Le projet Aelita
Aelita est un roman de Tolstoï publié en 1923 qui raconte l’exportation de la Révolution russe sur Mars. Losev, un ingénieur et Gusev, un soldat révolutionnaire, volent vers mars, s’y écrase et entreprennent de convertir la planète au socialisme. Obligé de quitter la planète, ils abandonneront derrière eux l’amour martien de Losev, la reine Aelita. Ce roman a inspiré un célèbre film soviétique en 1924, du même nom, un des premiers gros budgets du cinéma russe réalisé dans le but de rivaliser avec les films étrangers de l'époque. Le synopsis était basique, le héros devait étendre la révolution russe sur Mars, opprimé par ses dirigeants, remake du "Voyage dans la Lune" de Méliès mis à la sauce de la propagande communiste. Quoi de plus naturel en 1969, pour les responsables du programme vers mars de nommer ce projet Aelita. Mais le projet d’expéditions pilotées vers mars avait fait l’objet d’études exploratoires bien avant 1969.
En 1959, une équipe sous Maksimov à l’OKB-1 avait commencé des recherches sur un vaisseau interplanétaire lourd pour un vol vers Mars et retour. Une autre équipe, dirigée par Feoktistov, avait étudié un concept pour faire atterrir un équipage sur Mars dans un véhicule plus important, appelé navire interplanétaire lourd. Aucune de ces études n'avait reçu d'approbation officielle ou de financement du Parti communiste et du gouvernement, mais le concepteur en chef Korolev était suffisamment intéressé par cette idée pour affecter une équipe permanente au sujet. A l'automne 1964, il créa le Département n°92 sous la direction d'Ilya V. Lavrov pour étudier spécifiquement les perspectives d'une mission d'atterrissage sur Mars. Au milieu des années 60, le projet avait été mis sur la touche pour prioriser le développement du programme N1-L3.
Finalement à la fin des années 1960, vraisemblablement pour optimiser tous les travaux sur le vaisseau spatial martien, les deux conceptions différentes de vaisseaux interplanétaires lourds ont été unifiées en une seule. Les travaux sur le vaisseau interplanétaire lourd se sont ralentis après la mort de Korolev, mais ont connu un regain d’intérêt après Apollo 8. En 1969, le TsKBEM a publié un "concept expérimental" d'un vaisseau spatial d'atterrissage martien piloté, la description technique la plus détaillée à ce jour d'un tel véhicule. Le vaisseau appelé le Complexe expéditionnaire martien (MEK) était composé de :
Un vaisseau orbital interplanétaire transportant l'équipage et les principaux systèmes embarqués
Un vaisseau de débarquement martien pour atterrir à la surface de Mars
Un appareil de retour pour le vol vers la Terre dans lequel l'équipage rentrerait dans l'atmosphère terrestre
Image d'un film de RKK Energia qui combine l'orbiteur MEK avec l'atterrisseur EA proposé à la fin des années 1970.
Pour Aelita, Chelomey souhaitait utiliser son lanceur UR-700M, encore plus gigantesque que l’UR-700, probablement le booster le plus puissant jamais conceptualisé au monde. Les seules études comparables étaient les propositions de propulseur du transport lourd Nova de la NASA datant du début des années 1960.
Le MEK mesurait 175 m de long. Il se composait, de l'avant à l'arrière :
• Du Vaisseau de débarquement sur Mars (MPK) pour atterrir sur la surface martienne. Après la séparation du MEK, le MPK laisserait tomber son appareil d'amarrage. Après la décélération aérodynamique dans l'atmosphère martienne, le moteur d'atterrissage du MPK freinerait le vaisseau spatial pour un atterrissage en douceur sur la surface. A l'intérieur se trouvaient une section d'habitation cylindrique, une section de transition et l'étage d'ascension avec sa cabine sphérique. Le MPK avait un diamètre de 11 m, une hauteur de 8,5 m et une masse d'environ 20 tonnes.
• Du Vaisseau orbital martien (MOK), comprenant les quartiers de l'équipage et les systèmes embarqués de base. Sa masse était d'environ 40 tonnes. De l'avant à l'arrière, le MOK était composé de :
Groupe d'instruments, y compris les ports d'accueil pour le VA et le MPK
Compartiment de travail
Compartiment laboratoire
Compartiment biotechnique
Compartiment de vie
Salon de l'équipage
Section moteur, y compris les moteurs d'orientation
• De l’appareil de récupération (VA) dans lequel les six membres d'équipage atterriraient sur Terre après le vol de retour de Mars. Il aurait un diamètre de base de 4,35 m, une hauteur de 3,15 m et un bouclier de base en forme de lentille de 6 m de diamètre. Le VA était amarré à un port latéral du MOK juste à l'arrière du MPK. Dans un scénario alternatif avec trois membres d'équipage, un Soyouz 7K-L1, qui s'amarrerait avec le MEK après avoir nettoyé les ceintures de radiation, serait utilisé comme capsule de retour.
• De grand écran anti-rayonnement en forme de disque, pour protéger les zones d'équipage du réacteur nucléaire qui alimentait les moteurs
• De la section des moteurs énergétiques YaERDU. Elle comprenait le réservoir de propergol du moteur (avec environ 25 tonnes de propergol), le bloc moteur, le système de refroidissement du réacteur au lithium liquide et deux réacteurs nucléaires YaE-2 d'une puissance totale de 15 000 kW.
Des unités de moteur puissantes avec des réacteurs nucléaires et des moteurs de fusée électriques
Le complexe expéditionnaire de Mars (MEK) était conçu pour emmener un équipage de trois à six personnes vers Mars et retour avec une durée de mission totale de 630 jours. La propulsion principale de l'engin spatial était assurée par des moteurs électronucléaires de 15 MW avec des auxiliaires de combustible liquide.
Le développement du projet avancé pour le MK-700 a été autorisé par le décret 232 du ministère de la Défense du 30 juin 1969. Trois bureaux d'études, dirigés par les concepteurs en chef Mishin, Yangel et Chelomey, ont commencé la conception. Mais à la fin de 1969, Mishin et Yangel ont abandonné, laissant Chelomey seul concepteur en chef du projet Aelita.
Mishin avait clairement une bonne raison de se retirer du projet : à la fin de 1969, il était concentré sur un nouveau programme de station spatiale. Dans le même temps, son organisation participait aux essais en vol du N1 sans grand succès et à la conception de variantes du N1 pour des missions d'atterrissage lunaire pilotées améliorées pour le début des années 1970. Il était tout simplement impossible de gérer le programme Aelita en même temps. On ne connaît pas les raisons qui ont poussé Yangel à se retirer, mais ses expériences malheureuses dans les vols pilotés n’y sont certainement pas étrangères.
Le MEK de 150 tonnes serait assemblé en deux lancements du N1M. Le premier lancement mettrait le MOK et le MPK en orbite terrestre basse. Le second placerait le YaERDU sur une orbite proche, après quoi il s'arrimerait automatiquement à la section MOK/MPK. Le MEK continuerait à accélérer lentement jusqu'à ce qu'il atteigne la vitesse de sortie de l’orbite terrestre. L'équipage aurait amplement le temps de vérifier complètement les systèmes et d'abandonner le navire dans leur canot de sauvetage Soyouz ou VA si des problèmes survenaient avant la sortie de l’orbite terrestre. Après avoir atteint la vitesse de la trajectoire de Mars, les moteurs ioniques s'arrêteraient et le réacteur nucléaire passerait en mode de production d'énergie à faible puissance. Après 135 jours de vol libre, les moteurs recommenceraient à fonctionner, mettant 61 jours pour freiner dans une orbite haute de Mars, puis 24 jours supplémentaires pour se mettre en spirale dans une orbite polaire basse de Mars.
Après une semaine de reconnaissance depuis l'orbite, trois membres de l'équipage entreraient dans le MPK et se dirigeraient vers le site d'atterrissage sélectionné sur la surface martienne. Après une semaine d'études à la surface, l'équipage serait propulsé en orbite martienne par l'étage d'ascension MPK, puis se retrouverait automatiquement et s'arrimerait avec le MOK. Après une nouvelle période de contrôles depuis l'orbite, les moteurs ioniques du MEK seraient redémarrés pour s’échapper de Mars. Il faudrait 17 jours pour s'échapper de Mars, et le moteur accélérerait le MOK pendant encore 66 jours jusqu'à ce qu'il soit placé sur une orbite de retour rapide vers la Terre, passant entre les orbites de Vénus et de Mercure. Le moteur serait redémarré pour une manœuvre de freinage de 17 jours afin de réduire la vitesse d'approche avec la terre.
En avril 1970, Chelomey a achevé l'avant-projet du MK-700 et, en octobre de la même année, il approuva l'avant-projet de la fusée UR-700M. Le projet pourrait être mené à terme en trois ans. Mais malgré l’enthousiasme d'Afanasyev et de Chelomey pour Aelita, les objectifs du programme ne pouvaient se justifier étant donné les énormes dépenses engagées. Aelita n'avait vraiment aucune chance. Dès septembre 1970, la Commission militaro-industrielle a envisagé d'éliminer Aelita de son prochain plan quinquennal. Le projet fut tout de même inclus dans le plan 1971-75, mais à la fin de 1972, le programme spatial piloté soviétique restait concentré sur les stations spatiales et les projets d'alunissage ; le rêve de déposer des cosmonautes sur Mars ne se réaliserait pas encore.
Vaisseau spatial de l'expédition MEK sur Mars de 1969, telle que représentée par le modèle exposé à TsNIIMASH.
