W 1960 roku, pracujący dla Boeinga Philip Bono przedstawił projekt statku przeznaczonego do załogowej wyprawy na Marsa, który mógłby zostać wysłany na orbitę dzięki jednemu lotowi wynoszącemu. Była to klasyczna zamiana mniejszej masy na większe ryzyko. Niemniej jednak, plan był realistyczny – wskazywał, że wyprawa na Marsa wcale nie musi być poprzedzona składaniem sprzętu na orbicie i może się odbywać bez wielokrotnych lotów orbitalnych.

Źródło: http://www.astronautix.com/craft/bonhicle.htm

Tłumaczenie: Joanna Jodłowska

Klasa: lot załogowy. Cel: Mars. Państwo: USA. Projektant: Boeing.


Bono Mars - prawa autorskie: Mark Wade

Plan misji był następujący:

  • Pojazd wynoszący miał się składać z siedmiu identycznych rakiet napędzanych ciekłym tlenem lub wodorem i wyposażonych w dysze z zatyczkami (tzw. „plug nozzle”). Każda z takich rakiet miała średnicę 8,3 metra i ciąg 6700 kN. W chwili startu, czyli 3 maja 1971 roku, statek miałby 76 metrów wysokości i średnicę 25 metrów oraz masę 3800 ton. Dzięki połączeniom hydraulicznym, podczas startu wszystkie siedem rakiet miało wykorzystywać paliwo z czterech zewnętrznych zbiorników. Cztery z rakiet zostałyby odczepione po wykorzystaniu paliwa w tych zbiornikach, czyli na wysokości 60 kilometrów. Pozostałe trzy silniki miały działać nadal, wykorzystując paliwo z dwóch „wewnętrznych” zbiorników i wynieść statek na wysokość 107 kilometrów. Na tej właśnie wysokości, jako ostatni, miał zostać uruchomiony silnik główny, który ustawiłby statek na kursie na Marsa.
  • Mieszczący osiem osób statek, składać się miał z lądownika o skrzydłach w układzie delta (długość 28 metrów, rozpiętość skrzydeł 29 metrów), modułu mieszczącym kwatery dla załogi oraz modułu rakietowego, służącego do wyniesienia statku na orbitę. Po oddzieleniu się ostatniej części statku, na jej miejsce wysunąć się miała 16 metrowa antena. Statek byłby zasilany przez reaktor jądrowy, znajdujący się w dziobie lądownika.
  • Bono założył, że statek dotarłby na Marsa 17 stycznia 1972 roku. Podczas przybliżania się do czerwonej planety miał wystrzelić w próżnię 9,4 tony śmieci i ścieków. Następnie lądownik miał się oddzielić od części służącej za kwatery załogi i podjąć lot w kierunku atmosfery Marsa, natomiast część z kwaterami dla załogi – wejść w atmosferę czerwonej planety na autopilocie.
  • Bono założył, że ciśnienie na Marsie wynosić będzie 80 millibarów (czyli cztery razy więcej niż w rzeczywistości, co odkryto podczas późniejszej misji Mariner 4). Po wejściu w atmosferę, lądownik miał stopniowo zwalniać dzięki specjalnym hamulcom (tzw. „drag brke”) i ostatecznie wykonać pionowe lądowanie na silniku, rozpoczynając ten manewr na wysokości 600 metrów.
  • Po lądowaniu, tak jak w planie von Brauna, załoga miała stworzyć sobie bazę wypadową. W tym miejscu w planie pojawiał się łazik o masie 2000 kilogramów - miał wyciągnąć reaktor jądrowy z dzioba lądownika i przetransportować go o kilometr dalej. Załoga miała mieszkać w nadmuchiwanej kopule o średnicy 6 metrów - 8 ludzi miało 479 dni na zbadanie powierzchni planety.
  • By przygotować się do odlotu, należało przetransportować reaktor z powrotem do lądownika i ustawić silniki, na których wcześniej lądowano, tak by skierowane były ku rufie. Lądownik miał być ustawiony ku górze, w nachyleniu 15 stopni od pionu. Przednia jego część miała oderwać się od rufy i płóz, startując dzięki silnikowi rakietowemu.
  • Następnie lądownik miał się połączyć z modułem załogowym, który czekał na orbicie Marsa przez 16 miesięcy, po czym rakiety modułu załogowego miały zostać odpalone na podróż powrotną. Przewidywana data odlotu z czerwonej planety – 21 maja 1973.
  • Statek miał dotrzeć do Ziemi 24 stycznia 1974 roku. Załoga miała wejść na pokład lądownika, pozostawiając za sobą zarówno reaktor jak i moduł mieszkalny (mogły albo zacząć krążyć po heliocentrycznej orbicie, albo spłonąć w atmosferze Ziemi). Natomiast lądownik miał bezpośrednio wejść w atmosferę i lądować przy użyciu płóz na pustynnym lądowisku w USA.

Załogowy Pojazd Marsjański Bono - streszczenie:

  • Pierwszy poważny plan wyprawy nie wymagającej wielokrotnych lotów orbitalnych
  • Napęd: ciekły tlen lub ciekły wodór
  • Hamowanie na Marsie: aerodynamiczne
  • Typ misji: koniunkcja
  • Pojedynczo czy wszyscy naraz: wszyscy naraz
  • Wykorzystywanie marsjańskich surowców: nie
  • Planowany rok startu: 1971
  • Załoga: 8
  • Ładunek na powierzchni Marsa, w tonach: 480
  • Lot do celu, w dniach: 259
  • Pobyt na Marsie, w dniach: 490
  • Powrót, w dniach: 248
  • Całkowite trwanie misji, w dniach: 997
  • Całkowity ładunek potrzebny na niskiej orbicie ziemskiej, w tonach: 800
  • Całkowite potrzebne paliwo, w tonach: 500
  • Wypełnienie paliwem: 0,62
  • Masa w przeliczeniu na członka załogi, w tonach: 100
  • Udźwig pojazdu wynoszącego na orbitę, w tonach: 800
  • Liczba lotów wymaganych do wyniesienia całego ładunku na orbitę: 1
  • Wynoszenie za pomocą: ciężki pojazd wynoszący Bono.

Bibliografia:

  • Boeing Aerospace and Electronics. Space Transfer Concepts and Analyses for Exploration Missions, kontrakt z NASA nr. NAS8-37857.