Ссср на марсе. Советские миссии на марс: как в ссср изучали красную планету

Первой удавшейся Советской марсианской миссией была отправка на «красную планету» автоматической межпланетной станции третьего поколения Марс-2. Марс-2 предназначалась для исследования Марса как с его орбиты, так и непосредственно с поверхности планеты.

Марс-2

АМС состояла из орбитальной станции (искусственный спутник для исследования Марса) и спускаемого аппарата. Навигация в Космосе осуществлялась при помощи ориентации на Солнце, звезду Канопус и Землю. Советский Союз планировал осуществить серьёзные исследовательские работы на Марсе, для этого на АМС находилось всё необходимое оборудование: инфракрасный фотометр для изучения рельефа поверхности по измерению количества углекислого газа, ультрафиолетовый фотометр для определения плотности плотности верхней атмосферы. Счётчик частиц космических лучей и многие другие приборы. Спускаемый аппарат также был автоматизирован и настроен на автономную работу и управление.

Станция была запущена с космодрома Байконур 19 мая 1971 года. Полёт станции к Марсу длился более 6 месяцев. Полёт осуществлялся по программе и, как говорится, ничто не предвещало беды, только на последнем этапе (самом важном, стоит признать), из-за неверных расчётов, спускаемый аппарат вошёл в атмосферу под углом больше заданного, парашютная система была в таких условиях неэффективной и, пройдя сквозь атмосферу Марса, аппарат разбился. К чести нашей страны, наш спускаемый аппарат, хоть и потерпел крушение, всё же стал первым искусственным предметом на планете. Орбитальная станция же свыше восьми месяцев осуществляла комплексные исследования Марса, совершив за время работы 362 оборота вокруг планеты.

Марс-3

Следующая русская марсианская миссия оказалась более успешной. При разработке программы Марса-3 были учтены недочёты предыдущего запуска. Запущенная через 9 дней после Марса-2, станция Марс-3 через полгода успешно достигла марсианской орбиты. Спускаемый аппарат впервые в истории совершил мягкую посадку на поверхность «красной планеты».

После полутора минут подготовительного периода, аппарат приступил к работе и начал транслировать панораму окружающей поверхности, но через 14 с половиной секунд «марсианское шоу» закончилось. «Шоу» это, конечно можно назвать с большой натяжкой: АМС передала только первые 79 строк фототелевизионного сигнала, представлявшие из себя серый фон без единой детали, то же произошло и с трансляцией со второго телефотометра. Предполагались разные версии некорректной работы устройств: коронный разряд в антеннах передатчика, повреждение аккумуляторной батареи… но окончательное решение о причинах неудачи принято не было. Не иначе, Марсиане что-то намудрили.

Марс-4

21 июля 1973 года с космодрома Байконур была запущена АМС Марс-4. Через 204 суток после старта, 10 февраля 1974 года КА пролетел на расстоянии 1844 км от поверхности Марса. За 27 минут до этого момента были включены однострочные оптико-механические сканеры - телефотометры, с помощью которых проведена съемка панорам двух областей поверхности Марса (в оранжевом и красно-инфракрасном диапазонах).

Впервые в практике отечественной космонавтики в полёте участвовали четыре космических аппарата. На Марс-4 возлагалось много задач: изучение распределения водяного пара по диску планеты, определение газового состава и плотности атмосферы, измерение потоков электронов и протонов на трассе полёта и у планеты, исследования спектров собственного свечения атмосферы Марса и множество других. Главной задачей Марса-4 был выход на связь с автоматическими станциями на поверхности Марса. КА «Марс-4» провел фотографирование Марса с пролетной траектории. На фотоснимках поверхности планеты, отличающихся весьма высоким качеством, можно различить детали размером до 100 м. Это ставит фотографирование в число основных средств изучения планеты. При его помощи с использованием цветных светофильтров путем синтезирования негативов получены цветные изображения ряда участков поверхности Марса. Цветные снимки также отличаются высоким качеством и пригодны для ареолого-морфологических и фотометрических исследований. К сожалению, всех возложенных на него задач Марс-4 не выполнил.

Марс-5

Запуск АМС Марса-5 был осуществлён через четыре дня после запуска Марса-4. Задачи, которые ставились перед ним не сильно отличались от предыдущей миссии. Станция «Марс-5» успешно вышла на орбиту вокруг планеты, однако сразу же произошла разгерметизация приборного отсека, в результате чего работа станции длилась лишь около двух недель. Научные приборы, размещенные на станции «Марс-5», предназначались, главным образом, для изучения ряда важнейших характеристик поверхности планеты и околопланетного пространства с орбиты. Аппарат был оснащён лайман-альфа-фотометром, сконструированным совместно советскими и французскими учёными, и предназначенным для поиска водорода в верхних слоях атмосферы Марса. Установленный на борту магнитометр производил измерения магнитного поля планеты.

Для измерения температуры поверхности предназначался инфракрасный радиометр, работавший в диапазоне 8-40 мк. Искусственный спутник Марса КА «Марс-5» передал на Землю новые сведения о планете и окружающем её пространстве; с орбиты спутника получены качественные фотографии марсианской поверхности, в том числе цветные. Исследования магнитного поля в околомарсианском пространстве, проведенные аппаратом, подтвердили вывод, сделанный на основании аналогичных исследований КА «Марс-2,-3», о том, что вблизи планеты существует магнитное поле порядка 30 гамм (в 7-10 раз больше величины межпланетного невозмущенного поля, переносимого солнечным ветром). Предполагалось, что это магнитное поле принадлежит самой планете, и «Марс-5» помог получить дополнительные аргументы в пользу этой гипотезы. По аналогичным измерениям с борта КА «Марс-5» впервые непосредственно измерена температура атомарного водорода в верхней атмосфере Марса. Предварительная обработка данных показала, что эта температура близка к 350°К.Несмотря на то, что работа станции продолжалась недолго, за время её работы были получены многочисленные сведения о Марсе, его атмосфере и магнитном поле.

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.

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.

Проект Фобос

Проект «Фобос» был следующим этапом изучения Марса и его спутника. Он был начат на волне успешного сотрудничества с западными научными организациями в рамках проекта АМС «Вега». Несмотря на то, что основная задача проекта осталась невыполненной, а планировалась доставка на спутник Марса спускаемых аппаратов, проект принёс результаты. Исследования Марса, Фобоса и околомарсианского пространства, выполненные в течение 57 дней на этапе орбитального движения вокруг Марса, позволили получить уникальные научные результаты о тепловых характеристиках Фобоса, плазменном окружении Марса, взаимодействии его с солнечным ветром.

Например, по величине потока ионов кислорода, покидающих атмосферу Марса, обнаруженных при помощи спектрометра ионов, установленного на КА Фобос-2, удалось оценить скорость эрозии атмосферы Марса, вызванной взаимодействием с солнечным ветром.На этом советская программа изучения Марса завершилась. Запуск следующего, уже российского, аппарата для исследования Марса - станции «Марс-96» в 1996 году - закончился неудачей. Запуск следующего российского аппарат для исследования Марса и его спутников (Фобос-грунт) состоялся 9 ноября 2011 года. Основная цель этого аппарата - доставка образца грунта Фобоса на Землю. В тот день аппарат вышел на опорную орбиту, однако по каким-то причинам команда на включение маршевой двигательной установки не прошла. 24 ноября были официально прекращены попытки восстановить работоспособность, а в феврале 2012 года аппарат неуправляемо вошел в плотные слои атмосферы, и упал в океан.

После запуска первого спутника СССР, не теряя времени, взялся за изучение космоса. Планы были грандиозны – уже в 1960 году к Марсу должны были отправиться беспилотные космические зонды серии «1М», получившие названия Марс-60A и 60B. За границей эти аппараты известны под названием «Marsnik» («Mars» + «sputnik»), так как планировался выход объектов на орбиту красной планеты, более того, предусматривался поиск следов существования жизни на Марсе . В планах экспедиции было изучение ионосферы и магнитосферы Марса, фотографирование его поверхности и исследование пространства, разделяющего Землю и Марс. К сожалению, из-за аварий при запуске эти планы не были реализованы.

Серия 2МВ

Продолжением советского исследования Марса космическими аппаратами стала серия «2МВ» («Марс-1», «62A», «62B»). Предусматривалась посадка на поверхность Марса аппарата «Марс-62A 2МВ-3», аппарат «Марс-62B 2МВ-4» должен был совершить облет вокруг красной планеты. Но они не были выведены на околоземную орбиту из-за крушений ракет-носителей.

Другая судьба ждала АМС «Марс-1 2МВ-4». Старт с земли прошел успешно, но из-за проблем с системой стабилизации аппарат потерял управление. Последний сеанс связи со станцией произошел 21 марта 1963 года на расстоянии примерно 106 миллионов километров от Земли, что для того времени было рекордом дальности космической связи.

• |Космический аппарат Mars-1 во время тестирования на Земле

• Самый мощный радиотехнический комплекс дальней космической связи до 1964 года

АMС «М-64» относилась к усовершенствованному второму поколению проекта. Старт состоялся 30 октября 1964 года. Из-за отказа в системе электропитания официально он был причислен к космическим аппаратам серии «Зонд»,которые были предназначены для освоения техники дальних полётов в космосе и исследования космического пространства.

Серия М-69

Третьим поколением марсианских исследователей стали аппараты серии («Марс-69A» и «69B»). Станции должны были исследовать четвертую планету Солнечной системы , находясь на марсианской орбите. Оба аппарата были утрачены при старте из-за аварий ракет-носителей «Протон».

Серия М-71

К аппаратам четвёртого поколения относилась серия «М-71». Она состояла из трех АМС, которые должны были обследовать Марс как с орбиты, так и с поверхности планеты. АМС «Марс-2» и «Марс-3» состояли из орбитального спутника и наземной станции, которая должна была осуществить мягкую посадку с помощью спускаемого аппарата.

• Автоматическая межпланетная станция «Марс 2»

• Фотография Марса, полученная с орбитального модуля АМС "Марс-3" 28 февраля 1972 года

Марсианская станция была укомплектована первым в истории марсоходом «ПрОП-М». От других планетоходов их отличала, прежде всего, система передвижения. Перемещение аппаратов по поверхности происходило при помощи двух «лыж», расположенных по бокам и немного приподнимающих аппарат. Такой способ передвижения был выбран из-за отсутствия сведений о марсианской поверхности. Команды от АМС марсоход должен был получать по кабелю, связывавшему его со станцией.

• Марсоход ПрОП-М (Прибор оценки проходимости)

Запуск аппаратов «Марс-2» и «Марс-3» был произведен 19 и 28 мая 1971 года с космодрома Байконур, орбитальные аппараты функционировали более восьми месяцев и успешно реализовали большую часть предусмотренных исследований. Посадка аппарата «Марс-2» окончилась неудачей, а «Марс-3» осуществил мягкую посадку и вышел на связь, но передача радиосигнала длилась всего 14,5 секунд.

АМС «М-71C» не была оборудована спускаемым аппаратом и должна была стать искусственным спутником Марса. Старт ракеты-носителя «Протон-К» состоялся 10 мая 1971 г, АМС была выведена на орбиту искусственного спутника Земли. Но на полетную траекторию аппарат не перешел, что было вызвано ошибкой в программировании бортового компьютера. В результате, через два дня после старта, 12 мая 1971 года, связка АМС/разгонный блок вошла в плотные слои атмосферы и сгорела. В сообщении ТАСС проект фигурировал как спутник «Космос 419».

Серия М-73

Продолжили исследования аппараты серии «М-73», а именно четыре АМС, которые должны были изучить Марс как с орбиты, так и находясь на поверхности планеты.

Космические аппараты «Марс-4» и «Марс-5» должны были стать искусственными спутниками Марса и обеспечивать связь с наземными модулями, которые несли аппараты «Марс-6» и «Марс-7» .

Из-за неисправности в работе одной из бортовых систем «Марс-4» пролетел мимо Марса и продолжил движение по гелиоцентрической орбите.

АМС «Марс-5», в отличие от своего близнеца «Марс-4», успешно вышла на марсианскую орбиту, но из-за разгерметизации приборного отсека станция работала лишь около двух недель.

АМС «Марс-6» достигла Марса, но выполнила программу исследований лишь частично, спускаемый аппарат разбился при посадке в районе Эритрейского моря в южном полушарии Марса, успев передать во время снижения некоторые данные о составе атмосферы Марса , ее температуре и давлении.

АМС «Марс-7» также достигла Марса, но из-за неверной работы одной из бортовых систем спускаемый аппарат промахнулся и пролетел мимо Марса на расстоянии примерно 1400 км. В результате программа полета станции «Марс-7» не была реализована.

• Автоматическая межпланетная станция «Марс-4»М-73С № 52

• Автоматическая межпланетная станция М-73П №50

АМС «Марс-2 » и «Марс-3 » серии М71 в 1971 году , АМС «Марс-4 », «Марс-5 », «Марс-6 », «Марс-7 » серии М73 в 1973 году .

О неудачных запусках других аппаратов в сериях М60 (1М), М62 (2МВ), М64 (3МВ), М69, М71 не сообщалось. Вышедшие на орбиты из них получали открытые наименования «Спутник », «Зонд » и «Космос ».

Запуски АМС однотонных серий М60-М64 осуществлялись средней РН «Молния» («Марс-1»), а многотонных серий М69-М73 - тяжёлой РН «Протон » с дополнительной 4-й ступенью.

Исследования Марса

Советские автоматические станции выполнили прямые исследования марсианской атмосферы и провели ряд астрофизических исследований космоса.

Схема полёта АМС «Марс-3»

Серии КА

• «М-60» (Марс-60A , 60B) - проект пролётных станций 1М был разработан ОКБ-1 . Два запуска в были неудачными.
• «М-62» (Марс-1 , 62A , 62B) - унифицированный проект марсианско-венерианских станций второго поколения 2МВ был разработан в ОКБ-1. Посадочная Марс-62A 2МВ-3 и первая пролётная Марс-62B 2МВ-4 запущены неудачно. Вторая пролётная АМС 2МВ-4 Марс-1 запущена к Марсу 1 ноября 1962 года , но его пролёт осуществила в неактивном режиме.
• «М-64» (Зонд- , 2A) - унифицированный проект марсианско-венерианских пролётных станций усовершенствованного второго поколения 3МВ был разработан в ОКБ-1. Обе станции для Марса запущены неудачно в и получили название «Зонд ».
• «М-69» (Марс-69A , 69B) - проект из двух тяжёлых АМС третьего поколения, разработанных в НПО им. Лавочкина (как и все дальнейшие), предназначенные для исследования Марса с орбиты искусственного спутника (ИСМ); первые в СССР и мире многотонные АМС; обе АМС не были выведены на межпланетные траектории из-за аварии РН «Протон » в .
• «М-71» Серия М-71 состояла из трех АМС, предназначенных для изучения планеты Марс как с орбиты ИСМ, так непосредственно с поверхности планеты. Для этого АМС Марс-2,-3 имели в своём составе как искусственный спутник - орбитальный модуль (ОМ), так и автоматическую марсианскую станцию мягкая посадка которой на поверхность планеты осуществлялась спускаемым апппаратом (СА). Автоматическая марсианская станция комплектовалась первым в мире марсоходом ПрОП-М . АМС М-71C не имела спускаемого аппарата, должна была стать искусственным спутником Марса. АМС М-71C не была выведена на межпланетную траекторию и была объявлена как ИСЗ Космос-419. Марс-2,-3 запущены 19 и 28 мая 1971 года . ОМ Марс-2 и −3 работали более восьми месяцев и успешно выполнили большую часть программы полета искусственных спутников Марса (кроме фотосъемки). Мягкая посадка спускаемого аппарата Марс-2 закончилась неудачно, спускаемый аппарат Марс-3 совершил мягкую посадку, но передача с автоматической марсианской станции прекратилась через 14,5 секунд.
• «М-73» Серия М-73 состояла из четырёх АМС, предназначенных для изучения планеты Марс. Космические аппараты «Марс-4» и «Марс-5» (модификация М-73С), должны были выйти на орбиту вокруг Марса и обеспечивать связь с автоматическими марсианскими станциями, которые несли АМС «Марс-6» и «Марс-7» (модификация М-73П). (Марс- , , , ) - станции для комплексного исследования Марса. Цель полёта: определение физических характеристик грунта, свойств поверхностной породы, экспериментальная проверка возможности получения телевизионных изображений и др. Запущены 21, 25 июля и 5,9 августа 1973 года . Марс-4 - исследование Марса с пролётной траектории (неудача, планировалось запустить спутник Марса). Марс-5 -искусственный спутник Марса (частичная удача, время работы спутника около двух недель). Марс-6 - облёт Марса и мягкая посадка автоматической марсианской станции (неудача, в непосредственной близости к поверхности Марса потеряна связь), первые прямые измерения состава атмосферы, давления и температуры во время снижения спускаемого аппарата на парашюте. Марс-7 - облёт Марса и мягкая посадка автоматической марсианской станции (неудача, спускаемый аппарат прошёл мимо Марса).

Результаты

Изучение Марса в 1973-1974 гг, когда четыре советских КА «Марс-4», «Марс-5», «Марс-6» и «Марс-7» практически одновременно достигли окрестностей планеты, приобрело новое качество.

Научные исследования, проведенные КА «Марс-4, 5, 6, 7», разносторонни и обширны. КА «Марс-4» провел фотографирование Марса с пролетной траектории. Искусственный спутник Марса КА «Марс-5» передал на Землю новые сведения об этой планете и окружающем ее пространстве; с орбиты спутника получены качественные фотографии марсианской поверхности, в том числе цветные. Спускаемый аппарат «Марса-6» совершил посадку на планету, впервые передав на Землю данные о параметрах марсианской атмосферы, полученные во время снижения. КА «Марс-6» и «Марс-7» исследовали космическое пространство с гелиоцентрической орбиты. КА «Марс-7» в сентябре-ноябре 1973 года зафиксирована связь между возрастанием потока протонов и скорости солнечного ветра. На фотоснимках поверхности планеты, отличающихся весьма высоким качеством, можно различить детали размером до 100 м. Это ставит фотографирование в число основных средств изучения планеты. При его помощи с использованием цветных светофильтров путем синтезирования негативов получены цветные изображения ряда участков поверхности Марса. Цветные снимки также отличаются высоким качеством и пригодны для ареолого-морфологических и фотометрических исследований.

С помощью двухканального ультрафиолетового фотометра с высоким пространственным разрешением получены фотометрические профили атмосферы у лимба планеты в недоступной для наземных наблюдений области спектра 2600-2800 A. Эти профили помогли впервые обнаружить следы озона в атмосфере Марса (данные американских аппаратов «Маринер-6, 7, 9» по озону относились к твердой поверхности полярной шапки), а также заметное аэрозольное поглощение даже в отсутствии пылевых бурь. С помощью этих данных можно вычислить характеристики аэрозольного слоя. Измерения содержания атмосферного озона позволяют оценить концентрацию атомарного кислорода в нижней атмосфере и скорость его вертикального переноса из верхней атмосферы, что важно для выбора модели, объясняющей стабильность существующей на Марсе атмосферы из углекислого газа. Результаты измерений на освещенном диске планеты могут быть использованы для изучения ее рельефа. Исследования магнитного поля в околомарсианском пространстве, проведенные КА «Марс-5», подтвердили вывод, сделанный на основании аналогичных исследований КА «Марс-2,-3», о том, что вблизи планеты существует магнитное поле порядка 30 гамм (в 7-10 раз больше величины межпланетного невозмущенного поля, переносимого солнечным ветром). Предполагалось, что это магнитное поле принадлежит самой планете, и «Марс-5» помог получить дополнительные аргументы в пользу этой гипотезы. Предварительная обработка данных КА «Марс-7» об 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. По аналогичным измерениям с борта КА «Марс-5» впервые непосредственно измерена температура атомарного водорода в верхней атмосфере Марса. Предварительная обработка данных показала, что эта температура близка к 350°К. Спускаемый аппарат «Марса-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.

• «Марс-4НМ» - нереализованный проект тяжёлого марсохода, который должен был запускаться сверхтяжёлой ракетой-носителем Н-1 , не введённой в эксплуатацию.
• «Марс-5НМ» - нереализованный первый проект АМС для доставки грунта с Марса, которая должна была запускаться одним запуском РН Н-1. Проекты 4НМ и 5НМ были разработаны в 1970 г с целью осуществления около 1975 г.
• «Марс-79 (Марс-5М)» - нереализованный второй проект АМС для доставки грунта с Марса, орбитальный и посадочный модули которой должны были запускаться раздельно на РН «Протон» и стыковаться у Земли для отлёта к Марсу. Проект был разработан в 1977 г с целью осуществления в 1979 г.
• «Фобос » - две АМС для исследования Марса и Фобоса 1989 года нового унифицированного проекта, из которых ввиду отказов одна вышла из-под контроля на пути к планете, а вторая выполнила только часть марсианской программы и не выполнила фобосную.
• «Марс-96 » - АМС на базе проекта «Фобос» не была выведена на межпланетную траекторию из-за аварии РН «Протон» в 1996 г.
• «Фобос-Грунт » - АМС для доставки грунта с Фобоса нового унифицированного проекта; не была выведена на межпланетную траекторию из-за аварии разгонного блока РН в 2011 г.
• «Фобос-Грунт 2 » - повторная, несколько изменённая миссия АМС для доставки грунта с Фобоса, планируемая к запуску до 2021 г.
• «Марс-нет»/MetNet - АМС с 4-мя новыми и 4-мя из проекта «Марс-96» малыми ПМ, планируемая к запуску в 2017 г.
• «Марс-Астер» - АМС для изучения Марса и астероидов с 2018 г.
• «Марс-Грунт» - АМС для доставки грунта с Марса около 2020-2033 гг.

Литература

Ссылки

• V.G. Perminov The Difficult Road to Mars Воспоминания разработчика амс Марс и Венера

В 1973 году ожидалось очередное сближение Марса с Землей, правда, не максимальное. Красная планета подходила к нашей на расстояние 66 млн. км. Конечно же, таким благоприятным моментом нужно было обязательно воспользоваться. К нему готовились исследователи разных стран, в том числе и Советского Союза. В отличие от предыдущей экспедиции, которая состоялась в 1971 году, в этот раз решено было послать сразу четыре станции к Марсу.

Планом полета предусматривалось выведение к Марсу двух основных станций и двух дублирующих. Основная связка – это АМС «Марс -4» и «Марс-6», дублирующая это АМС «Марс-5» и «Марс-7». В отличие от предыдущего полета, когда от станций отделялся спускаемый аппарат, а сами они выводились на орбиту Марса, в нынешней экспедиции была применена другая схема – было решено разделить функции выхода на орбиту и доставки спускаемого аппарата. Планировалось, что одна станция должна будет только выйти на марсианскую орбиту, проводить исследования поверхности и обеспечивать связь посадочных модулей с Землей. Другая же должна доставить спускаемый аппарат на поверхность Марса.

В результате было решено, что АМС «Марс-4,5» будут выполнять роль орбитальных станций и находиться на марсианской орбите, а АМС «Марс-6,7» должны были осуществить доставку спускаемых аппаратов на поверхность. Далее спускаемые аппараты должны были поддерживать связь с предварительно выведенными и вращающимися вокруг Марса станциями. Сама программа получила название «Марсианский квартет», по числу станций участвующих в этой экспедиции.

Сразу стоить отметить, что программа закончилась неудачей. Как основной, так и дублирующей связки. Причиной неудачи, как считается, стал выход из строя электронных компонентов научной аппаратуры. В то время на космические аппараты ставились транзисторы, которые после определенного срока эксплуатации выходили из строя. Их замена на более дорогие требовала времени, но под давлением тогдашнего руководства страны, которое не послушалось ученых и не перенесло запуск «марсианского квартета», станции запустили. Как результат, огромное количество денег, усилий и времени пошло коту под хвост.

События в этом полете развивались следующим образом. Первой была запущена станция «Марс-4». Предназначалась для фотографирования и исследования поверхности, а также обеспечения радиосвязи между спускаемым аппаратом «Марс-6 или -7» и Землей. Станция стартовала 21 июля 1973г и благополучно добралась к Марсу 10 февраля 1974г, но на орбиту не вышла. Причиной стал сбой в системе управления двигательной установки. Банально не удалось выполнить торможение в нужный момент времени. Станция пролетела мимо планеты на расстоянии около 1900 км от ее поверхности. Станции все же удалось провести фотографирование и передать на Землю около 50 снимков с разрешение 100м.

Далее была запущена АМС «Марс-5». Ее предназначение было таким же, как у «Марс-4». Конструктивно обе станции были близнецами. Основным узлом считались топливные баки, к которым крепились двигатели, солнечные батареи и другое оборудование. Масса станции 4000 кг. Масса топлива для проведения коррекций во время полета составляла 43 %, а научная аппаратура 3% от общей массы.

Стартовав 25 июля того же года, станция смогла добраться к Марсу и была выведена на его орбиту 12 февраля 1974г. Параметры орбиты были следующими – максимальная точка удаления около 32500км, максимальная точка сближения около 1760 км. Период обращения 25часов. Но, сразу же, после этого приборный отсек станции оказался разгерметизирован. Станция проработала чуть больше двух недель, передав последний раз информацию 28 февраля.

АМС «Марс-6,7». Станции со спускаемыми аппаратами.

После того, как была утрачена связь с обеими орбитальными станциями, о каких-либо серьезных исследованиях марсианского грунта рассчитывать не приходилось, а именно это и считалось основной задачей экспедиции. Во время ее проведения предстояло доставить на поверхность Марса спускаемые аппараты, в которых основная аппаратура предназначалась для исследования грунта.

Шестая марсианская станция стартовала 5

августа 1973г. Но уже во время полета отказывает телеметрия. Тем не менее аппарат удалось довести до Марса с помощью фототелевизионного устройства и видеомагнитофона. Это произошло 12 марта 1974г. Более того, из всех четырех запущенных станций, работу шестой можно считать самой успешной. «Марс-6» удалось таки правильно соориентировать относительно Марса, и произвести отделение спускаемого аппарата, который в свою очередь передал на Землю данные об атмосфере планеты.

Но мягко посадить его на поверхность не удалось. Непосредственно перед посадкой, поступавшая информация с его борта, свидетельствовала о значительных перегрузках, резком увеличении давления и изменениях температуры. Связь с ним была утеряна еще до посадки. Возможно, он разбился по причине отказа радиокомплекса.

Старт седьмой марсианской станции состоялся 9 августа 1973г. Она благополучно долетела к Красной планете 9 марта 1974г. Однако неправильно рассчитанные уставки, отказ электронных компонентов, привели к тому, что спускаемый аппарат, после отделения от станции, пролетел в 1300 километрах от поверхности Марса.

После этой неудавшейся экспедиции было принято решение прекратить исследования Марса с помощью космических аппаратов. Последняя марсианская программа Советского Союза была связана с исследованиями Фобоса, спутника Марса. Две станции были запущены в 1988 году. Но по причине отказа систем управления, обе они потеряли связь с Землей.

июнь 2015. Байбиков Вадим Вадимович для

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".

Разведчики межпланетных трасс

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.

Пробный шар

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 космический аппарат, 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.

"Подарок" марсианам

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.

Сигнал с Марса

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.

Спутник как предчувствие

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.

На этом советская программа изучения Марса завершилась.