Ушла в небытие и эпоха, подарившая возможность в первый раз взглянуть на лик загадочного соседа Земли, эпоха, вскружившая многие головы легендой об исполинских каналах среди красных песков.
Стали ныне историей и годы, давшие людям огненные крылья, способные разорвать путы извечной колыбели и вознести к зовущим сияющим мирам. И неудивительно, что одним из первых в ряду этих миров стал багровый любимец фантастов — Марс.
Ты помнишь, как все начиналось?
Уже с самого начала освоения космического пространства исследования планет Солнечной системы превратились в арену жесткой конкурентной борьбы и соперничества двух космических сверхдержав, стремившихся доказать свое преимущество в космосе.
После завершения лунной эпопеи схватка перекинулась на ближайшие к Земле планеты — Венеру и Марс. Однако, дорога во владения бога войны оказалась необычайно трудной. Ни одна из планет не была столь негостеприимной. Из 26 попыток добраться до Марса, лишь половина увенчались успехом, но и среди них только шести аппаратам удалось выполнить основную часть программы. Преследовали то, порой, необъяснимые отказы техники, то жестокие марсианские пылевые бури. Закончились неудачами и 3 последних полета к Красной планете.
Вехи исследований Марса
Запущенные в 1989 году две советские станции "Фобос" неожиданно прервали связь с Землей: первая — вскоре после старта, вторая — уже на орбите вокруг Марса. Но если "Фобос-2" хотя бы частично выполнил программу исследований, то стартовавший 4 года спустя американский аппарат "Марс 06-сервер" погиб еще до прибытия к планете. И вновь, как и в случае с "Фобосом-2", почти мистическая потеря связи с аппаратом!
Казалось бы, остается только опустить руки. Но запретный плод всегда наиболее сладок. И вот, в конструкторских бюро уже зреют новые планы покорения строптивой планеты.
В 1990 году в СССР была принята амбициозная программа "Марс", предполагавшая начать полномасштабные исследования этой планеты при помощи двух орбитальных станций и нескольких посадочных аппаратов. Казалось, что пройдет всего три года, и в поверхность Марса вонзятся зонды-пенетраторы, красные пески начнет "утюжить" марсоход, а в разреженную атмосферу поднимется аэростат.
Однако, воплощение идеи в "стекло и металл" оказалось вовсе не таким гладким, как это виделось ее разработчикам. Из-за технических и, прежде всего, финансовых проблем работа стала значительно отставать от графика. Поэтому начало нового исследования марсианских пустынь было отодвинуто на 1994 год. При этом к Марсу должна была лететь только одна станция — с посадочными аппаратами и внедряемыми зондами. Увы, это была не последняя отсрочка — из-за неготовности станции и научной аппаратуры проект был переориентирован на 1996 год, и теперь он называется "Марс-96". Что касается марсохода и аэростата, то катастрофическая нехватка денег заставила о них временно позабыть (поначалу их старт был намечен на 1996 год, но сейчас отложен на неопределенное время).
Удрученные крупной неудачей "Обсервера", американцы отказались от строительства новой тяжелой многофункциональной станции, приняв на вооружение доктрину "быстрее, лучше, дешевле". Специалисты NASA разработали многолетнюю программу исследования Марса, задачи которой были распределены между несколькими более скромными и менее дорогостоящими аппаратами, чтобы даже в случае катастрофы одного из них не "зарубить" весь проект.
Первые два аппарата этой программы, стартующие в этом году, получили названия "Марс Глобал Сервейер" (Марсианский топограф) и "Марс Пасфайндер" (Марсианский следопыт). "Глобал Сервейер" — это орбитальная станция, унаследовавшая некоторые компоненты "Обсервера", в том числе большую часть научных приборов. "Пасфайндер" — это посадочная станция, несущая на своем борту помимо научных приборов маленький самоходный аппарат — микроровер "Соджорнер" (Попутчик). Своим рождением он обязан крупномасштабной программе исследований природной среды Марса, которую США намеревались осуществить в конце 90-х годов. Однако, программа оказались слишком дорогой и в 1994 году была закрыта.
За годы подготовки новых миссий к Марсу большие перемены произошли на Земле. Развал СССР и последовавший затем экономический кризис выбил почву из-под ног отечественной космической индустрии. Окончание "холодной войны" и смена приоритетов в политике США привели к серьезному сокращению бюджета NASA.
Межпланетные исследования перестали быть заложниками политических амбиций, и как-то само собой противостояние превратилось в сотрудничество. Появилось осознание того, что столь дорогостоящие проекты уже невозможно осуществить в одиночку, и необходима международная кооперация. Недавние конкуренты стали союзниками, и впервые к Марсу летит объединенная российско-американская флотилия, имеющая скоординированные задачи и согласованную программу.
От Земли до Марса
Существуют периоды, когда перелет от Земли к Марсу можно осуществить с наименьшими затратами топлива и сохранить тем самым больше места для научных приборов. Подобные стартовые окна открываются примерно раз в два года незадолго перед каждым противостоянием Марса.
Очередной благоприятный период наступает в конце этого года, и разработчики всех трех проектов решили им воспользоваться. Запуск "Марса-96" назначен на 16 ноября с космодрома Байконур с помощью ракеты-носителя "Протон". "Глобал Сервейер" и "Пасфайндер" будут запущены соответственно 6 ноября и 2 декабря с космодрома на мысе Канаверал ракетами "Дельта-2".
Преодолев земное притяжение, аппараты по сходным траекториям направятся к точке встречи с Марсом. Поскольку вывести станции на расчетные орбиты с первой попытки практически невозможно, то во время перелета движение аппаратов будет несколько раз корректироваться.
На трассе Земля-Марс российская станция займется наблюдениями гамма-всплесков и колебаний яркости звезд и Солнца, в то время как американские аппараты будут находиться в своеобразной "спячке".
Первым Красной планеты достигнет "Пасфайндер", который 4 июля 1997 года примарсианится в Долине Ареса (19.5° с.ш., 32.8° з.д.). Это место является устьем древнего водного потока, выносившего грунт с возвышенной Жемчужной Земли на Равнину Хриса, и здесь на небольшом пространстве можно встретить образцы пород разного возраста и происхождения.
"Глобал Сервейер" и "Марс-96" выйдут на орбиту искусственного спутника Марса с интервалом всего один день — 11 и 12 сентября 1997 года соответственно. Тогда же, 12 сентября, на поверхность планеты сядут два российских посадочных модуля (так называемые малые автономные станции), отделившиеся за 4-5 дней до этого от орбитального аппарата. Основными районами посадки для них являются равнина Северная Амазония (32.5° с.ш., 169.3° з.д.) и равнина Аркадия (41.3° с.ш., 153.6° з.д.), запасным районом — долина Марти на равнине Элизий (3.5° с.ш., 193.2° з.д.). Запасной район будет использован в случае принятия решения о ретрансляции информации на Землю с помощью американского "Глобал Сервейера".
В конце первой декады октября российская станция произведет еще один "залп" в сторону Марса — от нее отделятся два зонда-пенетратора, которые врежутся в планету и углубятся в грунт на несколько метров. Места посадок пенетраторов будут выбраны в зависимости от мест посадки автономных станций. Предварительно намечены несколько районов на равнине Аркадия и равнине Утопия.
Посадеп: кому мягкая, кому жесткая
Мягкая посадка двух российских и одного американского модуля имеет одинаковый сценарий и будет проходить в три этапа. Вначале торможение будет осуществляться с помощью лобового экрана, затем — с помощью парашюта.. Перед посадкой вокруг станций надуются амортизирующие мешки, которые смягчат удар о поверхность. После того как эти "мячики" при посадке совершат несколько подскоков по поверхности и успокоятся, мешки будут отделены. Станции раскроют свои лепестки (у американской их три, у российских — четыре) и выпустят штанги с датчиками приборов.
После этого аппараты смогут приступить к выполнению своих основных задач. Российские станции будут передавать изображения поверхности, изучать атмосферу, климат и сейсмологическую обстановку в районе посадки, определять состав пород грунта и измерять параметры магнитного поля Марса. Ученые надеются, что им удастся поддерживать работоспособность станций в течение двух лет.
Главная цель "Пасфайндера" несколько иная — это отработка и демонстрация дешевой технологии доставки на Марс полезной нагрузки, для чего к одному из его лепестков был прикреплен микроровер "Соджорнер". Приставка микро вполне оправдана — по своим размерам он больше похож на игрушку. Радиус действия первого американского марсохода составляет всего 30 м, и он управляется по длинному кабелю с посадочного блока.
Опустившись по одному из двух трапов на поверхность, шестиколесный ровер осуществит съемку "Пасфайндера" для оценки его состояния. Затем с помощью рентгеновского спектрометра он проведет анализ химического состава пород вблизи места посадки.
В это время станция включит свою стереосистему приема изображений и метеокомплекс. Большая часть научных задач будет выполнена в течение нескольких первых часов после начала работы. После этого "Пасфайндер" будет снимать панорамы поверхности, вести метеонаблюдения и обеспечивать работу ровера. Ожидается, что посадочный аппарат проработает на Марсе не менее месяца, ровер — как минимум неделю.
Двум оставшимся российским зондам-пенетраторам не суждено примарсианится с большим комфортом. Эти исследовательские зонды нового типа, представляющие собой заостренный цилиндр, специально разработаный для того, чтобы углубиться в грунт на несколько метров, сохранив в целости приборы для проведения исследований.
После входа в атмосферу пенетраторы будут осуществлять торможение сначала с помощью жесткого конуса, а затем с помощью надувной тормозной оболочки. Но все равно, при достижении поверхности планеты они испытают сильнейший удар, который должна компенсировать система амортизации. В момент касания грунта пенетраторы разделятся на две части. Хвостовая часть останется на поверхности, а носовая, соединенная с хвостовой кабелем, проникнет в грунт Марса на глубину 5-6 м, что даст ученым возможность судить о физико-механических характеристиках приповерхностных пород в месте посадки.
Телевизионная камера на выдвижной штанге хвостовой части будет передавать изображения поверхности, а метеокомплекс позволит вести постоянные наблюдения за марсианским климатом в течение срока "жизни" зонда, рассчитанного на один год.
Нам сверху видно все
Сразу же по прибытии к Марсу орбитальные аппараты "Марс-96" и "Глобал Сервейер" начнут формировать свои рабочие орбиты. Для этого российскому аппарату понадобится один месяц, американскому — четыре, после чего они смогут приступить к выполнению своих научных программ, которые во многом пересекаются. Правда, имеются некоторые различия в технике проведения экспериментов: если "Глобал Сервейер" будет осуществлять ориентацию приборов путем разворота всей станции, то отечественные разработчики предусмотрели две специальные поворотные платформы, которые будут обеспечивать наведение на объект и его отслеживание в течение сеанса наблюдений.
Что и когда
Основная задача американской станции — глобальное картографирование поверхности планеты. При выбранной орбите Солнце для каждого снимка будет находиться на одинаковой высоте, а тени — подчеркивать детали поверхности. Предполагается получить десятки тысяч снимков, каждый из которых будет охватывать площадь 45 км2, а их разрешение будет в 10 раз лучше достигнутого предыдущими экспедициями — менее 1.5 м. Российскому аппарату также предстоит глобальная и детальная телесъемка поверхности, но в меньшем объеме.
Кроме того, оба аппарата должны изучить распределение минералов на поверхности Марса, получить профили его атмосферы, осуществить слежение за погодой в глобальном масштабе и исследовать магнитное поле планеты. Российская программа включает также эксперименты по определению запасов воды в поверхностном слое фунта и поиск мест их расположения. Показания бортовых радиокомплексов планируется использовать для получения данных о верхней атмосфере и уточнения фавитационного поля Марса.
Помимо проведения научных экспериментов на орбитальные аппараты возлагается задача рефансляции на Землю сигналов с посадочных модулей. Поскольку срок активного существования российского орбитального аппарата меньше срока "жизни" малых автономных станций — всего один год, то дальнейшую передачу их сигналов будет обеспечивать "Глобал Сервейер". Сам американский аппарат после окончания в апреле 2000 года топофафической съемки, еще в течение трех лет будет ретранслировать сигналы от новой эскадры аппаратов США и России, которая к тому времени должна будет достичь поверхности Марса.
Кто следующий
Согласно американской программе исследования Марса, очередные орбитальные станции отправятся к этой планете в 1998 и 2003 годах, а посадочные аппараты — в 1998, 2001, 2003 и 2005 годах. И если для США "Глобал Сервейер" и "Пасфайндер" — это своего рода "первые ласточки", знаменующие начало нового широкомасштабного изучения Красной планеты, то для России перспективы в этом направлении довольно туманны. Наши "межпланетчики" также вынуждены переходить к более дешевым и легким станциям, но пока не могут сказать, когда к Марсу сможет стартовать следующий российский аппарат. Так что на сегодняшний день "Марс-96"*является последним крупным российским проектом в области исследований планет Солнечной системы. Возможным выходом из создавшейся ситуации может стать более широкая международная интеграция с целью разделения финансового бремени среди нескольких участников проекта.
Марсианские хроники
| Дата запуска | Официальное наименование | Страна | Характеристика полета | Выпол- нение главной задачи |
| 10.10.1960 | нет | СССР | Аппарат не вышел на орбиту из-за отказа системы управления на этапе работы 3 ступени ракеты-носителя. | нет |
| 14.10.1960 | нет | СССР | Аппарат не вышел на орбиту и упал на Землю из-за сбоя в работе 3 ступени ракеты-носителя. | нет |
| 24.10.1962 | нет | СССР | Аппарат погиб на околоземной орбите в результате взрыва двигателя разгонного блока. | нет |
| 01.11.1962 | Марс-1 | СССР | Аппарат вышел на трассу перелета, но буквально сразу отказала система ориентации. Станция пролетела на расстоянии 193 тыс. км от Марса. | нет |
| 04.11.1962 | нет | СССР | Аппарат остался на околоземной орбите из-за сбоя в работе разгонного блока. | нет |
| 05.11.1964 | Маринер-3 | США | Аппарат вышел на трассу перелета, но не отстрелился обтекатель ракеты-носителя, что не позволило станции прийти в рабочее состояние. | нет |
| 28.11.1964 | Маринер-4 | США | Аппарат прошел в 10 тыс. км от Марса. Получены первые 22 снимка планеты. | да |
| 30.11.1964 | Зонд-2 | СССР | Аппарат вышел на трассу, но отказа система энергоснабжения (не раскрылась одна из солнечных батарей). | нет |
| 25.02.1969 | Маринер-6 | США | Аппарат прошел в 3400 км от Марса. Получены 76 снимков планеты с разрешением до 300 м. | да |
| 27.03.1969 | нет | СССР | Аппарат не вышел на орбиту и упал на Землю из-за отказа в работе 3 ступени ракеты-носителя. | нет |
| 27.03.1969 | Маринер-7 | США | Аппарат прошел в 3500 км от Марса. Получены 126 снимков планеты с разрешением до 300 м. | да |
| 02.04.1969 | нет | СССР | Аппарат погиб в результате взрыва ракеты-носителя, произошедшего из-за пожара одного из двигателей 1 ступени. | нет |
| 08.05.1971 | Маринер-8 | США | Аппарат упал в Атлантический океан из-за сбоя в работе разгонного блока. | нет |
| 10.05.1971 | Космос-419 | СССР | Аппарат остался на околоземной орбите из-за ошибки в программе работы разгонного блока. | нет |
| 19.05.1971 | Марс-2 | СССР | Спускаемый аппарат, по-видимому, разбился при посадке. Основной блок вышел на орбиту искусственного спутника, однако из-за сбоев в работе телеметрической системы практически никакой научной информации получено не было. | нет |
| 28.05.1971 | Марс-3 | СССР | Спускаемый впервые осуществил мягкую посадку на Марс, но сигнал от аппарата прекратился через 20 секунд после посадки. Основной блок вышел на орбиту искусственного спутника, однако, она оказалась неподходящей для выполнения научной программы. | частично |
| 30.05.1971 | Маринер-9 | США | Первый искусственный спутник Марса. Получено более 7 тыс. снимков планеты с разрешением до 1 км. Проведена съемка Фобоса и Деймоса. | да |
| 21.07.1973 | Марс-4 | СССР | Аппарат не вышел на орбиту искусственного спутника и пролетел мимо Марса -не включился тормозной двигатель. На Землю передано 12 панорам планеты. | нет |
| 25.07.1973 | Марс-5 | СССР | Аппарат вышел на орбиту вокруг Марса, однако проработал не ней гораздо меньше запланированного срока. На Землю передано 108 снимков. | частично |
| 05.08.1973 | Марс-6 | СССР | Спускаемый аппарат провел измерения атмосферы планеты, но, по-видимому, разбился при посадке. | нет |
| 09.08.1973 | Марс-7 | СССР | Спускаемый аппарат прошел мимо Марса. | .нет |
| 20.08.1975 | Викинг-1 | С.ША | Успешная посадка спускаемого аппарата. На Землю переданы первые изображения споверхности Марса. Проведены измерения химического состава грунта, сейсмологические и биологические эксперименты. Орбитальный блок вышел на орбиту вокруг Марса и передал на Землю несколько тысяч снимков поверхности с разрешением до 50 метров. | Да |
| 09.09.1975 | Викинг-2 | США | Успешная посадка спускаемого аппарата. На Землю переданы изображения с поверхности Марса. Проведены измерения химического состава грунта, сейсмологические и биологические эксперименты. Орбитальный блок вышел на орбиту вокруг Марса и передал на Землю несколько тысяч снимков поверхности с разрешением до 50 метров. | да |
| 07.07.1989 | Фобос-1 | СССР | С аппаратом потеряна связь на трассе полета к Марсу. | нет |
| 12.07.1989 | Фобос-2 | СССР | С аппаратом потеряна связь во время его нахождения на орбите искусственного спутника Марса. Получены первые тепловые изображения планеты и несколько десятков снимков Фобоса. | частично |
| 25.09.1992 | Марс Обсервер | США | С аппаратом потеряна связь за трое суток до выхода на орбиту вокруг Марса. | нет |
