2 декабря 1971 года на поверхность Марса опустился космический аппарат. Это стала первая в мире и по сей день единственная мягкая посадка советско-российской космонавтики на Красную планету.
Пробный шар
Колонизация космоса рассматривается как ключевой шаг для будущего человечества, и Марс особенно подходит для стартовой площадки. Причины очевидны: путь к планете занимает около 9 месяцев, марсианские сутки почти совпадают с земными – 24 часа 39 минут, а атмосфера обеспечивает частичную защиту от солнечной и космической радиации. Недавние исследования НАСА подтвердили наличие воды на планете. Эти и другие факторы позволяют ученым надеяться, что после терраформирования Марс может стать пригодным для жизни.
Сверхдержавы – СССР и США – давно интересовались Красной планетой. Космическое соперничество, ставшее частью холодной войны, на деле дало мощный толчок научно-техническому развитию обеих стран.
Хотя первые советские попытки достичь Марса не увенчались успехом, уже 1 ноября 1962 года космический аппарат «Марс-1», разработанный калининградским ОКБ-1, стал первым в истории устройством, выведенным на траекторию полета к Красной планете.
Советская МАС Марс-1 1962 г
Специально к запуску аппаратов к Марсу был построен мощный радиотехнический комплекс дальней космической связи. В ходе полета первого аппарата с ним провели 61 сеанс радиосвязи, получили большой объем телеметрической информации и передали на борт более трёх тысяч радиокоманд.
К сожалению, путешествие оказалось недолгим: из-за негерметичности клапана падало давление в баллоне с газом для двигателей системы ориентации. Последний контакт с «Марс-1» был зафиксирован, когда аппарат находился на расстоянии 106 миллионов километров от Земли.
По баллистическим данным, ученые предполагают, что 19 июня 1963 года «Марс-1» пролетел примерно в 200 тысячах километров от поверхности Марса и продолжил движение по орбите вокруг Солнца.
Несмотря на это, полет аппарата дал ценные данные о физических характеристиках космического пространства между орбитами Земли и Марса, об интенсивности космического излучения, напряженности магнитных полей и других параметрах, важных для будущих исследований.
"Подарок" марсианам
Планировалось, что следующий аппарат сможет исследовать Марс не только с орбиты, но и непосредственно с поверхности.
19 мая 1971 года с космодрома Байконур был запущен «Марс-2». Почти сразу за ним в космос отправился его близнец – «Марс-3». Конструктивно обе станции были идентичны: если первая миссия потерпит неудачу, следующая завершит начатое.
«Марс-2» был предназначен для исследований с орбиты и с помощью посадочного аппарата. Для этого в НПО имени Лавочкина фактически с нуля разработали новые модули – передовое поколение советских автоматических межпланетных станций. По словам специалистов, заложенные в них конструктивные решения использовались почти 20 лет при создании станций серии «Марс», «Венера», «Вега», а также космических обсерваторий «Астрон» и «Гранат».
В ноябре 1971 года были успешно проведены вторые коррекции траектории. До прибытия аппаратов на Марс оставались считанные дни. Однако на планете бушевала необычно сильная пылевая буря, охватившая всю поверхность, что делало наблюдения с орбиты и посадку спускаемого модуля крайне сложными. Астрономы отмечали, что такой мощной бури не было за всю историю наблюдений.
Тем не менее аппарат достиг пункта назначения. Посадка завершилась неудачей: бортовая ЭВМ сработала некорректно, и угол входа в атмосферу оказался больше расчетного. Спускаемый модуль вошел слишком круто, не успев замедлиться на этапе аэродинамического спуска, а парашютная система оказалась неэффективной. Аппарат разбился о поверхность Марса, став первым «инопланетным» предметом на планете. Масса «подарка» составила 4650 килограммов.
Сигнал с Марса
После потери «Марса-2» основные надежды возлагались на подлетающую к Красной планете станцию «Марс-3». Спуск этого аппарата стал настоящим прорывом в эру изучения четвертой планеты от Солнца.
Мягкая посадка на Марс остаётся сложной задачей и сегодня, а в начале 1970-х рельеф и свойства марсианского грунта были почти неизвестны. Один из разработчиков аппарата рассказывал: сила тяжести на Марсе лишь в два с половиной раза меньше земной, и аппарат выручила атмосфера. Несмотря на низкое давление, её удалось использовать для торможения. Однако скорость входа в атмосферу была огромной, и мягкая посадка стала практически невозможной. Решением стало многоступенчатое торможение: аэродинамическое и парашютное.
В то время космические станции обычно связывались с Землей напрямую. «Марс-3» сначала передал сигнал на орбитальную станцию, а уже та переслала его в Центр дальней космической связи. Такая сложная схема была необходима для корректной передачи данных с Марса. В течение полутора минут после посадки аппарат готовился к работе и начал передавать панораму окружающей поверхности. Газета «Правда» в декабре 1971 года писала о том, как ученые с замиранием сердца ждали сигнала с аппарата, находившегося на продуваемой марсианскими ветрами равнине. Сигнал пошёл, но всего через 14,5 секунд трансляция прекратилась. «Марс-3» передал лишь первые 79 строк фототелевизионного сигнала, получившееся изображение представляло собой серый фон без деталей.
Позднее выдвигались разные гипотезы о причине внезапного прекращения передачи: разряд в антеннах, повреждение аккумуляторов и другие технические неполадки.
Таким образом, «Марс-3» совершил первую в мире мягкую посадку на Красную планету, но не смог передать фотографии и опробовать первый марсоход. Лишь в июле 1976 года американские аппараты «Викинг» смогли сделать снимки поверхности и провести научные исследования, включая тесты на наличие жизни.
До сих пор космических энтузиастов интересует судьба «Марса-3». Рукотворный объект на чужой планете ищут на снимках десятилетиями. Так, на изображении современной аппаратуры 2013 года в расчётной точке посадки «Марса-3» заметно светлое пятно, напоминающее парашют.
Спутник как предчувствие
Последний аппарат серии «Марс» — шестой по счёту — был запущен 12 марта 1974 года. Он достиг планеты, но связь с ним потеряли ещё до посадки, в непосредственной близости от поверхности.
После этого началась эра «Фобоса». Проект под руководством академика Роальда Сагдеева и команды советских и американских физиков стартовал на волне успешного сотрудничества с западными научными организациями.
Почему спутник Марса вызвал такой интерес у учёных? Дело в том, что из-за малой массы Фобос и Деймос практически не изменились с момента образования Солнечной системы. Изучение химического состава грунта Фобоса позволяло оценить условия формирования малых тел, их эволюцию и, возможно, понять причины, приведшие к появлению Земли и развитию жизни на ней.
проект Фобос -1 Байконур 1988 г
Итак, 7 и 12 июля 1988 года с космодрома Байконур были выведены на траекторию полета к Марсу аппараты «Фобос-1» и «Фобос-2». Оба завершили свои миссии без особого успеха.
С «Фобосом-1» связь была потеряна через два месяца. Причиной стала ошибка специалиста Научно-испытательного центра имени Бабакина при составлении программы работы бортовой аппаратуры. Неверная команда перевела аппарат в неориентированный относительно Солнца режим, что привело к разряду химических батарей и потере способности принимать радиокоманды. Восстановить связь не удалось.
«Фобос-2» продвинулся дальше: он благополучно достиг Марса и выполнил подготовительные маневры для сближения с Фобосом. 27 марта 1989 года после телевизионной съемки должен был включиться бортовой передатчик, но сигнал на Земле принят не был. Точный момент аварии остался неизвестен: конструкция аппарата не позволяла одновременно вести фотосъемку и поддерживать связь с ЦУПом. Последний принятый сигнал показал, что бортовой компьютер вышел из строя, а аппарат вращается, потеряв ориентацию.
Основная задача – доставка на поверхность Фобоса автоматической самоходной мини-станции – так и не была выполнена. Тем не менее, несмотря на потерю связи с обоими аппаратами, в течение 57 дней их орбитального полета были собраны уникальные научные данные о Марсе, Фобосе и околомарсианском пространстве, включая оценку скорости эрозии атмосферы планеты под воздействием солнечного ветра.
На этом советская программа изучения Марса подошла к завершению.