Проект полёта человека на Марс[править]
В Советском Союзе изучались различные варианты космических кораблей для пилотируемого полёта на Марс (все эти проекты так и не были реализованы). Первым был разработан проект Марсианского пилотируемого комплекса со стартовой массой в 1630 т. Собрать этот комплекс предполагалось на низкой околоземной орбите. Продолжительность экспедиции состояла бы 2,5 года. Возвращаемая часть Марсианского пилотируемого комплекса должны была иметь массу 15 т.
Следующий проект — Тяжёлый межпланетный корабль, разрабатываемый в ОКБ-1, причём было два проекта: проект под руководством Г.Ю. Максимова и проект под руководством К.П. Феоктистова, причём в последнем варианте должны были применяться ядерной энергетической установки. Разрабатывался и ракетоноситель «Н-1» для вывода на околоземную орбиту орбитальной станции с перспективой обеспечения сборки тяжёлого межпланетного корабля для полёта к Марсу (и Венере).
Как утратила атмосферу?
Скорее всего, Красная планета погрузилась в свое нынешнее состояние после ударов астероидов. Свидетельства бомбардировки — огромное количество кратеров и минерал маггемит. Точно такой же по составу минерал обнаружили в Попигайском кратере на территории Якутии. Большое количество «звездных ран» на поверхности Марса ученые связывают с близостью к поясу астероидов. Но существует гипотеза о третьем спутнике, который постепенно приближался к планете и, в конце концов, столкнулся с ней. Сильнейшее столкновение могло пробить кору планеты и повредить жидкое ядро. С повреждением ядра планета лишилась магнитного поля. После такого удара могла погибнуть вся жизнь на Марсе, а остатки атмосферы унес солнечный ветер.
Советские марсоходы
Самыми первыми были советские аппараты – Марс-2 и Марс-3, достигшие планеты в 1971 году. Однако им очень не повезло – посадка происходила в условиях сильной пылевой бури и Марс-2 27 ноября 1971 года разбился при посадке. Марсу-3 удалось приземлиться 2 декабря, и он начал передавать даже картинку, но длилось это всего 14.5 секунд, после чего связь прервалась и что там случилось, до сих пор неизвестно. Однако миссия не была полностью провалена – орбитальная станция продолжала работать почти год и присылать массу важнейших данных о планете.
Так выглядел советский аппарат Марс-3
Любопытно, что ученые в то время знали о поверхности Марса настолько мало, что было непонятно, как по ней передвигаться. Поэтому советские марсоходы были снабжены подобием лыж – на случай, если Марс покрыт песком, снегом или льдом.
Марс-7
Марс-7 был запущен 9 августа 1973 года. Эта марсианская миссия оказалась неудачной. Спускаемы аппарат прошёл в 1400 километрах от поверхности Марса и ушёл в космос. Таким образом, целевая программа Марса-7 не была выполнена, но, совершая автономный полёт, спускаемый аппарат сохранял работоспособность и передавал информацию на пролетный аппарат по радиолиниям КД-1 и РТ-1. С пролетным аппаратом Марса-7 связь поддерживалась до 25 марта 1974 года.
При работе Марса-7 в сентябре-ноябре 1973 года зафиксирована связь между возрастанием потока протонов и скорости солнечного ветра. Предварительная обработка данных КА Марс-7об интенсивности излучения в резонансной линии атомарного водорода Лайман-альфа позволила оценить профиль этой линии в межпланетном пространстве и определить в ней две компоненты, каждая из которых вносит приблизительно равный вклад в суммарную интенсивность излучения. Полученная информация даст возможность вычислить скорость, температуру и плотность втекающего в солнечную систему межзвездного водорода, а также выделить вклад галактического излучения в линии Лайман-альфа. Этот эксперимент выполнялся совместно с французскими учеными.
Марсоход Curiosity
Именно к марсоходу Curiosity («Любопытство») сегодня приковано внимание всех неравнодушных людей. Снимки, сделанные этим аппаратом, заполонили интернет, и большое количество людей пытаются рассмотреть на них некие артефакты, из чего потом появляются сенсационные заголовки
Марсоход Кьюриосити оказался на Марсе в августе 2012 года, и сейчас это пока самый новый и современный аппарат на этой планете. Он же и самый большой — если сравнивать его с предыдущими моделями, то этот просто гигант, на Земле весящий 900 кг, и он даже больше советского «Лунохода».
Этот марсоход представляет собой мощную автономную лабораторию. Если предыдущие модели имели небольшой набор оборудования, в основном геологического, то здесь есть практически всё – марсоход может как изучать химический состав всего, что попадется на пути, так и искать следы жизни. Кстати, такое оборудование используется впервые – оно способно изучать молекулярный состав образцов и сможет обнаружить даже обрывки органических молекул, если они попадутся.
Цель марсохода – собрать максимум информации, достаточной для планирования освоения Марса непосредственно человеком в ближайшем будущем. Поэтому он ведет всесторонние исследования с использованием большого набора научных приборов.
17 видеокамер способны вести круговую съемку в высоком качестве со скоростью 10 кадров в секунду – получается практически видеосъемка. Раз в сутки на марсоходом пролетает орбитальный аппарат и марсоход быстро передает ему огромный массив данных, накопленный за это время. Потом уже этот спутник по мощному каналу передает все на Землю.
Иногда Curiosity делает селфи, по которым изучается общее состояние марсохода. Камера расположена на выносной штанге, которая в кадр не попадает.
Питание марсохода также отличается от предыдущих моделей – на нем нет солнечных батарей, а стоит ядерный источник энергии на плутонии-238, который производит как тепло для обогрева оборудования, так и электроэнергию. Его ресурса хватит еще лет на 20-35, а то и больше. «Вояджеры» с подобной энергоустановкой работаю уже 40 лет, хотя энергия у них уже практически закончилась.
Видеозапись спуска марсохода Curiosity на поверхность Марса, ускоренная в 3 раза:
На этом краткий обзор всех марсоходов, побывавших на Красной планете, закончим. Все они внесли большой вклад в изучение соседнего мира и в подготовку к освоению Марса человеком. На данный момент там работает один марсоход — Curiosity и стационарный геологический зонд InSight.
Beagle – 2 – еще одна неудача
Посадочный модуль Бигль-2 был разработан британскими учеными, а название ему было дано в честь корабля, на котором путешествовал Чарльз Дарвин. Миссия «Марс-экспресс» стартовала в 2003 году, но завершилась полной неудачей – модуль сел на Марс, но связь с ним не состоялась.
Лишь в 2015 году, спустя 12 лет, на снимках, сделанный одним из орбитальных аппаратов НАСА, Бигль-2 был опознан и стало понятно, почему он не вышел на связь после посадки. Солнечные батареи модуля должны были раскрылись полностью, чтобы радиоантенна могла принимать команды со спутника-ретранслятора и передавать данные. Однако панели раскрылись лишь частично, загородив антенну, и аппарат не смог ничего принять или передать, превратившись в очередной памятник.
Марс-6
Ещё один наш спускаемый аппарат оказался на Марсе благодаря АМС Марс-6, запущенной с космодрома Байконур 5 августа 1973 года. Печально, но и на этот раз мягкой посадки не произошло. Во время спуска не было цифровой информации с прибора МХ 6408М, зато с помощью приборов «Зубр», ИТ и ИД была получена информация о перегрузках, изменении температуры и давления. Непосредственно перед посадкой связь с СА потеряна.
Последняя полученная с него телеметрия подтвердила выдачу команды на включение двигателя мягкой посадки. Новое появление сигнала ожидалось через 143 секунды после пропадания, однако этого не произошло, однако данные, полученные во время спуска, уже принесли значительные результаты и внесли большой вклад в изучение Марса. Спускаемый аппарат Марса-6 совершил посадку на планету, впервые передав на Землю данные о параметрах марсианской атмосферы, полученные во время снижения. Марс-6 проводил измерения химического состава марсианской атмосферы при помощи масс-спектрометра радиочастотного типа. Вскоре после раскрытия основного парашюта сработал механизм вскрытия анализатора, и атмосфера Марса получила доступ в прибор. Предварительный анализ позволяет сделать вывод, что содержание аргона в атмосфере планеты может составлять около одной трети. Этот результат имеет принципиальное значение для понимания эволюции атмосферы Марса. На спускаемом аппарате осуществлялись также измерения давления и окружающей температуры; результаты этих измерений весьма важны как для расширения знаний о планете, так и для выявления условий, в которых должны работать будущие марсианские станции.
Совместно с французскими учеными выполнен также радиоастрономический эксперимент – измерения радиоизлучения Солнца в метровом диапазоне. Прием излучения одновременно на Земле и на борту космического аппарата, удаленного от нашей планеты на сотни миллионов километров, позволяет восстановить объемную картину процесса генерации радиоволн и получить данные о потоках заряженных частиц, ответственных за эти процессы. В этом эксперименте решалась и другая задача – поиск кратковременных всплесков радиоизлучения, которые могут, как предполагается, возникать в далеком космосе за счет явлений взрывного типа в ядрах галактик, при вспышках сверхновых звезд и других процессах.
Полвека изучению поверхности Марса
27 ноября 1971 года в истории советской и мировой космонавтики произошло большое событие. С одной стороны, оно стало новым достижением и рекордом, с другой — являлось лишь частичным успехом. В этот день впервые в истории поверхности Марса достиг искусственный космический аппарат. Этим объектом стал спускаемый модуль советской автоматической межпланетной станции «Марс-2». Правда, из-за ошибки в расчетах при попытке сесть на поверхность аппарат разбился. Однако уже 2 декабря 1971 года модуль станции «Марс-3» совершил мягкую посадку на Красную планету. Но проработал он всего 14 секунд.
Чуть раньше, 14 ноября, американский аппарат Mariner 9 стал первым объектом, вышедшим на орбиту Марса. Но, в отличие от советской станции, Mariner не имел спускаемого модуля. Посадить космические аппараты на поверхность Марса американцы смогли только в 1976 году. Зато миссии Viking 1 и Viking 2 смогли проработать на Красной планете аж до 1980 года.
Доцент кафедры астрономии и космической геодезии КФУ Роман Жучков отмечает, что наиболее значимыми стали последние исследования Марса. В начале XXI века технологии позволили серьезно модернизировать марсоходы и качество передаваемых на Землю данных.
— На мой взгляд, важным является весь тот комплекс исследований, который проводится на протяжении как минимум последних пятнадцати-двадцати лет. Связано это прежде всего с автоматическими марсоходами, которые использовались в миссиях Spirit и Opportunity, это 2004 год, ну и те исследования, которые продолжаются сейчас. Аппараты, которые способны передвигаться по поверхности и автоматически выполнять какие-то исследования, могут наиболее полно рассказать о том, что они видят, какая химия, физика, биология в тех местах, где они находятся, — рассказал Роман Жучков «Реальному времени».
Если в начале 70-х годов марсианская гонка шла между Советским Союзом и Соединенными Штатами, то сегодня Красную планету наряду с США изучают Китай и Европейское космическое агентство
Роман Жучков обращает внимание, что Россия технически тоже могла бы заниматься исследованиями на Марсе, но это потребует больших вложений:. — К сожалению, это успехи не «Роскосмоса», это успехи в основном NASA и — в меньшей степени — Европейского космического агентства
Китайский марсоход с мая находится на Красной планете. Надо как-то догонять. Технически Россия тоже может включиться в гонку. Насколько на это будет политическая воля и будут ли выделены достаточные ресурсы, вопрос более сложный. Без технической и финансовой поддержки это невозможно
— К сожалению, это успехи не «Роскосмоса», это успехи в основном NASA и — в меньшей степени — Европейского космического агентства. Китайский марсоход с мая находится на Красной планете. Надо как-то догонять. Технически Россия тоже может включиться в гонку. Насколько на это будет политическая воля и будут ли выделены достаточные ресурсы, вопрос более сложный. Без технической и финансовой поддержки это невозможно.
Почему так сложно долететь до Марса?
Несмотря на многочисленные программы по изучению Марса, которые проводятся уже более 60 лет, полет на планету остается опасным, сложным и непредсказуемым. Почему?
- Одним из самых критичных этапов является запуск. До сих пор возникают проблемы с выходом за околоземную орбиту. В 2012 году у российской межпланетной станции «Фобос-Грунт» отказал бортовой компьютер, и аппарат сгорел в атмосфере, не выйдя за пределы Земли;
- Другая проблема — составление траектории полета. Расстояние между Землей и Марсом — 55 млн км, и современные космические аппараты вполне могут его преодолеть. Однако из-за разной скорости и траектории движения планет на пути реальная дистанция может достигать 450 млн км, а иногда и больше. При этом во время полета курс тоже может корректироваться. Если что-то пойдет не так, аппарат может улететь совсем в другую сторону или вовсе исчезнуть в космосе. Так произошло с японским космическим аппаратом «Нодзоми», отправленным в 1998 году. Ему не хватило мощности, чтобы сразу долететь до Марса, поэтому пришлось сделать несколько гравитационных маневров. По прошествии пяти лет, в 2003 году, «Нодзоми» прошел на высоте 1000 км от Марса, не выйдя на его орбиту;
- Если выйти на орбиту удалось, это еще не значит, что посадка пройдет успешно. Из-за большой задержки радиосигналов во времени — около 12 минут — дистанционное управление посадкой будет недоступно. Это значит, что необходим автономный бортовой компьютер, который «приземлит» аппарат самостоятельно. Посадка, как правило, занимает шесть-семь минут: их называют «семь минут ужаса», потому что именно в этот момент крушение ровера может привести к провалу всей миссии.
Посадка марсохода Curiosity в 2012 году
При приземлении марсохода Curiosity использовалась новая технология посадки, так называемый «Небесный кран», который за счет реактивных двигателей мягко опускает аппарат на поверхность планеты.
Технология «Небесный кран»
Что касается высадки людей на Марсе, то тут проблем еще больше. Во-первых, время в пути составляет около девяти месяцев только в одну сторону. Это значит, что космонавтам придется сидеть в замкнутом пространстве без гравитации с прерывающейся связью с Землей. Для этого нужна особая физическая и психологическая подготовка. Во-вторых, пока нет достаточно мощной ракеты, чтобы отправить на Марс хотя бы одного человека. В-третьих, на «красной планете» высокий уровень радиации, который может привести к болезни Паркинсона, онкологическим заболеваниям, кратковременной потери памяти и прочим болезням. Авторы книги «Пилотируемая экспедиция на Марс» приводят следующий список недугов, которые могут возникнуть у космонавтов в процессе полета и по приземлении: космическая болезнь движения, заложенность носовых пазух, запоры, головная боль, раздражение кожи и ее сухость, абсцессы, небольшие ссадины и ушибы, воспаление роговицы или ее ссадины, инфекция верхних дыхательных путей, бессонница, отит.
Футурология
Колонизация Марса: почему до сих пор ничего не вышло
NASA уже разрабатывает специальные костюмы, которые обеспечивают атмосферное давление не воздухом, как раньше, а сдавливанием кожи материалами, плотно прилегающими к телу. Такие скафандры весят вдвое меньше обычных и обладают высокой мобильностью.
В декабре 2020-го на вручении премии Axel Springer Award, которая присуждается выдающимся инноваторам, Илон Маск заявил, что через шесть лет у людей появится возможность высадиться на Марсе.
Кроме Илона Маска о колонизации Марса мечтает и NASA. В 2015 году агентство представило программу путешествия на «красную планету». Ее итогом должна стать высадка первого человека на Марс в 2030-х годах. Однако до этого предстоит проделать много работы: изучить поверхность Марса, разработать специальные костюмы, спроектировать ракеты и станции, в которых будет возможна безопасная посадка и многое другое.
Какой планета была в прошлом?
Предполагается, что на Марсе было много воды. Об этом свидетельствуют полученные космическими аппаратами фотографии разветвленной речной сети, грандиозных речных долин и каньонов. Некоторые ученые уверены, что замерзшие моря и озера занесло красными песками. Средняя температура на современном Марсе — 63 градуса Цельсия. На областях вокруг полюсов есть полярные шапки из водного льда и замороженного углекислого газа. Считается, что в прошлом на Марсе могла существовать атмосфера, идентичная земной. Исследователи спорят, по какой причине температура поверхности Марса в прошлом была намного выше, чтобы вода существовала в жидком виде? Однозначного ответа на этот вопрос до сих пор нет.
Внезапная гибель Mars Observer
Если СССР всегда катастрофически не везло с Марсом, то NASA, наоборот, обычно добивалось успехов. Но в 1993 году агентство получило крайне болезненное напоминание о коварстве Красной планеты. Всего за три дня того, как новый и очень дорогостоящий аппарат Mars Observer должен был достигнуть Марса, NASA потеряло с ним связь.
В дальнейшем инженеры предприняли ряд попыток восстановить контакт с аппаратом. Но они не принесли никакого результата. Mars Observer полностью вышел из строя, а причины этого так и остались загадкой. Существует предположение, что у аппарата взорвался двигатель — однако вряд ли это когда-нибудь удастся проверить.
Гибель Mars Observer стала ощутимым ударом по репутации NASA. А по признанию многих инженеров и конструкторов, случаи внезапной потери связи с космическими аппаратами до сих пор рождают у них очень неприятные «флэшбэки» и опасения, что их детище могло разделить судьбу Mars Observer.
Повторение — мать учения
В 2011 году Россия снова попыталась продемонстрировать всему миру, что она остается великой космической державой и все еще способна осуществлять межпланетные миссии. Ее целью опять стал Марс, а точнее говоря, спутник Фобос.
Увы, бесславное фиаско «Марс-96» так ничему и не научило конструкторов. Вместо того чтобы начать все сначала и в качестве пробы сил запустить к Марсу какой-нибудь относительно простой и недорогой зонд, который можно было бы использовать для проверки оборудования и получения опыта, они вновь построили огромный и чрезвычайно сложный аппарат под названием «Фобос-Грунт». На него была возложена исключительно амбициозная цель — доставка на Землю образца грунта Фобоса.
Все это привело к закономерному повторению истории 15-летней давности. Как и «Марс-96», «Фобос-Грунт» столкнулся с отказом разгонного блока, застрял на околоземной орбите и в конечном счете пополнил тихоокеанскую космическую группировку России. Вместе с ним погиб и первый китайский зонд для исследований Марса «Инхо-1».
Если неудачу «Марса-96» еще можно было списать на 1990-е, то «Фобос-Грунт» отлично продемонстрировал, что дело не просто в деньгах, а в деградации российской космической промышленности. Демонстрация была настолько наглядной, что Китай и Индия, до этого планировавшие совместные с Россией межпланетные миссии, в дальнейшем отказались от этих планов.
Есть ли жизнь на Марсе
Самый популярный вопрос, который касается Красной планеты. Несмотря на то, что исследования Марса продолжаются уже более 50 лет, найти свидетельства существования жизни там пока не удалось. Однако многие ученые уверены, что в прошлом жизнь на четвертой планете Солнечной системы была. Для «покраснения» поверхности планеты требовалось значительное количество кислорода. А если в атмосфере был кислород, значит, в прошлом могла быть и жизнь. Интересная находка была обнаружена учеными в Антарктике — это метеорит с Марса, внутри которого увидели окаменевшие микроскопические структуры. Согласно теории, камень откололся от поверхности Марса в результате столкновения планеты с крупным космическим телом около 4 млрд лет назад, после чего оставался на планете. Около 15 млн лет назад в результате нового потрясения оказался в космосе, лишь 13 тысяч лет назад попал в поле притяжения Земли и упал на нее. Учеными была высказана гипотеза о том, что будущий метеорит на Марсе образовался в то время, когда планета имела на своей поверхности жидкую воду.
27 ноября 1971 года поверхности Марса впервые достиг искусственный космический летающий объект «Марс-2»
Категория: День в истории | Дата: 27/11/2019
27 ноября 1971 года в истории советской и мировой космонавтики произошло очередное эпохальное событие: поверхности Марса впервые достиг искусственный космический летающий объект. Этим объектом стал спускаемый модуль советской автоматической межпланетной станции «Марс-2».
В эпоху борьбы за освоение космического пространства каждое достижение, пусть даже частичное рассматривалось как очередной успех. Да, с точки зрения экономических затрат каждый запуск космического корабля — это колоссальные вложения, которые в случае неудачи воспринимаются как потери. С другой стороны, практической, связанной с перспективой дальнейших проектов, даже ошибки и неудачи пополняя опытное знание, расширяя его, заставляют конструкторов и инженеров проводить более тщательное планирование будущих проектов, анализ проведённых испытаний, удачных и неудачных запусков, создавая более надёжные и безотказные системы.
Запуск АМС осуществлялся в рамках космической программы «Марс», направленной на изучение этой планеты. «Марс-2» состоял из орбитальной станции и спускаемого аппарата. Этот тандем позволял, по замыслам конструкторов, исследовать планету как с её орбиты, так и с поверхности. Спускаемый аппарат нёс автоматическую станцию, которая после посадки должна была начать исследование планеты по заданным параметрам. Это должна была быть первая попытка в мире мягкой посадки аппарата на поверхность Марса.
Запуск ракеты-носителя протон с АМС «Марс-2» состоялся 19 мая 1971 года и был произведён с космодрома Байконур. Полёт продолжался более 6 месяцев, после чего АМС «Марс-2» приблизилась к Марсу на расстояние 1380 км.
Дальнейшие события начали развиваться не по плану вследствие программной ошибки в бортовой ЭВМ. Расчёт ориентации станции перед расстыковкой со спускаемым аппаратом оказался неверным, и последний начал спуск под неверным углом. В результате этого, спускаемый аппарат совершил посадку под большим углом и разбился о поверхность планеты. Таким образом, миссия АМС «Марс-2» оказалась выполненной лишь отчасти (станция вышла на орбиту Марса и работала на ней около 8 месяцев), но спускаемый аппарат отечественной станции стал первым аппаратом с Земли, достигшим поверхности Марса. На станции «Марс-2» были опробованы новейшие системы, в том числе система автономной космической навигации и многие другие.
Стоит отметить, что буквально через несколько дней, 2 декабря 1971 года другая советская АМС «Марс-3» сумела доставить на поверхность Марса спускаемый аппарат методом мягкой посадки. И несмотря на то, что он проработал на поверхности всего около 14 секунд, это было настоящим прорывом и достижением советской космонавтики.
Источники[править]
- «Марс-1» (СССР)
- Космический аппарат Зонд 2
- Марс -71 (Марс-2 и Марс-3)
- КОСМИЧЕСКИЕ АППАРАТЫ СЕРИИ «М-73»
- ПРОЕКТ М-73
- ↑ Пилотируемый полет на Марс… четверть века назад
- ПОЛЕТ ЧЕЛОВЕКА НА МАРС
- Эволюция российского проекта пилотируемого полета на Марс
- Марсианское проклятье советского космоса
- Миссия «ЭкзоМарс» достигла Красной планеты, GTO вышел на орбиту, статус спускаемого модуля неизвестен
- MRO сфотографировал место крушения «Скиапарелли»
| Пролётные |
Маринер-4 • |
|---|---|
| Орбитальные |
Маринер-9 • |
| Посадочные |
Марс-3 и ПрОП-М • |
| Марсоходы |
ПрОП-М • |
| Запланированные |
Экзомарс • |
| Предложенные |
D-Mars • |
| Неудачные |
Марс-1 • |
| Отменённые |
Вояджер • |
| См. также |
Исследование • |
|
Жирным выделены действующие космические аппараты |
Первые шаги
Советский Союз раньше других обратил пристальное внимание на Марс: гениальный конструктор Сергей Королев еще до полета первого космонавта разрабатывал планы покорения соседней планеты. Но с отправкой людей на околоземную орбиту все получалось лучше, чем с изучением Марса
Первые шесть попыток запустить автоматические марсианские станции закончились неудачно. Тем временем фотографии Марса удалось получить американским аппаратам Mariner, первый из которых добрался до Красной планеты в 1964 году.
Советские исследователи космоса не сдавались: в 1971 году поверхности Марса достигли две автоматические станции «Марс-2» и «Марс-3», каждая из которых несла маленький марсоход «ПрОП-М» размером с книгу. Одна станция разбилась при посадке, а «Марс-3» благополучно «примарсился», отработал 14,5 секунд, после чего перестал выходить на связь. В 2013 году российские блогеры-энтузиасты нашли место его посадки на старых фотографиях.
После относительного успеха «Марса-3» у отечественной космонавтики в отношении исследований Красной планеты надолго наступила полоса невезения: сначала в середине 1990-х неудачно запустили аппарат «Марс-96», а в 2011 году такая же участь постигла «Фобос-Грунт».
Нашим западным конкурентам везло больше. Бесспорно успешными оказались две миссии американской программы Viking: в 1970-е они прислали на Землю цветные панорамные фотографии Марса. В 1997 году в рамках миссии Mars Pathfinder начал работу первый полноценный марсоход Sojourner.
С 2004 года продолжается настоящий марсианский триумф США. Американцы запустили пять аппаратов: три марсохода (Spirit, Opportunity и Curiosity) и две автоматические станции (Phoenix и InSight). Curiosity и InSight работают до сих пор, передавая на Землю ценные сведения о Марсе. Тем временем другие страны сначала внимательно наблюдали за американскими успехами, а потом и сами включились в борьбу за Красную планету.
Первые марсианские программы
Первой страной, решившей отправить свои космические аппараты к Марсу, стал Советский Союз.
Программы СССР
- С 1960 по 1973 год была проведена колоссальная работа по реализации программы по изучению планеты. Однако первые летательные аппараты «Марс 160А» и «Марс 160Б» даже не были выведены на околоземную орбиту из-за аварий ракет-носителей;
- В 1963 году советская автоматическая межпланетная станция (АМС) «Марс-1» подобралась к «красной планете» на расстояние 200 тыс. км, но связь с аппаратом была утеряна;
- Следующая АМС «Марс-2», состоявшая из искусственного спутника и спускаемого аппарата, все-таки добралась до Марса в 1971-м. Спускаемый аппарат разбился, зато спутник проработал около восьми месяцев;
- Самой удачной попыткой был запуск АМС «Марс-3» в декабре 1971 года. Спускаемый аппарат мягко приземлился на планету и проработал 14,5 секунд. Для советской космонавтики это было большим достижением.
Программы США
- Летательный аппарат «Маринер-4» в 1965 году сделал 21 фотографию Марса с расстояния 10 тыс. км;
- «Маринер-7» в 1969 году передал на Землю сотни снимков Марса и собрал с помощью дистанционных датчиков данные об атмосфере планеты;
- «Маринер-9» смог сфотографировать около 85% поверхности Марса, на которых были видны русла рек, горы, вулканы. Также аппарат смог запечатлеть крупным планом естественные спутники планеты — Фобос и Деймос.
- В 1975 году стартовала программа «Викинг». Аппараты смогли в целости и сохранности приземлиться на Марс и проработать более четырех лет. По итогам программы были сделаны цветные фотографии высокого качества с поверхности Марса и собраны данные о почве. Основными элементами, как выяснилось, являются кремний, железо, алюминий и титан. Однако следов жизни обнаружено не было.
Существует несколько биомаркеров, по которым можно определить, есть ли потенциально на планете жизнь или нет. Это кислород, озон, метан, вода и углекислый газ. Если планета похожа на Землю по массе и радиусу и находится в зоне обитаемости, то есть на таком расстоянии от Солнца, что вода может оставаться в жидком виде, а в ее атмосфере присутствуют и взаимодействуют друг с другом пять биомаркеров, то вероятность наличия жизни (в настоящем или в прошлом) очень высока.
Марсианский 2020 год
Такой конкуренции на марсианском направлении еще не было: летом 2020 года аппараты сразу трех стран отправились к Марсу. Дело в том, что максимально удобное «окно» для запуска открывается раз в два года — именно сейчас взаимное расположение Земли и Марса позволяет долететь до пункта назначения быстрее всего. Кроме американцев, в этот раз такой редкой возможностью воспользовались космические агентства Китая и Объединенных Арабских Эмиратов.
Арабские космические инженеры успели запустить свою марсианскую миссию раньше всех— еще 19 июля. В качестве «перевозчика» они выбрали японскую ракету-носитель. Задача аппарата с поэтичным названием «Аль-Амаль» («Надежда») — изучить нижние слои марсианской атмосферы и выяснить, как меняется погода в течение марсианского года.
Китай продолжил череду марсианских запусков 23 июля своей миссией Tianwen-1 («Вопросы к небу»). Ее уникальность в том, что китайцы хотят с первой же попытки доставить на Марс орбитальный аппарат, стационарную лабораторию и марсоход. За один раз они планируют совершить пролет рядом с планетой, выйти на ее орбиту и совершить посадку на поверхность. Китайские аппараты займутся изучением атмосферы и поверхности Марса, а также исследуют марсианские недра с помощью георадара.
Наконец, 30 июля американское агентство НАСА запустило миссию Mars 2020, в рамках которой к Красной планете отправился марсоход Perseverance («Настойчивость») и первый в истории марсианский вертолет Ingenuity («Находчивость»). Марсоход предназначен для астробиологических исследований, то есть будет искать следы существования жизни в древности. поможет выбрать цели для марсохода, а также протестирует саму возможность полетов в разреженной атмосфере планеты.
Все три миссии 2020 года объединяет то, что они направлены на изучение прошлого и будущего Марса. Исследователи надеются лучше понять состояние атмосферы планеты, определить наличие воды в недрах и, конечно, ответить на вопрос, существовала ли жизнь на Марсе, и если да, то какой она была.
Один пропущенный знак
Июль 1962 года. США все еще значительно отставали от СССР в космической гонке, и всячески пытались переломить ситуацию. Особо большие надежды возлагались на Mariner 1. Он должен был совершить полет к Венере, о которой тогда практически ничего не было известно.
Однако Mariner 1 не только не добрался до Венеры, но даже не вышел за пределы земной атмосферы. Во время запуска из-за сбоя в работе радиомаяка антенна ракеты Atlas потеряла связь с наземной системой наведения. Тогда управление взял на себя бортовой компьютер. Но вместо того чтобы выправить ситуацию, он сделал только хуже. Двигатели Atlas получили целую серию ошибочных команд, и ракета начала сильно отклоняться от курса. Наконец, из соображений безопасности, ракету пришлось взорвать.
В ходе последующего анализа выяснилось, что все произошло из-за того, что в управляющей программе был пропущен один знак. С подачи прессы его тут же нарекли «самым дорогим дефисом в истории» (стоимость потерянного аппарата составляла $18,5 млн, что с учетом инфляции сейчас эквивалентно примерно $180 млн). Правда, если быть совсем точным, речь шла не о дефисе, а о пропущенной черте вверху символа. Но это вряд ли сильно утешило конструкторов. К счастью для NASA, запущенный через месяц аппарат-близнец Mariner 2 сумел выполнить задачу предшественника и добраться до Венеры.
Программа Mars Surveyor 98 – неожиданный провал
Эта программа НАСА стартовала 3 января 1999 года и предусматривала два режима работы. Аппарат Mars Climate Orbiter должен был изучать планету, находясь на орбите, и служить ретранслятором для передачи данных на Землю со второго аппарата. Mars Polar Lander должен был спуститься на планету. Кроме того, на спускаемом модуле имелись зонда-пенетраторы, которые на большой скорости должны были вонзиться в поверхность планеты и передать данные о составе грунта.
Добравшись до Марса 23 сентября, аппарат Mars Climate Orbiter потерпел аварию при выходе на орбиту вокруг планеты.
3 декабря второй аппарат – Mars Polar Lander, вошел в атмосферу для посадки, и больше на связь не вышел. Поиски сигнала в течение полутора месяцев, в том числе с межпланетной станции, результата не дали. По итогам этого провала в дальнейшем было решено отказаться от такого метода исследования, когда используется два аппарата в связке – спускаемый и орбитальный. Неудача одного губит всю миссию.
Причинами провала программы Mars Surveyor 98 считают спешку при её подготовке и недостаточное финансирование – оно было минимум на 30% меньше, чем требовалось.
Несостоявшийся кометный вояж
Новое столетие вполне благосклонно к межпланетным миссиям NASA. Обидные аварии почти ушли в прошлое, и даже Марс перестал доставлять проблемы, из-за чего высадки на него американских марсоходов со временем стали восприниматься публикой как нечто само собой разумеющееся.
Но все же в списке удачных миссий NASA оказалось одно неприятное исключение. Речь о запущенном в 2002 году зонде CONTOUR. Ему следовало совершить пролеты около как минимум трех комет. Однако аппарату так и не суждено было добраться ни к одной из них. Вскоре после того, как CONTOUR запустил твердотопливный двигатель с целью выполнения запланированного маневра, контакт с ним был утерян. Позже телескопы обнаружили несколько объектов на траектории аппарата, что свидетельствовало о его разрушении.
Как и в случае с Mars Observer, наиболее вероятной причиной гибели CONTOUR был назван взрыв двигателя. И вряд ли мы когда-либо узнаем, так ли это на самом деле, или же аппарат погубило что-то другое.