ТМК – тяжелый межпланетный корабль К. Феоктистова.


ТМК – тяжелый межпланетный корабль В продолжении рассказа о советских проектах экспедиций на Марс – история тяжелого межпланетного корабля ТМК, работа над которым началась в самом начале “лунной гонки”.

Инициатором проекта был лётчик-космонавт Константин Феоктистов, его руководителем назначили Тихонравова.

Для тех кто не знает или не помнит первых советских космонавтов приведём краткую историческую справку. Вместе с В.

Комаровым и Б. Егоровым К.Феоктистов входил в состав первого группового экипажа, который 12-13 октября 1964 года совершил полёт на первом аппарате новой серии “Восход” продолжительностью 1 сутки 17 минут 3 секунды.

Впервые в практике космических полётов космонавты находились в космическом корабле без скафандров.

Кроме того, Феоктистов был первым “гражданским” космонавтом и единственным в истории советской космонавтики беспартийным, совершившим космический полёт.

В дальнейшем он посвятил себя конструкторской деятельности и участвовал в разработке кораблей типа “Союз” и “Прогресс”, а также их модификаций. Марсианский проект был для Феоктистова не столько “пробой пера”, сколько попыткой отработать схемы и агрегаты будущих космических кораблей, способных отправиться к другим планетам.

Согласно первому варианту ТМК должен был состоять из пяти модулей, сборка которых осуществлялась на орбите Земли.

В состав корабля входили:

– кабина космического корабля
– аппарат для полёта в марсианской атмосфере
– два посадочных модуля (один резервный)
– двигательный отсек.

Больше всего проблем доставила силовая установка, которая при технологиях того времени нуждалась в больших запасах топлива, “съедавших” значительную часть стартовой массы. Тогда был предложен вариант с электрореактивным двигателем, обладавшем значительно меньшей массой и более высокой экономичностью. Использование ЭРД позволяло значительно снизить стартовую массу ТМК, которая теперь оценивалась в 75 тонн. Это позволяло осуществить выведения корабля на орбиту за один запуск на ракетоносителе Н-1. При этом масса корабля на траектории полета к Марсу составляла 30 т! Впрочем, недостатков у этого варианта оказалось больше.

Для эффективного функционирования ЭРД требовалось наличие на борту ТМК мощного источника электроэнергии, что потребовало бы установки огромных солнечных панелей общеё площадью 36.000 м.кв. Разумеется, столь титаническая конструкция была неприемлема, но даже при условии теоретической её постройки тяга ЭРД составила бы всего 7,5 кг, а на разгон космического корабля потребовалось бы несколько месяцев.

Вместо этого был разработан проект с использованием компактного ядерного реактора мощностью 7Мвт с безмашинным способом преобразования тепловой энергии (с помощью термоионных устройств или полупроводниковых термопар), который должен был обеспечивать энергией ЭРД с удельным импульсом 100 000 м\с. Этот вариант ТМК, помимо силовой установки, включал удлиненный конический бак с рабочим телом для ДУ и огромный радиатор-испаритель в форме длинного цилиндра.

Защита экипажа от радиации обеспечивалась экраном, расположенным непосредственно за реактором, а для защиты жилых помещений от инфракрасного излучения радиатора использовался тепловой экран. За ним помещалось радиационное убежище с биозащитой.

Другие блоки корабля включали рабочий и жилой отсеки со спускаемым аппаратом. Относительно большие запасы по массе позволяли разместить на ТМК требуемое количество приборов и систем. Полная продолжительность экспедиции составляла три года, из которых общее время работы ЭРД – около года.

Данный вариант корабля получил обозначение ТМК-Э. Габариты этой конструкции впечатляли:

длина – 175 метров
максимальный диаметр – 6 метров
полная масса – 150 тонн.

Вполне естественно, что поднять с Земли столь огромный корабль не имелось возможности, поэтому сборка ТМК-Э должна была проводится на орбите. Экипаж корабля состоял из 6 человек, трое из которых высаживались на Марс.

Для осуществления исследовательской миссии был разработан целый марсианский комплекс, состоявший из 5 отдельных аппаратов сегментно-конической формы:

– кабина экипажа
– манипулятор и буровая установка
– платформа с конвертопланом для разведывательным полётов
– две платформы с возвращаемыми на орбиту модулями
– платформа с ядерной установкой.

После посадки сегменты формировались в “марсианский поезд” на колесах большого диаметра. Запаса энергии теоретически хватало на год автономной работы. Этого хватило бы, чтобы экспедиция прошла расстояние от южного полюса до северного, попутно взяв пробы грунта и атмосферы. Всё это время над Марсом должен был находится орбитальный комплекс ТМК-Э, на который передавались бы полученные образцы. Через него также осуществлялась связь с ЦУПом.

В связи с большой продолжительностью экспедиции, составившей примерно 18 месяцев, конструкторский коллектив Феоктистова позаботился о системах жизнеобеспечения. При установленной стартовой массе запасов еды и кислорода не хватило бы на такой длительный срок, поэтому пришлось прорабатывать систему с замкнутым циклом.

Для этого была использована экологическая система Земли в упрощенном виде, где для генерации кислорода из выдыхаемого космонавтами углекислого газа было решено использовать контейнеры с водорослями хлорелла. Для пополнения пищевого рациона предполагалось использовать гидропонные оранжереи, на которых планировалось выращивать овощи – это позволило бы сократить массу продуктов взятых с Земли примерно на 20-50%. Свет к оранжереям должен был поступать через крупногабаритные наружные солнечные концентраторы.

Для проверки заложенных идей специалистами ОКБ-1, в сотрудничестве с Институтом медико-биологических проблем, были проведены многочисленные эксперименты со скафандрами, системами спасения экипажа и его жизнеобеспечения. Также был построен аналог жилого отсека ТМК-Э, в котором три испытателя проведи год.

Однако, реализовать столь масштабный и амбициозный проект Феоктистову и Тихонравову не удалось. С 1965 года более приоритетной стала высадка на Луну с использование ракет Н1-Л3, поэтому разработка ТМК-Э продвигалась очень медленно, а через несколько лет и вовсе была остановлена.

разработка ТМК-Э

По материалам книги А.Первушина “Битва за звезды. Космической противостояние”.