Посадочный отсек оснащается всеми необходимыми средствами исследования планеты. Предусматривается работа по отбору грунта и анализу возможности отбора пород из глубинных пластов, в том числе для поиска возможного залегания воды. Для обследования района посадки или объектов изучения будут использоваться марсоходы.
Блок возвращения экипажа с поверхности Марса - это марсианская ракета с соответствующей двигательной установкой. Экипаж с материалами исследований, достигнув орбитального отсека, перегружается, отстыковывает блок возвращения, и орбитальный корабль начинает свой путь к Земле, включив маршевые двигатели. Через девять месяцев корабль достигает сферы гравитационного действия Земли, экипаж и груз перемещаются в спускаемый аппарат, отделяются от орбитального корабля, который, продолжая движение по эллиптической орбите, станет спутником Солнца. Тормозные двигатели спускаемого аппарата снижают скорость его движения, он входит в атмосферу, рикошетируя тормозит и осуществляет программный полет в атмосфере. Достигнув приемлемой скорости, спускаемый аппарат выбрасывает парашюты и приземляется.
Разработка всего пилотируемого комплекса для полета к Марсу сегодня - это задача только "инженерного пота": принципиально проблемного ничего нет. В определенной мере, все это уже опробовано и апробировано.
Главной задачей является разработка маршевых двигателей марсианского ракетного поезда. Двигатели - посадочные на Марс и взлетные с Марса, тормозные, двигатели ориентации и коррекции траектории - проблем не рождают.
Марсианский ракетный поезд может быть снабжен маршевой двигательной установкой для разгона до второй космической скорости традиционного вида, например кислородно-водородной или кислородно-керосиновой. Однако химические двигатели, обладая большой тягой, требуют достаточно больших замесов топлива. По некоторым расчетам, масса марсианского поезда с экипажем может достичь двух тысяч тонн. Потребуется много пусков ракет-носителей для "выноса" фрагментов космической ракеты на околоземную пбиту и последующей их сборки. При применении аэродинамического торможения спускаемого аппарата на Марс масса ракетного поезда может быть уменьшена более чем в два раза.
При применении двигателей малой тяги, основанных на энергетических установках, вырабатывающих электроэнергию, нагревающую рабочее тело, например ксенон, до температуры порядка 800╟С, и истечении с большой скоростью, ракетный поезд может стать легче - до 500 т на околоземной орбите. Выигрыш в массе получается за счет высокой удельной тяги такого двигателя. Источником электроэнергии могут быть солнечные батареи или атомные реакторы. Двигатели малой тяги работают непрерывно в процессе полета, монотонно прибавляя скорость движения поезда.
Предпочтение отдается варианту, основанному на использовании для межпланетного перелета самого экономичного типа двигателя, существующего в природе, - электрореактивного. Электричество для него дадут солнечные батареи.
Марсианский корабль состоит из трех основных частей: жилого блока, аппарата для посадки на поверхность и солнечного буксира.
Предполагается, что первоначальная масса комплекса составит 350 т, в том числе: жилого блока - 80 т, посадочного аппарата - 60 т, аппарата возвращения на Землю - 10 т. Солнечный буксир, на котором будут крепиться две панели солнечных батарей (каждая размером 200х200 м) будет иметь массу 40 т, и еще 160 т топлива. Экипаж из четырех человек будет находиться на поверхности Марса 7 суток, а общая продолжительность экспедиции составит 720 суток.
Уже сделано много пригодного для подготовки к первому межпланетному полету:
создана ракета "Энергия", способная вывести на околоземную орбиту часть марсианского корабля, отработана автоматическая система стыковки для его сборки, приобретен серьезный опыт по длительному пребыванию в космосе. Нет особых проблем с созданием жилого блока корабля: опыт по созданию орбитальных станций и их систем в этом смысле очень важен. Достигнуты заметные успехи в создании электрореактивных двигателей: уже сегодня их характеристики приемлемы для марсианского корабля.
На орбитальных станциях проводится большая работа по отработке разворачиваемых форменных конструкций, которые будут использованы для пленочных солнечных батарей корабля.