Pierwszy projekt załogowej wyprawy na Marsa sporządzony przez NASA. Zakładał, że napędzany rakietami termojądrowymi statek, poleci na Marsa, gdy ten będzie się znajdował w opozycji. Astronauci mieli spędzić na powierzchni planety 40 dni, a głównym problemem, z którym należało się zmierzyć podczas tworzenia planu, była ochrona przed promieniowaniem.

Źródło: http://www.astronautix.com/craft/mars1960.htm

Tłumaczenie: Joanna Jodłowska

Klasa: lot załogowy. Typ: wyprawa na Marsa. Państwo: USA. Projektant: centrum badawcze NASA w Lewis.
Image
Mars NASA Lewis 1960 - prawa autorskie: Mark Wade

W 1960 roku, Centrum Badawcze NASA w Lewis po raz pierwszy podjęło badania nad tym, jakiego statku i sprzętu potrzeba by było do odbycia załogowej wyprawy na Marsa. Ustalono standardowy przebieg takiej misji, oparty na planie von Brauna z 1952 roku. Statek miał być zmontowany na niskiej orbicie ziemskiej i po zmontowaniu udać się na czerwoną planetę. Po wejściu, przy użyciu rakiet, na orbitę Marsa, od statku macierzystego miał się odczepić lądownik, który samodzielnie wylądowałby na powierzchni planety. Po przeprowadzeniu badań, lądownik wszedłby ponownie na orbitę i spotkał się na niej ze statkiem macierzystym. Następnie, statek macierzysty odleciałby w kierunku Ziemi, nadając sobie odpowiednią prędkość dzięki rakiecie. Plan ten różnił się do planu von Brauna tym, że zakładał zaledwie siedmioosobową załogę i wykorzystanie napędu termojądrowego, co pozwoliłoby na odbycie krótszej, bo trwającej 420 dni, misji, opartej na opozycji astronomicznej Marsa (przy tak skróconym trwaniu misji, załoga przebywałaby na czerwonej planecie przez 40 dni). Planowano także, że statek macierzysty nie wchodziłby na orbitę Ziemi – dokonałby tego oddzielny lądownik. Miałby to być statek o wadze 13,6 tony i układzie skrzydeł typu delta oraz rozpiętości 6,7 metra. Natomiast statku macierzystego miano się pozbyć w ten sposób, że minąłby Ziemię i wszedł na heliocentryczną orbitę. Rozpoczęcie misji zaplanowano na 19 maja 1971, a całkowita zmiana prędkości wymagana podczas wyprawy, wynosić miała 19,8 km/s.

Podczas planowania tej misji, wiedziano już o zagrożeniu, jakie dla załogi znajdującej się poza pasami radiacyjnymi, stanowiłoby promieniowanie. Pomieszczenia dla załogi na statku macierzystym miały 35 metrów kwadratowych powierzchni, podzielone były na dwa piętra, a w samym środku tej części statku miał się znajdować cylindryczny schron, służący jednocześnie jako miejsce do spania. Jeżeli założyć, że dopuszczalna dawka promieniowania wynosiłaby 100 remów, a podczas lotu nie nastąpiłby żaden silny rozbłysk słoneczny, masa schronu wynosiłaby 21,4 tony. Jeżeli jednak przy takiej samej dopuszczalnej dawce, założyć wystąpienie jednego silnego rozbłysku słonecznego, masa schronu skoczyłaby do 74,5 tony. Jeśli dodatkowo, dopuszczalna dawka zostałaby zmniejszona o połowę (do 50 remów), masa schronu musiałaby wynosić aż 127 ton. Ludzie z centrum obliczyli, że krótsze wyprawy nie wymagały większej masy statku od dłuższych, ponieważ przy krótszym locie i takiej samej dopuszczalnej dawce, schron mógł być lżejszy. Po wzięciu pod uwagę wszystkich tych czynników, obliczono, że statek o napędzie termojądrowym, zdolny do odbycia wyprawy według założonego planu i chroniący załogę przed dawką większą niż 100 remów, miałby wyjściowo masę 614 ton.


Wyprawa NASA: Lewis 1960 – streszczenie:

  • Pierwszy plan wyprawy załogowej na Marsa opracowany przez NASA, zarazem pierwszy wykorzystujący napęd termojądrowy
  • Napęd: termojądrowy
  • Hamowanie na Marsie: na silniku
  • Typ misji: opozycja
  • Pojedynczo czy wszyscy naraz: wszyscy naraz
  • Wykorzystywanie marsjańskich surowców: nie
  • Planowany rok startu: 1971
  • Załoga: 6
  • Ładunek na powierzchni Marsa, w tonach: 40
  • Lot do celu, w dniach: 150
  • Pobyt na Marsie, w dniach: 40
  • Powrót, w dniach: 240
  • Całkowite trwanie misji, w dniach: 420
  • Całkowity ładunek potrzebny na niskiej orbicie ziemskiej, w tonach: 614
  • Masa w przeliczeniu na członka załogi, w tonach: 102
  • Udźwig pojazdu wynoszącego na orbitę, w tonach: 100
  • Liczba lotów wymaganych do wyniesienia całego ładunku na orbitę: 7
  • Wynoszenie za pomocą: rakieta Saturn V

Załoga: 7. Czas trwania: 420 dni. Masa: 614 000 kg. Paliwo głównego silnika: napęd termojądrowy / ciekły wodór.


Bibliografia:

  • Portree David S. F. Humans to Mars: Fifty Years of Mission Planning, 1950 - 2000. NASA Monographs in Aerospace History Series, Number 21, February 2001. Doskonały przegląd informacji o amerykańskich planach misji załogowych na Marsa.