planovima za letove s ljudskom posadom na Mars bio je, u to vreme 46-godišnji pruski fizičar i inženjer Wernher von Braun, vodeća ličnost nemačkog predratnog raketarstva. Njegov stručni rad, „Das Marsprojekt“, objavljen je u Zapadnoj Nemačkoj 1952. a već sledeće godine, na engleskom, i u Americi. Prema njegovom projektu, za koji je tvrdio da će biti realizovan do 1965. godinre, ka Marsu bi poletelo 10 letilica od 3.720 tona1 sa 70 astronauta!


Verner fon Braunov projekat „Mars 1946“. Za formiranje ove flotile u Zemljinoj orbiti, Braun je planirao da koristi višekratne trostepene rakete, koji bi u svakom lansiranju u LEO orbitu odnosile po 25 tona tereta plus 14,5 tona „dodatnog goriva“ za Marsove brodove. Za čitav posao je planirao da izvede sa oko 950 lansiranja za 8 meseci, i da za to upotrebi 46 višekratnih letilica (šatlova). Njihova prva dva stepena bi padobranom pala u okean, a treći, sa krilima, nakon istovara tereta i pretakanja goriva i brodove za Mars, sleteo bi na Johnson Island u Pacifiku.
Na kraju, nakon 260 dana leta, flota malih letilica od 3,5 t sletela bi sa ljudima i opremom na Mars. Istraživanje planete bi trajalo oko 400 dana, a onda bi krenuli nazad ka Zemlji. Nakon 963 dana bila bi završena najveća preduzeta ekspedicija u istoriji čovečanstva.

1. Do sada najveća i najmoćnija raketa, američki „Saturn V“, bio je visok 110 m i imao je težinu od 3.040 tona.


Upoređenje Fon Braunovih verzija letilica za Mars. Gore su teretni i putnički brodovi iz 1952. a dole su verzije iz 1956. godine.


I Fon Braunov kolega iz tog vremena, dr Ernst.Stuhlinger, radio je 1954/57. na svom idejnom projekatu za letove ljudi na Mars. Ovde je prikazana flota njegovih letilica na nuklearnoelektrični pogon.

Kao i njegov 5 godina mlađi nemački kolega, i sovjetsko čudo od čoveka, Sergej Koroljev (rus. Сергей Павлович Королёв) sanjao je isti san – ekspediciju na Mars sa ljudskom posadom. Nažalost, sredinom šezdesetih oba plana su
grubo prekinuta sasvim drugim prioritetima, a to je bilo takmičenje za osvajanje Meseca. I u slučaju Sovjeta i u slučaju Amerikanaca, ispostavilo se da su visoke cene trke i slab interes javnosti učinile da (neophodna) politička podrška bilo kakvoj ekspediciji na Mars jednostavno izostane. Pa ipak, to nije sprečilo sovjetske, a kasnije ruske inženjere, da nastave sa projektovanjima. Na sledećih nekoliko stranica pokušaću da dam kratak pregled svih poznatih projekata sovjetsko-ruskih misija za Mars. Imajte na umu da su mnogi detalji dati proizvoljno, a da razni crteži, šeme i modeli često prikazuju „miks“ različitih modula i metilica koje su donekle opisane u ovom tekstu. I pored velikog truda, nisam uspeo da rastumačim pojedine ruske skraćenice i crteže, jer su mnogi od njih, kao uostalom i drugi sovjetski svemirski projekti, bili tajni i šifrovani na različite načine.

Tokom razrada ideja, kao zajedničke tehnologije i teme nametnule su se
sledeće:

Pogon

U prvom radu u kome je analizirano putovanje ljudi na Mars i njihovo sletanje, čiji autor je bio legendarni konstruktor Mihail Tihonravov2 (rus. Михаил Клавдиевич Тихонравов), nagovešteno je da bi u tu svrhu bio korišćen konvencionalni hemijski pogon ugrađen u svemirski brod sa startnom masom (na niskoj orbiti oko Zemlje, LEO) od 1.630 tona. Za njegovo konstruisanje u orbiti bilo bi neophodno lansiranje oko dva tuceta teških raketa tipa „N-1 (11А52)“ koje bi u svemir ponele puno delova za budući ansambl. Još pre toga, bilo je odlučeno da će hemijski pogon biti korišćen jedino za let oko Marsa sa ljudskom posadm, što bi zahtevalo samo jedno lansiranje bustera „N- 1“.

Zato su u periodu između 1960. i 1990. godine u Sovjetskom Savezu razvijena dva tipa nuklearnog pogona visoke efikasnosti: nuklearni termalni (tečni vodonik prolazi kroz reaktor, zagreva se, i širi kroz konvencionalne
raketne mlaznice) i nuklearni električni (ksenon, ili neki drugi elemenat, jonizuje se i putem električnog ili magnetnog polja ubrzava do velikih brzina).

Glavni mozak i konstruktor u SSSR-u, Koroljev, zalagao se za nuklearni električni pogon, te je to bila konstanta u svim konceptima ekspedicija za Mars u njegovim konstruktorskim biroima OKB-1 NII-88 (danas РKK Энергия; rus.
Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П.Королева). U isto vreme, sa padom Sovjetskog Saveza i rastom ekološke svesti, Koroljevljevi dizajneri iz „RKK Energije“ su se koncentrisali na jonsku propulziju3, a odbacili
koncept nuklearnih reaktora koji su zahtevali orijaške solarne panele. Neki drugi konstruktorski biroi i instituti usvojili su za svoje koncepte letilica nuklearni termalni pogon, među kojima se najviše izdvojio Čelomejevljev projekat „MK 700“, o čemu će još biti reči. [U jednom od narednih pisanja, probaću da detaljnije opišem pionirske planove Sovjeta za nuklearne raketne motore.]

2. Pionir sovjetske raketne tehnike. Njegova grupa inženjera GIRD lansirala je raketu „GIRD- 09“ na tečni kiseonik i benzin još 1933. Prelazi u naučni institut NII-4, i konstruiše prve „sputnjike“ i letilice za Mesec, Veneru i Mars. Od 1956. radi sa Koroljevim u njegovom birou OKB-1.

Lansirne rakete

Prvi sovjetski let do Marsa sa ljudskom posadom trebalo je da bude izveden Koroljevljevim teškim međuplanetnim brodom TMK-1 (rus. Tяжелый Mежпланетный Kорабль), koji je trebalo da bude lansiran jednim jedinim busterom „N-1“. (Istorijat razvoja ove rakete, i njenu žalosnu sudbinu, svako može da pogleda ovde) Zapravo, čitav razvoj ove moćne rakete i jeste bio koncipiran prema strogim zahtevima realizacije projekta TKM. Jedan od razloga zbog kojih su Sovjeti izgubili od Amerikanaca trku za Mesec bio je taj što je „N- 1“ bio dimenzionisan za lansiranje TKM od 75 tona a ne za 150-tonsku misiju koja bi se završila direktnim sletanjem na Mesec. Za ekspediciju sa ljudskom posadom na Mars na nuklearno-električni pogon bilo bi neophodno nekoliko lansiranja rakete „N-1“ ili njene poboljšane verzije „N-1M“, dok bi sastavljanje komponenti bilo obavljano na visini od 1.000 km u Zemljinoj orbiti.

Da bi smanjio broj lansiranja i izbegao komplikovano sastavljanje svemirskog broda od puno segmenata u orbiti, Čelomej je predložio svoju ogromnu raketu „УР-700M“4 (slične analize su naterale Nasu da razmatra predlog bustera tipa „Nova“). Čak i sa mogućnošću nošenja tereta od 750 tona, za formiranje letilice su bila potrebna makar dva lansiranja5.

3. Postoje tri osnovne stepenice u istoriji raketnih motora: oni na čvrsto gorivo (Kina, 1232.), na tečno gorivo (SAD, 1929.) i električni motori (14. decembar 1964.). Izuzetni doprinos u stvaranju motora sa električnom propulzijom dali su sovjetski akademici I.V. Kurčatov, M.V. Keldiš, S.P. Koroljev, L.A. Arcimovič, A.P. Aleksandrov, M.D. Milionšćikov, B.E. Čertok, B.V. Raušenbah i V.P. Legostajev. Ova vrsta motora proizvođena je u Zavodu za izučavanje plazme Instituta za atomsku energiju Igora V. Kurčatova (pod rukovodstvom Leva A. Arcimoviča), uz svesrdnu pomoć konstruktivnih biroa OKB-1 (ОКБ-1, danas РКК „Энергия“) pod vođstvom samog Sergeja Koroljeva ... [Izvod iz nedavno objavljenog texta na temu električnih motora, “Kako su nastali prvi ERM”.]
4. Ova raketa je projektrovana 1966. Prvi stepen je trebalo da ima 68 (!) motora, koji bi raketom teškom 16.000 tona u orbitu visoku 250 km poneli 750-800 tona korisnog tereta. Ukupno, raketa je trebalo da bude visoka 175 metara („Saturn V“ je bio visok 110 m).
5. Za upoređenje: spejs šatlovi mogu da u LEO odnesu oko 25 tona, a „Saturn V“ je mogao oko 119 tona.

A onda je 1972. godine sovjetska Državna vojno-industrijska komisija prekinula sve dalje radove na ekspedicijama za Mars. Otkazivanje daljih radova na snažnoj raketi-nosaču „N-1“ 1974. godine ugasilo je svaku nadu Rusa da će ikad moći da stvore jednu takvu letilicu.
Nakon odbacivanja Gluškove idejne serija raketa “RLA“6 (rus. Реактивный Летательный Аппарат), Rusija je 1976. počela da pravi planove za svoju tešku raketu-nosač „Энергия“ (koja bi u nisku orbitu nosila oko 88 tona).
Početkom 1978. godine, NPO „Energia“ (danas RKK „Energia“) je prema specifikacijama nove rakete prepravila svoj dizajn letilice za Mars. Nakon raspada Sovjetskog Saveza, ta raketa je bila napuštena, ponovo stopirajući bilo kakvu moguću podršku letovima s ljudskom posadom na Mars.
Tokom devedesetih bilo je predloga za oživljavanjem proizvodnje „Energije“, čime bi se održala sposobnost lansiranja velikih tereta, neophodna ruskim, američkim ili međunarodnim ekspedicijama.

Moduli za život tokom ekspedicije na Mars

Originalni modul za život tročlane posade tokom leta na Mars i nazad, vitalni deo teškog međuplanetnog broda TMK-1, imao je prečnik od 6 metara i dužinu 12 metara. U verziji TKM-E, projektant Konstantin Feoktistov7 je za dvostruko
brojniju posadu produžio modul za stanovanje na 18 metara. Ovi moduli su odražavali savremeni dizajn za sve 6-metarske orbitne stanice lkoje bi lansirala raketa „N-1“. Јoš jedan Koroljevljev projekat, Marsov ekspedicioni kompleks
(MEK) iz 1969. godine, kao i svi naredni dizajni OKB-1/“Energija“ trebalo je da koriste module prečnika 4,10 m i dužine 23 m, kasnije podeljene u dve sekcije.

Ovaj prečnik je istovetan sa adekvatnim modulima sovjetskih svemirskim stanicama „Saljut“ i „Mir“. Interesantno je da su moduli prečnika 6 metara vaskrsli tokom nekih predloga za Marsov orbiter 2000. godine. Drugi konstruktorski biroi van OKB-1 predlagali su svoje module za boravak posade različitih prečnika, dužina i težina.

6. Model RLA-120 je trebalo da nosi 30 t, model RLA-135 100 tona, a RTL-150 oko 250 t korisnog tereta u LEO orbitu.
7. Kosmonaut i svemirski inženjer. Bio je član Tihonravovljavog konstrukcionog biroa (OKB), te 1955. stvara tim koji će pod vođstvom Koroljeva konstruisati satelite „Sputnjik“, svemirske kapsule „Vostok“, „Vashod“ i „Sojuz“. U to vreme je radio i na svemirskoj letilici sa ljudskom posadom za Mars pokretanom nuklearnim motorom sa jonskip pogonom - TMK-E.
Tokom 1964. je leteo u kosmos sa letilicom „Vashod-1“, kao prvi civil u kosmosu.

Letilice za sletanje

Originalna letilica za sletanje na Mars iz projekta TMK-E iz 1960. trebala je da ima jedan 10-tonski konusni aeroštit8 zatupaste osnove, visine 9,00 m a prečnika 5,50 m. Nakon sletanja, štit bi se odvojio a jedan deo bi obezbeđivao zaštitu same letilice. Nakon 1966. američke sonse „Mariner“ pružile su dokaze da je Marsova atmosfera mnogo tanja nego što se pretpostavljalo9. Više konusnih lendera zamenjeno je jednim Marsovim kompleksom sa ljudskom posadom, МPK (, rus. Марсовой Пилотируемый Комплекс, MПK) od 20 tona sa asimetričnom štitom, prečnika oko 11,00 m i visine 8,50 m. Do 1978. ovo je zamenjeno potpuno novom verzijom letilice (rus. Экспедиционный Аппарат, EA), valjkom sa konusnim vrhom predviđen za horizontalno sletanje, dužine 13,00 m i prečnika 3,80 m. To je postao osnov za kasnije projekte RKK „Energija“. Danas se ne znaju Čelomejevljevi predlozi za lender, ali izgleda da su kontrolna kabina i uzletni stepen trebali da budu bazirani na lunarnom modulu LK-70010.

Operacije na površini Marsa

Originalni projekat TKM-E predviđao je pet rovera koji bi nezavisno sletali, i povezavši se, formirali tzv. „Marsovski voz“ za istraživanje površine. Ova kompozicija na nuklearni pogon sadržala bi prostorije za boravak i rad posade, ali i VTOL11 avion za istraživanje iz atmosfere. Ovaj plan je 1966. drastično redukovan na samo jedan MPK lender koji je sadržavao prostorije za kosmonaute. MPK i naredni EA lenderi vremenski su limitirani na jednonedeljni boravak na površini Marsa i bili su opremljeni skromnijim „marsohodima“, površinskim roverima koji bi posadi obezbeđivali osnovnu mobilnost.

8. Radi se o tvrdom toplotnom štitu koji štiti letilicu od pritiska i temperature koja se stvara prilikom prolaska kroz atmosferu (vidi blunt body teoriju), koji usporava letilicu tokom sletanja, a i štiti je tokom leta kroz otvoreni svemir. Zadnji deo štita krije korisni teret i bitne komponente kao što su padobran, raketni motori, i elektronika koja orijentiše štit tokom
sletanja padobranom (inertial measurement unit).
9. Prilikom proletanja kraj Marsa, „Mariner 4“ je 1965. poslao podatke da je tamo površinski pritisak svega 1% Zemljinog, da je dnevna temperatura oko -100° C, i da nema magnetnog polja. Ti podaci su drastično izmenili već isplanirane Marsove lendere. Jedan od razloga katastrofalnih Sovjetskih rezultata prilikom osvajanja Marsa (za razliku od Venere) bio je taj što nisu uspevali da reše probleme kočenja u neočekivano retkoj atmosferi Crvene planete.
10. Ovo je bio Čelomejev alternativni projekat Koroljevljevom programu za sletanje na Mesec L3. Za ovaj direktni let je trebala da se koristi već pomenuta snažna raketa-nosač „UR-700“, koja bi poneta 3 kosmonauta do Meseca i nazad. Od 16 planiranih prototipova, napravljeno je samo 5.
11. Letilica teža od vazduha sposobna da sleće i uzleće vertikalno. Skraćenica od Vertical TakeOff and Landing.

Letilice za povratak na Zemlju

Ekspedicija MPK iz 1956. godine trebalo je da ima jednu letilicu od 15 tona koja bi šestočlanu posadu mogla da vratil na Zemlju. Ekspedicije TKM-1 i TKM-E iz 1960. godine za istu namenu su imale u planu kapsulu prečnika 4,00 m i dužine 3,75 m. Planirano je da ovaj prethodnik budućih „Союз“ kapsula ima ovalni termo-štit. Kapsula za povratak (rus. возвращаемый аппарат, VA) letilice MEK iz 1969. godine bila je istog (samo uveličanog) oblika „automobilskog fara“ kao„Sojuzova“ kapsula za povratak, sa termo-štitom većeg poluprečnika od same letilice. VA kapsula, teška 10 tona i sočivaste osnove prečnika 6 metara, trebalo je da za 45% umanji G opterećenja prilikom ulaska u atmosferu. Isti oblik i dizajn korišćen je u narednim projektima marsovih letilica kompanije RKK „Energia“. Kapsula za povratak na Zemlju
Čelomejevljevog sistema MK-700 bila je uvećana verzija TKS kapsule (rus. Транспортный Корабль Снабжения, ТКС)12 sličnog oblika kao „Apollo“ kapsule. Tokom 1994. godine, dizajneri Marsovskih brodova na nuklearnotermalni pogon uzeli su sličan dizajn EA Marsovih lendera za module za povratak na Zemlju.

12. Radi se o letilicama sa ljudskom posadom (11Ф77) lansiranim raketama „Proton“, koje su služile kao alternativa letilicama „Sojuz“, a snabdevale su vojne svemirske stanice „Almaz“(rus. Алмаз – Dijamant). U prevodu: „transportni brod za snabdevanje“.


MPK. Plan puta je bio da se do Marsa putuje oko 270 dana, da se ispitivanja na površini završe za oko 360 dana, a da povratak traje isto oko 270 dana. Ukupno: oko 900 dana. Za uspeh misije, izračunato je da bi po članu posade bilo potrebno oko 226 tona tereta i goriva.

Prvo ozbiljnije istraživanje mogućnosti za letove sa ljudskom posadom na Mars u Sovjetskom Savezu sproveo je Mihail Klavdijevič Tihonravov (1900-74). Njegov Marsovski upravljivi kompleks, MPK (rus. Марсовой пилотируемый
комплекс, MПK), težak 1.630 tona, trebalo je da šestočlanu posadu ponese na 30 meseci dugu i neizvesnu ekspediciju.
Njegova projektantska grupa, koja je radila u sklopu Koroljevljevog biroa OKB-1, držala se već postojećeg scenarija, čije osnove je postavio Fon Braun u svom Marsovom projektu iz 1948. godine. Marsovski upravljivi kompleks bi bio kompletiran u orbiti, a zatim, koristeći konvencionalno tečno gorivo i leteći Hohmannovom trajektorijom13, ušao u orbitu oko Marsa, poslavši jedan sletni modul na površinu. Nakon više od godinu dana istraživanja na površini, posada bi krenula nazad na Zemlju. Proračuni su pokazali da početna masa letilice treba da bude makar 1.630 tona, a da bi nakon 30 meseci povratni modul mogao da bude težak svega 15 tona. Pošto je planirano da raketa „N-1“ nosi od 75 do 85 tona, za sastavljanje jednog kosmičkog broda kakav je MPK trebalo je da bude izvedeno 20-25 uzastopnih lansiranja.
Tada se pričalo da će startna godina ekspedicije biti 1975. ali zbog neuspeha sa lansiranjem rakete „N-1“, o čemu sam već pisao, projekat nikada nije dovršen.

13. Radi se zapravo o Hohmann-Vetčinkinovoj transfernoj orbiti, tj. orbitnom manevru kojim se uz pomoć minimalno utrošene energije i sa samo dva kratka uključivanja propulzivnih motora stiže sa jedne na drugu planetnu orbitu.


TMK-1. Dosio bi 3 kosmonauta, imao bi klasičan hemijski pogon, dužinu od 12 m, a prečnik 6 m. Deo za upravljanje imao bi 25 m3; radni deo, koji bi imao otvor za izlazak u kosmos i štit od solarnog zračenja, imao bi istu zapreminu; deo sa biološkim sistemima, sa zatvorenim sistemom kontrole životne okoline (rus. Комплекс Средств Обеспечения Жизнедеятельности, КСОЖ) imao bi zapreminu od 75 m3; agregatni deo, sa solarnim panelima, tanjirima antena, motorima za korekciju putanje (КДУ), solarnim koncentratorima, i kapsulama za istraživanje površine Marsa; konusna kapsula za povratak na Zemlju imala bi prečnik od 4 m. (Na slici je verzija „MAVR“.)

Tokom 1959. godine, grupa entuzijasta iz tzv. „Grupe 3“ konstruktorskog biroa OKB-1, pod komandom Gleba Maksimova (rus. Глеб Юрьевич Максимов)14, započela je inženjerijski dizajn prvog fantastičnog projekta jednog međuplanetnog putovanja. Radilo se o „Teškom međuplanetnom brodu“, odn. TKM (rus. Тяжелый Межпланетный Корабль), koji je trebalo da odnese Ruse do Marsa (bez sletanja), što je bio sovjetski odgovor na Američko sletanje ljudi na Mesec.

14. Tu grupu su činili: Duljnev (А.И.Дульнев), Algupov (А.К.Алгупов), Koškin (А.А.Кошкин), Daškov (А.А.Дашков), Budući kosmonaut Valerij Kubasov (В.Н.Кубасов), Burgov (В.Е.Бугров) i Protasov (Н.Н.Протасов).

I tada je svima bilo jasno da nema vremena za Mаrsovu ekspediciju MPK. Zato je počelo da se razmišlja o prostijoj, realnijoj misiji, koja bi mogla da se obavi sa samo jednim lansiranjem. Pošto je za tu namenu na raspolaganju bila jedino raketa „N-1“, čitav koncept je bio prilagođen upravo njoj.
Planirano je da 8. juna 1971. godine poleti „N-1“, i da u orbitu odnese svemirski brod TMK-1 težak 76,20 tona, koji bi trojicu kosmonauta poneo na trogodišnji put. Nakon paljenja motora koji bi ubrzali brod ka Marsu, i njihovog odbacivanja, ta težina bi bila smanjena na 30 tona. Nakon 10,5 meseci leta, letilica bi proletela kraj Marsa, posada bi izbacila daljinski upravljane rovere, a zatim, uz pomoć Marsove gravitacije, ušla u trajektoriju za povratak kući.
Nakon 3 godine 1 meseca i 2 dana, 10. jula 1974. godine, posada bi konačno sletela u Kazahstan, na tlo SSSR-a.
Sa minimalnim izmenama scenarija, Maksimovova ekipa je isplanirala verziju ekspedicije prilikom koje se pri povratku proleće i pored Venere, a taj projekat nazvala „MAVR“ (rus. „МАВР“, МАрс, ВенеРа).


Maketa letilice „MAVR“ za let do Marsa i Venere iz sredine šezdesetih godina. Letilica je trebalo da bude duga 25 m, sa prečnikom od 6 m, i zapreminom od 45 m3. Danas se nalazi u moskovskom Mašinskom muzeju CNIImaš (rus. Центральный научно-исследовательский институт машиностроения, ЦНИИМаш). Originalni MTK je bio vrlo slične konstrukcije.

Tokom leta, planirano je da plantaže plavo-zelenih algi pretvaraju izdahnuti ugljen-dioksid ponovo u kiseonik, i da skoro celokupnu vodu i otpad ponovo vraćaju u sistem korišćenja. 20-50% hrane će se proizvoditi u hidroponskim zelenim baštama15, u čemu će pomagati sistem „solarnih koncentratora“.
Iako se u vreme projektovanja ovog broda ništa nije znalo o problemima dugotrajnog boravka čoveka u kosmosu, plan je bio da se čitava letilica periodično i polako okreće oko podužne ose i tako simulira gravitacija. Zbog kompleksnosti svemirske letilice i ograničenog broja ljudi, planirano je da se upravljanje brodom uprosti i maksimalno automatizuje. Npr. status svakog sistema i podsistema bi se na glavnoj instrumentnoj tabli javljao kao „normalan“, „odstupa od normalnog“ ili kao „kvar“... Isto to se predlaže i danas, kada se priča o budućim misijama na Mars ...



15. U to vreme Koroljev, Keldiš, Voronjin i dr. posećivali su predavanja o ekologiji u svemirskoj kabini, koje su održavali Biološki institut, Psihološki institut, OKB-124, IAKM (rus. Института авиационной и космической медицины, ИАКМ), itd. Tada je javljeno da npr. 2 kg hlorele (alge) daju 27 kg kiseonika dnevno. Obzirom da čoveku dnevno treba oko 25 kg kiseonika, znači da bi 2 kg ovih algi bilo dovoljno po čoveku. Takođe, posadi treba 2,5-3 kg hrane dnevno, odn. 1 tona godišnje. Očekivalo se da će biti korišćen sistem koji će reciklirati oko 80% hrane. Uređaj od 150 kg će moći da stvara 400-600 g hrane dnevno, odn. 100-200 kg godišnje.

Inženjer i konstruktor, a kasnije i kosmonaut, Konstantin Feoktistov, bio je čvrsto uveren da je Maksimovljev dizajn letilice TMK-1 za let oko Marsa nosio previše optimizma i ograničenja. Zato su on i njegova grupa inženjera16 1960.
godine predložili kompletnu ekspediciju sa sletanjem na Mars, za čije bi sklapanje u Zemljinoj orbiti bila potrebna dva ili više lansiranja rakete „N-1“. Međuplanetni svemirski brod bi bio gonjen nuklearnim električnim motorima17, čiji reaktor bi bio odaljen od prostorija za boravak posade uz pomoć dugačke teleskopske konstrukcije. Na površinu Marsa bi bilo
dopremljeno ukupno pet lendera koji bi, spojivši se u „Marsov voz“ na nuklearni pogon, krenuli polako u jednogodišnje istraživanje. Tokom šezdesetih godina konstrukcija se znatno promenila, jer su u to vreme američki naučnici otkrili da je Marsova atmosfera mnogo tanja, i da bi nuklearni električni motori bili znatno neefikasni nego što se do tada smatralo.


Odvajanje TMK Marsovog lendera od broda. Jedna od ranijih verzija sovjetskog međuplanetnog svemirskog broda TMK-E za istraživanje Crvene planete sa ljudskom posadom. Lansiranje je bilo u planu za 1971. godinu, a misija je trebalo da ukupno traje 1.095 dana.

16. Ovu grupu su činili: Adamovič (В.А.Адамович), Malodcev (В.В.Молодцов), Šustin (К.С.Шустин), Ljubinski (В.Е.Любинский), Staroverov (В.И.Староверов), Gorškov (Л.А.Горшков) i Solovjev (Т.В.Соловьев).
17. Kod ovih motora, nuklearna toplotna energije pretvara se u električnu, koja opet pokreće neku od postojećih električnih propulzivnih tehnologija. Tehnički gledano, samo je izvor energije nuklearni, a ne propulzivni sistem. U reaktorima ovih motora kao usporivač neutrona (moderator) služi grafit. Kao gorivo se koriste TRISO (tristrukturne izotopske) čestice goriva, koje omogućavaju visoke temperature, pa se ovaj tip reaktora i naziva Very high temperature reactor (VHTR). Oni predstavljaju jednu od 6 klasa nuklearnih reaktoraIV Generacije.

Pređašnji projekti Maksimova predlagali su scenario sa jednim lansiranjem „N-1“ za iznošenje TMK u LEO orbitu, a jedno za postavljanje već gotovog ansambla na odgovarajuću trans-Marsovu orbitu. Međutim, budući da je Feoktistov u to vreme (1956/57) već radio na projektovanju jonskih motora, pojavila se šansa za redukovanjem broja lansiranja i povećanjem letne mase TMK. Članovi Koroljevljevog biroa OKB-1 iz „Grupe 12“ pod rukovodstvom M. V. Meljnikova, već su 1957. godine napravili jedan takav motor, i on je mogao da sa svojih 74 N potiska polako spiralno ubrzava letilicu oko Zemlje sve dok ona ne dostigne brzinu bega i bude izbačena ka Marsu. Ali za takav jonski motor bili su potrebni solarni paneli ukupne površine 36.000 m2, što je bilo daleko od mogućnosti tehnologije 1959. godine.

Tako je Feoktistov predložio prvi projekat za ekspediciju na Mars čija bi letilica bila pokretana jonskim motorom napajanim nuklearnim reaktorom. Sama letilica bi u orbiti bila sastavljana od komponenti, da bi na kraju sa šestočlanom posadom bila degažirana ka Marsu. Prvobitno je bilo isplanirano da za pokretanje jonskog motora od 74 N, koji bi stvarao specifični impuls18 od 10.000 sekundi, svemirski brod koristi nuklearni reaktor od 7 MW. TMK-E, negde označavan i kao TMK-2, trebalo je da u trogodišnjem putovanju odleti do Marsa i nazad, od čega bi čitavu jednu godinu proveo leteći sa uključenim motorima. Letilica bi bila dugačka 175 metara, i (vidi prvu sliku) sadržala bi:

* Produženu kabinu za život šestočlane podase TMK-1, koja bi imala prečnik od 6 m i dužinu od 18 m, sa štitom na vrhu.

* Uski tunel pod pritiskom, kojim je povezana kabina za boravak kosmonauta i mesto za pristajanje/lansiranje dva modula za sletanje/uzletanje sa Marsa, kao i kapsula tipa „Sojuz“ za konačni povratak na Zemlju.

* Dugački rešetkasti nosač, duž kojega bi, u težištu letilice, bili smešteni jonski motori i rezervoari sa gorivom.

* Četiri modula za sletanje na Mars, koja sadrže ostatak „Marsovog voza“, vozila za istraživanje površine planete.

* Na kraju rešetkaste konstrukcije nalazio bi se snažni nuklearni reaktor, koji bi se nakon lansiranja odvojio i odbacio u heliocentričnu orbitu.

18. Glavna prednost jonskih motora nad klasičnim raketnim pogonom jeste njegova korisnost. U današnje vreme korisnost različitih pogona može se promatrati kroz specifični impuls. Specifični impuls nekog pogona predstavlja promenu momenta po jedinici utrošenog goriva, što znači da što je veći specifični impuls, to je potrebno manje goriva za dostizanje neke konačne brzine. Specifični impuls npr. glavnog motora šatla je oko 450 s (sekunda – merna jedinica za specifični impuls), kod Hall efekt pogona 1.200-1.800 s, kod nekih jonskih motora i do 10.000 s, a kod elektrotermalnih plazmenih motora VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) impuls je oko 30.000 s. [Motori “Boeinga 747” imaju spec. impuls od 5.950 s.]

Jednogodišnje istraživanje na površini otpočelo bi formiranjem „Marsovog voza“ sastavljenog od pet nezavisno spuštenih „vagona“. Sletna jedinica, teška oko 10 tona, biće 9.0 m duga i 5,5 m u prečniku. Kada sleti, termo-zaštita će da se otvori i oslobodiće površinska vozila. „Marsov voz“ će se sastojati od sledećih 5 nezavisnih ali spojenih vagona:

* Prednji vagon sa posadom, imaće robotske ruke za manipulaciju, sa sistemom za bušenje i uzimanje uzoraka.

* Vagon za lansiranje, sa platformom za specijalni avion (vertikalno uzletanje/sletanje) za istraživanje iz Marsove atmosfere.

* Dva vagona sa platformama za lansiranje raketa. Jedna od njih (druga je rezervna) služila bi za sletanje tročlane posade i njihov povratak do glavnog broda koji bi ih čekao u orbiti oko Marsa. Sami lenderi bi imali 4 noge stajnog trapa i bili oblika zarubljenog konusa, visine 5,40 metra i prečnika trapa od 7,00 metra.

* Poslednji vagon bi nosio nuklearni reaktor za pokretanje i napajanje voza.

„Marsov voz“ sa ljudskom posadom na nuklearni pogon, sa reaktorom pozadi. Levo je „marsohod“ sa manipulativnim rukama i jedan od lendera.

Uz pomoć ovog voza, posada bi krenula na jednogodišnje istraživanje površine i atmosfere planete. Bili bi u stanju da pređu rastojanje od jednog do drugog pola Marsa. Naučni podaci bi se slali do orbitera, a ovaj bi ih prosleđivao radio-vezom dalje, na Zemlju. Nakon završetka ekspedicije, posada bi se zajedno sa bogatim uzorcima i rezultatima testova vratila na TMK-E na Marsovoj orbiti, i onda krenula na dug put povratka ka Zemlji.


Verzija MEK. Planovi za KK su predviđali da misija ukupno traje 630 dana, a da istraživanje površine traje mesec dana. Ukupno je planirano svega 24 tone goriva, što je oko 50 t po članu posade. Za početak misije bila su neophodna 2 lansiranja rakete-nosača „N-1“ u LEO orbitu.

Radovi na „Teškom međuplanetnom brodu“, odn. TKM (rus. Тяжелый Межпланетный Корабль), nastavljali su se, uključujući proračune najpovoljnijih trajektorija i usavršavanje konstrukcionih rešenja. Konačno rešenje je dato u maju 1966. godine, neposredno pre nego što se Koroljevljev biro OKB-1 bacio na razvojni projekat leta Sovjeta na Mesec („Н1-Л3“), i ostalo je poznato kao KK – Kosmički kompleks za ekspediciju na Mars sa ljudskom posadom. U rešenju je zadržan nuklearni električni pogon, ali su proučavane i tražene nove mogućnosti u pokušaju smanjivanja ukupne mase letilice.

Ovaj brod je sadržao šest (manje ambicioznih) modula:

* EK – ekspedicioni brod (rus. Экспедиционный Корабль, EK), komandni centar za upravljanje ansamblom tokom međuplanetne faze misije

* OK – orbitni kompleks, koji sadrži odelenja za rad i život putnika, kao i sisteme za održavanje života

* SA – sletni modul (rus. Спускаемый Аппарат, СА), koji bi posada upotrebila za sletanje na Crvenu planetu – ili iz orbite ili direktno sa međuplanetne putanje

* AV – uzletni modul, pomoću kojega dvočlana posada može da se sa Marsa vrati na EK

* RV – uzletni raketni blok, pomoću kojega se AV sa Marsove površine lansira u orbitu ili direktno na međuplanetnu putanju za put ka Zemlji

* PS – planetna stanica (rus. Планетарная Станция, ПС), koja bi tokom ekspedicije na Mara bila korišćena za život, rad i naučna istraživanja Razmatrani su sledeći mogući profili misije:

* Plan sa sletanjem – Direktan prilaz sa međuplanetne trajektorije – bez ulaska u orbitu oko Marsa – sa aerodinamičkim kočenjem i sletanjem kompletne ekspedicije na površinu planete. Ovo je najnepovoljnija opcija, jer zahteva najviše energije, a i odabir mesta za sletanje je vrlo ograničen. U ovom slučaju, nuklearno-električni pogon ne bi mogao
racionalno da se koristi, budući da bi jedino on bio korišćen za put sa Zemlje (sletanje na Mars bi bilo aerodinamičko, a uzletanje sa Marsa bi zahtevalo hemijske motore velikog potiska).

* Plan sa sletanjem iz orbite – Ulazak čitave ekspedicije u Marsovu orbitu, odakle bi na površinu sleteo samo deo neophodan za istraživanje površine. Nakon obavljenog posla, sledilo bi uzletanje i spajanje sa EK koji bi ih čekao u orbiti. Nakon toga, usledilo bi ubrzavanje preostalih modula sa Marsove na međuplanetnu orbitu. Ovaj profil sadrži mnoge prednosti, a jedine potencijalne mane su randevu i spajanje u Marsovoj orbiti, i dugotrajni spiralni prilazak planeti sa sporim kočenjem raspoloživim jonskim ksenonskim motorima.

* Orbitni plan – Ulazak EK u orbitu oko Marsa ali bez sletanja ljudi na površinu. O tome se raspravljalo kao alternativi ili pripremnoj (preliminarnoj) misiji. [Upravo tako je postupano i prilikom osvajanja Meseca.]

* Proletno-sletni plan – Otkačinjanje sletnog modula od glavnog kompleksa još na međuplanetnoj trajektoriji. Direktno aerodinamičko kočenje i sletanje potrebnih modula na površinu. Uzletanje posade direktno na međuplanetnu trajektoriju, spajanje sa glavnom kompozicijom negde u međuplanetnom prostoru. Ovaj plan zahteva najmanje energije (goriva) ali ima nekoliko nedostataka. Ostaje isti problem odabira mesta za ateriranje kao i kod plana sa direktnim sletanjem, a sudbina kosmonauta bi zavisila od uspešnosti komplikovane i rizične operacije randevua i spajanja ansambla na međuplanetnoj trajektoriji.

U vreme kada je projekat KK bio dovršavan, Sovjeti su se prioritetno opredelili za slanje čoveka na Mesec, te su svi resursi u OKB-1 bili prebukirani konstruisanjem i razvojem lunarne letilice „Н1-Л3“19. Tokom trke za Mesec, svi radovi na projektima za Mars bili su stornirani.


Aelita Marsova ekspedicija.

Marsov ekspedicioni kompleks (rus. Марсовой экспедиционный комплекс, MEK), projektovan je dao odnese 3-6 članova posade do Marsa i nazad za 630 dana. Primarni pogon letilice bio bi nuklearno-električni motor snage 15 MW20 uz pomoć tečnog goriva.
U efuoriji koja je zavladala nakon uspeha „Apollo“ misije i sletanja na Mesec, NASA je forsirana da tim tempom nastavi i projekat slanja ljudi na Mars. Sovjetsko rukovodstvo je odmah reagovalo, i 30. juna 1969. godine Ministarstvo odbrane je izdalo naredbu №232 po kojoj je započeo razvoj naprednog projekta MK 700 Vladimira Nikolajeviča Čelomeja. Tehničkoproizvodnu dokumentaciju sastavili su instituti CNIImaš (rus. Центральный научно-исследовательский институт машиностроения, ЦНИИМаш) i NIIT (rus. Научно исследовательский институт телевидения, НИИТ), а čitav projekat dobio je šifrovani naziv „Aelita“ (rus. „Аэлита“). Tri biroa, predvođena svojim projektantskim direktorima Mišinom, Jangelom i Čelomejom, započela su takmičenje za projekat ekspedicije sa ljudskom posadom za Mars.

19. Zapravo, čitav sovjetski plan slanja ljudi na Mesec imao je dva programa: let oko Meseca uz pomoć kombinacije UR-500K („Proton“) / L1 („Zond“), i program sletanja na površinu uz pomoć kombinacije N1 / L3. Nakon uspeha obe slične misije koje su izveli Amerikanci 1968. („Apollo 8“) i 1969. („Apollo 11“), Sovjeti su otkazali oba svoja plana 1970. odn. 1974. Ovi planovi su bili stroga tajna sve do 1990.
20. Naš nuklearni reaktor u Vinči je imao teorijsku snagu od 10 KW, ali nikada nije radio kapacitetom većim od 6-7 KW. Ovo mi je jednom rekao prof. V. Ajdačić.

28. maja 1969. godine, Vasilij Mišin (rus. Василий Павлович Мишин, 1917- 2001), naslednik Koroljeva na mestu glavnog konstruktora u OKB-121, počeo je da radi na „N-1M“22, unapređenoj i pojačanoj verziji rakete „N-1“. Feoktistov, koji je u OKB-1 bio određen da pripremi verziju projekta „Aelita“, prilagodio je svoju ideju novoj raketi, i svoju letilicu nazvao „Marsov ekspedicioni kompleks“ (MEK). MEK je projektovan tako da u misiji trajanja 630 dana odnese posadu do Marsa i nazad; ostane u orbiti 30 dana; spusti 3-6 kosmonauta na površinu u trajanju od 5 do 7 dana. Primarni pogonski sistem bi bili nuklearni električni motori na ksenon snage oko 15 KW, koji bi imali potisak oko 61 N. Do kraja 1969. godine i Mišin i Jangel su odustali od takmičenja, ostavljajući Ukrajinca Vladimira Nikolajeviča Čelomeja kao jedinog šefa dizajnera na projekt „Aelita“.

21. Akademik, heroj i konstruktor raketa, prvi zamenik Koroljeva u ОКБ-1 (do 1966) i njegov naslednik od 1966. do 1974. U maju ’74. po odluci Centralnog Komiteta i rukovodioca OKB- 1, Mišin je zbog propusta i slabosti u upravljanju biroa razrešen dužnosti glavnog konstruktora. Nakon toga, eksperimentalni radovi na raketi „N-1“ su prekinuti, iako su dve rakete čekale spremne. Prema mišljenju većine stručnjaka, šanse za uspešno lansiranje ovih raketa bile su visoke. Time je jednim udarcem sovjetska raketno-kosmička tehnika vraćena mnogo godina u nazad. On je teško podneo tu sramotu. Godinama je aktivno učestvovao u sovjetskim projektima, kao što su orbitne stanice „Saljut“ i „Mir“; kosmički brodovi „Progres“ i „Zond“; jedinstveni buster „Д“ sa netoksičnim komponentama goriva (korišćen kod serije „Venera“ i „BEGA“, i kod geostacionarnih satelita „Raduga“, „Gorizont“, „Ekran“ itd; raketa-nosač „N-1“ i lunarni kompleks „L-3“; prve interkontinentalne balističke rakete МБР Р-9 i МБР РТ-2, itd. Ipak, u vreme njegove „vladavine“, zabeleženi su takvi neuspesi sovjetske kosmonautika kakvi nisu zabeleženi ni pre ni posle njega. Tokom 8 godina njegovog boravka na mestu gl. konstruktora, došlo je praktično do gašenja biroa i eksperimentalnog zavoda (ЗЭМ). U pokušaju da ugodi vladi,
Mišin odzvoljava da Koroljevljeve letilice tipa „Sajuz“ odu u kosmos nedovoljno ispitane, što je dovelo do 2 tragedije u kojoj su poginula 4 kosmonauta, kao i brojni neuspesi u orbiti. Usledila je havarija pri lansiranju „N-1“, što je pokazalo nesposobnost glavnog konstruktora da rukovodi i kontroliše rad zaposlenih. Na kraju, kada je i lunarni program doživeo neuspeh, Mišin je smenjen a na njegovo mesto je doveden Valentin Gluško.
22. Jako uveća trostepena verzija, sa potiskom svakog motora prvog stepena od 285 kN (30 motora tipa 11D51M). Količina goriva je skoro udvostručena. Potisak svakog motora drugog stepena povećan je na 275 kN (8 motora tipa 11D52M). Ova raketa visoka 135 m i mase 5.000 tona, trebalo je da u LEO orbitu d odnese 155 tona tereta.

Da pogledamo kakav je bio MEK. Bio je dugačak 175 metara i imao maksimalnu širinu od 17 metara. Od vrha do repa imao je sledeće segmente:

* Marsovu sletnu jedinicu (MPK) za sletanje na površinu Marsa. Trebalo je da ima otvoreni aeroštit za aerodinamičko kočenje sa sofistikovanom, asimetričnom konfiguracijom, koja proizvodi snažan uzgon. Nakon odvajanja od MEK, MPK odbacuje elemenat za spajanje i otpočinje sletanje. Nakon aerodinamičkog kočenja kroz Marsovu atmosferu, u mekom sletanju mu pomažu raketni motori na tečno gorivo. Unutar termozaštitne obloge nalazio bi se cilindrični odsek za boravak posade, hermetičko-tranzicioni odsek, i modul za povratak sa sfernom kabinom. MPK bi imao dužinu od 8,5 m, prečnik 11 m, i masu 20 tona.

* Marsov orbitni brod (rus. Марсовой Орбитальный Корабль, МОК), sadrži prostorije za boravak posade i osnovne brodske sisteme. Razlikuje se od prethodnog TMK dizajna po dužini od 23 m i prečniku od 4,10 m (prema prečniku od 6 m kod TMK). Masa je oko 40 tona. Gledano od vrha prema repu, MOK sadrži: o Grupu instrumenata, uključujući i otvor za povezivanje sa MPK i VA, kapsulu za povratak (rus. Возвращаемый Аппарат, ВА)

o Radni deo
o Laboratorijski odeljak
o Biohemijski odeljak
o Sobe za boravak i spavanje
o Zajednički salon za posadu
o Sekciju sa motorima, uključujući trastere za orijentaciju, i u jednoj varijanti, jonske motore u težištu (centru gravitacije)
letilice.

* Kapsula za povratak (VA) u kojoj će šestočlana posada sedeti prilikom povratka sa Marsa na Zemlju. To je trebalo da bude uvećana povratna kapsula „Союз“23 oblika „automobilskog fara“ i mase 10 tona. Zbog specifičnog oblika, VA je trebalo da smanji otpor prilikom povratka na skoro polovinu. Trebalo je da ima prečnik od 4,35 m i visinu od 3,15 m, sa sočivastim štitom prečnika 6 metara. VA je trebalo da bude bočno pričvršćen za MOK odmah pri kraju same letilice MPK. Postojao je i scenario sa tročlanom posadom, gde je kao povratna kapsula trebalo da posluži „Союз 7-Л1“24.

* Veliki disk štita protiv zračenja, koji štiti posadu od pogubnog zračenja nuklearnog reaktora koji pokreće jonske motore.

* Dva dugačka tanka termička radijatora, koja se otkačinju nakon lansiranja i odbacuju reaktor od ostatka letilice.

* Energo-motorska sekcija, JaERDU (rus. Ядреная ЭлектроРакетная Двигательная Установка25, ЯЭРДУ). Sastoji se od rezervoara za gorivo (sa oko 25 tona goriva), bloka motora, reaktora sa rashladnim sistemom na tečan litijum, i dva nuklearna reaktora „ЯE-2“26 ukupne snage 15.000 kW. Ukupni potisak je bio 61 N sa specifičnim impulsom od 8.000 sekundi.

24. Brod konstruisan za odlazak do Meseca i nazad u Zemljinu orbitu, bez sletanja ljudi. Mogao je da nosi 2 kosmonauta. Napravljeno je 15 ovakvih letilica. Označavane su i kao „Zond“.
25. Кompleks se sastoji od pogonskog bloka (ДБ), sistema elektronapajanja (СЭП), sistema za čuvanje i prenos goriva (СХиП), i sistema za atutomatsko upravljanje (САУ).
26. Prvi testovi sa nuklearnom električnom propulzijom otpočeli su 1962. Tokom 1965. godine, „Grupa 12“ (pod I.I. Rajkovim) iz OKB-1 završila je projekat nuklearnog električnog propulzivnog motora „ЯЭРД-2200“ za međuplanetne letilice sa ljudskom posadom. Ovaj motor je imao 2 nezavisna stepena. Svaki je imao svoj reaktor i električni motor, el. snage 2.200 kW i potiska 80 N. U periodu 1966/70 snaga je povećana na 5.000 kW. Novi dizajn je omogućavao korišćenje pojedinačnih blokova („ЯE-1“ i „ЯE-1M“) i multiplikovanih blokova („ЯE-2“ i „ЯE-3“). Pojedinačni blok „ЯE-1“ imao je el. snagu od 2.500-3.200 kW sa gorivom za 4.000-8.000 sati rada. Blok „ЯE-1M“ je imao snagu od 5.000 kW. Ukupni potisak motora je bio 60-93 N sa spec. impulsom od 5.000-8.000 sec. Tri spregnuta bloka su imali kapacitet 3 ×
3.200 kW i 3 × 5.000 kW. Pomenuti „Aelitin“ MEK dizajn koristio je 15.000 kW.

MEK.

MEK težak 150 tona zahtevao bi dva lansiranja rakete-nosača „N-1M“. Prvo lansiranje bi u LEO orbitu iznelo MOK i MPK jedinice, a drugo JaERDU u susednu orbitu, nakon čega bi se svi oni automatskim putem spojili. Još uvek bez posade u jednoj varijanti, MEK bi otpočeo svoj spori spiralni put udaljavanja od Zemlje. U verziji sa tročlanom posadom, nakon što bi MEK izašao iz Zemljinih radijacionih pojaseva, posada bi bila poslata u kompleksu „Sojuzu 7K-L1/Blok „D“ lansiranom raketom „Proton“. „Sojuz“ bi se spojio sa MEK u visokoj orbiti oko Zemlje. MEK bi nastavio svoje sporo ubrzavanje sve dok ne dostigne brzinu bega od Zemlje27. Posada bi imala puno vremena za proveru svih sistema, i u slučaju ikakvog ozbiljnijeg problema, za napuštanje broda „Sojuzom“ ili kapsulom za povratak (VA) pre nego što se udalje od Zemlje. Nakon dostizanja prave brzine za Marsovu trajektoriju, jonski motori bi se ugasili a nuklearni reaktor bi bio prebačen na smanjeni režim rada. Nakon 135 dana prilaznog leta, motori bi ponovo proradili, započinjući 61 dan dugo kočenje u visokoj Marsovoj orbiti, nakon čega bi usledilo spiralno ulaženje u nisku polarnu orbitu oko Marsa, koje bi trajalo 24 dana.

Nakon nedelju dana izviđanja iz orbite, trojica kosmonauta bi ušli u MPK i uputila se ka odabranoj lokaciji na Marsovoj površini. Posle jednonedeljnog proučavanja površine, posada bi ušla u povratni modul, lansirala se i automatski spojila sa MOK. Usledila bi dodatna istraživanja iz orbite, jonski motori MOK bi se ponovo uključili, i započelo bi ponovno spiralno ubrzavanje, i udaljavanje od planete. Biće potrebno 17 dana za beg od Marsa, i još 66 dana da bi kosmički brod bio uveden u orbitu za brz povratak na Zemlju, prolazeći između orbita Venere i Merkura. Motori će ponovo proraditi tokom 17- dnevnog kočionog manevra u perihelu, preduzetog radi smanjenja prilazne brzine Zemlji. Nakon kratkog prilaza, motori će radi kočenja kompleksa biti uključeni poslednji put, pre nego što se odvoji kapsula za povratak na Zemlju, sa kosmonautima i prikupljenim uzorcima.

Kao što je rečeno, do kraja 1969. Miškim i Jangel su odustali od takmičenja. U OKB-1 su bili svesni da će za dalji razvoj projekta sve više zavisiti od državih sredstava. Trebalo je glavnu raketu za lansiranje „N-1“, do tada još neisprobanu, završiti do kraja, a TMK u potpunosti razviti i testirati u Zemljinoj orbiti. To bi moglo da rezultira jednostavnom ekspedicijom bez sletanja do Marsa. MEK ili njegovi naslednici možda će morati da sačekaju neka bolja vremena.

27. To je minimalna brzina neophodna da se neko telo oslobodi gravitacionog polja Zemlje. Za Zemlju, ta brzina (ignorišući trenje vazduha) iznosi oko 11,2 km/s (40.000 km/h). Sa tom brzinom, svaki predmet, bez dodatnog ubrzanja, nikada više neće pasti na Zemlju.


Jedna od savremenijih koncepata projekta MOK. Čak i u XXI veku nije napušten prilaz ekspedicije na Crvenu planetu koja bi u svom sastavu imala MEK – Marsov ekspedicioni kompleks.


MK-700.

Dr Vladimir Čelomej28 (rus. Влади мир Никола евич еломе й) ostao je jedini šef konstruktora kome je pošlo za rukom da kompletira idejni projekat „Aelita“ i prezentira ga predstavnicima Centralnog komiteta SSSR-a. Da bi u Zemljinoj orbiti sastavili kosmičku letilicu MK-700 tešku 1.400 tona, predviđao je lansiranje dve džinovske rakete „UR-700M“ Nuklearni termalni stepeni su omogućavali funkcionalni korisni teret (prostorije za život, Marsove lendere, povratnu kapsulu na Zemlju) mase od 250 tona. Komisija vladinih eksperata pregledala je 1972. preliminarni projekat rakete „UR-700M“ i svemirske letilice MK-700. Nakon decenija napornog rada i desetina milijardi potrošenih rubalja i radnih sati, komisija je proglasila obustavu na neodređeno svih daljih radova na ekspedicijama za Mars sa ljudskom posadom.

28. Raketni inženjer, koji je započeo karijeru kao konstruktor prve sovjetske krstareće rakete „10X“ (1944). Deset godina kasnije postaje glavni konstruktor biroa OKB-52, i proizvodi balističke rakete („УР-100“ i „УР-200“). Uskoro projektuje raketu „УР-500“, poznatu kao „Протон“, kao i brojne satelite i orbitne stanice.

A samo tri godine ranije, državnom naredbom sa najviše instance pokrenut je šifrovani projekat „Aelita“. Prema usvojenoj tehničkoj dokumentaciji, ekspedicija za Mars zahtevala je letilicu od najmanje 1.500 tona29.

Analize su pokazale da bi za to bila potrebna teretna raketa snažnija nego što su pokazivali prvobitni zahtevi. Mogućnosti leta na Mars tehnički su ograničene na dvogodišnje lansirne prozore. Verovatnoća ukomponovanja uspešnih lansiranja, pristajanja, i spajanja pola tuceta modula u Zemljinoj orbiti, relativno je mala. (Do sličnih zaključaka je došla i NASA početkom šezdesetih kada je proučavala bustere tipa „Nova“.) Čelomej se opredelio za modularni prilaz konstruisanju, budući da mu je bio potreban korisni teret od 300 do 800 tona. U kasnijim fazama, projekat MK-700 je redukovan na dve varijante.

Prva varijanta je trebala da za gornji stepen koristi nuklearni raketni motor potiska 40 odn. 36 tona. Za iznošenje oko 1.400 t korisnog tereta u LEO orbitu, bilo su potrebna dva lansiranja rakete „UR-700M“ i jedno spajanje u orbiti.

Druga varijanta je razmatrala upotrebu hemijskog pogona gornjeg stepena (tečni kiseonik + tečni vodonik). Ovog puta je bilo potrebno izneti u orbitu oko 2.500 tona tereta, a za to su bila potrebna 4 lansiranja „UR-700M“ i 3 spajanja.

Bilo je planova da se pre starta ekspedicije na Mars sprovedu testovi u blizini Meseca, balistički testovi i oni koji sadrže povratak MK kapsule iz orbite ponovo u atmosferu, i konačni probni let kompletne letilice do Meseca i nazad.

Prva varijanta je bila najrealnija, i MK-700 bi se sastojao od sledećih elemenata:

* Lansiranje 1: Svemirska letilica MK-700: o VA kapsula za povratak, proširena verzija lunarnih letilica LK-130 i LK-700 i TKS orbitne teretne kapsule sa ljudskom posadom. Prečnik VA je bio oko 5,00 metara. o Modul za boravak/opremu, dug 15 m i prečnika 10 m. Služio za spavanje i život posade. Imao je solarne panele raspona 20 metara, koje su trebale da daju energiju u slučaju kvara nuklearnog izvora i/ili tokom povratka sa Marsa. VA modul i modul za boravak su prilikom lansiranja bili obloženi drugim korisnim teretom.

* Primarni modul dužine 45 m i prečnika 10 m. U ovom ansamblu, nalazio se Marsov lender, sonde, i pokretni segment na
nuklearni pogon. U sredini je bio međustepen preko koga je u Zemljinoj orbiti trebalo da se obavi spajanje sa delom iz Lansiranja 2. Propulzivni segment je imao masu od oko 450 t, a VA, modul za boravak, lender i sonde oko 250 t.

* Lansiranje 2: Drugi modul verovatno je trebalo da predstavlja deo za uvođenje u trans-Marsovu trajektoriju, težak 700 tona, dug 75 m i prečnika 12,5 m.

29. Međunarodna svemirska stanica (ISS) teška je svega 350 tona.
30. Čelomejev originalni dizajn letilice za put do Meseca bez sletanja, kao odgovor na „Apollo“ program. U oktobru 1965. Koroljev je naredio da se taj projekat stopira, a on je umesto njega započeo sa razvojem svoje ideje „Sojuz 7K-L1/Blok „D“.

Od kako je projekat započet 1969. godine, bilo je jasno da Amerikanci više neće sprovoditi neki nov program za slanje ljudi na Mesec, a kamoli ekspediciju na Mars. Zato je ekspertska komisija prestala da vrši pritisak na projekat, i počela da sa više aspekata realnije gleda na njega:

* Problemi preživljavanja posade na putu do Marsa dugom 650 dana nisu bili rešeni. Da bi takav put bio iole siguran, bilo je potrebno sprovesti 12-15 godina dugo proučavanja uticaja kosmosa na ljude u tako dugačkom vremenskom periodu.

* Nuklearni motori koji su se pominjali u prvoj varijanti još uvek su postojali samo na papiru. Za njihovu realizaciju bilo je potrebno još 15 do 20 godina tehnološkog sazrevanja.

* Problemi zaštite od zračenja kod nuklearnog termalnog pogona bili su rešeni samo teorijski. Predstojali su dugi pregovori sa SAD oko međunarodne dozvole da se tako veliki nuklearni reaktor postavi u orbitu oko naše planete. Rezultati bi bili krajnje neizvesni.

*Druga varijanta, u kojoj se pominjao korisni teret od 2.500-3.000 tona, bila je tehnički i pravno prihvatljivija, ali toliku masu odneti u orbitu bilo je nerealno.

* Čitav projekat bi verovatno koštao između 30 i 45 milijardi tadašnjih rubalja, za šta SSSR nije imao sredstava.

Na osnovu svega ovoga, komisija se složila da svaki dalji rad na slanju ljudi na Mars treba prekinuti do daljeg. Međutim, razvoju sovjetskog programa na nuklearno-termalnim motorima dato je zeleno svetlo. Naučno-istraživački institut NPO „Luč“ 31 iz Podoljskog (rus. Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение „Луч“, НИИ НПО „ЛУЧ“) započeo je 1971. na tajnim nuklearnim poligonima (rus. НТС) „Semipalatinsk-21“ sa testiranjima prototipova motora, i to je trajalo sve do 1978. Otprilike u isto vreme, na nekih 65 km odatle napravljeno je još jedno postrojenje32, ovog puta za testiranje novog prototipa motora „Байкал-1“ (reaktor „IVG-1M“). U periodu od 1970. do 1988. izvršeno je 30 simulacija letova, bez kvarova. Na kraju su iz tih radova proizašla dva motora: РД-041033 (11B91), potiska u vakuumu 35,3 kN (3,6 t); i kasnije РД-0411 potiska 392 kN (40 t).

31. Osnovani su 1946. za rad na „unikatnim obrascima nove tehnike“. Danas, između ostalog, rade na hladnoj fuziji i nuklearnoj transmutaciji. Ne postoji projekat koji se tiče nuklearne tehnologije da na ovaj ili onaj način nije povezan za ovom institucijom.


Kosbergov eksperimentalni nuklearni motor RD-0410. Vreme rada: 1 sat; težina motora: 2 tone; visina: 3,50 m; obim: 1,60 m.

Neki izvori danas ukazuju da je 1974. Čelomej predlagao da se ipak preduzme let do Marsa bez sletanja, izveden samo jednim lansiranjem. To je trebalo izvesti raketom „УР-900“34 (ili skromnijom „UR-700M“), koja bi u orbitu odnela oko 240 tona tereta. Dvočlana posada bi na putu na Mars u svemirskom brodu MK-700 provela 2 godine, a na Zemlju bi se vratila uz pomoć povratne kapsule koju je takođe razvio Čelomej (TKS, 11Ф72)

32. CIA ih je grozničavo nadgledala (zvali su ih Unidentified Research and Development Facility-3, URDF-3), i 1973. izjavila da Rusi tamo prave džinovski protivraketni laserski satelit. To je iskorišćavano za dalju eskalaciju Hladnog rata.
33. Nuklearni termalni raketni motor, koji je koristio tečni vodonik kao gorivo. Vodoničnu turbopumpu projektovao je Semjon Kosbergov konstruktorski biro KBHA (rus. Конструкторское бюро химавтоматики, KBHA). Motor je bio jedini operativni nuklearni motor u SSSR-u.


Mars 1986. Ovo je bila prva postsovjetska studija ekspedicije za Mars. Trebalo je da do 2000. godine ponese 4 čoveka na misiju koja bi ukupno trajala 716 dana (odlazak: 408; na Masu: 30; povratak: 278 dana). Za kompletiranje letilice, bilo je planirano najmanje 5 lansiranja rakete „Energija“ u LEO orbitu.
Dužina svemirske letilice: 210 m; prečnik: 4,10 m; masa 365 tona; potisak ksenonskih motora: 441 N (45 kg);

Kada je umesto otkazane rakete „N-1“ započet razvoj novog bustera „Энергия“, naučno-istraživački institut НПО „Энергия“ nastavio je sa proučavanjem Marsovog projekta. Istraživanja sprovođena u periodu 1978-1986 oslanjala su se neke ideje i tehnička rešenja iz perioda 1969, ali ovog puta su bila usklađena sa tehničkim dostignućima novog doba.

34. U pitanju je verzija teške rakete „УР-700“, koja bi u prvom i drugom stepenu koristila 15 bustera РД-270 (8Д420), za razliku od samo 9 koje je koristila raketa „УР-700“ (to su najveći raketni motori ikad napravljeni u SSSR). Treći i četvrti stepen su izvedeni iz rakete „УР-500“ („Протон“).

Uslov za nuklearnom snagom od 15 MW zadržan je, ali stvarni razvoj raketnog stepena 11Б97 na plazma-jonski električni motor35, započet juna 1971. godine, pokazao je da su ranija očekivanja specifičnog impulsa bila beznadežno nerealna. To je dovelo do toga da se masa svemirske letilice poveća više nego dvostruko, tj. da se procenat goriva u odnosu na ukupnu težinu letilice uveća sa 17% na 45%. Bilo je i drugih razlika: umesto jednog ubačena su dva nuklearna reaktora; posada je se 6 redukovana na 4 člana; i korišćenje proverenih sistema već testiranih na orbitnim stanicama „Saljut“ i „Mir“, umesto još neproverene opreme za TMK. Korišćenjem već isprobanih uređaja i sistema garantovao se viši stepen sigurnosti za ljudstvo, što nije bio slučaj sa prethodnim konceptima. Korišćenjem kompletno odvojenog drugog reaktora i pogonske jedinice osiguravao se siguran povratak posade čak i u slučaju kompletnog kvara jednog reaktora i pridruženih mu motorskih jedinica.

Kompletno je poboljšana i Marsova sletna jedinica, EA (rus. экспедиционный aппарат). Proučavani su konusni i kruškasti oblici, sa mogućnostima hipersoničnog kočenja od 30-50%. Nametala se cilindrična konfiguracija za horizontalno sletanje težine 60 tona sa konusnim vrhom, dugačka 13,00 m i prečnika 3,80 metara. Ova letilica je sadržala kočione motore, povratni modul i prostorije za boravak, i omogućavala je jednonedeljni boravak na Marsu i jednodnevni boravak u orbiti oko Marsa.

35. Motor je imao el. snagu od 500-600 kW, a pokretao ga je nuklearni reaktor sa jezgrom od 200 litara u kome se nalazilo 30 kg uranijumskog goriva. Motor je od 1981. bio planiran za pokretanje војног interorbitalnog svemirskog remorkera koji bi bio lansiran uz pomoć višekratnog sistema „Energija/Buran“. Radilo se o nuklearnoj letilici „Gerkules“ (rus. Межорбитальный электроядерный буксир типа „Геркулес“, 11Ф45?). Pri snazi od 50-150 kW (max. 550 kW) mogao je da radi 3-5 godina, tj. da služi za razmeštaj teških satelita od 100 tona.


Lender EA na Marsu. Vide se 4 noge stajnog trapa, hermetički tunel na stomaku za izlaz kosmonauta, aerodinamička krilca na repu, i mali marsohod na površini ... Desno je prikazan trenutak uzletanja povratnog modula sa EA, koji će da odnese posadu nazad u Marsovu orbitu i randevu sa „Marsom 1986“ ili „Marsom 1989“.


Kosmički aparat „Gerkules“. Dužina: 35,00 m; prečnik: 5,50 m; raspon: 25,00 m. Broj motora 11B97; 12; potisak motora u vakuumu: 5,39 N; spec. impuls: 3.000 sek. Vreme rada: 47.304.000 sec (547 sati). Reaktor (crno na vrhu) je bio težak 7.500 tona. Prihvaćeno je bilo da njegova gradnja bude modularna. Nazivan je i ERTA (rus. Электроракетный Транспортный Аппарат, ЭРТА). Od 1994. bilo je planova da bude lansiran uz pomoć raketa „Titan“, „Ariane V“, ili „Energia-M“.


Mars 1989. Kako je projekat predviđao, konačno lansirnje je trebalo da bude 2001.

Tokom 1989. godine, biroi NPO „Energia“ predložili su još jedan idejni projekat za putovanje na Mars. Konstrukcija svemirske letilice je u suštini ista ona iz 1986., samo što sada, umesto nuklearnog reaktora, energiju letilici daju ogromni solarni paneli, već isprobani na svemirskim stanicama „Салют 7“ i „Mир“.

Sam svemirski brod bio je samo deo velikog programa sekvencijalnog lansiranja neophodne opreme, koji bi počinjao letilicama bez posade, a završavao ekspedicijama sa ljudskom posadom. Za sastavljanje letilice u niskoj orbiti oko Zemlje (160–2.000 km) planirano je pet lansiranja velikih bustera „Energija“. Pojedinosti misije su sledeće:

* Vreme leta – 716 dana

*Posada: 4 kosmonauta

* Broj na Marsu: 2 kosmonauta

* Vreme rada na površini Marsa: 7 dana Planirano je da brod za ovu misiju ima masu od 355 tona. Čitava letilica je podeljena na sledeće module:

* MOA (rus. Марсовой Орбитальный Аппарат) – valjak težak 80 tona, dužine 23,00 m, prečnika 4,10 m, podeljen na 3 odseka: boravišni, radni, i sferni hermetički transferni otsek. Boravišni otsek je sadržao privatne odaje za svakog člana posade, prostorije za druženje i odmor. Kao i ranije, tokom solarnih oluja posada je zaštićena štitom protiv zračenja. Planirano je da za poboljšanje ukupnog životnog sistema (СЖО) bude uključena i staklena bašta. Ona je dimenzionisana prema dnevnim potrebama posade: kiseonik – 600 l/dan; količina eliminisanog ugljen-dioksida – 480 l/dan; potreba za
vodom – 2,5 l/dan; hrana – 2,0 kg/dan. Planirano je da iz brodskih rezervi dnevno bude dopunjavano samo 0,5 l vode i 1,5 kg hrane. Staklena bašta bi imala 15 m2 i masu od 500 kg po članu posade. Dakle, ukupna masa sistema za održavanje života bi bila oko 26 tona, uključujući i 5,5 tona rezervi hrane, i još 1 tonu u slučaju potrebe.

* EA (rus. Экспедиционный Аппарат) – letilica za spuštanje na Mars, mase 60 tona, prečnika 3,80 m i dužine 13,00 m. Predviđeno je da bi na površini boravi nedelju dana i još jedan dan u orbiti oko Marsa.
* Letilica za povratak na Zemlju (rus. АВНЗ) – mase 10 tona. Bila bi ista ona koja je već konstruisana za opisani MEK, Marsov ekspedicioni kompleks (rus. Марсовой экспедиционный комплекс) iz 1969. godine.

* Električni jonski motori, nosači, i solarni paneli, 40 tona. Dva ogromna panela, svaki dimenzija 200 × 200 metara, davala bi ukupno 15 MW. Upotrebom ultra-tankih (manje od 0,05 mm) / ultra-lakih (200 g po m2) fotovotskih poluprovodničkih ćelija velike specifične snage (preko 200 W po m2) smanjila bi se masa tih ogromnih površina
kolektora. Sakupljena energija bi se primarno koristila za dva jonska motora montirana normalno na blok za boravak. Ukupni potisak u normalnom režimu rada, pri specifičnom impulsu od 4.000 sekundi motora 11Б97, iznosio bi oko 441 N (45 kg).

* Ksenonski rezervoari, ukupno 165 tona.


„Energia Mars 89“. Svemirska letilica koju su dizajnirali u biroima NPO „Energia“ trebala je da bude snabdevana energijom koju bi davali paneli ukupne površine 80.000 m2 – kao 12 futbalskih igrališta! – ali teški samo 160 kg. I pored toga što je broj članova posade redukovan u odnosu na prvobitne planove „Aelita“, masa letilice je skoro udvostručena.

U želji da što pre pobegne od Zemljinih radijacionih pojaseva, bilo je predviđeno da misija započne relativno snažnim ubrzavanjem motorima u jednoj spiralnoj trajektoriji od LEO orbite do 400.000 km visine, za šta će biti potrebno 29 dana. Nakon toga, motori će biti prebačen u krstareći režim rada, manjeg potiska ali većeg specifičnog impulsa. Svemirski brod će dostići brzinu bega nakon 100 dana neprestanog ubrzavanja, posle čega će krenuti na 270 dana dugo putovanje ka konačnom odredištu. Nakon kočionog manevra koji će trajati 38 dana, letilica će ući u orbitu oko Marsa. Tu će boraviti mesec dana, a za to vreme 2 kosmonauta će sići na površinu na nedelju dana. Nakon povratka, trebaće 28 dana da se dostigne dovoljna brzina za udaljavanje od Marsa, nakon čega će trebati još 250 dana za povratak na Zemlju. Posada će ući u kapsulu za spuštanje na Zemlju i uleteti u atmosferu brzinom od 13,5 km/sek.

Ovaj revolucionarni prilaz istraživanja Marsa trebalo je da se sprovede u tri faze:

* Faza 1 – Sastavljanje umanjenog modela letilice na stanici „Mir“, uz asistenciju brodova za snabdevanje „Progres“. Taj „Marsov modul“ bi testirao solarne panele, jonske motore, i ostale bitne sisteme budućeg većeg broda sa ljudskom posadom. Sa ove inicijalne orbite, odleteo bi do Marsa i ušao u njegovu orbitu zajedno sa istraživačkim aparatpom
mase 1,30 tona. U orbiti, ona bi mogla da funkcioniše i do 2 godine, a mogla bi i da se vrati nazad u LEO orbitu oko Zemlje. Pre nego što bi napustila „Mir“, ukupna masa letilice bila bi 5.500 kg, sa solarnim baterijama snage 180 kW. Ušavši u „Mirovu“ orbitu, aparat bi mogao da bude dopunjen gorivom iz „Progresovih“ rezervoara, i nakon
zamene instrumenata i delova ponovo lansiran ka Marsu. Tokom razovora 1994. godine između tadašnjih upravnika Nase, D.S. Goldina i direktora RKK „Energia“, J.P. Semjonova, u vezi Međunarodne svemirske stanice (ISS), Semjonov je predložio upotrebu „Marsovog modula“ na ISS. Iako je Goldin pokazao interesovanje za prednosti koncepta, projekat ipak nije napredovao.

* Faza 2 – Pripremna dostava opreme za naredne ekspedicije sa posadom. Solarni tegljač36 bi u Marsovu orbitu postavio dve letilice za spuštanje. Jedna će biti kompletno opremljena za sletanje i povratak posade, dok će drugi imati nekoliko „marsohoda“ (ukupne težine oko 20 tona), koji će služiti za detaljno istraživanje Marsove površine.

* Faza 3 – Ekspedicija na Mars sa posadom.

Naravno, nakon kasnih osamdesetih svi ovakvi projekti GKB NPO „Energie“ bili su samo način da se na koristan način angažuju inženjeri korporacije i nije bilo nikakve šanse da dođe do realizacije.

36. Tj. svemirski remorker na jonski pogon pokretan solarnom energijom.


„Mars 1994“. Keldišov predlog za Marsovu ekspediciju sa ljudskom posadom. Trebalo je da lansiranje bude ove, 2010. godine. Za njegovo formiranje u Zemljinoj orbiti, bilo je planirano 9 lansiranja teške rakete „Energija“. Polovina korisnog tereta (800 t) bilo je gorivo (400 tona).

Ovo je sovjetsko/ruski dizajn ekspedicije na Mars pokretan dvomodnim nuklearnim termalnim motorima tipa РД-0410 (11B91). Posada od 5 kosmonauta završila bi put do Marsa i nazad za 460 dana.

Naporna testiranja nuklearnih motora RD-0410 tokom osamdesetih, konačno su dovela do jednog dizajna spremnog za let. Dizajn je podrazumevao rad reaktora u dva moda, stvarajući električnu energiju u latentnoj („uspavanoj“) fazi ili krstarećoj fazi leta, zahvaljujući Braytonovom termodinamičkom ciklusu rada turbina koje za hlađenje koriste ksenonhelijum. Elektrana koju je proizveo naučno-istraživački institut NPO „Luč“ stvarala je 196 kN (20 t), imala termalnu snagu od 1.200 MW, operativno vreme od 5 sati, i specifični impuls između 815 i 927 sekundi. Tokom krstarećeg
moda, turbina je davala 50-200 kW struje, zahtevajući 600 m2 radijatora. Izdvojila su se dva dizajna koja koriste klaster od tri ili četiri od ovih motora sa ukupnom masom elektrana od 50 do 70 tona. Tokom 1989. godine stručnjaci Kurčatovljevog naučnog instituta (rus. Институт Атомной Энергии им. И.В. Курчатова) obložili su prostorije za boravak posade rezervoarima goriva od tečnog vodonika koji bi ih štitili od zračenja reaktora i kosmičkih zrakova.
Radijatori su bili postavljeni na vrhu letilice. Detaljniji projekat Keldišovog naučno-istraživačkog instituta za termičke procese (НИИ—ТП) iz 1994. predvideo je radijatore ispred motora, nakon čega su sledile komunikacione antene, prostorije za boravak (okružene rezervoarima goriva), praćene sa dve velike letilice za sletanje (jedna na Mars a druga na Zemlju) pričvršćene bočno u odnosu na vrh letilice. Put do Marsa i nazad trebalo je da traje 460 dana, a ukupno vreme potiska motora letilice mase 800 tona i dužine 84 m bilo je oko 6 sati.

Kurčatovljev brod za Mars iz 1989. godine.


Nuklearna termalna raketa (NTR) za Mars, koju je 1994. dizajnirao Keldišov institut (NII-TP).


RKK „Energia“ – hibridni projekat „MARPOST“. Unutrašnja struktura Marsovog međuplanetnog orbitnog broda – MOK (prvobitni dizajn), glavnog elementa Marsovog međuplanetnog ekspedicionog kompleksa – MEK, koji je RKK „Energia“ već razrađivala 1989. godine. MEK je zvanično ime projekta „MARPOST“.


Unutrašnja struktura Marsovog međuplanetnog orbitnog broda – MOK (napredni dizajn). Planirano je bilo da prvobitno bude lansiran teškim busterom „Energija“, koji je po kapacitetu nosivosti trebalo da predstavlja pandan američkom „Saturnu V”. Međutim, radi snižavanja ogromnih troškova misije (>$15 milijardi), elementi kompozicije MEK su prepravljeni za lansiranje raketama „Proton“ ili „Angara“ (još uvek u razvoju).

Decmbra 2000. godine, dr Leonid Gorškov iz RKK „Energie“ dao je svoj predlog jedne „hibridne“ Marsove orbitne ekspedicije kao alternativu ruskom učestvovanju u projektu Međunarodne stanice (ISS)37. Ekspedicija je takođe
trebala da predstavlja pokušaj Rusa da se vrate u trku za osvajanje svemira. Svemirski brod „МАРПОСТ“ (rus. Марсoвая пилотируемая орбитальная станция) trebalo je da ima ukupnu masu od 400 tona, i bio bi sastavljan u orbiti oko Zemlje od delova koje bi tamo iz 4 lansiranja donele rakete „Energija“.

Kao i kod „Energijinog“ dizajna iz 1989. godine za letilicu za Mars, i ovu će do Marsa i nazad pokretati stotine jonskih motora na solarni pogon, koji bi kao gorivo koristili ksenon. Za razliku od prethodnih ekspedicija, modul za smeštaj
šestočlane posade biće ogromna letilica prečnika 6 m i dužine 28 m. Ovaj modul predstavlja povratak na osnovni modul TMK iz šezdesetih. Za ukupno 2 godine, koliko bi misija trajala, letilica bi trebalo do dođe do Crvene planete, provede mesec ili više dana u orbiti, pribavi uzorke tla uz pomoć automatizovanih sondi, i vratiti se na Zemlju. Pri povratku u orbitu, veliku letilicu bi kočili jonski motori a kapsule za sletanje na Zemlju nisu predviđene. Prema prvobitnim studijama, preko polovine početne mase od 400 tona činiće ksenonsko gorivo, 100 tona će biti stanica „MARPOST“, a ostalo će činiti
motori, solarni paneli i ostalo.

Procenjeno je da će troškovi iznositi oko $15 milijardi. Čak i sa relativno skromnim ulaganjima od $1 milijarde godišnje, dovešće Ruse i neke njihove eventualne međunarodne partnere na Mars pre Amerikanaca. Početkom 2001. godine osnovan je Međunarodni komitet za nauku i tehnologiju (ISTC), čiji je jedan od zadataka bio da artikuliše napore ruskih i
zapadnih naučnika i inženjera ka ekspedicijama na Mars sa ljudskom posadom. Komitet su činili osam ruskih, osam američkih, i pet evropskih delegata, i dogovorili su se da se namaknu sredstava za RKK „Energia“38, koji će
koordinisati razvoj projekta „MARPOST“. U posao su uključeni i Ruska svemirska agencija (rus. Федеральное космическое агентство России, ФКА - Роскосмос39), Аkademija nauka (rus. Росси йская акаде мия нау к, PAH) i
Institut za biološke i medicinske probleme (rus. ГНЦ РФ ИМБП). U aprilu 2005. objavljeno je da je kompletiran 30-tomski idejni projekat za „MARPOST“.

37. Na ISS Rusi imaju svoje posebno krilo (ROS), koje je konstruisalo i njime upravlja Ruska svemirska agencija „Roskosmos“. Njega čine različiti moduli. Novi koncept predviđa da neke sledeće module, umesto da zakače za ISS, sastave nezavisno u orbiti i tako stvore autonomni kompleks koji bi uputili ka Marsu, zajedno sa posadom koja se zadesi na njemu. Taj kompleks je (nezvanično) nazvan „MARPOST“.
38. Pored toga što su najveća ruska kompanija u svemirskoj industriji, zapošljavaju 14 bivših kosmonauta i 22.000-30.000 ljudi. Ako to nešto govori, NASA upošljava 17.900 ljudi.

Novi koncept projekta „MARPOST“ predviđao je da to bude međuplanetni svemirski brod za višekratnu upotrebu. Nu putu do Marsa pokretali bi ga ksenonski jonski motori, a posadu bi činila šestorica kosmonauta: zapovednik misije, inženjer leta, pilot, doktor, biolog i geolog. Nakon ulaska u Marsovu orbitu, pilot, biolog i geolog bi ušli u lender i sleteli na površinu, odakle bi se nakon 30 dana naučnih istraživanja vratili na „MARPOST“. Prilikom povratka na Zemlju, brod bi ušao u orbitu u blizinu Međunarodne stanice (ISS). Ukupno, misija bi trajala 730 dana.

Novi koncept Marsovog lendera, mase samo 35 tona, već je dizajniran, i model u razmeri 1:200 je već testiran u aero-tunelima. Lender bi nosio 3 kosmonauta, rover „marsohod“, i kapsulu za uzletanje sa površine. IMBP je već
sprovodio istraživanja vezana za boravak šestoro ljudi u ograničenom prostoru u trajanju od 700 dana. Međutim, problem sredstava i dalje ostaje kao glavni.

Trenutno, „Energia“ procenjuje da će joj trebati oko $1,5 milijardi godišnje i ukupno vreme od najmanje 12 godina. Ali kako naglašavaju, to je i dalje za red veličina kraće od najboljih američkih procena.


Prototip „MARPOSTA“ zasnovan na elementima ISS. Ovo je 18. oktobra 2000. godine objavljeno u novinama „Nezavisimaja Gazeta“, i prikazuje jednu od kompletnih verzija ruskog segmenta ISS. Komentatori su izjavili da to može da predstavlja i osnovu za neku buduću Marsovu orbitnu stanicu.

39. Možda ovo nešto govori: njihov budžet za 2009. je iznosio $2,4 milijardi, a NASA je imala $17,6 milijardi.


Kako je prošle godine najavio direktor „Роскосмоса“, Anatolij Perminov, Rusi ozbiljno planiraju kosmičku letilicu za Mars sa ljudskom posadom na osnovu „atomskog energetskog pogona megavatne klase“. Letilica bi mogla da posluži i za druga međuplanetna putovanja. Naglašeno je da su rizici u ostvarivanju projekta ogromni, ali da domaća konstruktorska baza i saradnja „Roskosmosa“ i „Rosatoma“ (Ministarstvo za atonsku energiju) predstavljaju zalog uspeha, uz odgovarajuću financijsku podršku. Prema Perminovu, očekuje se da će u konačnom računu troškova operativnih sistema biti smanjeni 3 puta u odnosu na napajanje solarnim baterijama i da će se primeniti tehnologija zaštite od visokih temperatura i jonizujućeg zračenja. Vreme realizacije projekta je 9 godina. Dizajn letilice će biti gotov do 2012., a obezbeđen je budžet od $600 miliona.

Orbitne stanice „Салют“ i „Алмаз“




O autoru:
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći.

Ne znam za druge, ali ja sam fasciniran Međunarodnom svemirskom stanicom. Sama pomisao da „gore“ žive ljudi koji svakodnevno ležu i bude se u orbiti, i da pored profesionalnih dužnosti provode život u svemiru, zadivljujuća je. Znamo da iako je projekat međunarodni, glavnu reč (svako na svoj način), vode Amerikanci i Rusi. Amerikanci su 1984. započeli svoj projekat (zajedno sa Evropljanima, Kanađanima i Japancima) i nazvali ga „Freedom“, ali u strahu da zbog nedostatka $ ne otkažu program, prihvatili su rusku sugersiju da spoje svoje pare i rusko iskustvo sa orbitnim stanicama „Mир“ i tako stvore

Međunarodnu stamicu, do sada najveći prirodni satelit ikada poslat u svemir. Ima preko 370 tona i zapreminu od 837 m3, tako da može da se vidi sa Zemlje čak i golim okom.

Sve je to lepo, ali malo se među našim čitaocima zna o tome kako je sve počelo. Oni koji znaju moja opredeljenja, već naziru da su tu sigurno upleteni Sovjeti i da će glavna reć biti o njima. Nisam ja kriv zbog toga. Uostalom, pročitaj i sam se uveri.


Ideja o svemirskim stanicama sa ljudskom posadom, koju je prvi predlagao još slavni Ciolkovski (rus. и Эду рд вич Ци лк в кий, 1857- 1935), počela je da se otelovljuje u planovima letilicâ namenjenih za dugi boravak ljudi u kosmosu, koje je Koroljev pravio još pre lansiranja prvog veštačkog satelita, a koji su kulminirali letilicama tipa „С юз“. Koroljev je čitavog života žarko želeo da realizuje svoje ideje, ali prezaduženost na drugim poljima nikada mu nije dovolila da to učini.

Ubrzo nakon toga i u Sjedinjenim Državama su započeli radovi na svemirskim stanicama i od početka su imali strogu vojnu orijenataciju. Da bi održali tempo sa Amerikancima u ovoj bitnoj oblasti, Sovjeti su od sredine šezdesetih godina
započeli sprovođenje naučno-istraživačkih radova na stvaranju orbitnih stanica sa ljudskom posadom. Pored Koroljevljevog konstruktorskog biroa ОКБ-1, koji je trebalo da učestvuje u izgradnji takvih stanica, u poslove je uključen i biro iz Reutova (moskovska oblast), OKБ-52, kojim je rukovodio cenjeni konstruktor i akademik Vladimir Čelomej1 (rus. Вл димир Ник л евич Чел мей).


Ime glavnog konstruktora orbitnih stanica, Vladimira Čelomeja (1914- 84), okruženo je često kontradiktornim legendama. Za mnoge je ostao neshvaćena i nerešiva enigma, što je tako često sa izuzetnim i bogato nadarenim ljudima. U kosmonautiku, Čelomej je uleteo inenada, poput meteora. Uz njegovo ime se vezuje celokupna kosmonautika: postavio je temelje svim savremenim kosmičkim stanicama, izgradnji raketa-nosača, satelitima, krilatim i balističkim raketama, i današnjem odbrambenom štitu Rusije. Čelomej je bio talentovan raketaš, čiji dizajn i danas pokazuje kvalitet, iako je rođen pre nekoliko decenija.

1. Pored ostalog, konstruktor rakete-nosača „УР-500“, poznate kao „Пр “ (К8К82). Njegov kolektiv, koji je nosio ime i Glavni biro mašinogradnje (rus. Центральние конструкторский бюр машиностроения, ЦКБМ), uglavnom је radio za Ministarstvo odbrane.

Моže se reći da je početak radova na projektovanju svemirske stanici u OKБ- 52 otpočeo 12. oktobra 1964. godine, kada je glavni konstruktor, Čelomej, obavestio svoje saradnike da će u sledećih par godina svi da se posvete stvaranju tzv. orbitne pilotirajuće stanice OPS (rus. орбитльная пилотируемая станция, OПС) kapaciteta 2-3 kosmonauta. Stanica će biti namenjena rešavanju problema naučnog, društvenog i vojnog značaja, a na orbitu bi je odnela raketa-nosač tipa УР-500K. Idejni projekat OPS, odnosno raketno-kosmičkog sistema pod nazivom „Алмаз“ (srp. „Dijamant“), usvojen je 1967. godine od strane komisije koju je sačinjavalo 70 najistaknutijih naučnih radnika i šefova konstruktorskih biroa i naučno-istraživačkih instituta, kao i Ministarstva odbrane. „Алм з“ је predstavljao odgovor na projekat američkog ratnog vazduhoplovstva, koji je takođe nosio enigmatski naziv, MOL (Manned Orbital Laboratory; orbitna vojna stanica sa ljudskom posadom, čiji cilj je trebalo da bude navođenje zemaljskim vojnih sredstava iz orbite. Pri kraju ovog teksta prikazan je uporedni crteš ove i sovjetskih stanica.).


MOL program je startovao istog dana 1966. kada je zvanično objavljeno da je otkazan program X-20 „Dyna-Soar“ (sovjetski odgovor na taj program je bio „Буран“). Na slici je prikazano jedino od probnih lansiranja MOL makete napravljene od rezervoara za gorivi rakete „Titan II“. Lansiranje je obavljeno 3. novembra 1966. Stanica je trebalo da ima 2 čoveka, masu 14,5 t, dužinu 21,92 m i korisnu zapreminu od 11,3 m3.

Sovjeti su zamišljali „Алм з“ kao vojni kosmički nadzorni punkt, sa konfornim uslovima za posadu i vrhunskom opremom za osmatranje, sa preciznim sistemima za njegovo navođenje, kojima bi bilo moguće pratiti ne samo pokrete vojnih snaga, već i šumske požare, zagađenje mora i reka, klimatske promene i sl. Za transport kosmonauta i njihovih zaliha na stanicu, Čelomej je stvorio posebnu transportnu letilicu, TKS, koja je takođe lansirana raketom-nosačem „УР-500K“ (К8К82). Prvobitno je predloženo da i stanica i TKS budu snabdeveni identičnim povratnim kapsulama, VA, radi spuštanja tročlane posade sa orbite, ali uskoro je ta ideja odbačena. VA je ostala jedino na transportnom brodu TKS.


Prvobitni projekat sistema „Алмаз“:
1 i 7 – podvratne kapsula (VA);
2 i 4 – kolektori
solarnih baterija;
3 – funkcionalno-teretni blok TKS (prečnik: 4,14 m a dužina 13,2 m);
5 –stanica „Алм з“;
6 – bočni radari.

Stanica „Алм з“ je bila prilagođena za neprekidni rad u svemiru ekipe od tri čoveka. Konstruktivno, hermetički otsek OPS-a je bio podeljen u dva dela, koja možemo nazvati zonom velikog i zonom malog prečnika. Zona malog prečnika se nalazila u prednjem delu, i prilikom lansiranja bila je zaštićena konusnim vrhom. Dalje se prostirala zona velikog prečnika. Pristajanje transportnih brodova vršeno je sa zadnje strane OPS-a, gde se nalazila sferna izjednačujuća komora2, povezana velikim prolaznim kapkom sa hermetičkim otsekom. Na zadnjem delu te komore, u osi, nalazio se pasivni čvor za pristajanje, sa gornjim otvorom za izlazak u kosmos i donjim otvorom u komoru iz koje je bilo moguće slati na Zemlju specijalne kapsule sa špijunskim foto-materijalom. Ove filmske kapsule su posedovale sopstvene motore na čvrsto gorivo, padobranski sistem, odbacivi termozaštitni štit i sletni kontejner sa radio-uređajem za lociranje.

Oko izjednačujuće komore bili su raspoređeni agregati pogonskih motora OPS-a, antene na otvaranje i dva velika panela solarnih baterija raspona 22,8 m. Repni deo stanice zavržavao se masivnim konusnim termoizolacionim
štitom.

U prednjem delu odeljenja pod pritiskom, u zoni malog prečnika (prečnik 2,9 m i dužine 3,8 m), nalazilo se otsek za boravak posade sa kabinama za spavanje, stolom za pripremu obroka, stolicama za odmor i prozorima za posmatranje. U policama se nalazila medicinska i naučna oprema, magnetofon i radio, knjige i pribor za pisanje, čak i usisivač marke „Р ке “, i sl.

Nakon dnevnog boravka, dolazio je radni otsek (prečnika 4,15 m i dužine 4,1 m), sa pultom za upravljanje, optičkim vizirom (teleobjektivom) pomoću kojeg je bilo moguće posmatranje konkretnih detalja na površini Zemlje, panoramskim uređajem za široko posmatranje Zemlje, periskopom za istraživanje kosmičkog prostranstva. Sa zadnje strane, hermetički otsek se završavao medicinsko-sanitarnim blokom, senzorima i sistemima špijunskih aparata, žiroskopima sistema orijentacije, itd.

Dobar deo zadnjeg dela radnog otseka OPS-a, od poda do plafona, zauzimala je tele-foto-kamera tipa „Агат-1“3. Nakon snimanja delova zemlje ili mora, razvijanje fotografija bilo je obavljeno na stanici, pregledano a najzanimljiviji kadrovi su bili prosleđivani u komandni centar televizijskom vezom. Ostatak materijala je spuštan na Zemlju uz pomoć opisanih kapsula.

2. Komora opremljena uređajima koji omogućavaju prolaz ljudi između dve letilice koje su pod pritiskom, sa najmanjim gubitkom vazduha i pritiska. Takva komora se uvek nalazi između dvoja hermetičkih vrata, koja se nikada ne otvaraju u isto vreme.
3. U sastavu aparature bio je optički teleskop žižine daljine 720 mm za detaljno pretraživanje objekata na zemlji, akvatoriju i atmosferi. On je bio spregnut sa fotoaparatom tipa „ACA- 34P“, koji je bio smešten u specijalnoj hermetičkoj komori.


Teleskop i fotoaparat sistema „Агам-1“. Teleskop žižine daljine od 7,2 m se nalazio u fermetičkoj niši u zadnjem delu radne zone stanice. Mogao je da snimi ne samo broj aviona na palubi nekog američkog nosača, već i čitavo okolno područje. Na vojnim letilicama tipa „Алмаз“ nalazilo se ukupno 14 fotoaparata.




Za povratak filmova i drugog materijala sa stanica „Алм з“ postojale su specijalne povratne kapsule (КСИ 11Ф76) koje su kosmonauti punili ručno ili automatski kad na stanici nije bilo ljudi. Da bi bila ispaljena ka Zemlji, stanica je morala da se usmeri nadole pod uglom od 8 sati u odnosu na horizont, a kapsula je izpaljivana pod uglom od 5 sati. Svaka stanica je nosila 6 ovakvih kapsula.

Na drugoj po redu slici vidi se kapsula koja se upravo vratila sa stanice „Салют 5“ (ОПС-3) 26. februara 1977. Pokriveni su uređaji koji su u to vreme predstavljali vojnu tajnu. Dole je prikazana kapsula u toku montaže u Čelomejevim proizvodnim halama. KSI je imao visinu od 1,35 m, prečnik od 0,85 m i težine 360 kg. Mogao je da primi oko 120 kg tajnog materijala (oko 2 km filma).

Na jednoj aukciji pre 20 godina u Njujorku prodata je upravo ta kapsula koji je 22. juna 1976. ispaljena sa „С лю a 5“ a na Zemlju stigla 26. februara. Cena je bila $48.875.

Obzirom da su u periodu projektovanja OПС „Алм з“ Amerikanci već uveliko radili na različitim modelima satelita za presretanje i inspekciju, na stanici su bile preduzete mere za zaštitu od takvih presretača i tegljača: OPS je bio opremljen modifikovanim avionskim mitraljeskim sistemom „Štit-1“ koji je konstruisao poznati vojni inženjer A. Nudeljman5. Njime je ciljanje bilo moguće jedino okretanjem čitave stanice. To oružje je bilo namenjeno prvenstveno odbrani „Алм з “.

4. Kasnije su na stanicama umesto mitraljeza „NP-23“ kalibra 23 mm korišćena dva projektila kosmos-kosmos sistema „Štit-2“ (rus. „Щи -2“) dometa 100 km, koje je konstruisao Nudeljmanov biro. Prilikom testiranja, mitraljez je na udaljenosti od 1 km uspeo da pogodi kontejner za vodu zapremine 200 litara.
5. Za vreme II sv. rata konstruisao je avionske topove i mitraljeze, koje su nosili najbolji sovjetski avioni. To se nastavilo i posle rata, tako da su njegova oružja imali i „MиГ 17“, „Ту-
4“, „Ту-14“ i sl., te su bila glavno oružje aviona u SSSR-u. Prvi u svetu je napravio radio-navođeni protivtenkovski kompleks („Фаланг “), a konstruisao je i rakete zemlja-vazduh sa laserskim navođenjem, koje nisu imale konkurenciju u svetu. Takođe je prvi u svetu konstruisao i automatski granatomet „Пл мя“, te je dobio više odlikovanja i postao dvostruki heroj SSSR-a.


Prikaz mogućeg korišćenja kosmičkog oružja „Štit-1“ (crtež).

Radovi na vojnom raketno-kosmičkom sistemu „Алмаз“ su bili raspoređeni na sledeći način: celokupan projekat, sama stanica, kao i povratna kapsula (VA) transportera TKS razvijani su u Čelomejevljevoj organizaciji – Glavnom birou mašinogradnje (ЦКБМ), dok je sama transportna letilica TKS (njen funkcionalno-teretni blok) bila završena u moskovskoj filijali № 1 CKBM [ЦКБМ(Ф)], kojom je rukovodio Čelomejev zamenik, Viktor Bugajski. Tamo se već proizvodila raketa „УР-500К“. Sklapanje i montaža sttanice, kosmičkog broda i rakete trebalo je da budu obavljeno u Hruničevljevim raketnim fabrikama6.

6. Danas jedno od glavnih ruskih preduzeća u raketno-kosmičkoj oblasti. Osnovani su još 1916. kao fabrika automobila. Od 1961. zavod ОКБ-23 dobija ime Mihajla Hručičeva, a kasnije КБ „Салют“. Od 1981. do 1988. rade u sastavu НПО „Энергия“, a posle toga samostalno.
Оd 1993. biroi i proizvodnja se fuzionišu u „Državni kosmički naučno-proizvodni centar Hruničeva“. Danas su glavni proizvođači svih raketa porodice „Протон “ i „Ангара “. Nalaze se u Moskvi.

Konstrukcija ОПС „Алмаз“:
1 – antena аутоматског sistema za pristajanje „Игл “;
2 – senzori za orijentaciju prem Suncu;
3 – motori za stabilizaciju;
4 – vakuumska komora„Ве ер“;
5 – instrument za merenje potrošnje vazduha;
6 – sistem za snabdevanje vodom„Колос-5Д“;
7 – antene sistema veze „Авр р “;
8 – zvezdani fotoaparat „СА-ЗЗР“ za
preciznu orijentaciju;
9 – naučni instrumenti;
10 – patrone za regeneraciju vazduha;
11 – manipulator za rad sa kapsulom za slanje filmova na Zemlju;
12 – predajnik sistema za ručno pristajanje;
13 – kapak za spajanje;
14 – traster za korekciju putanje;
15 – kapsula za slanje
špijunskog materijala;
16 – antena za slanje informacija radio-stanice „Бирюз “;
17 –
tankovi goriva;
18 – složeni fiskulturni trenažer;
19 – foto-TV sistem „Печ р “;
20 – fotoaparat „Агам -1“;
21 – topografski fotoaparat „AСА-34Р“;
22 – optički objektiv „ОД-4“;
23 – ugaoni laserski reflektor;
24 – panoramski uređaj za osmatranje „ПОУ-М“;
25 – telekamera;
26 – infracrveni senzor vertikale;
27 – elektromehanički sistem stabilizacije i rotacije.

U prvoj fazi stvaranja sistema „Алм з“ bilo je predviđeno da posada na OPS bude dovožena uz pomoć kosmičkih brodova tipa „С юз“. Za rešavanju ovog zadatka bila je neophodna saradnja ЦКБМ i Koroljevljevog Centralnog eksperimentalnog biroa7 (КГБ).

U to vreme, za CKBM je najveći problem bio razvoj pratećih sistema i specijalne opreme, kao i nedostatak iskustva u konstruisanju složenih sistema za dugotrajne orbitne letove, kakve su posedovali postojeći kosmički brodovi „В к“ i „С юз“. Iako su do kraja 1969. radovi na korpusu OPS-a i nekoliko podsistema proticali glatko, radovi na opremanju stanice su se otegli.

7. Njegov slavni biro ОКБ-1 je od 1966. godine promenio naziv u ЦКБЭМ. Danas je to РKK
„E ергия“, glavni ruski proizvođač svemirskih letilica i komponenti za svemirsku stanicu.

Tokom 1970. konačno je napravljeno osam stacionarnih i dva letna bloka OPS-a, te je započeto sa testiranjima stanice na tlu. Već tada je bila određena ekipa kosmonauta koja će poleteti, a njihovi treninzi su obavljani u Gagarinovom Centru za pripremu kosmonauta.

Međutim, na osnovu određenih pritisaka rukovodstva Ministarstva opšte mašinogradnje, izgradnja korpusa, opreme, deo instrumenata i dokumentacija prebačeni su na CKBEM, gde je, u kooperaciji sa filijalom № 1 ЦКБМ, korišćenjem jednog od modula orbitnog bloka stanice „Алмаз“ napravljena konstrukcija orbitne stanice, na koju su instalirali sistemi letilice „Сюз“. Isti tip letilica trebalo je da bude korišćen i za transport posade na i sa stanice.

Saradnja je dovela do toga da je za manje od godinu dana konačno bila izgrađena dugoročna orbitna stanica, DOS – „Proizvod 17K“. DOS se razlikovao od OPS po tome što je imao prohodni otsek dužine 3 metra i prečnika 2 metra u zoni malog prečnika, na čijem kraju se nalazio sistem za pristajanje letilica „С юз“. U repnom delu stanice nalazio se modifikovani instrumentno-agregatski otsek8, PAO. Snabdevanje električnom energijom rešeno je uz pomoć četiri nevelika solarna panela, takođe preuzeta sa „Союзa“, montirana u parovima u zonama malog prečnika i PAO. Po pitanju opreme, DOS je takođe imao malo sličnosti sa OPS „Алмаз“: ovaj drugi je posedovao daleko više uređaja.

U cilju ubrzavanja radova na stanici, inženjeri iz CKBEM su na brzinu razvili transportnu modifikaciju broda „Союз“, koja je posedovaja agregat za pristajanje najnovije konstrukcije. Uz pomoć trostepene rakete-nosača „Пр -K“, DOS-1 je lansiran 19. aprila 1971. pod nazivom „С лю 1“. Bila je to prva ne smo u SSSR-u već i u svetu svemirska orbitna stanica, a ime „Салюм “ (srp. „Pozdrav“) uzeto je za čitavi narednu seriju stanica. Za transport kosmonauta na nju, 23. aprila je lansiran kosmički brod „С юз 10“ (11A511), težak skoto 7 tona, međutim,
njegova posada (V.A. Šatalov9, A.S. Jelisejev10 i N.N. Rukavišnikov11 ) nije uspela da uđe u stanicu zbog defekta na glavnom kapku za izjednačavanje pritiska12.

Sledeća posada poletela je iz Bajkonura 6. juna 1971. godine „С юз м 11“, i tom prilikom su su G.T. Dobrovoljski, V.I. Pacajev13 i V.N. Volkov14 uspešno prešli na „С лю 1“, koji је leteo na visini od preko 200 km. Posle 24 dana i 362 kruga oko planete, misija je prekinuta zbog brojnih kvarova na stanici, uključujući i manji požar na instlacijama. U to vreme, to je predstavljao svetski rekord u radu čoveka u kosmičkim uslovima. Nažalost, prilikom povratka u atmosferu došlo je do dekompresije kapsule i tročlana poseda je tragično nastradala. To se i danas smatra jedinom fatalnom nesrećom koja se dogodila u kosmosu, jer je sigurnosni ventil popustio na visini od 168 km. Za utehu, danas tri kratera na Mesecu nose imena hrabrih sovjetskih kosmonauta.9

8. U PAO otseku su se nalazili kombinovani raketni motori, gorivo za njih i prateći sistemi. Dužina otseka je bila 2,26 m, maks. prečnik 2,72 m. U „kombinovane motore“ je spadalo 28 malih motora za orijentaciju (ДПО), po 14 na svakom solarnom kolektoru, kao i raketni motor za korekciju putanje (С Д) na tečno gorivo, potisne snage 300 kg, koji je služio za orbitno manevrisanje i silazak sa orbite. Kao glavni pogon letilice je bio korektivno-kočioni motor (КТДУ), potiska 4 KN. Faktički, bilo je 2 takva motora – osnovni i rezervni. U otseku su se nalazili i rezervoari sa 500 kg goriva, kao i loptasti rezervoari helijuma pod pritiskom (~300 atm) za „pumpanje“ goriva. Tu su spadali i akumulatori i solarne baterije površine 14 m2 i snage oko 500 W, kao i uređaji za radio-vezu i telemetriju, agregati za termoregulaciju, i sl.
9. Leteo na 3 misije: „С юз 4“, „С юз 8“, i „С юз 10“. Od 1971. da počeo da komanduje treninzima kosmonauta, a sve do 1991. radio je kao direktor Trenažnog centra. Danas ima 83. godine i čin general-majora.
10. Leteo na 3 misije: „С юз 5“, „С юз 8“, i „С юз 10“. Doktorirao je fiziku i radio kod Koroljeva kao inženjer pre nego što je izabran za kosmonauta. Dvaput proglašavan za heroja SSSR-a.
11. U to vreme to mu je bio prvi let, ali je kasnije putovao još dvaput: „С юз 16“ i „С юз 33“. Prilikom prvog i poslednjeg leta pokušao je da pristane na stanicu „С лю “, ali mu oba puta to nije uspelo zbog tehničkih problema. Takođe je radio kao dipl. inženjer kod Koroljeva. Poletevši na „С юзу 10“, postao je tada pedeseti čovek u kosmosu.
12. „С юз 10“ je automatski prišao na 180 m od stanice, ali je nakon otkaza automatskog sistema pređeno na ručno pristajanje, što je takođe prošlo traljavo zbog prostog nedostatka odgovarajućih instrumenata za merenje ugla i rastojanja. „С юз 10“ je bio zakačen za stanicu 5,5 sati, ali posada ipak nije uspela da pređe na nju zbog mehaničkog kvara na kapku njihove letilice. Kada je Šatalov konačno pokušao da se odvoji od „С лю “ otkrio je da je njegov zaglavljeni kapak blokirao mehanizam za pristajanje, sprečavajući odvajanje. Kada ni nakon više pokušaja nije uspeo, prešli su u modul za sletanje i krenuli na Zemlju. Prilikom sletanja, kapsula je počela da se puni toksičnim isparenjima, pa je Rukavišnjikov čak pao u nesvest od toga.
13. On je na stanici radio sa svemirskom opservatorijom „Орион 1“, i tako postao prvi čovek koji koristio teleskop van Zemljine atmosfere. Njegov UV teleskop je imao primarno ogledalo od 280 mm, žižinu daljinu od 1.400 mm i težinu od 170 kg.
14. U američkom SF filmu “Virus“ (1999), nepoznata ineligencija je zaposela kompjuterski sistem na istraživačkom brodu koji je nosio ime „Akademik Vladislav Volkov“. I jedan sovjetski komunikacioni satelit je trebalo da nosi Volkovljevo ime, ali je bio prodat odmah posle pada SSSR-a.


Prva orbitalna naučna stanica „Салют“ (konstruktorska šema):
1 – antene radiotehničkog
sistema za spajanje;
2 – paneli solarnih baterija;
3 – antene radio-telemetrijskog
sistema;
4 – prozori;
5 – ultraljubičasti teleskop „Орион “;
6 – uređaj za regeneraciju vazduha;
7 – TV kamera;
8 – fotoaparat;
9 – oprema za biološka ispitivanja;
10 – frižider za uzorke
istraživanja;
11 – krevet;
12 – rezervoari sistema za vodu;
13 – sakupljači otpada;
14 – motori sistema za orijentaciju;
15 – tankovi goriva;
16 – sanitarno-higijenski čvor;
17 – senzori za registrovanje udara mikrometeorita;
18 – pokretna traka za kondiciju;
19 – radni sto;
20 – glavna instrumentna tabla stanice;
21 – tankovi azota sistema za pritisak;
22 – periskop kosmonauta;
23 – pogonski sistem broda „Союз“.

Sа prestankom rada prve stanice „С лю “15, pripremljena je druga, DOS-2, čiji je pokušaj lansiranja 29. juna 1972. zavržen havarijom drugog stepena noseće rakete „УР-500 “.
Za to vreme, u biroima CKBM i u Hruničevljevim fabrikama napredovali su radovi na OPS „Алм з“. Kompletiranje stanice i kompleksno ispitivanje svih sistema i podsistema završeno je do 1973. godine.
Nakon mukotrpnih tromesečnih priprema za start, 3. aprila 1973. lansirana je u orbitu prva stanica „Алм з“16, ponevši zvanično ime „Салют-2“. Tokom autonomnog leta, u kojem su provereni svi sistemi stanice, trinaestog dana je
došlo do dekompresije korpusa stanice i postepenog otkaza jednog po jednog sistema. Nakon pomnih analiza telemetrijskih podataka zaključeno je da su najverovatniji uzrok gubitka pritiska na stanici bili šrapneli nastali eksplozijom
goriva gornjeg stepena rakete „Протон “ koji je stanicu izveo na orbitu. Stanica
„Салюм 2“ je postepeno silazila sa orbite i nakon 54 dana provedenih u kosmosu i 866 pune orbite, 28. maja 1973. kontrolisano ušla u orbitu i izgorela iznad okeana.
Za to vreme u Hruničevljevim fabrikama se gradila DOS-3, stanica nove generacije, koja se donekle razlikovala od stanica DOS-1 i DOS-2. Konkretno, bilo je predviđeno da se na stanici upotrebe tri velika pokretna solarna kolektora, pozajmljena sa transportne letilice TKS, čime bi se više nego udvostručila snaga elektro-sistema i izbegla neophodnost neprestanog
orijentisanja stanice ka Suncu. Stanica je takođe imala i određena poboljšanja u instrumentima i pratećim agregatima. Nakon uspešnog lansiranja 11. maja 1973. godine17 sa kosmodroma Bajkonur, stanica je uspešno ušla u orbitu i uključila sisteme za orijentaciju, ali je ubrzo, zbog kvara na jonskim senzorima koji se desio dok je letilica bila van dometa zemaljske kontrole, svo gorivo motora za orijentaciju potrošeno a stanica postala neupravljivo nebesko telo.

Obzirom da je letilica već bila u orbiti i da su je registrovali zapadni radari, Sovjeti nisu mogli da negiraju njeno prisustvo, te su joj dali oficijelni naziv „Космос 557“ i pustili je da pasivno leti još jedno vreme. Ubrzo je počela da ulazi u gušće slojeve atmosfere i nedelju dana kasnije izgorela. Tek mnogo kasnije Sovjeti su priznali da se radilo o bespilotnoj orbitnoj stanici „Салюм “, odn. DOS-3.
Bio je to veliki udarac programu, a jedna od posledica havarije bilo je i hitno smenjivanje rukovodioca leta stanice, Jakova Treguba.

15 „Салют 1“ је uleteo u atmosferu 11. oktobra 1971. godine, nakon 6 meseci provedenih u orbiti. Masa stanice je bila 18.425 kg, dužina oko 20 m, širina oko 4 m, a zapremina prostora pod pritiskom 99 m3.
16. Treba da podvučem da je program „Алм з“ podrazumevao seriju tajnih prototipova vojnih svemirskih stanica (ili „orbitnih pilotirajućih stanica“, OPS), ali је nakon 1971. biо maskiran civilnim programom „Салют“ DOS-17K („dugoročna orbitna stanica“, DOS). Ukupno su lansirane 3 stanice tipa „Алм з“: „С лю 2“ (1973), „С лю 3“ (1964) i „С лю 5“ (1976). Deset godina nakon otkaza programa, pokrenut je nov program „Алмаз- T“, koji je nosio teške špijunske radare. Lansirane su 3 stanice, od čega su samo 2 bile uspešne [„ м -1870“ (1987)i „Алмаз-1“ (1992)]. O tome će biti još reči malo kasnije u tekstu.
Danas privatna kompanija „Excalibur Almaz“ poseduje 4 prepravljene teretne TKS kapsule koje će biti iskorišćene za svemirski turizam.
17. to je bilo samo tri dana pre lansiranja prve američke svemirske stanice „Skylab“. Ova 100- tonska stanica bila je u orbiti do 1979. i za to vreme (1973. i 1974.) posetile su je tri posade, provevši ukupno 171 dan na njoj.

Rad na orbitnoj pilotirajućoj stanici (OPS) „Алм з“ se nastavio. Nakon detaljne analize rada sistema tokom leta „С лю 2“ (ОПС-1), 25. juna 1974. na orbitu је pod nazivom „Салют 3“ (ОПС-2) izveden „Алмаз 2“, u čiju konstrukciju su ugrađene brojne mere za poboljšanje pouzdanosti. Autonomni let stanice protekao je uspešno, pa su 3. juna 1974. kosmonauti Pavel Р. Popovič i Juri P. Artjuhin na brodu „С юз 14“ uspešno pristali i prešli na stanicu. Stanica je najzad započela da radi u režimu sa ljudskom posadom.


General.major avijacije Pavel Romanovič Popovič (1930-2009) bio je prvi Ukrajinac u svemiru. Bio je i 4. kosmonaut u kosmosu, 6. osoba u orbiti, i 8. ukupno u svemiru. Bio je dvaput u orbiti, i tamo ukupno proveo 18 dana 16 časova i 27 minuta.


Stanica „Салют 3“ (ОПС-2 „Алмаз 2“):
1 – transportni kosmički brod „С юз 14“;
2 – zona velikog prečnika orbitnog bloka OPS;
3 – solarni paneli;
4 – periskop;
5 – zona malog prečnika stanice „Алмаз“;
6 – izjednačujuća komora sa sistemom za pristajanje.


„Салют 3“ („Алмаз 2“) prilikom montaže.
Stanica je imala težinu od oko 18.500 kg i dužinu 14,55 m. Na početku je letela na visini od 219 do 270 km, a kasnije na 268 do 272 km. Stanica je imala 2 solarna panela i poseban modul za povraćaj materijala i eksperimenata na Zemlju (23. septembra 1974. takav modul je uspešno iznačen iznad SSSR-a). Bila je to prva stanica kojom se upravljalo samo na osnovu orijentira na površini planete. Da bi to postigli, trasteri su uključivani ukupno preko 500.000 puta.
„Салют -3“ je posedovao topografsku kameru, zvezdanu kameru, infracrvemu kameru
„Волга “ rezolucije do 100 m, fotografsku kameru „Агат 1“ sa zumom fokusne daljine 6.375 mm i rezolucijom do 3 m, itd. Stanica je u orbiti provela 213 dana i za to vreme je preletela 140 miliona km.

Posle uspešnog okončanja misije, ekipa „Берку “, „Zlatnog orla“, kako je glasio šifrovani poziv za posadu „С юзa 14“ vratila se 19. jula 1974. na Zemlju. Kapsula sa kosmonautima spustila se padobranom 140 km istočno od kazahstanskog grada Džezkazgana. Bio je to prvi kompletni uspeh Sovjeta u radu kosmičkih stanica, iako niko tada nije pominjao da je najveći deo vremena protekao zapravo u tanovitim vojnim aktivnostima.

Već 26. avgusta 1974. ka stanici OPS-2 poletela je sledeća posada u „С юзу 15“, ali zbog problema sa sistemom za automatsku navigaciju „Игл “, Genadij Sarafanov i Lev Djomin nisu uspeli da se spoje sa stanicom. Pošto nisu imali
dovoljno goriva da ponovno pokušaju spajanje ali ovog puta manuelnim komandama, misija je obustavljena. Kasnijim analizama zapadnih stručnjaka, procenjeno je da se Sovjeti planirali da na „С лю у 3“ provedu između 19 i 29
dana. Dva dana nakon lansiranja povratna kapsula se uspešno prizemljila u okolini grada Celinograda. Nakon ovoga, više nikad nije pokušano da se neki brod tipa „С юз“ pošalje na vojnu orbitnu stanicu OPS-2.

U potpunosti ispunivši zahteve o autonomnosti leta i osnovne i dopunske programe, „Салют 3“ (ОПС-2) je komandama sa Zemlje postepeno spušten sa orbite, i 24. januara 1974. pošten da izgori i padne u bespuća Tihog okeana.

Lansiranje sledeće civilne dugoročne orbitne stanice DOS-4, nazvane „Салют 4“, izvedeno je 26. oktobra 1974. godine. Međutim, treba napomenuti da iako su tadašnji sovjetski zavodi bili u stanju da paralelno proizvedu dva tipa stanica – ОПС (vojni „Алмаз“) i ДОС (civilni „Салют “), ipak nije bilo moguće da komandni centri jednovremeno upravljaju dvema
stanicama sa ljudskim posadama u kosmosu. Upravljanje i samo jednom stanicom zahtevalo je danonoćno naporno bdenje svih zemaljskih stanica, posebno u periodima kada su u njima bili kosmonauti. Zato su se lansiranja odvijala po određenom redosledu.

Na stanicu „Салют 4“ stigle su dve ekspedicije sa kosmonautima: „Союз 17“ (start 11. januara 1975, posada A.A. Gubarev i G.M. Grečko, sleteo 9. februara 1975.18) i „С юз 18“ (start 24. maja 1975, posada P.I. Klimuk i V.I. Sevastjanov, sleteo 26. jula 1975.19). Treba dodati da je 5. aprila iste godine ka stanici poletela još jedna ekipa, ovog puta u sastavu V.G. Lazarev i O.G. Makarov, ali na visini od 145 km zbog ozbiljnog kvara prilikom odvajanja drugog i trećeg stepena bustera, „Союз 18a“ nije ni ušao u orbitu. Iskusivši neverovatno ubrzanje od 21,3 g (209 m/s2), kosmonauti su se, padajući po balističkoj putanji, ipak srećno prizemljili posle samo 21 minut leta.

18. Sa 29 dana i 13 sati, bio je to u to vreme sovjetski rekord u dužini boravka u svemiru. Prethodni, sa 23 dana, držala je stradala posada „С юз 11“ koja je 1971. bila na prvoj svemirskoj stanici „С лю 1“.
19. Ovog puta je postignut nov sovjetski rekord: 63 dana i 993 kruga oko Zemlje. Tada su najduže u kosmosu bili astronauti sa „Skylaba 4“: 84 dana. Ova misija se preklopila sa već planiranim test-projektom „Apollo-Soyuz“ (ASTP), tako da je „С юз 18“ pratio kontrolni centar na Krimu, a „С юз 19“ centar u Kalinjingradu. Bio je to prvi put da su Sovjeti pratili dve nezavisne kosmičke misije odjednom. Tada je izjednačen i rekord od 7 ljudi u svemiru, koji su Sovjeti postigli 1969. („С юз 6“, „С юз 7“ i „С юз 8“). Od trenutka kаda su Amerikanci sleteli 24. jula 1975, Sovjeti su postali jedini koji su mogli da pošalju ljude u svemir. Tako je bilo sve do leta prvog šatla STS 1, 12. aprila 1981.