В последние годы на основе обширной информации о планете Марс, собранной зондами и марсоходами, резко возрос интерес к полёту человека к Марсу.
Планета Марс, известная человечеству с древнейших времён и названная греками за свой красный цвет в честь бога войны Марсом, многие века привлекала пристальное внимание астрономов всех стран за своё сходство с планетой Земля. Наличие на Марсе атмосферы и открытые в 19 веке итальянским астрономом Скиапарелли на Марсе линии, пересекавшие экватор от полюса к полюсу и названные им марсианскими каналами, породили массу гипотез о существовании разумной цивилизации на Марсе и предположений о том, что эта цивилизация много миллионов лет назад явилась праматерью разумной жизни на планете Земля. Фантастический роман Советского писателя А.Н.Толстого " Аэлита" даёт представление о тех взглядах о жизни на Марсе, которые господствовали в человечеством обществе в 30-е годы 20 века.
Практическая космонавтика существует уже больше полувека, а человек пока побывал только на спутнике Земли - Луне.
Сравнительные планетарные параметры Марса и Земли, полученные с помощью зондов и высаженных на поверхность Марса марсоходов, позволяют определить условия, в которых окажутся первые астронавты на поверхности Марса.
Красная планета Марс имеет диаметр 6796 км, а Земля - 12756 км.
Длина экватора Марса 21344 км, а Земли - 40075 км.
Площадь Марса составляет 144100100 км в квадрате, а Земли - 510072000 км в квадрате.
У Марса имеются две луны - ФОБОС ( деформированный с размерами 19Х21Х27 км ) и меньший Деймос, а у Земли - одна Луна.
У Марса наклон оси по отношению к эклиптике - 25градусов, а у Земли 23,5 градуса.
Продолжительность года у Марса 687 дней, а у Земли - 365,25 дней.
Продолжительность суток у Марса 24 часа 38 минут, а у Земли - 23 часа 56 минут.
Сила притяжения на Марсе - 0,38 м/сек в квадрате, в 2.63 раза меньше, чем на Земле.
Температура на поверхности Марса колеблется в пределах от -143градусов по Цельсию до +17 по Цельсию, а на Земле - от -89,6 до +59 градусов по Цельсию.
Атмосфера Марса на 95% состоит из двуокиси углерода со следами азота, аргона, кислорода, окиси углерода, неона, криптона, ксенона и водяного пара, а атмосферное давление равно 0,007 кг/см в квадрате, что в 100 раз меньше, чем на Земле. При таком давлении человек может находиться на поверхности Марса только в специальном скафандре с дополнительным внутренним давлением.
Атмосфера Земли состоит из 71,1% азота, 20,8% кислорода, 0.9% аргона, 1,1% водяного пара, оставшиеся 0,1% составляют инертные газы, вода и двуокись углерода. Атмосферное давление на Земле равно 1,03 кг/ см в квадрате.
Плотность почвы на поверхности Марса равна 3,94 грамм/см в кубе, а на Земле - 5,5 грамма/см в кубе, то есть почва на Земле на 40% плотнее, чем на Марсе.
Среднее удаление Марса от Солнца 229936640 км, а Земли - 150000000 км.
Средняя скорость движения Марса по своей орбите - 24 км/ сек, а Земли -
30 км/ сек.
Каждые 15 лет Марс сближается с Землёй на расстояние в 56000000 км. Ближайшие сближения Марса с Землёй произойдут в 2016 и 2031 годах.
Поверхность Марса состоит из песчаных пустынь, дюн, ущелий, пропастей, погасших вулканов, кратеров, возникших на поверхности планеты в результате ударов метеоритов, не сгорающих в редкой атмосфере планеты.
На полюсах Марса находятся полярные шапки, состоящие из гранул застывшего диоксида углерода и, вероятно, воды. Полярные шапки в тёплые периоды года меняют свой цвет, что говорит о возможности растительной жизни на Марсе.
Резкая смена температур на экваторе и полюсах является причиной сильных ветров, достигающих скорости в сотни км/час, что вызывает сильные песчаные бури, распространяющиеся на огромные пространства планеты.
Поверхность Марса радиоактивна. Это сообщение было получено недавно с американского марсохода " Любознательный", находящегося на поверхности планеты. Излучение оказалось настолько большим, что отрицательно влияет даже на технику марсохода, не говоря уже о последствиях воздействия такого излучения на живые организмы.
В настоящее время полёт на Марс предполагается совершить не ранее 2031 года при очередном сближении Земли с Марсом на расстояние до 56 миллионов км.
В России экипаж из нескольких будущих астронавтов в макете космического корабля для полёта на Марс провёл несколько месяцев в условиях, приближённых к условиям полёта на красную планету.
Учитывая огромный интерес всего человечества к полёту и высадке человека на красную планету, был произведён международный конкурс и отбор добровольцев для полёта на Марс без возможности возврата на Землю.
Таких добровольцев оказалось множество.
Полёт на Марс с высадкой человека на его поверхность и его возвратом на Землю представляет задачу гигантской трудности. Для её решения в виду недостаточной грузоподъёмности ракет с химическим топливом, стартующих с Земли, необходимо на околоземной орбите собрать космический корабль, способный долететь до Марса, высадить на его поверхность людей, возвратить их обратно на космический корабль, находящийся на орбите Марса, вернуться обратно на околоземную орбиту и благополучно опустить астронавтов на Землю.
Американская космонавтика уже обладает опытом полётов на Луну, высадкой космонавтов на её поверхность и их возвращением на Землю.
Этот опыт позволяет по аналогичной схеме совершить полёт на Марс с высадкой человека на его поверхность и возвращением астронавтов на родную планету Земля. Но полёт на Марс и обратно занимает больше года в зависимости от скорости, которую сможет развить космический корабль, а это означает необходимость создания корабля с двигателями, обладающими малым расходом горючего, т.е. корабля с ядерными двигателями. Такой корабль с большой грузоподъёмностью, снабжённый ядерными двигателями может быть собран на околоземной орбите у МКС из элементов, поднятых на эту орбиту химическими ракетами.
Опыт создания пульсирующих ядерных двигателей, в которых реактивные импульсы создаются путём серии взрывов мини атомных бомб, был реализован американским концерном General Dynamics Corporation в период 1958 - 1965 годами. По проекту "Орион" был построен летательный аппарат с пульсирующим атомным двигателем, который совершил ряд успешных полётов. Но в 1965году из - за противоречий между фирмами, производящими космические двигатели, дальнейшая работа по проекту "Орион" была прекращена.
Наличие ядерных двигателей на космических кораблях, выполняющих полёты на Марс и другие планеты Солнечной системы, позволят резко сократить время совершения таких полётов.
Низкое атмосферное давление на Марсе и радиоактивный фон на поверхности планеты поставил перед космической техникой сложную задачу создания такого скафандра, который обеспечил бы длительное, безопасное пребывание человека на поверхности Марса.
Для результативной работы человека на Марсе необходимо не только решение всех проблем, связанных с выживанием человека на планете с учётом всех особенностей её поверхности, атмосферы и воздействия космоса,
но и надёжное, и быстрое средство передвижения по поверхности и над поверхностью планеты.
Созданные до сих пор типы марсоходов не могут обеспечить решение задач, связанных с изучением поверхности Марса на значительном удалении от основной базы и получение ответов на вопросы о прошлом Марса и существовании или отсутствии растительной или биологической жизни на планете.
Одна из возможных моделей марсохода, способного обеспечить решение поставленных задач, описана ниже.
Марсоход, способный совершать тысячекилометровые переходы по поверхности Марса, или полёты над поверхностью Марса, представляет исследовательскую лабораторию с жилым отсеком на два - три астронавта и пункта управления марсоходом и всем его оборудованием. Лаборатория установлена на универсальное шасси, которое снабжено гусеницами, колёсами, состоящими из конусных элементов для обеспечения высокой проходимости и лыж, способных скользить по поверхности планеты. Все системы движения имеют гидравлические системы управления и электрический привод. На крыше лаборатории находится платформа, на которой смонтирован мягкий дирижабль, который обеспечивает уменьшение давления, которое производит марсоход на почву, что увеличивает его проходимость и скорость движения. Дирижабль также обеспечивает полёты марсохода на небольших высотах со скоростями свыше ста км/час. Учитывая частые песчаные бури, которые господствуют на планете и при которых скорость ветра достигает сотен км/час, дирижабль может обеспечить перемещение марсохода на большие расстояния за короткие периоды времени. На крыше лаборатории также находятся выдвижные солнечные батареи с электрической системой управления.
На шасси за лабораторией находится энергетическая (ядерная) установка и выше неё два авиадвигателя с электроприводом, которые должны обеспечить перемещение марсохода по поверхности и в полёте со скоростью свыше 100 км/час.
Поскольку пребывание астронавтов на Марсе с учётом их возвращения на Землю при первых высадках человека на планету будет ограничено 10 - 30 днями, что связанно с ограниченной грузоподъёмностью совремённых космических кораблей, описанный марсоход может обеспечить исследование поверхности Марса на значительном удалении от основной базы за короткое время, что даст астронавтам возможность получить ответы на вопросы о прошлом планеты, о наличии или отсутствии следов древних цивилизаций, о наличии или отсутствии растительной или биологической жизни и воды под поверхностью Марса, а также об особенностях марсианской атмосферы и о возможностях выживания человека на планете при радиоактивной поверхности.