Первый блок — марсианский орбитальный комплекс («МОК») и марсианский посадочный комплекс («МПК»), второй — комплекс электроракетной двигательной установки с ядерным источником электроэнергии.
Конструкция марсианского корабля представляла собой удлиненную иглу с вынесенным для радиационной безопасности реактором и коническим тепловым радиатором. В отличие от проекта «ТМК-Э» на поверхность Марса садился один аппарат сегментально-конической формы с разворачивающимся лобовым щитом. Численность экипажа была уменьшена до четырех человек, а мощность ядерного реактора увеличена до 15 МВт.
Блок ЭРД с ядерным источником электроэнергии включал два «запараллеленных» реактора большой мощности, расположенных в крайней точке комплекса и экранированных от других систем теневой защитой и коническим баком с рабочим телом ЭРД (расплавленный литий). Между теневой защитой и баком по кольцу — электроплазменные движители (собственно ЭРД), выхлопные струи которых, бьющие под небольшим углом к образующей конуса бака, также служили своеобразным радиационным экраном от излучения реакторов.
Далее следует телескопический раздвижной двухсекционный радиатор-излучатель энергоустановки, в передней части которого имеется агрегат для стыковки с другим блоком, включающим «МОК» и «МПК». Здесь же расположены теневой экран для тепловой защиты обитаемых отсеков комплекса.
За ним — возвращаемый аппарат «МОК», который должен был входить в атмосферу Земли со скоростью, превышающей вторую космическую. Экипаж после длительного полета в невесомости мог плохо переносить перегрузки, потому разработчики при выборе рациональной формы спускаемого аппарата ориентировались на повышение аэродинамического качества. В частности, рассматривались типичная «фара» от «Союза», но увеличенного размера (диаметр — 4,35 метра, высота — 3,15 метра), «чечевица» диаметром 6 метров или клиновидное аэродинамическое тело. Далее шли отсеки комплекса «МОК». Они имели вертикальное построение в семь этажей: приборно-агрегатный, рабочий, лабораторный, биотехнический, жилой, салон и отсек двигателей ориентации.
Габариты «МЭК»: полная длина — 175 метров, максимальный диаметр — 4,1 метра, полная масса — 150 тонн.
После стыковки блоков предполагался медленный разгон корабля по постепенно раскручивающейся спирали. Как только «МЭК» выйдет из зоны радиационных поясов Земли следовало осуществить подсадку экипажа на комплекс с использованием кораблей типа «7К-Л1» («Зонд»), оснащенных средствами сближения и стыковки на высокой околоземной орбите и запускаемых на траекторию полета с помощью РН «Протон-К» с разгонными блоками «Д».
Предполагалось, что после окончания активного участка разгона Земля — Марс ЭРД выключаются, энергетическая установка переходит в режим «холостого хода» и комплекс в течение 150 суток совершает пассивный полет. Затем начинается второй активный участок полета к Марсу — торможение перед входом в сферу действия красной планеты (61 сутки) и полет по скручивающейся спирали для выхода на орбиту искусственного спутника Марса (24 суток).
Во время 30-суточного пребывания на околомарсианской орбите от комплекса отделяется «МПК», который совершает мягкую посадку на поверхность Марса.
«МПК» имел раскрываемый аэродинамический экран, снаружи которого крепился сбрасываемый навесной отсек для стыковки на орбите ИСЗ и торможения и схода «МПК» с орбиты Марса. «МПК» был оснащен посадочной ступенью с ЖРД, цилиндрическим жилым отсеком, соединенным с кабиной космонавтов посредством люка-лаза, а также двухступенчатым возвращаемым аппаратом «МПК» со сферической кабиной.
Выполнив исследования, экипаж загружается в возвращаемый аппарат «МПК», который выходит на орбиту Марса, осуществляет взаимный поиск, сближение и стыковку с «МОК». Космонавты переходят в жилые отсеки орбитального комплекса, а ненужный уже посадочный корабль сбрасывается.
Двигатели «МОК» включаются на режим разгона, который продолжается 17 суток в сфере действия Марса и еще 66 — вне его пределов. После длительного пассивного участка, когда траектория комплекса проходит на максимально близком расстоянии от Солнца (между Венерой и Меркурием), следует 17-суточный активный участок возврата, фактически это коррекция траектории с целью уменьшения длительности полета путем увеличения скорости. Далее снова идет пассивный участок, а за трое суток до полета к Земле ЭРД включаются вновь, уменьшая скорость комплекса. При входе в сферу действия Земли от «МЭК» отделяется спускаемый аппарат.
Время экспедиции не должно было превысить 630 дней.
Реализовать проект «Аэлита» не удалось. Он оказался похороненным вместе с лунной программой. Дело в том, что в 1974 году были прекращены работы по тяжелому носителю «Н-1», а вместе с ними закрылись и все проекты пилотируемых экспедиций к другим планетам. В этом есть своя логика: к чему строить планы, если реализовать их все равно невозможно…
На Марс по Владимиру Челомею
Параллельно с «МЭК» обсуждался и вариант проекта «Аэлита» предложенный ОКБ-52 Владимира Челомея.
Впервые ОКБ-52 обратилось к марсианской теме в начале 60-х. В то время Челомей изучал возможность использования разработанных в его бюро крылатых ракет морского базирования в космических исследованиях. По его личной инициативе было разработано целое семейство беспилотных космопланов, которые могли быть использованы для изучения Марса.
Космопланы Челомея строились по модульному принципу.
Обычно они состояли из следующих модулей: разгонный блок на ЖРД, блок атомного реактора, связка маршевых ионных двигателей и собственно космоплан с возвращаемой частью.
Сам космоплан представлял собой аппарат конической формы, находящийся в теплозащитном контейнере, с лепестковыми щитками, обеспечивающими маневрирование в атмосфере. При входе в атмосферу Марса космоплан тормозился до приемлемой скорости, после чего теплозащитный контейнер сбрасывался, разворачивались крылья, включался турбореактивный двигатель и начинался полет аппарата над красной планетой.
Всего в рамках «Темы К» было разработано два варианта космопланов для полета к Марсу и Венере. В качестве средства для выведения комплекса, на околоземную орбиту была выбрана баллистическая ракета «УР-200К» грузоподъемностью 2 тонны.
Однако смещение Никиты Хрущева и создание Комиссии по расследованию деятельности ОКБ-52 поставило крест на честолюбивых планах Владимира Челомея. «Тема К» и работы над ракетой-носителем «УР-200К» были закрыты.
В конце 60-х выдающиеся успехи ракет «УР-500К» («Протон-К») воодушевили конструкторов ОКБ-52 (ЦКБМ) на альтернативный проект пилотируемой экспедиции к Марсу. Этот вариант опирался на «лунную» ракету «УР-700»
Согласно проекту старт к Марсу был бы возможен уже в 1974 году. Корабль выводился на низкую околоземную орбиту модифицированной ракетой «УР-700М». Экипаж из двух космонавтов в марсианском корабле «МК-700» провел бы два года в полете к Марсу и затем вернулся бы на Землю в капсуле, разработанной для челомеевского транспортного корабля снабжения («ТКС»).
Габариты корабля «МК-700»: полная длина — 140 метров, максимальный диаметр — 12,5 метра, полная масса — 140 тонн. В качестве маршевого двигателя для межпланетного корабля планировалось использовать ядерный ракетный двигатель «РД-0410», разрабатываемый в то время.
О высадке космонавтов на Марс конструкторы бюро Челомея пока не думали. Идея снабдить «МК- 700» посадочным модулем типа «ЛК-700» возникла позже, когда в ОКБ-52 приступили к предэскизному проектированию «УР-900».
