Посадка на марс ссср

Обновлено: 05.10.2024

Задача первого марсохода состояла в измерении плотности грунта, а также посадочного модуля в передаче первых снимков поверхности Красной планеты. Вот об этом историческом событии и пойдет речь в текущем материале.

Каков он, первый в истории марсоход

Как показывает практика космических полетов, до Марса оказалось гораздо проще долететь, чем посадить на его поверхность спускаемый аппарат.

Все дело в сильноразреженной атмосфере планеты. А первая в мире миссия к Марсу была осложнена тем, что именно во время прибытия к планете космического аппарата, на его поверхности разыгралась сильнейшая буря, которая продлилась немалые 5 месяцев.

На каждой ракете был также размещен аппарат, по габаритам сильно напоминающий блокнот – первый в истории человечества марсоход ПроП-М.

Разработкой данных устройств на протяжении пятилетки занимались специалисты в то время ленинградского ВНИИТрансмаш. И работой руководил инженер-конструктор А. Кемурджиан.

При этом сам по себе первый марсоход был небольшого размера и обладал габаритами 25 х 22 х 4 сантиметра весом всего в 4,5 килограмма.

— Как таковой гонки за Марс не было. Но было вполне определенное соперничество в том, чтобы получить преимущество в изучении ближайших к Земле планет. Но все это было на фоне лунной гонки, она отражалась на ситуации, и в какой-то мере мы были виноваты в том, что каждый наш успех, о которых публиковалось в центральных газетах, рассматривался, как доказательство преимущества нашей социально-политической системы. Я от этого испытывал большую досаду, хотя сам был одним из авторов этих публикаций, поскольку меня обязывали это делать совместно с директором НИИ-88 (ЦНИИмаш) Юрием Мозжориным.

— Парные запуски конструктивно одинаковых межпланетных миссий – это было чисто советское изобретение?

— Да. Американцы больше полагались на надежность своих бортовых систем, самих аппаратов, а мы миссии всегда дублировали, и это было официальной политикой, потому что считалось, что надежность возрастает вдвое, а лишние затраты не превышают 30%.

— Делились ли ученые двух стран своими данными по Марсу?

— В этом была основная наша проблема – навигационная. Американцы по результатам своих предыдущих полетов получили некие сведения об атмосфере Марса. Атмосферу мы худо-бедно знали, даже по наземным наблюдениям.

— Перелет был великолепным. Обоим аппаратам потребовалось всего две коррекции траектории и оба они нормально летели к Марсу.

— Перминов вспоминал, что, когда это случилось, он из-за разгара туристического сезона не мог купить билеты на самолет, чтобы срочно вылететь на станцию дальней космической связи в Евпатории, и ему пришлось выбить для этого правительственный Ан-24. Были ли у вас какие-то интересные моменты, связанные с этими миссиями?

Я до сих вспоминаю те дни и ночи, когда мы разрабатывали схему посадки, для отработки этой циклограммы у нас было несколько бросковых испытаний с вертолета в ЛИИ и с метеорологической ракеты с высоты 120 км. И это все делалось в отсутствие компьютеров, на программно-временном устройстве – то есть на реле, которые включались через полсекунды, полторы, семь и т.д. И по этим командам включалась последовательность операций – вначале работа на аэродинамическом тормозном щитке, отбрасывание щитка, вытягивание тормозного парашюта…

Можете себе представить – тормозной парашют работал на скорости 3,5 Маха! Такого никогда не было, а мы это испытали и показали, что это возможно.

— То есть это была чисто программная ошибка?

— Естественно, люди с Земли уже никак не могли вмешаться.

— Какова была ваша роль в подготовке миссий?

— На аппаратах были мои приборы, которые предназначались для измерения параметров атмосферы – температура, давление, скорости ветра. Но к сожалению при спуске все приборы, в том числе масс-спектрометр, не сработали. Они сработали только в 1974 году на аппаратах серии М-73. Почему приборы не сработали, я до сих пор не очень понимаю, думаю, дело было не в них самих, они были довольно простые, а в самом интерфейсе для передачи данных.

— Да, их делал Александр Кемурджиан из ВНИИТрансмаша, это весьма оригинальные аппараты, но они не были дистанционно управляемыми. Все управление осуществлялось через штангу, которая же их и отбрасывала.

— Вы правы. Я до сих пор иначе, как без дрожи об этом не могу вспоминать и о той эйфории, которая нас всех охватила. Находясь в Евпатории, мы видели, что вроде бы все идет нормально, отклонений и сбоев нет, но самое главное – в расчетный момент времени мы получаем телевизионную развертку сигнала, а она могла идти только после того, как аппарат сел и раскрылись антенны.

Всех охватило потрясающее ощущение радости и вдруг, спустя почти 20 секунд – внезапное прекращение сигнала.

— Было понимание, почему это произошло?

— Конечно, у нас тогда были опасения за возможный отказ, поскольку на Марсе была мощнейшая пылевая буря. В такие моменты скорость ветра достигает десятков метров в секунду, с моей точки зрения роковую роль сыграла электризация антенн и разряды от статического электричества, которое набирается, когда мимо усов антенн проносится большое количество пылевых частиц. Мы эти эффекты испытывали в лаборатории и такие явления действительно возникают.

Но первые неудачи, отказы, поломки, которые были, когда я только начинал заниматься космосом, фактически был мальчишкой – это были мои первые седые волосы.

— Орбитальные аппараты обеих миссий остались на орбите и нормально проработали еще несколько месяцев?

— Вначале ни мы, ни американцы ничего снимать не могли – все на планете было закрыто пеленой пыли, миллиарды тонн, можете себе представить? А потом пыль осела, но наши фототелевизионные устройства были сделаны с гораздо худшим качеством, чем американские. Там что-то было не так с выбранными экспозициями, но самое главное – проблемы с самой фототелевизионной системой.

— Могли ли в то время сравнивать уровни нашего космического приборостроения и американского? Для следующих миссий на Марс были сделаны выводы?

— Честно признаюсь, я всегда завидовал тому уровню создания электронных приборов, который был у американцев. Мы сильно отставали. Это были полупроводниковые приборы, и кстати надежность этих приборов подвела нас при запуске следующих марсианских аппаратов серии М-73. Их хотели усовершенствовать, ввели новую технологию впайки выходов из полупроводников. Технология сильно удешевляла процесс, за нее получили потом премию, но она оказалась ненадежной – в местах спайки спустя несколько месяцев происходило окисление.

Оно оказывалось фатальным, из-за чего многие бортовые приборы отказывали и так мы потеряли 2 из 4 аппаратов.

— За такие провалы в отрасли кого-то наказывали?

— Я этого не знаю. Единственное, что могу сказать, никто за это не сел. Хотя деньги были затрачены кошмарные и политический эффект был сильно негативным.

— Это и стало одной из причин проигранного соревнования за Марс?

— У нас были совершенно великолепные заделы, в 1977 году мы предполагали высадить на Марсе марсоход, используя довольно приличную и доступную нам энергетику на солнечных батареях.

— А правда, что еще в 70-е годы у СССР были планы доставки марсианского грунта на Землю?

Там нас опять постигла неудача – один аппарат мы потеряли на траектории полета, второй хорошо вышел на орбиту Марса, перешел на траекторию сближения с Фобосом, но на нем отказал бортовой компьютер.

— Тем не менее первая мягкая посадка на Марс навсегда осталась за Советским Союзом, как это воспринималось вашими коллегами?

В конце 1971 года - 2 декабря - на поверхность Марса опустился космический аппарат. Это была первая в мире и пока единственная в истории советско-российской космонавтики мягкая посадка спускаемого аппарата на Красную планету. Этот и другие проекты СССР по освоению Марса - в обзоре "РГ".

В контексте освоения Марса нельзя не сказать пару слов о лунной программе СССР. Именно первые полеты к спутнику Земли позволили накопить опыт и отработать технологию создания межпланетных автоматических станций.

Первый аппарат, достигший второй космической скорости, "Луна-1" был запущен 2 января 1959 года. Второй отправился в полет в сентябре того же года. И хотя старт сопровождали неполадки, "Луна-2" впервые в мире достигла поверхности небесного тела в районе Моря Дождей, в северо-западной части видимой с Земли стороны спутника.

Аппарат по нынешним временам был простым: он не имел собственной двигательной установки, а из научного оборудования на нем были прибор для регистрации ядерных излучений и элементарных частиц, счетчики Гейгера, магнитометры и детекторы микрометеоритов. Зато "Луна-2" доставила на поверхность спутника вымпел с изображением герба СССР.

Колонизация космоса является важным шагом для будущего человечества, и Марс как никакая другая планета идеально подходит для стартовой площадки. Судите сами: достичь его можно примерно за 9 месяцев; марсианские сутки составляют 24 часа 39 минут и почти равняются земным; здесь есть атмосфера, которая дает некоторую защиту от солнечной и космической радиации; недавние исследования НАСА подтвердили наличие на планете воды. Эти и многие другие факторы, по мнению ученых, говорят о том, что после процесса терраформирования планета может быть вполне пригодна для жизни.

Сверхдержавы - СССР и США - давно присматривались к Красной планете. Соревнования по освоению космоса в свое время были эхом холодной войны, но на деле обернулись толчком к развитию обеих стран.

И хотя изначально советские попытки достичь Марса успехом не увенчались, уже 1 ноября 1962 года разработанный калининградским ОКБ-1 "Марс-1" стал первым в истории космическим аппаратом, выведенный на траекторию полета к Красной планете.

Специально к запускам аппаратов к Марсу построили мощный радиотехнический комплекс дальней космической связи. Там зафиксировали: за время полета первого аппарата с ним был проведен 61 сеанс радиосвязи, получен большой объем телеметрической информации, а на его борт передано более трех тысяч радиокоманд.

К сожалению, путешествие было недолгим: из-за негерметичности клапана падало давление в баллоне с газом для двигателей системы ориентации. В последний раз на связь "Марс-1" выходил, будучи на расстоянии 106 миллионов километров от Земли.

Исходя из баллистических данных, ученые предполагают, что 19 июня 1963 года "Марс-1" пролетел на расстоянии около 200 тысяч километров от поверхности планеты, в честь которой был назван, и продолжил свой полет вокруг Солнца.

Полет аппарата предоставил новые данные о физических свойствах космического пространства между орбитами Земли и Марса, об интенсивности космического излучения, напряженности магнитных полей и так далее.

Подразумевалось, что уже следующий аппарат сможет изучить планету не только со стороны, но и непосредственно с поверхности.

19 мая 1971 года с космодрома Байконур была запущена станция "Марс-2". Следом в небо ушел близнец - "Марс-3" (конструктивно обе станции были идентичными: если бы первая миссия провалилась, завершить начатое должен был бы следующий аппарат).

"Марс-2" предназначался для исследования планеты и с орбиты искусственного спутника, и с помощью посадочного аппарата. Для реализации этой программы в НПО имени Лавочкина были фактически с нуля разработаны модули, представлявшие собой новейшее поколение советских автоматических межпланетных станций. Заложенные в них конструктивные решения, по словам специалистов НИИ, успешно использовались почти 20 лет при создании межпланетных станций серии "Марс", "Венера", "Вега", космических обсерваторий "Астрон" и "Гранат".

"В ноябре 1971 года успешно провели вторые коррекции траекторий движения. До прилета станций к Марсу оставались считанные дни. Погода на планете была неблагоприятной для наблюдений с орбитальных станций, и, тем более, для посадки спускаемого аппарата: уже несколько недель на Марсе бушевала необычно сильная пылевая буря, охватившая всю поверхность планеты. Астрономы такой мощной бури не фиксировали за всю историю наблюдений", - рассказывали исследователи.

Тем не менее, аппарат успешно достиг пункта назначения. Правда посадка завершилась неудачей: бортовая ЭВМ из-за программной ошибки сработала неправильно, и угол входа в атмосферу оказался больше расчетного. Спускаемый модуль слишком круто вошел в марсианскую атмосферу, из-за чего не успел затормозить на этапе аэродинамического спуска. Парашютная система в таких условиях была неэффективной, и аппарат разбился о поверхность Марса, став, таким образом, первым "инопланетным" предметом на планете. Масса "подарка" составляла 4650 килограммов.

После потери "Марса-2" основные надежды возлагались на подлетающую к Красной планете станцию "Марс-3". Спуск третьего аппарата советской программы стал настоящим прорывом эры изучения четвертой планеты от Солнца

Мягкая посадка на Марс является и сегодня сложной научно-технической задачей, а в то время рельеф поверхности планеты и особенности грунта были малоизученны.

Как рассказывал один из создателей аппарата, сила тяжести на Марсе только в два с половиной раза меньше земной и аппарат выручила атмосфера: несмотря на мизерное давление, ее удалось использовать для торможения. Но в атмосферу аппарат все равно входил с огромной скоростью, и мягкая посадка была практически невозможна. Выходом стало торможение в несколько ступеней - аэродинамическое, парашютное.

До сих пор космические автоматические станции осуществляли связь непосредственно с Землей. Сигнал марсианского аппарата сначала приняла орбитальная станция "Марса-3", а с него он ушел на Землю, в Центр дальней космической связи. По словам специалиста по радиотехническим системам, такая сложная схема была необходима. Чтобы передавать информацию непосредственно с марсианского посадочного аппарата, надо иметь на нем мощный радиопередатчик и антенну.

В течение полутора минут после посадки станция готовилась к работе, после чего начала передачу панорамы окружающей поверхности. Газета "Правда" в декабре 1971 года писала о том, как ученые с замиранием сердца ждали сигнала с аппарата, который находился на огромной, продуваемой неземными ветрами, равнине. Сигнал пошел! Но через 14,5 секунд трансляция прекратилась. "Марс-3" передал только первые 79 строк фототелевизионного сигнала: полученное изображение представляло собой серый фон без единой детали.

Впоследствии были выдвинуты несколько гипотез о том, что стало причиной внезапного прекращения сигнала: предполагали разряд в антеннах передатчика, повреждение аккумуляторной батареи и так далее.

Да, "Марс-3" осуществил первую в мире мягкую посадку на Красную планету, но не смог ни передать фотографии, ни опробовать первый шагающий марсоход. Лишь в июле 1976 года американские аппараты "Викинг" смогли передать снимки поверхности и провести научные исследования, включая тесты на наличие жизни.

По сей день умы энтузиастов космических исследований занимает вопрос: что стало с "Марсом-3"? Рукотворный предмет на чужой планете ищут на снимках поверхности не один десяток лет. На изображение, полученном современными аппаратами в 2013 году, например, в расчетной точке посадки "Марса-3" заметно светлое пятно, напоминающее парашют.

Последний странник по имени "Марс" - шестой по счету - был запущен 12 марта 1974 года. Аппарат достиг планеты, но связь с ним была потеряна еще до посадки, в непосредственной близости от поверхности.

Затем началась эра "Фобоса". Проект под руководством академика Роальда Сагдеева, советского и американского физика, был начат на волне успешного сотрудничества с западными научными организациями.

Почему спутник Марса привлек внимание ученых? Дело в том, что из-за малой массы геологическое строение Фобоса и Деймоса не претерпело больших изменений со времени образования Солнечной системы. Изучение химического состава грунта Фобоса дало бы ученым возможность судить об условиях формирования тел Солнечной системы, последующей их эволюции и, может быть, познать причины, приведшие к возникновению Земли и развитию жизни на ней.

Итак, 7 и 12 июля 1988 года с космодрома Байконур были выведены на траекторию полета к Марсу последовательно "Фобос-1" и "Фобос-2". Оба аппарата бесславно закончили свои дни.

С первым "Фобосом" через два месяца была потеряна связь. Виною тому стала ошибка, допущенная специалистом Научно-испытательного центра имени Бабакина при составлении программы работы бортовой аппаратуры. Неверная команда привела к полету "Фобоса-1" в неориентированном относительно Солнца режиме. По этой причине произошел разряд бортовых химических батарей, космический аппарат потерял способность принимать радиокоманды. Восстановить связь не удалось.

"Фобосу-2" повезло больше: он благополучно долетел до Марса. Были выполнены подготовительные маневры для сближения с Фобосом. 27 марта 1989 года после завершения телевизионной съемки должен был включиться бортовой передатчик. Однако в расчетное время сигнал на Земле принят не был. Точный момент аварии неизвестен: конструкция "Фобоса-2" не позволяла одновременно вести фотосъемку и поддерживать связь с ЦУПом. Последний принятый после несостоявшегося сеанса связи искаженный сигнал показал: бортовой компьютер не работает, а сам аппарат вращается, потеряв ориентацию.

Основная задача - доставка на поверхность Фобоса автоматической самоходной мини-станции - осталась невыполненной. Однако, несмотря на потерю связи с обоими аппаратами, исследования Марса, Фобоса и околомарсианского пространства, выполненные в течение 57 дней на этапе орбитального движения, позволили получить уникальные научные результаты. Например, оценить скорость эрозии атмосферы Марса, вызванной взаимодействием с солнечным ветром.

ИСТОРИЯ ОСВОЕНИЯ КОСМОСА. 1971 ГОД – ПЕРВАЯ МЯГКАЯ ПОСАДКА НА МАРС

Спускаемый аппарат с автоматической марсианской станцией был оборудован системами, обеспечивающими отделение аппарата от орбитального модуля, переход его на траекторию сближения с планетой, торможение, спуск в атмосфере и мягкую посадку на поверхность Марса. Автоматическая марсианская станция была снабжена приборно-парашютным контейнером, аэродинамическим тормозным конусом и соединительной рамой, на которой размещен ракетный двигатель. Также в спускаемом аппарате была установлена аппаратура для измерения температуры и давления атмосферы, масс-спектрометрического определения химического состава атмосферы, измерения скорости ветра, определения химического состава и физико-механических свойств поверхностного слоя, а также для получения панорамы с помощью телевизионных камер.

с помощью спектрометров ионов и электронов выполнены измерения энергии частиц солнечного ветра, получены данные по составу частиц; выполнены измерения температуры и скорости отдельных компонентов солнечной плазмы;
измерены яркостные температуры вдоль трассы спутника, которые изменялись от +13° до –93°С. В районе северной полярной шапки зафиксирована температура около –110°С;
получены данные о температуре грунта на глубине 30-50 см, установлено, что на этой глубине температура грунта не испытывает суточных колебаний;
получены данные о диэлектрической проницаемости грунта вдоль трассы спутника;
определено содержание углекислого газа в вертикальном столбе атмосферы и давление у поверхности в различных областях, которое составило 5,5-6 мбар;
измерена высота облаков пыли во время пылевой бури, которая составила ~10 км;
измерено содержание водяного пара в атмосфере Марса;
проведены измерения параметров межпланетных магнитных полей;
с помощью ультрафиолетового фотометра регистрировалось солнечное излучение, рассеянное атомами водорода и кислорода в верхней атмосфере Марса.

Читайте также: