Академік Маров розповів про першу м’яку посадкузонда на Марс 45 років тому
Шлях до зірок
"Визнати нашу посадку на Марс США не хотіли"
45 років тому апарат Марс-3 вперше в історії м'яко сів на Марс. Учасник місії академік Михайло Маров розповів «Газеті.Ru», чому СРСР не щастило з цією планетою і чому за півстоліття людство до ладу не навчилося м'яко садити апарати на Марс.
Станція складалася зі штучного супутника і апарату, що спускається, з автоматичною марсіанською станцією, до складу якої входив марсохід ПрОП-М («Прилад оцінки прохідності — Марс»), представник першої у світі лінійки марсоходів. Другий такий же марсохід використовувався на станції «Марс-2», апарат, що спускається, якої розбився при посадці.
Марс-3 був запущений з космодрому Байконур 28 травня 1971 року.
Політ тривав понад півроку. Незважаючи на те, що до часу прильоту станції до планети почалася велика пилова буря, посадка пройшла успішно. Апарат, що спускається, відділився від станції о 12.14 мск, після чого станція перейшла на орбіту супутника Марса, де провела наступні 8 місяців, а апарат, що спускається, попрямував до поверхні планети.
Від поділу до входу в атмосферу пройшло близько 4,5 годин. Після входу почалося аеродинамічне гальмування апарату, і коли він загальмувався до навколозвукової швидкості, відбулося розкриття парашута.
За 20–30 метрів до поверхні парашут було відведено убік за допомогою ракетного двигуна, щоб не накрити станцію, і ввімкнувся гальмівний двигун м'якої посадки. Від ударного навантаження при зіткненні з поверхнею планети Марс-3 захистило товсте пінопластове покриття.
Однак через пилову бурю зв'язок із апаратом, що спускається, тривало всього 20 секунд.
Радянські "Марси"
«Марсу-2»попереднику "Марса-3" - пощастило ще менше. Станція мала ті ж технічні характеристики, і її політ проходив за тією ж схемою, але перед відділенням апарату, що спускається, той отримав невірні установки через помилку бортової ЕОМ. У результаті він увійшов в атмосферу під надто великим кутом і не встиг загальмувати на етапі аеродинамічного спуску. Парашют у цій ситуації виявився марним, і апарат, що спускається, розбився об поверхню Марса.
Він став першим відомим штучним предметом планети.
Вчені з'ясували, чому розбився зонд Schiaparelli
У 1974 році до Марса було відправлено ще кілька радянських станцій, у тому числі і «Марс-6», апарат якого мав передавати дані безпосередньо з поверхні планети. Однак і ця спроба не увінчалася успіхом — незважаючи на правильні розрахунки, апарат все ж таки розбився. Однозначно визначити причину цього не вдалося — можливо, невдача виявилася спричиненою перевищенням амплітуди коливань апарату в момент включення двигунів м'якої посадки через вплив марсіанської бурі чи відмову радіокомплексу.
Проте до краху апарат встиг передати дані про хімічний склад атмосфери Марса, тиск, температуру.
Це були перші у світі дані про марсіанську атмосферу.
Після СРСР на Марс почали відправляти космічні апарати США. В 1976 станції Viking 1 і Viking 2 успішно сіли на поверхню і виконали заплановані дослідження. В апаратах для пом'якшення удару при посадці використовувалися три посадкові опори з алюмінієвими амортизаторами. Viking 2 пропрацював до 1980, коли розрядилися його акумулятори, перший підтримував зв'язок до 1982 року.
Наступний запуск було здійснено лише у 1997 році та знову США. Апарат Mars Pathfinder успішносів за допомогою парашута та амортизаційних балонів — подушок з повітрям, які поступово здували після посадки, — і протягом кількох місяців передавав дані на Землю.
Серед інших успішних запусків США апарати Spirit, Opportunity, Phoenix, Curiosity. Opportunity та Curiosity передають інформацію на Землю досі.
Окрім СРСР та США космічний апарат на Марс запустила Великобританія. Посадка Beagle 2 пройшла успішно, але в нього не відкрилися сонячні батареї. Вони закрили антену і апарат не зміг вийти на зв'язок.
Вчені вважають, що зонд Beagle 2 не розбився про Марс
Незабаром стало ясно, що Schiaparelli розбився об поверхню планети.
Причиною загибелі апарату став технічний збій, в результаті якого виявилася неправильно розрахована висота і в результаті апарат вільне падіння з висоти в 2-4 км.
Посадка на Марс помітно відрізняється від посадки на інші досліджувані небесні тіла. Так, наприклад, на Місяці немає атмосфери, що забезпечує прекрасну видимість, і гравітація нижча за земну. У Венери дуже щільна атмосфера, це сприяє м'якій посадці та ефективній роботі парашутів. Щоправда, її кислотність обертається серйозними труднощами перебування апарату планети, як і висока температура.
На Марсі атмосфера сильно розріджена, її щільності не вистачає для ефективного гальмування. Крім того, на Марсі трапляються курні бурі, що на місяці огортають планету.
«Хтось на Марсі сидить і не пускає»
Як запускалися радянські марсіанські місії, «Газеті.Ru» розповів їхній безпосередній учасник, який брав участь у забезпеченні першої м'якої посадки «Марса-3», академік Михайло Маров — завідувач відділу планетних досліджень та космохімії Інститутугеохімії та аналітичної хімії РАН.
«З Марсом нам не щастило, і одним із колег було висунуто тезу, що хтось на Марсі сидить і нам перешкоджає. Це жарт, але в нас справді була лише одна успішна посадка, яка, на жаль, відбувалася в період дуже потужної глобальної пилової бурі. З одного боку, апарат не був розрахований на бічні переміщення. З іншого боку, і ми це відтворювали з професором Селіванова в лабораторії, могла дуже сильно вплинути електризація антен і розряд, що послідував.
В результаті тільки ми почали передавати телевізійну картинку, як зв'язок перервався через 20 секунд. Американці довго це замовчували, але років зо три тому мій американський колега, який працював тоді в Лабораторії реактивного руху, сказав мені:
"Так, ми абсолютно точно приймали ваш сигнал з Марса".
Але визнати факт нашої першої м'якої посадки на Марс вони, звичайно, не хотіли і замовкли. А наші засоби масової інформації не дуже це оцінили, хоч це, звичайно, було дуже велике досягнення. Я пропадав тоді дуже довго в НВО Лавочкіна і тісно співпрацював з розробником сценарію посадки і всіх систем Михайлом Різдвяним.
Ми проводили імітаційні експерименти з підняттям апарату на гелікоптері та імітації всього ходу посадки з послідовним виходом парашутів та роботою гальмівних двигунів безпосередньо біля поверхні. Завдання це - архіскладне, те, що наші конструктори все це встигли зробити буквально на кінчику пера, - викликає захоплення. Те, що посадка на Марс дуже складна, вкотре показала невдача з апаратом Schiaparelli, яка сталася майже через півстоліття і теж через збій програмного забезпечення.
"Марс-6" був ще однією спробою посадки на Марс у 1973 році. ДоНа жаль, апарат не здійснив м'яку посадку, але, на відміну від «Марса-3», під час спуску він вимірював безпосередньо параметри атмосфери. Це також було зроблено вперше. Звичайно, я відчуваю задоволення від того, що мої прилади там стояли, і ці роботи нами, з колегами, були виконані. Апарат проводив вимірювання аж до самої поверхні, але чомусь «примарсіанювання» відбулося за більш високої швидкості, ніж розраховували.
Ще був «Марс-7», але він зробив невдалий маневр і просто пішов із поля тяжіння планети.
А Марс-5 вийшов на навколомарсіанську орбіту і ефективно працював приблизно протягом трьох місяців, передаючи дуже цінну інформацію про планету. Спільне лихо – робота наших радіоелектронних пристроїв. Була слабка електронна база, з цим пов'язана ціла низка відмов, не тільки перших марсіанських апаратів, така ж доля мала апарати «Фобос».
У 1988 році було запущено два апарати, один був втрачений через дурість — помилка в програмному управлінні. Другий мав зблизитися із супутником Фобос, але в процесі зближення відбулася відмова бортового комп'ютера, апарат був втрачений, і завдання ми не виконали.
Те, що при посадці на Марс потрібна комбінація парашутів і гальмівних двигунів, жодного сумніву не викликало. Так само, як і те, що апарат повинен бути оснащений радіолокатором, який відстежує висоту до поверхні і регулює весь сценарій.
Все питання у виконанні. Американцям щастило набагато більше… Чудовим досягненням NASA стала посадка марсоходу Curiosity, який при зниженні міг відстежувати горизонтальні переміщення… До речі, саджати апарат за допомогою амортизаційних балонів, як це робив марсохід Pathfinder 1997 року, було ідеєю радянських конструкторів».