Предполагается, что по каждому из трех сценариев через 20-30 лет возможно получение электроэнергии мощностью 10 млн. кВт, что с избытком покрывает сегодняшнюю потребность в электроэнергии такого города, как Москва.
Важное достоинство всех трех рассмотренных сценариев использования внеземных материалов - грузопотоки между космосом и Землей направлены в сторону Земли.
Кроме того, есть еще два довода в пользу изучения предложенных перспективных проектов энергоснабжения из космоса:
- возможность получения экологически чистой энергии, так как население все более решительно противодействует попыткам сооружения на Земле любых энергетических установок, которые, как признано, даже при самых совершенных технологиях наносят ощутимый ущерб окружающей среде;
- использование мощного задела технической базы ракетной промышленности в мирных целях.
Отечественные намётки
С основными концепциями программы исследования Марса в 1988 г. выступил Главкосмос в брошюре "СССР в космосе. 2005 г."
Программа исследования Марса предусматривала несколько этапов.
Этап 1 (1991-1996 гг.):
- отработка техники посадки на поверхность Марса;
- отработка методов и средств отбора образцов грунта;
- получение детальных изображений поверхности, глобальных данных по химическому составу грунта, по распределению температуры и влаги, мощности осадочных образований и глубины залегания коренных пород и криолитосферы;
- магнитная и гравитационная съемка, то есть получение всех необходимых данных для научно обоснованного выбора места посадки будущей экспедиции и ее безопасности.
Схема миссии: запуск искусственного спутника Марса с большим набором научной аппаратуры, состоящим из оптического, спектрометрического, масс-спектрального, локационного и плазменного комплексов приборов.
В выбранном месте произойдет отделение спускаемого аппарата с малым марсоходом от спутника. В процессе спуска - отделение аэростатного зонда с одновременным отбросом пенетраторов.
Зонд осуществляет полет в атмосфере Марса на высоту 2-6 км в течение 6-10 дней (ночью садится на поверхность) по трассе протяженностью в несколько тысяч километров.
Марсоход оборудован грунтозаборным устройством и комплексом приборов для анализа грунта, телевизионными камерами, позволяющими осмотреть панораму поверхности, проверить правильность выбора площадок для взятия наиболее информативных образцов марсианских пород.
Этап 2 (1996-2005 гг.):
- доставка образцов марсианских пород на Землю для их детального геохимического и биологического исследования.
Схема миссии: одновременный запуск к Марсу орбитального и спускаемого аппаратов. На последнем находится большой марсоход, который после предварительного анализа образцов грунта складирует отобранные пробы в контейнер. Контейнер автоматически перегружается во взлетный модуль, который доставляется на орбиту Марса, где происходит его стыковка с орбитальным космическим аппаратом. Затем контейнер перегружается в возвратную ракету, которая и направляется к Земле.
Марсоход со временем активного существования до 5 лет должен иметь на борту телевизионный комплекс и обладать возможностью использования различных методов отбора проб: бурение на глубину нескольких метров, выборка из больших каменных глыб, возвратный вибропенетратор.
Этап 3 (2005-2015 гг.):
В настоящее время наиболее устоявшийся сценарий пилотируемой экспедиции на Марс предусматривает полет по орбитально-десантной схеме, с прямым аэродинамическим входом корабля возвращения с экипажем в атмосферу Земли. Состав экспедиционного комплекса в этом случае включает:
- марсианский орбитальный корабль для обеспечения жизнедеятельности экипажа из 4-6 человек в течение полутора-двух лет;
- посадочный корабль для доставки на поверхность Марса экипажа из двух-трех человек и оборудования, обеспечивающего его работу и жизнедеятельность в течение одного месяца;
- корабль возвращения на Землю, позволяющий вход в атмосферу с пролетной траектории со второй (или несколько большей) скоростью;
- энергетические и двигательные установки, обеспечивающие все межпланетные и орбитальные динамические операции.
Тип двигательно-энергетической установки межпланетного марсианского комплекса и ее технические характеристики определяют стоимость всего проекта и потребную суммарную массу комплекса.
Прорабатывались различные варианты. Использование жидкостных ракетных двигателей, хотя они и наиболее отработаны в ракетно-космической практике СССР и США, приведет к значительной суммарной массе комплекса на орбите Земли (до 2000 т) и поставит серьезные научно-технические проблемы по выведению и сборке разгонных ракетных блоков и длительному хранению криогенных компонентов топлива на орбите старта.