50 лет назад советский спускаемый аппарат автоматической межпланетной станции (АМС) «Марс-3» впервые в истории мировой космонавтики совершил мягкую посадку на поверхность красной планеты. Таким образом, СССР стал первой страной, начавшей изучение Марса.
Вопрос об изучении Марса встал еще в начале 1960-х годов. Ведя лунную гонку, ведущие космические государства мира того времени, СССР и США, начали приглядываться и к другим планетам, в первую очередь к Венере и Марсу. Помимо чисто научного интереса, речь уже тогда шла о начале колонизации планет Солнечной системы и Марс лучше всех подходил для этого. Лететь до него несколько месяцев, марсианские сутки по продолжительности схожи с земными, там приемлемая гравитация и есть полярные льды – источник воды и парниковых газов. Их можно использовать для восстановления атмосферы.
Пока американцы раздумывали, в СССР уже делали первые шаги. 4 июня 1960 года было принято постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР «О плане освоения космического пространства на 1960 год и первую половину 1961 года». В приложении к нему было шесть пунктов, второй из них ставил задачей «Создание на базе ракеты Р-7 четырехступенчатого носителя, который позволит осуществить полеты автоматических станций к ближайшим планетам… В сентябре или первой половине октября 1960 года осуществить запуск объекта «М» с целью достижения района Марса, фотографирования его поверхности, передачи изображения на Землю, проведения ряда научных исследований».
Первые провалы
1 ноября 1962 года к Марсу был запущена АМС «Марс-1», ставшая первым в истории космическим аппаратом, вышедшим на траекторию полета к Красной планете. К сожалению, этот полет продлился недолго, так как из-за неисправностей с спускаемым аппаратом была потеряна связь, однако он успел передать на Землю данные о физических свойствах космического пространства между орбитами Земли и Марса, об интенсивности космического излучения и напряженности магнитных полей.
Неудача постигла и спускаемый аппарат АМС «Марс-2»: долетев до Марса, из-за ошибки бортовой ЭВМ он вошел в марсианскую атмосферу под более острым углом на скорости 300 км/ч и достиг поверхности планеты раньше, чем успел затормозить. Аппарат разбился, и все данные с него были потеряны.
И вот успех
Лунная программа временно отодвинула полеты на Марс, но вскоре к ним вернулись вновь. 28 мая 1971 года с космодрома Байконур запустили станцию «Марс-3». Этот полет готовился очень тщательно в техническом и научном отношениях. Станция была оборудована сложнейшей системой управления, специально изготовленной в НИИ автоматики и приборостроения. В ее состав входили гиростабилизированная платформа, бортовая вычислительная машина и приборы космической автономной навигации. «Марс-3» имел на борту две фототелевизионные камеры с различными фокусными расстояниями для фотографирования поверхности планеты. Кроме того, на нем находилась аппаратура, предназначенная для совместного советско-французского эксперимента по изучению Солнца.
Полет продолжался шесть месяцев, и 2 декабря 1971 года спускаемый аппарат АМС «Марс-3» успешно приземлился в точке с координатами 45° ю.ш., 158° з.д., на плоском дне крупного кратера Птолемей, между областями Электрида и Фаэтонтия, и начал передавать данные. «Я не мог сдержать слез», - вспоминал участник марсианской гонки Михаил Маров. Однако, как и в случае с «Марсом-1» и «Марсом-2», радость длилась недолго: из-за неисправности в телефотометре «Марс-3» передал только первые 79 строк фототелевизионного сигнала, представлявшие из себя серый фон без единой детали, то же произошло и с второй трансляцией. Затем сигнал прервался.
Нас подвела электроника
Причиной этих и последующих, также оказавшихся неудачными запусков, стало плохое состояние элементной базы и ненадежность новой технологии впайки выходов из полупроводников.
«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, 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. Научные приборы, в которых не всегда использовалась эта технология, худо-бедно работали, а все служебные системы строились на этих технологиях и постепенно отказывали. То, что эта неожиданная причина может привести к выходу приборов из строя, стало ясно еще до запуска «Марсов-4,5,6,7», после испытаний», - вспоминал участник марсианских исследований Михаил Маров.
Тем не менее, до конца 1973 года было запущено еще четыре автоматических межпланетных станции «Марс-4», «Марс-5», «Марс-6» и «Марс-7». Их работа также продолжалась недолго, однако за это время были получены многочисленные сведения о Марсе, его атмосфере и магнитном поле. АМС «Марс-5» сделала снимки поверхности планеты, провела исследования свойств поверхности и грунта и обнаружила озон в атмосфере Марса. АМС «Марс-6» совершила посадку на планету, изучив рельеф поверхности и химический состав марсианской атмосферы.
После перерыва в 15 лет, в СССР снова вернулись к Марсу. В 1988 году стартовал проект «Фобос», основной задачей которого стала доставка на спутник Марса Фобос спускаемых аппаратов «Фобос-1» и «Фобос-2», которая, впрочем, не была выполнена. Но все равно были получены данные о тепловых характеристиках Фобоса, плазменном окружении Марса и его взаимодействии с солнечным ветром. По величине потока ионов кислорода, покидающих атмосферу Марса, удалось оценить скорость эрозии атмосферы Марса, вызванной взаимодействием с солнечным ветром.
На этом советская программа изучения Марса была закончена. Российская впереди.
Материал подготовлен по открытым источникам.
Источник изображения: ru.123rf.com
