«Мысли вслух» о программе Роскосмоса по полётам на Луну

Совсем недавно Роскосмос опубликовал данное видео, на котором показывается схема полёта на Луну.

Для осуществления подобных полётов будут разработаны:

— РН Ангара А5
— КА «Федерация»
— Лунный корабль
— КВТК (Кислород-водородный разгонный блок тяжёлого класса)

Примерная схема полёта такова:

1. Вывод «Федерации» массой 16.5 тонн на низкую орбиту Земли.
2. Стыковка «Федерации» с КВТК, перелёт на орбиту Луны.
3. Запуск лунного корабля на орбиту Земли.
4. Стыковка лунного корабля с КВТК, перелёт на орбиту Луны.
5. Стыковка «Федерации» с лунным кораблём.
6. Посадка на Луну, исследования.
7. Взлёт с Луны.
8. Отстыковка лунного корабля, полёт «Федерации» к Земле, вход в атмосферу на второй космической скорости.

Для первых четырёх пунктов будет использоваться РН Ангара в конфигурациях с различной грузоподъёмностью.

Я попытаюсь предложить альтернативный вариант полёта, при котором можно было бы сделать это намного проще и сэкономить множество средств, не разрабатывать «Федерацию» и Ангару.

1) Ещё во времена Лунной гонки в СССР был разработан КА Союз 7К-ЛОК:

Он весил 9.95 тонн и предназначался для полётов к луне двух человек с высадкой одного из них на Луну. По сути он является модифицированным «Союзом» с увеличенной теплозащитой спускаемого аппарата и большей автономностью полёта. Я предлагаю модифицировать 7К-ЛОК для полётов 3 человек к Луне. Это увеличит массу примерно до 11 тонн. Выводить его на орбиту будет РН Зенит-2.

2) Лунный корабль придётся разрабатывать с нуля в любом случае. Американский лунный модуль весил 15 тонн, на нём высаживались на Луну 2 астронавта за один полёт.

Но его можно сильно облегчить. Там стояли 6 аккумуляторов: 2 во взлётной ступени массой по 56.7 кг каждый и 4 в посадочной массой по 61.2 кг каждый. Ёмкость аккумуляторов во взлётной ступени была 16600 ватт-часов, в посадочной 46500 ватт-часов. Итого 63100 ватт-часов. Во время миссии Аполлон-14 астронавты пробыли на луне 33 часа. Следовательно мощность, потребляемая лунным модулем приблизительно равна 1.9 кВт/ч. Из-за несовершенства космической техники в те времена был такой огромный расход. Все эти аккумуляторы можно заменить парой топливных элементов. Для подъёма этих 2-х аккумуляторов на орбиту Луны (dV=2300 м/с) было необходимо примерно 120 кг топлива. Итого получаем лишние 230 кг во взлётной ступени. Для посадки всего этого добра на Луну (230+245 кг) было необходимо около 500 кг топлива. Итого получаем лишние 1000 кг из-за одних аккумуляторов. Их можно заменить парой топливных элементов.

Также можно использовать композиты, это сэкономит ещё лишние 500-1000 кг. Итого масса лунного корабля с экипажем из 2-х человек составит около 13.5 тонн.

3) Модернизация разгонных блоков «ДМ» и «ДМ-03» для возможности стыковки их друг с другом.

Итак, сейчас я опишу возможную хронологию полёта к луне со всеми техническими обоснованиями:

1. Запуск лунного корабля массой 13.5 тонн на НОО высотой 200 км с помощью РН Зенит-2.
2. Запуск разгонного блока «ДМ» (Масса топлива 15 тонн, масса пустого 3.4 тонн. Итого 18.4 тонн) с помощью РН Протон-М, стыковка с лунным кораблём.
3. Запуск пяти разгонных блоков «ДМ-03» (Масса топлива 18.7 тонн, масса пустого 2.3 тонны. Итого 20 тонн. УИ=361 сек.) с помощью РН Протон-М, параллельная стыковка сзади разгонного блока «ДМ».
4. Запуск обновлённого Союза 7К-ЛОК с помощью РН Зенит-2, стыковка с собранным комплексом.
5. Запуск двигателей пяти разгонных блоков «ДМ-03». dV = 3150 м/с, этого достаточно для полёта к луне.
6. Запуск двигателя блока «ДМ». dV=1520. Торможение, выход на орбиту Луны 100х100 км.
7. Отстыковка лунного корабля. 2 человека проводят исследования на луне, а один ждёт и в Союзе.
8. Взлёт лунного модуля, стыковка на орбите Луны, переход всех космонавтов в «Союз», отсыковка лунного корабля, отход на безопасное расстояние, включение двигателей лунного корабля, падение ЛК на Луну.
9. Запуск двигателя Союза, полёт к Земле, вход в атмосферу на 2-ой космической скорости, приземление.

Плюсы предложенной мною схемы полёта по сравнению со схемой Роскосмоса:

1) Стыковка на Лунной орбите намного сложнее, чем на Земной. Поэтому стыковка будет проходить на орбите Земли.
2) Нет необходимости в разработке новой РН и «Федерации», что сэкономит средства, и позволит произвести больше полётов на Луну.

Автор: Saturn_V

Источник