«Réflexions à voix haute» sur le programme de Roscosmos sur les vols vers la lune

Plus récemment, Roscosmos a publié cette vidéo, qui montre le schéma du vol vers la lune.



Pour effectuer de tels vols, les éléments suivants seront développés:

- Angara-A5 LV
- Vaisseau spatial de la Fédération - Vaisseau
spatial lunaire
- KVTK (bloc d'appoint oxygène-hydrogène de classe lourde) Le

plan de vol approximatif est le suivant:

1. Le lancement de la Fédération pesant 16,5 tonnes sur l'orbite terrestre basse.
2. Amarrage de la "Fédération" au CTEC , vol vers l'orbite de la lune.
3. Lancement du vaisseau lunaire en orbite terrestre.
4. Amarrage du navire lunaire avec le CTEC , vol vers l'orbite de la lune.
5. Amarrage de la "Fédération" avec le vaisseau lunaire.
6. Atterrissage sur la lune, recherche.
7. Décollage de la lune.
8. Démontage du vaisseau lunaire, envol de la "Fédération" vers la Terre, entrée dans l'atmosphère à la deuxième vitesse spatiale.

Pour les quatre premiers points, le lanceur Angara sera utilisé dans des configurations avec différentes capacités de charge.

J'essaierai de proposer une option de vol alternative, dans laquelle il serait possible de le rendre beaucoup plus facile et d'économiser beaucoup d'argent, de ne pas développer une "Fédération" et l'Angara.

1) Même pendant la course lunaire en URSS, le vaisseau spatial Soyouz 7K-LOK a été développé :



il pesait 9,95 tonnes et était destiné à deux personnes à voler vers la lune avec l'une d'elles atterrissant sur la lune. En fait, il s'agit d'un Soyouz modifié avec une protection thermique accrue du véhicule de descente et une plus grande autonomie de vol. Je propose de modifier l' Union 7K-LOK pour les vols de 3 personnes vers la lune. Cela augmentera le poids à environ 11 tonnes. Il sera lancé en orbite par le lanceur Zenit-2 ou le lanceur Soyuz-2-3 .

2) Le vaisseau lunaire devra être développé à partir de zéro dans tous les cas. Le module lunaire américain pesait 15 tonnes, sur lui 2 astronautes ont atterri sur la lune en un seul vol.



Mais cela peut être grandement facilité. Il y avait 6 batteries: 2 dans la phase de décollage pesant 56,7 kg chacune et 4 dans la masse à l'atterrissage de 61,2 kg chacune. La capacité des batteries en phase de décollage était de 16 600 wattheures, à l'atterrissage, de 46 500 wattheures. Total 63 100 wattheures. Pendant la mission Apollo 14, les astronautes sont restés sur la lune pendant 33 heures. Par conséquent, la puissance consommée par le module lunaire est d'environ 1,9 kW / h. En raison de l'imperfection de la technologie spatiale à cette époque, la consommation d'électricité était énorme. Il a fallu environ 120 kg de carburant pour soulever ces 2 batteries sur l'orbite de la lune (dV = 2300 m / s). Au total, nous obtenons les 230 kg supplémentaires au stade du décollage. Pour atterrir tous ces trucs sur la lune (230 + 245 kg), il fallait environ 500 kg de carburant. Au total, nous obtenons les 1000 kg supplémentaires en raison de certaines batteries. Ils peuvent être remplacés par une paire de piles à combustible.

Vous pouvez également utiliser des composites, cela permettra d'économiser même 500-1000 kg supplémentaires. La masse totale du navire lunaire avec un équipage de 2 personnes sera d'environ 13,5 tonnes.

3) Modernisation des étages supérieurs DM et DM-03 pour la possibilité de les amarrer ensemble.



Je décrirai donc maintenant une chronologie possible du vol vers la lune avec toutes les justifications techniques:

1. Lancement d'un navire lunaire de 13,5 tonnes sur un IE de 200 km de haut à l'aide du Zenith-2 LV ( ou Soyouz-2-3 )
2. Lancement du booster DM (Masse de carburant 15 tonnes, poids à vide 3,4 tonnes. Total 18,4 tonnes) à l'aide du Proton-M LV , amarré au navire lunaire.
3. Lancement de quatre booster DM-03 (poids du carburant 18,7 tonnes, masse à vide 2,3 tonnes. Total 21 tonnes. MI = 361 secondes) utilisant le Proton-M LV , amarrage parallèle derrière le booster DM.
4. Lancement de l'Union Soyuz 7K-LOK mise à jour avec le Zenit-2 LV ( ou Soyuz-2-3 ), amarré au complexe assemblé.
5. Démarrage des moteurs de quatre étages supérieurs DM-03. dV = 3150 m / s, cela suffit pour voler vers la lune.
6. Démarrage du bloc moteur "DM". dV = 1520. Freinage, accès à l'orbite de la Lune 100x100 km.
7. Amarrage du navire lunaire, atterrissage sur la lune. 2 personnes effectuent des recherches sur la lune, et une les attend dans l' Union .
8. Décollage du module lunaire, amarrage sur l'orbite de la Lune, transfert de tous les astronautes vers le Soyouz , détachement du vaisseau spatial lunaire, départ à une distance de sécurité, allumage des moteurs du vaisseau spatial lunaire et chute de LK sur la lune.
9. Démarrage du moteur de l’Union, vol vers la Terre, entrée dans l’atmosphère à la 2e vitesse spatiale, atterrissage.

Avantages du schéma de vol que j'ai proposé par rapport au schéma de Roskosmos:

1) L'amarrage sur l'orbite de la Lune est beaucoup plus compliqué que sur Terre, il nécessite plus de carburant et des calculs précis. Par conséquent, l'amarrage aura lieu sur l'orbite de la Terre.
2) Il n'est pas nécessaire de développer un nouveau LV et la « Fédération », ce qui permettra d'économiser de l'argent et de permettre plus de vols vers la lune.

Source: https://habr.com/ru/post/fr389721/