Для полета от Земли к Марсу предполагалось выбрать так называемую хоманновскую траекторию – оптимальный, с точки зрения энергетики полета, маршрут от Земли к другим планетам Солнечной системы и обратно. Это требовало достаточно длительного пребывания на Марсе, но вполне вписывалось в расчеты фон Брауна – время работы на Красной планете, по его мнению, должно было быть сравнимо с масштабами экспедиции.
Но вот сборка кораблей должна была закончиться, экипажи заняли бы свои места в кабинах, и можно было отправляться в глубины Солнечной системы. С околоземной орбиты марсианская флотилия должна была уйти одновременно с помощью собственных двигателей тягой 200 тонн каждый. Им предстояло проработать 66 минут, чтобы сообщить кораблям необходимую для межпланетного перелета скорость. При этом каждый корабль должен был израсходовать по 2814 тонн топлива, что составляло 76 % от первоначальной массы кораблей. Еще на несколько тонн они должны были облегчиться за счет сброса опорожненных баков.
В качестве топлива, которое использовалось бы в двигателях пилотируемых и беспилотных кораблей, фон Браун предлагал взять смесь азотного оксида и гидразина. Это было чрезвычайно ядовитое горючее, но оно сохраняло свои свойства в течение долгого времени. Что было очень важно при организации многолетней экспедиции.
Вслед за этим начинался долгий 260-суточный перелет к Марсу. Фон Браун предполагал, что члены экспедиции, а это, как должен помнить читатель, 70 человек, по десятку в каждой «скорлупке», не должны были провести весь перелет в полной изоляции по экипажам. Нет. Каждый корабль предполагалось оснастить небольшим аппаратом, мини-челноком, на борту которого путешественники могли бы свободно перемещаться между кораблями. Лихо! «А почему бы не наведаться в гости к Джону и Биллу?» Легко! Конечно же, подобные перелеты были необходимы не только с точки зрения психологической поддержки членов экспедиции. Челноки могли выполнять и спасательные функции, и функции обслуживания внешних поверхностей кораблей, и многое другое. Но моральный климат в оторванном от Земли человеческом сообществе также играет немаловажную роль. Подспудно фон Браун это ощущал и, даже если сознательно не предполагал ничего конкретного, все-таки думал об успехе задуманного.
Да, еще одна деталь. Хотя о влиянии невесомости на организм человека в те годы еще не знали, но заранее предполагали, что будет лучше, если астронавты будут жить и работать в привычной для них среде. Пусть не все время, но хотя бы некоторое.
Одним из возможных вариантов решения проблемы фон Браун предложил соединить отдельные корабли флотилии тросами и закручивать их вокруг общего центра тяжести. При этом создавалась бы искусственная гравитация. Не такая, как на Земле, меньшая по своему значению. Но это было уже кое-что.
Как альтернатива, был предложен вариант «кабин гравитации», в которых члены экипажа проводили бы по несколько часов в день. Эти модули должны были размещаться на некотором удалении от кораблей, но соединяться с ними. Эффект искусственной гравитации предполагалось создавать, раскачивая кабины подобно маятнику.
И вот наступал момент, когда марсианская флотилия должна была достигнуть окрестностей Красной планеты. Вновь включались двигатели кораблей, на этот раз на торможение, и они выходили на круговую, высотой 1000 километров, арео-центрическую орбиту. При этом масса каждого корабля за счет расхода топлива уменьшалась бы еще на 490 тонн. Плюс две тонны на «выброшенные за борт» опорожненные баки. Таким образом, на орбите возле Марса оказывался не тот корабль, который некогда собрали на околоземной орбите, а конструкция, имевшая значительно меньшую массу. Да и конфигурация аппарата за время пути должна была претерпеть существенные изменения.
Далее наступала решающая фаза экспедиции – посадка. Высадка астронавтов на Марсе должна была происходить поэтапно, с проведением предварительной разведки. Для этого предполагалось использовать один из посадочных модулей, представлявших собой оригинальную конструкцию, оснащенную небольшими крыльями для планирующего спуска в атмосфере Красной планеты. После того как модуль с первой группой астронавтов покидал орбиту, он должен был спланировать в район одного из полюсов планеты и по горизонтальной схеме приземлиться на лыжи. То есть проделать ту же операцию, которую совершают полярные летчики нашей планеты. Одна из полярных шапок Марса в качестве места посадки выбиралась из тех соображений, что, согласно представлениям того времени, лишь она имела достаточно ровные и прочные площадки, чтобы принять корабль землян. Выбор конкретной площадки производился пилотами непосредственно перед касанием снежного покрова. Как вы помните, беспилотные предварительные миссии не предполагались, поэтому участникам экспедиции пришлось бы ориентироваться по ходу дела.
В какой-то степени это была односторонняя поездка – экипаж посадочного модуля не имел никаких средств возвращения на орбиту. Вместо взлетной ступени на нем размещался 125-тонный герметичный планетоход. Если бы произошла авария планера, то спасти астронавтов никто не смог бы. Даже если бы они выжили при посадке. Подобная ситуация описана в десятках фантастических книг. Но одно дело отправлять на заведомую гибель литературных персонажей и совсем другое, когда речь идет о конкретных людях. Сами понимаете, что до полета на Марс дело пока не дошло, поэтому все эти охи и ахи о «незавидной судьбе» межпланетных путешественников нам ни к чему.
В случае, если бы посадка прошла успешно (а весь план экспедиции составлялся именно с таким расчетом), на планетоходе астронавты должны были отправиться в длительную поездку по просторам иного мира. Их задачей являлся выбор места высадки основных сил экспедиции. За 80 дней им предстояло преодолеть около 6500 километров в направлении от полюса к экватору. Но мало было выбрать площадку, требовалось ее подготовить ее к встрече кораблей. Для этого «астронавтам-передовикам» предстояло удалить с полосы крупные камни, засыпать ямы. То есть стать обыкновенными землекопами. Или марсокопами, если хотите. И, конечно, надо было установить навигационное оборудование, чтобы обеспечить нормальный заход посадочных модулей на посадку.
Но оборудование площадки в районе экватора являлось худшим сценарием. Не исключено, что астронавтам удалось бы гораздо раньше обнаружить пригодный для оборудования посадочной площадки участок. Тогда высадка основных сил экспедиции началась бы ранее запланированного срока. Это позволило бы увеличить сроки пребывания на Красной планете и, следовательно, повысило научную ценность проведенных исследований.
Где бы ни удалось создать посадочную площадку, у экватора или в средних широтах, предполагалось посадить на нее два планера. В отличие от первого, который должен был садиться на лыжи, эти аппараты садились бы на обычные колесные шасси.
Оба посадочных модуля имели взлетные ступени, которые обеспечивали возвращение всех участников высадки, в том числе и «первопроходцев», на ареоцентрическую орбиту. Сразу после посадки их предполагалось привести в стартовую готовность на тот случай, если придется экстренно эвакуироваться с планеты. Если бы высадка состоялась в районе экватора, то каждые 2 часа 26 минут астронавты могли покинуть Марс, если бы тот оказался негостеприимным. Этот интервал увеличивался, если бы посадочная площадка находилась в средних широтах, но разница была не принципиальной.
На поверхности предстояло работать пятидесяти членам команды. Еще двадцать должны были остаться на орбите, ожидая своих товарищей и поддерживая работоспособность кораблей возвращения. Кроме того, им предстояло заняться дистанционными исследованиями марсианской поверхности, провести подробную фотосъемку, составить топографическую карту, изучить верхние слои марсианской атмосферы, магнитное поле планеты и многое другое. Планировалось, что и тем, кто будет работать внизу, и тем, кто наверху, скучать не придется.
Участники высадки должны были обосноваться во временных надувных жилищах, которые становились их домом на четыреста дней. Эти сооружения следовало изготовить с таким расчетом, чтобы создать более или менее комфортные условия для проживания приблизительно половины участников экспедиции, одной смены. Пока одна смена отдыхала, другая должна была трудиться на поверхности. И так более года. Нет, конечно, внутри жилищ могли найти себе приют все семьдесят человек, если бы потребовалось. Но вот на комфорт могла рассчитывать только половина.
Что требовалось сделать за это время?
Во-первых, планировалось детально исследовать довольно обширный район в месте высадки. Предполагались как пешие походы, так и поездки на планетоходе.
Во-вторых, было необходимо провести сбор образцов грунта, в том числе и со значительных глубин. Для этого астронавты должны были развернуть буровую установку и бурить, бурить, бурить. Пока либо бур не сломается, либо трубы не кончатся.
