Двухсотметровый «карандаш» МЭК предполагалось построить в космосе — путем стыковки на орбите Земли двух беспилотных блоков массой по 150 тонн, выводимых в космос носителями Н-1М. Общая длина корабля достигала 128 метров! Первый блок — марсианский орбитальный комплекс (МОК) и марсианский посадочный комплекс (МПК). Второй — комплекс из ядерной силовой установки и электрореактивных двигателей (ЭРД). После стыковки блоков под действием тяги ЭРД, которые в качестве рабочего тела использовал расплавленный литий или цезий, начинался длительный разгон корабля по постепенно раскручивающейся спирали. После выхода МЭК из радиационных поясов Земли следовало осуществить доставку на МЭК экипажа, используя для этого «лунные» корабли типа 7К-Л1, оснащенные средствами сближения и стыковки на высокой околоземной орбите. Запускать их на траекторию полета планировалось при помощи ракеты-носителя «Протон» с разгонным блоком «Д».
«Двигательный» блок состоял из двух «запараллеленных» реакторов большой мощности, расположенных в корме комплекса. Далее, если смотреть с кормы МЭК, следовал телескопический раздвижной двухсекционный радиатор-излучатель энергоустановки, в передней части которого монтировали агрегат для стыковки с другим блоком, включающим в себя МОК и МПК — орбитальный и посадочный комплексы. Здесь же располагался теневой экран для тепловой защиты обитаемых отсеков комплекса. За ними — возвращаемый аппарат МОК, который должен был входить в атмосферу Земли со скоростью, превышающей вторую космическую. Нашими конструкторами рассматривались три варианта аппарата. Во-первых, хорошо известная вам по документальным фильмам о советской космонавтике типичная «союзовская» «фара» увеличенного размера (диаметр 4, 35, высота 3, 15 м). Во-вторых, «чечевица» диаметром 6 м. Наконец, клиновидное аэродинамическое тело. Далее шли отсеки орбитального комплекса МОК. Они имели вертикальное построение в семь этажей: отсеки приборно-агрегатный, рабочий, лабораторный, биотехнический, жилой, салон и отсек двигателей ориентации.
Предполагалось, что после окончания активного участка полета, разгона «Земля — Марс», ЭРД выключаются, энергетическая установка переходит в режим холостого хода и комплекс на протяжении полутора сотен суток совершает пассивный полет. Затем начинается второй, активный участок полета к Марсу — торможение перед входом в сферу действия Красной планеты (61 день) и полет по скручивающейся спирали для выхода на околомарсианскую орбиту (24 дня). Во время месячного околомарсианского «верчения» от комплекса отделялся посадочный модуль с тремя пилотами — и на поверхности Марса поднимался красный советский флаг.
После пятисуточных исследований на Красной планете на орбиту стартовала взлетная часть МПК, стыковавшаяся с межпланетно-орбитальным кораблем. Двигатели МОК включались на режим разгона, который длился 17 суток в сфере действия Марса и еще 66 — вне его пределов. После долгого пассивного участка, когда траектория комплекса проходила на максимально близком расстоянии от Солнца (между Венерой и Меркурием), начинался семнадцатисуточный активный участок возврата. Фактически это была коррекция траектории ради уменьшения длительности полета — увеличением скорости. Далее снова шел пассивный участок. А за трое суток до подлета к Земле ядерно-электрореактивная установка включалась вновь, уменьшая скорость комплекса. При входе в сферу действия Земли от МЭК отделялся спускаемый аппарат, а сам корабль переводился на пролетную траекторию.
В том же аванпроекте Н-1М рассматривали и вариант межпланетного экспедиционного комплекса с использованием ядерных ракетных двигателей (ЯРД) РО-31, разрабатываемых в тот момент в КБ химавтоматики. Этот двигатель, работающий на водороде, при тяге в 40 т имел удельный импульс в 910 секунд. В этом случае МЭК, имеющий форму карандаша длиной около 200 метров, помимо марсианского орбитального и посадочного кораблей, состоял бы из трех ступеней, каждая из которых была оснащена ЯРД. На первой ступени стояло шесть ЯРД, на второй — два и на третьей — один ядерный двигатель РО-31. Для сборки комплекса на орбите требовался запуск пяти тяжелых ракет-носителей Н-2. Общая продолжительность экспедиции составила бы около тысячи суток.
Тогда же, потеряв надежду участвовать в лунной гонке, другой знаменитый генконструктор, Владимир Челомей, решил стать первым на Марсе. В соответствии с приказом министра общего машиностроения С. А. Афанасьева от 30 июня 1969 года в рамках темы «Аэлита» началась разработка проекта ракеты-носителя УР-700М и марсианского корабля МК-700.
Предварительные проработки показали, что масса марсианского экспедиционного комплекса на орбите Земли должна составлять по меньшей мере 900-1000 тонн, а еще лучше 1200–1400 тонн. Использование ракеты УР-700 затянет время сборки, поскольку потребуется десять запусков такой огромной ракеты. Поэтому челомеевцы рассмотрели несколько вариантов гигантских ракетносителей. При этом Владимир Челомей использовал тот же модульный принцип, что и на УР-700. На УР-700М (она же УР-900) грузоподъемностью 240 тонн первые две ступени образовывали связку уже не из 9, а из 15 блоков, на каждом из которых должен был стоять двигатель РД-270 тягой 640 тонн разработки КБ «Энергомаш» под руководством В. П. Глушко. Однако все 29 попыток запуска двигателя при огневых испытаниях закончились взрывом. Оставшийся экземпляр этого двигателя по сей день хранится в музее «Энергомаша». На четвертой ступени предполагалось использовать ядерный ракетный двигатель РД-0410.
Значительно более тяжелый вариант УР-700М при стартовой массе 16 000 тонн имел грузоподъемность уже 750 т. Чаще всего именно этот вариант ракеты-носителя называли УР-900. Для сборки марсианского корабля достаточно было запустить две такие ракеты. Компоновка УР-700М в целом напоминала компоновку УР— 700, однако при этом Челомей отошел от любимого, но ядовитого топлива — гептила. Для первой и второй ступеней выбрали кислород и керосин, а для третьей — кислород и водород. Каждый из блоков первой ступени имел диаметр 9 м и оснащался 8 двигателями тягой по 600 т разработки КБ «Энергомаш» (кислородно-керосиновый вариант РД-270). Центральный блок второй ступени при диаметре 12, 5 м получал 12 кислородно-керосиновых двигателей тягой по 600 т. Третью ступень ставили на вторую ступень. Она имела такой же диаметр — 12, 5 м. Ее «сердцем» становились 6 кислородноводородных двигателей типа НК-35 с тягой в вакууме по 220 т.
Однако уже при разработке предложений по этой программе в Кремле сочли, что эффект воздействия полета первого человека на Марс на общественное мнение окажется непропорционально мал по сравнению с материальными затратами. По различным оценкам, марсианская пилотируемая программа обошлась бы Советскому Союзу в 30–40 млрд рублей, что почти на порядок превышало затраты на советскую лунную программу Н1-Л3. (http://epizodsspace.testpilot.ru/bibl/molodtsov/01/06.html)
Какой идиотизм! Успешная марсианская экспедиция Советского Союза полностью сминала Соединенные Штаты, обеспечивая русским окончательную победу в холодной войне. И что значили по сравнению с этим какие-то 40 млрд рублей? Меньше помогали бы африканским «строителям социализма» — и деньги бы нашли. Чтобы успешно ответить на советский вызов, западникам пришлось бы устраивать пилотируемый полет к лунам Юпитера, не меньше. Или строить исследовательскую базу на Луне. Чтобы понять, что значил для Запада марсианский успех русских «грубых варваров», давайте дадим слово знаменитому русскому писателю-фантасту Вадиму Панову, автору романа «Поводыри на распутье». Хотя в нем речь идет о намерении китайцев уже в этом веке покорить Луну, все это вполне можно перенести и в конец 1960-х годов, представив вместо Луны Марс, а вместо китайцев — русских.