Ставка на красное. Приключения начинаются… и заканчиваются

С 1975 года по 1988 к Марсу не был отправлен ни один космический аппарат, таким образом в марсианских хрониках образовалось пустое окно продолжительностью более 12-ти лет.

Из космических проектов СССР в этот период стоит отметить проект «Вега», в котором одним удачным выстрелом (точнее двумя, «Вега-1» и «Вега-2») были убиты два зайца: Венера и редкая в наших краях гостья — комета Галлея. Каждым из двух аппаратов на Венеру был сброшен посадочный модуль и аэростатный зонд, а затем впервые в истории с близкого расстояния была исследована комета Галлея.

США удовлетворённые результатами миссии «Викинг», работали над другими проектами. В частности, был реализован великолепный проект «Вояджер», в котором благодаря имевшему место «параду планет» удалось убить одним выстрелом сразу четырёх зайцев: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. В проекте так же участвовало два космических аппарата, «Вояджер-1» до сих пор посылает радиосигналы с расстояния почти 20 миллиардов(!) километров. Но, вернёмся к теме исторической хроники исследования Марса.

Хронология марсианских миссий.

К 1988-му году в СССР был подготовлен проект «Фобос». Из названия ясно, что его основной целью было исследование одного из двух спутников красной планеты — Фобоса.

Программа «Фобос» (1988 г.)

Как вышло на практике:

Фобос-1.

1 сентября — потеря сигнала КА. Оказалось, что в отправленной без предварительного тестирования на симуляторе команде была ошибка (пропущена буква «V»), из-за этого вместо включения спектрометра произошло отключение системы ориентации солнечных панелей. Аккумуляторы станции разрядились, связь была потеряна.

Результат: Менее чем за месяц работы этот космический аппарат успел передать почти 150 снимков солнца в рентгеновском диапазоне, что позволило наиболее детально, на тот момент времени, изучить различные слои солнечной атмосферы.

Фобос-2.

29 января 1989 г. — выход на орбиту искусственного спутника Марса. Полёт к Марсу прошёл не совсем гладко — бортовой компьютер регулярно зависал, так же отказал один из радиопередатчиков (всё та же проблема с качеством микросхем, о чём шла речь во второй части ).

Несколько корректировок орбиты (последняя — 21 марта) для синхронизации с движением Фобоса и приближением к нему. Исследование и фотографирование Марса, а затем Фобоса с расстояний 860, 320 и 25 марта — 190 км.

Сброс станций на Фобос был запланирован на 4 апреля, но 27 марта контроль над управлением КА был безвозвратно потерян. Ещё некоторое время принимался слабый сигнал из которого можно было догадаться, что аппарат хаотически вращается.

Скорее всего в очередной раз произошло зависание бортового компьютера, причём на этот раз основного и запасного каналов, соответственно, потеря ориентации и закручивание станции в пространстве.

Вторая, менее вероятная причина — попадание в аппарат микрометеорита. Как оказалось, вслед за Фобосом стелется шлейф космической пыли и микрочастиц.

Третья, совсем маловероятная причина — вмешательство инопланетян. Такая причина обсуждалась особенно бурно в то время, поскольку на фоне успехов СССР в других космических программах хроническое невезение в марсианских исследованиях стало выглядеть уже подозрительно. Масла в огонь подбросили последние фотографии, полученные с «Фобоса-2», на которых просматривалось странное вытянутое образование недалеко от спутника красной планеты, которое при некотором воображении можно было принять за корабль инопланетян. Говорили даже, что сам Фобос — это космическая станция марсиан, стоящая на страже планеты и атакующая мирные космические аппараты землян (американских «Викингов» они, правда, не тронули).

Однако, странный объект на снимках удалось объяснить техническими причинами — это тень от Фобоса на поверхности Марса, которая вследствие движения самого Фобоса и КА по орбите над планетой растягивается на снимке, так как использовавшаяся телекамера работала по принципу сканирования изображения, что занимало некоторое время, за которое тень успевала переместиться.

Mars Observer (1992 г.)

Один из самых дорогостоящих проектов NASA — почти миллиард долларов. И хотя связь с этим КА была потеряна за пару дней до выхода на орбиту искусственного спутника Марса, эти деньги нельзя считать выброшенными на ветер — новейшие космические технологии, разработанные специально для этой миссии, были использованы в последующих проектах.

Научная аппаратура, которой был напичкан Mars Observer («Наблюдатель за Марсом»), охватывала почти весь диапазон электро-магнитных волн. Этот КА должен был в течение минимум четырёх лет находиться на около-полярной орбите красной планеты и сканировать её всеми имевшимися на борту приборами. Помимо подробной карты поверхности и прочих научных данных, учёные с нетерпением ждали подробных фотографий района «Кидония», где находится «Марсианский сфинкс» — «Лицо», впервые увиденное «Викингом-1» в 76-ом году.

Так же на борту «Обсервера» находился ретранслятор, предназначенный для передачи на Землю сигналов посадочного блока российского КА «Марс-96», подготовка к запуску которого уже велась.

Хронология событий:

• 25 сентября 1992 года Mars Observer был запущен в космос ракетоносителем «Титан-3».
• Почти через год — 22 августа 1993 года, согласно заложенной программе, станция начала подготовку двигателей (наддув баков) к торможению, для выхода на предварительную эллиптическую орбиту. Система связи на этот момент была отключена.
• 24 августа должно было состояться торможение, но станция на связь не вышла. Считается, что этот КА взорвался из-за превышения давления в топливных баках по причине отказа регулятора наддува, хотя фанаты теории о марсианской цивилизации обвиняли NASA в умышленном выводе КА из строя (чтобы не дать сфотографировать сфинкса).

Mars Global Surveyor (MGS)

12 сентября 1997 года — выход на первоначальную очень вытянутую орбиту ИСМ с периодом обращения 45 часов, апогеем 54026 км и перигеем 262 км.

В течение следующих полутора лет КА осуществлял плавный переход на запланированную орбиту с использованием техники аэродинамического торможения (aerobraking) — торможение об верхние слои атмосферы, для этого перигей орбиты был опущен до 110 км. В определённый момент у аппарата даже слегка погнулась солнечная батарея, из-за чего перигей пришлось срочно приподнять. Во время выполнения этих манёвров уже начали проводиться некоторые исследования.

В марте 1999-го достигнута нужная орбита — почти круговая, от полюса до полюса, средняя высота 378 км, период 118 минут. При этом MGS каждый раз пролетает над меридианом, на котором около 14:00 по местному времени, то есть освещённость поверхности под ним всегда одна и та же. Через 7 «солов» (марсианских суток) и 88 оборотов по орбите аппарат возвращается практически на исходный меридиан, только со смещением 59 км. Таким образом, в течение следующих почти двух лет он сканирует марсианскую поверхность.

31 января 2001 — завершено выполнение основной задачи миссии — полное картографирование поверхности Марса, но работа продолжалась до ноября 2006 года. За всё время Mars Global Surveyor сделал 240 000 фотографий, с его помощью подробно изучено магнитное поле Марса (оно не сплошное, как на Земле, а концентрируется в очагах, большинство из которых находится в южном полушарии), исследованы сезонные климатические изменения, движения атмосферных потоков, влияние пыльных бурь на формирование ландшафта, произведена оценка количества замёрзшей воды в полярных шапках, убедительно доказано существование рек и водоёмов в прошлом, найдены признаки протоков жидкой воды в настоящее время..

Ещё MGS оказался первым в истории КА, сфотографировавшим другие КА, прибывшие позже: Mars Odyssey, Mars Express, а так же марсоход Spirit. Последний виден на снимке в виде точки, зато неплохо различим его след.

Что касается пресловутого лица на Марсе, то вот как его увидел MGS, более «глазастый», чем его предшественник «Викинг-1»:

2 ноября 2006 года — последний сеанс связи. Связь была потеряна из-за перегрева и, как следствие, выхода из строя аккумулятора под воздействием прямых лучей Солнца, а это, в свою очередь явилось «следствием цепочки событий, произошедших из-за программной ошибки, допущенной ещё за несколько месяцев до этого» — сказал зам. директора НАСА по технике Перкинс.

Через 5 часов — падение в Тихий океан. Причина аварии — преждевременное срабатывание разгонного блока ракетоносителя «Протон». Очередная неудача теперь уже не Советского Союза, а России в хронике освоения Марса.

Этот КА состоял из орбитального модуля, двух небольших посадочных станций, и двух «проникателей», которые должны были с разгону пробуриться в марсианский грунт на глубину около 5 метров, оставив на поверхности передатчик с панорамной телекамерой и научной аппаратурой.

Схема сброса «проникателей» и посадочных станций:

Проект оригинальный, но к сожалению не состоялся. Стоит добавить, что внутри покоящегося в данный момент на дне океана между островом Пасхи и Южной Америкой космического аппарата находится почти 300 грамм плутония.

«Марсопроходец» — КА «эконом-класса», без орбитального модуля — состоял только из посадочного модуля и марсохода «Sojourner» (впервые в истории успешного).

В этой миссии была отработана более дешёвая схема приземления: КА вошёл в атмосферу на крейсерской скорости (~8 км/сек), началось торможение лобовым щитом (в течение 2 минут снижение скорости до 400 м/сек), торможение парашютом, перед самой поверхностью включились тормозные двигатели и надулись защитные баллоны.

Аппарат ударился о поверхность со скоростью 20 м/сек, отскочил метров на 15 вверх, попрыгал как мячик ещё около 2 минут и замер. После этого защитные баллоны были спущены, но один спустился не до конца, из-за чего марсоход не мог выехать на поверхность. Но затем всё обошлось — баллон был прижат одним из раскрывающихся лепестков ПМ.

Mars Pathfinder передал на Землю более 500 фотографий с марсохода и 16 тысяч с ПМ.

Для справки: самые первые в истории марсоходы были запущены в 1971-ом году в составе советских КА «Марс-2 и 3», о которых говорилось во второй части данной исторической хроники. Назывались они ПрОП-М (Прибор Оценки Проходимости — Марс). Это была шагающая «машинка» весом меньше 5 кг, соединённая 15-метровым проводом с ПМ, единственной задачей которой являлось измерение плотности грунта.

Если вы читали вторую часть этого обзора то знаете, что эти проекты реализовать не удалось.

Nozomi

По плану 11 октября 99-го он должен был выйти на орбиту ИСМ и начать выполнение своей основной задачи — изучение средних и верхних слоёв марсианской атмосферы и её взаимодействие с потоком солнечных частиц.

Но в реальности «Нодзоми» добрался до Марса только в январе 2004 года, но на орбиту выйти не смог.

Хроника событий:

Это была первая марсианская программа Японии. Для запуска КА использовался ракетоноситель М-5, слабоватый для прямой отправки станции к Марсу. Поэтому японские инженеры придумали хитрую многоходовую комбинацию из трёх гравитационных манёвров: два облёта вокруг Луны, затем получение ускорения за счёт облёта Земли с «выбросом» КА в нужном направлении. Именно на третьем самом важном этапе «нашла коса на камень» — Nozomi полетел не в ту сторону. Пришлось израсходовать большое количество драгоценного топлива, чтобы хоть как-то исправить положение — было решено отправить КА на наклонную гелиоцентрическую орбиту (вокруг Солнца) с которой после ещё двух сближений с Землёй (в декабре 2002 и в июне 2003-го) станцию всё таки можно будет запустить в сторону Марса.

План практически удался, но из-за вспышки на Солнце в апреле 2002-го нарушилась система энергообеспечения КА, затруднилось управление, в связи с этим при подлёте к Марсу замёрзло топливо в баке тормозного двигателя. Затормозить не удалось и «Нодзоми», как когда-то в 1974-ом Советский аппарат «Марс-4», на полной скорости проскочил мимо планеты и унёсся в космическую даль.

Своей основной цели данный КА не достиг, но за долгое время блужданий передал огромное количество данных о свойствах окружающей космической среды.

Проект Mars Surveyor 98

Этот проект NASA состоял из двух частей: Mars Climate Orbiter — орбитальный модуль для исследования климата и ретрансляции сигналов посадочного модуля, и посадочный модуль Mars Polar Lander. Общий бюджет миссии — 328 млн. долл.

Mars Climate Orbiter

КА должен был по отработанной во время предыдущих миссий программе выйти на орбиту, используя технику аэродинамического торможения. Для этого была дана команда двигателям на импульс коррекции траектории, но через несколько минут сигнал станции пропал и больше не возобновлялся.

Оказалось, что была допущена ошибка в программе отправленной с Земли, в которой заложили метрическую единицу измерения вместо футовой, использовавшейся в компьютере аппарата. Из-за этого КА был отправлен на слишком низкую высоту (50-60 км вместо 150) и сгорел в атмосфере.

Mars Polar Lander

MPL состоял из перелётного и посадочного модулей. Местом посадки была выбрана точка вблизи границы южной полярной шапки Марса. ПМ имел набор инструментов для определения состава атмосферы, погодных условий в данной местности, обзорную стерео-телекамеру, 2-метровый грунто-заборник с камерой, радиоаппаратуру для прямой связи с Землёй и через орбитальные модули.. Так же, перед посадкой он должен был сбросить 2 небольших (по 2,5 кг) «пенетратора», для анализа грунта на некоторой глубине (вдруг там есть вода!).

3 декабря окончательная коррекция траектории и начало посадки на Красную планету. Сразу после «примарсианивания» MPL должен был «отзвониться», но этого не произошло. Хотя Mars Climate Orbiter, специально отправленный для ретрансляции сигналов с MPL потерпел крушение, в это время на орбите находился зонд Mars Global Surveyor. Но с его помощью так же не удалось разыскать пропавший модуль.

После расследования причин аварии сразу двух КА был сделан вывод, что на миссию Mars Surveyor 98 был выделен недостаточный бюджет, что повлекло за собой применение более дешёвых, а значит менее надёжных инженерных решений.

Директор Института космических исследований РАН академик Лев Зеленый, выступая на недавнем круглом столе «Российская космонавтика: прошлое, настоящее, будущее», огорошил всех сенсационным заявлением: неудавшийся проект «Фобос-Грунт» необходимо возродить, при этом не отказываясь от осуществления других амбициозных научно-космических проектов.

— Лев Матвеевич, правда ли, что проект «Фобос-Грунт» будет возрожден?

— Мы полагаем, что это уникальный проект и отказываться от него из-за неудачи с запуском в ноябре прошлого года нельзя. Никакая авария не в состоянии отменить научный интерес к спутнику Марса Фобосу, вещество с которого бесценно, а привезти его оттуда проще, чем с самой планеты. Новую станцию можно было бы запустить в 2018 году — это наиболее подходящая дата и по баллистике, и по ситуации в нашей промышленности. Задачи для новой миссии должны оставаться прежними: добраться до Фобоса, взять образцы грунта и доставить их на Землю. Если новый «Фобос-Грунт» удастся реализовать, мы станем первыми обладателями вещества из-за пределов системы Земля — Луна. Правда, японцам в рамках проекта «Хаябуса» удалось получить с помощью своего зонда микроскопическое количество пыли с астероида Итокава, однако мы рассчитываем на куда более весомые и наукоемкие образцы. При этом новый аппарат должен быть усовершенствован, упрощен и разгружен как конструктивно, так и по составу аппаратуры. Определиться принципиально надо уже в нынешнем году: ведь предстоит огромная работа. РАН обратилась с соответствующим письмом в Роскосмос. Если мы получим поддержку руководства страны, я думаю, все получится.

— Почему все-таки миссия оказалась проваленной?

— Первоначально запуск станции планировался на 2006 год, затем проект подвергся коренной переработке. И здесь аукнулась недостаточность финансирования многих прошлых лет. В итоге к запуску в 2009 году космический аппарат не был готов. Прежде всего не удалось до конца отработать систему управления. Ко всему прочему на нее частично возложили функции управления разгонным блоком. И, конечно, не все приборы успели откалибровать, поскольку опять же из-за первоначального отсутствия финансирования мы начали делать их с большим опозданием. Появилась надежда, что к 2011 году все эти проблемы удастся решить. К сожалению, не получилось. Я много раз говорил, что аппарат сырой, система управления не до конца отработана. То, что случилось, не стало для нас неожиданностью.

— В таком случае, может, не стоило спешить?

— Мы откладывали запуск, сколько могли. Дальше тянуть было невозможно. Ближайшее астрономическое окно, когда противостояние Земли и Марса по баллистике становилось возможным для полета, наступило бы только в 2016 году. Однако, поскольку космический аппарат создавали очень долго, гарантийные сроки эксплуатации многих узлов и приборов подходили к концу. И, если бы мы не выполнили запуск в 2011 году, «Фобос» пришлось бы просто выбросить. Высокая степень риска миссии была очевидна еще до старта, но иного пути, кроме запуска, просто не оставалось.

— Нет ощущения, что планетные исследования даются нам чрезвычайно тяжело?

— Это печальная правда. Наши научные проекты можно перечислить по пальцам одной руки. Это прежде всего проект «Интербол» по исследованию Солнца и солнечно-земных связей. В прошлом году выведена в космос радиоастрономическая обсерватория «Спектр-Р» (проект «Радиоастрон»), предназначенная для исследования дальнего космоса. На аппарате имеется плазменный комплекс для изучения солнечного ветра и локальных условий космической среды. Этот комплекс, созданный специалистами ИКИ РАН, чешскими и словацкими учеными, уже передает любопытные данные.

Мы не остались в стороне и проводим активные исследования. Наши приборы успешно работают и у Марса, и у Венеры, и у Луны. Заместитель директора ИКИ РАН Олег Кораблев много занимается этими исследованиями на европейских космических аппаратах «Марс Экспресс» и «Венера Экспресс». Оба аппарата выведены в космос российской ракетой-носителем «Союз-ФГ», оснащенной разгонным блоком «Фрегат», разработанным в НПО им. С. А. Лавочкина. Эта связка стала своего рода джентльменским набором для большого количества научных проектов. Европейские коллеги говорят, что ничего надежнее в их арсенале средств выведения пока нет. Это приятно…

Уже более десяти лет на аппарате «Марс Одиссей» прекрасно функционирует нейтронный прибор HEND, созданный в лаборатории нашего профессора Игоря Митрофанова. Наш совместный с американцами анализ экспериментов дал сенсационные результаты о громадных запасах водяного льда в подповерхностном слое грунта на Марсе. Этой же лабораторией создан сходный прибор, работающий вблизи Луны. В ноябре 2011 года к Марсу стартовала межпланетная станция с самым тяжелым из всех существующих на сегодняшний день марсоходом. На нем также стоит российская научная аппаратура.

— Почему именно Венера и Марс вызывают такой интерес?

— Логично начинать с того, что ближе. Венера сегодня активно исследуется, и следующее десятилетие станет поворотным в истории ее изучения. Планируются новые миссии. Мы думаем о посадочном аппарате, который «проживет» на поверхности Венеры не несколько десятков минут, как наши зонды в 70-е годы, а часы или даже дни. Такой проект из-за экстремальных температурных условий на поверхности и давления под сотню атмосфер очень трудно реализовать, но это нас не должно останавливать. Большинство наших успешных планетных проектов, в том числе с посадками на поверхность, связано именно с Венерой. Мы были и остаемся здесь лидерами: посадку на Венеру даже на секунды до сих пор никто, кроме нас, не смог выполнить. Американские коллеги над нами подшучивали: почему, дескать, вы, «красные», не можете сесть на «свою» Красную планету? На что мы отвечали, что знаем подход к женщинам и понимаем толк в любви, поэтому не торопимся и нам везет с Венерой.

— Шутки шутками, но сегодня хочется получить наконец ответы на сакраментальные вопросы, связанные в первую очередь с Марсом. Уж очень много вокруг него легенд.

— В Солнечной системе есть только два места, где мы надеемся обнаружить органическую жизнь — живую или мертвую. И это прежде всего Марс, потому что условия там хотя и экстремальные, но все-таки пригодные для выживания, по крайней мере, для простейших организмов. В дневное время он напоминает Антарктиду, так что в принципе рассматривать Марс как запасную планету для человечества вовсе не безумная идея. Сейчас ведем переговоры с европейскими учеными о совместных экспериментах по исследованию этой планеты, в том числе и с помощью тяжелых посадочных платформ. Марс имеет ряд пока не совсем понятных, интригующих особенностей. Например: откуда на холодной планете следы ручейков? Оказывается, летом температура на Марсе поднимается выше нуля и лед тает, появляются струйки воды, которая течет под уклон и снова замерзает. Возникающие промоины на снимках имеют странную форму — сужаются книзу. Таких районов с причудливыми рельефами обнаружено довольно много, что еще раз подтверждает: на Марсе действительно есть вода. Сколько ее, мы пока точно не знаем, но предполагаем, что это, по крайней мере, один-два метра непосредственно под поверхностью и, возможно, десятки метров на глубине. Если весь этот лед вдруг растает, то поверхность Марса может покрыться метровым слоем воды.

Многие ученые считают, что один-два миллиарда лет назад климат планеты сильно изменился. До этого он был теплым и влажным — на Марсе могли быть и цветущие долины, и журчащие реки. Достаточно заметные изменения климата происходили на планете и позже. Почему? Дело в том, что Земля благодаря Луне находится в привилегированном положении по сравнению с другими планетами. Луна стабилизирует вращение Земли. Без нее наша планета могла бы и не стать обителью жизни. Ось вращения Марса, напротив, гуляет из-за воздействия других планет, в первую очередь Юпитера.

Вопрос жизни на Марсе сегодня особенно актуален, и, кажется, мы никогда еще не были так близки к ответу. Американский посадочный аппарат, севший в приполярной области и работавший там несколько месяцев, пока его не засыпало углекислотным снегом (там это происходит каждую зиму), наблюдал конденсационные капли, похожие на земной дождь. Капли круглые, значит, вода была жидкой. В 2004 году спектрометры, установленные на космических аппаратах, вроде бы обнаружили на Марсе метан. На его присутствие указывали и наземные наблюдения. Российские ученые принимали в этих исследованиях самое активное участие. Наличие в атмосфере заметного количества метана странно, потому что он должен в ней довольно быстро разрушаться. Получается, на планете есть места, где он вырабатывается, и что-то является его источником. Как известно, метан — один из продуктов жизнедеятельности организмов. Все это будоражит мировое научное сообщество настолько, что следующая орбитальная миссия к Марсу целиком посвящена метану. Возможно, это будет российско-европейская миссия, что после неудачи «Фобоса» для нас — большое благо.

— Ну а какое небесное тело находится на втором месте в плане поисков жизни?

— Это один из спутников Юпитера — Европа, которая стала для ученых настоящим сюрпризом. Она оказалась целиком покрытой соленой водой, сверху замерзшей, как гигантский каток. Однако Европа находится близко к Юпитеру, и эта планета-гигант за счет приливного воздействия подогревает океан Европы снизу и не дает ему целиком замерзнуть. Это уникальное небесное тело, где есть много шансов обнаружить следы жизни, и именно туда мы думаем направить экспедицию уже в следующем десятилетии.

— Вы упомянули про значимую для Земли роль Луны. С ней-то все ясно?

— Как раз наоборот. Сегодня мы как бы открываем ее заново. Выполненные исследования показали большое количество подповерхностного льда как на Луне, так и на Марсе. До этого считалось, что наш спутник — сухое, абсолютно безводное и безжизненное тело. Оказалось, полярная Луна совсем не похожа на ту, где десантировались наши автоматические станции и высаживались американские астронавты. Она не выжженная и сухая пустыня, как мы думали, а достаточно влажная: под тонким слоем реголита находится довольно много воды. А так как и солнечной энергии там хоть отбавляй, с помощью электролиза можно получать кислород и водород, а это газ для дыхания и топливо для ракетных двигателей, то есть важные для жизнеобеспечения будущих лунных поселенцев ресурсы.

— Вместе с НПО им. Лавочкина вы предложили новую российскую лунную программу. Какова она?

— Пока она включает два проекта: российский «Луна-Глоб» и российско-индийский «Луна-Ресурс». Проект «Луна-Глоб» предусматривает изучение топографии, химического и минералогического состава лунных пород, поиск водяного льда в так называемых холодных ловушках в окрестностях лунных полюсов, эффектов взаимодействия Луны с межпланетной средой. Первоначально предусматривался сброс на лунную поверхность пенетраторов — проникающих зондов. Они должны были на большой скорости вонзиться в лунную поверхность и углубиться в нее, сохранив при этом работоспособность. При этом «дротики» должны были выдерживать огромные перегрузки. К сожалению, у нас пока нет подобной техники. Поэтому решено заменить пенетраторы посадочным аппаратом, который может дать много новой информации о свойствах летучих веществ в лунных полярных областях.

Первоначально запуск станции «Луна-Ресурс» планировался на 2013 год, а «Луна-Глоб» — спустя год. После катастрофы аппарата «Фобос-Грунт» наши коллеги из НПО им. Лавочкина решили доработать техническую часть проекта. Поэтому сроки запуска станций сдвинутся примерно на год.

Главный вопрос сегодня — где садиться. Ведь все предыдущие посадочные аппараты — и наши, и американские — десантировались в приэкваториальных областях. Сегодня ученых в первую очередь интересуют полярные районы Луны, которые до последнего времени практически не исследовались. В полярных районах вода могла сохраниться в виде льда в вечно затененных частях кратеров, куда никогда не проникают солнечные лучи. Однако по какой-то причине летучие вещества мигрируют оттуда, и, как показал сделанный в ИКИ РАН прибор LEND, установленный на борту американской лунной станции LRO, их можно встретить в подповерхностном слое лунного реголита и в областях, освещенных Солнцем. Только там, где светло, и возможна посадка космического аппарата. Пока предпочтение в выборе места посадки отдается южному полюсу, где наблюдаются более интенсивные эффекты, связанные с водяным льдом.

— Сложно ли сегодня отстаивать свое право быть в числе ведущих космических держав?

— Несмотря на огромное количество неудач, много и успехов. Рано хоронить космонавтику. У нас много всего еще впереди. Просто надо не только ругать, но и поддерживать отечественную космическую науку.

Освоение Марса является одной из ключевых целей обозримого будущего, как для мировой, так и для российской космонавтики. Однако для организации столь сложной миссии, как пилотируемый полет на Марс требуется серьезная предварительная подготовка. Одним из важных этапов на этом пути является исследование всех условий, которые каким то образом будут влиять на космонавтов, отправившихся на Красную планету.

В связи с этим был разработан проект "Фобос-Грунт ". Его смысл заключался в разработке автоматической межпланетной станции, которая должна была достигнуть спутника Марса Фобоса, взять различные пробы на его поверхности, и со взятыми образцами вернуться на Землю. Аппарат был разработан, однако в проект были внесены изменения в сторону удешевления, а сроки запуска неоднократно откладывались. 9 ноября 2011 года был произведен запуск станции, однако из-за нештатной ситуации, она так и не смогла покинуть орбиту Земли. Несмотря на все усилия специалистов, восстановить связь с межпланетной станцией не удалось, в результате чего в начале 2012 года она вошла в плотные слои атмосферы и сгорела. К сожалению, возлагаемые на Фобос-Грунт надежды не оправдались, однако был получен опыт, который поможет избежать подобных ситуаций в дальнейшем, особенно при подготовке экспедиции на Марс .

Одной из основных задач для успешной реализации проекта являлось создание эффективного межпланетного аппарата. Головной организацией по разработке конструкции КА является НПО им. С.А.Лавочкина. Новый аппарат, по замыслу авторов проекта «Фобос-Грунт», должен был стать в будущем универсальной платформой для ряда российских программ по исследованию Солнечной системы. Универсальность системы позволяла бы использовать отдельные модули в различных сочетаниях для разных проектов с минимальными доработками.

Впервые в данном российском проекте для доразгона КА на межпланетном участке траектории предполагалось применить электроракетную двигательную установку (ЭРДУ).

Ряд элементов аппарата использовали наработки “Фобос-1” и “Фобос-2”, но многие элементы конструкции и системы уникальны. Это касается, в частности, бортовой электроники, научной аппаратуры, элементов конструкции маршевого ЖРД.

Конструктивно межпланетная станция, представляла собой аппарат из отдельных модулей, каждый из которых нес свою функциональную нагрузку и состоял из набора элементов. В будущем именно из этих модулей предполагалось быстро и без серьезных доработок собирать нужную «конфигурацию» космических аппаратов для решения различных задач. Итак, космический аппарат для полета на Фобос состоял из следующих основных модулей:

Орбитально-перелетного;

Модуля ЭРДУ;

Модуля, или блока, сбрасываемых баков.

В состав орбитально-перелетного модуля входили ЖРД, используемый на этапах разгона у Земли, при торможении у Марса и при посадке на Фобос, термостабилизированная платформа со служебной аппаратурой и полезная нагрузка – научные приборы и взлетная ракета. Данный отсек нес на себе панели солнечных батарей площадью 55–60 м2 мощностью 9 кВт. Взлетная ракета массой 350 кг имела двухступенчатую схему: первая ступень должна была обеспечить разгон с орбиты искусственного спутника Марса на траекторию к Земле, а вторая - перелет по траектории Марс-Земля.

В состав модуля ЭРДУ массой около 310 кг входили электроракетные двигатели, сухие топливные баки, система подачи рабочего тела и система обеспечения и управления электропитанием. Питание двигателей электроэнергией должно было осуществляться от солнечных батарей. Предполагаемая масса рабочего тела (ксенон) - около 425 кг.

Блок сбрасываемых баков содержал топливо и специальный сопловой насадок для ЖРД, входящего в состав орбитально-перелетного модуля. Топливо предназначалось для разгона КА с низкой опорной орбиты ИСЗ на отлетную переходную траекторию к Марсу.

Общая стартовая масса всего аппарата "Фобос-Грунт" составляла около 7250 кг.

Несмотря на неудачу данного проекта, нет сомнения, что работу в этом направлении нужно продолжать. Одним из важнейших компонентов здесь является связь. Ключевыми объектами здесь могут быть рерансляторы, размещенные на орбите Марса или на его спутниках, а также земная и марсианская инфраструктура.

Пантеон в Риме

Гробница императора

По следам Тунгусского метеорита: Дьявольское кладбище

Проклятие пирамид

Чудеса и телепортация человека

Грозные призраки Гудура

Паранормальные явления, связанные с призраками происходят далеко не только в старых величественных замках. Например, в Индии несколько сот семей подверглись атаке...

Станция с искусственной гравитацией

В России решено создать частную космическую станцию, которая будет иметь отсеки на основе искусственной гравитации. Все этапы ее строительства планируется завершить...

Кимберлитовая трубка

В июне 1954 года Попугаева и Беликов продолжили поиски алмазоносных кимберлитов на Далдыне. Их оборудованием было ведро, лопата, кирка, ...

Древнее римское кладбище открыто Ватиканом

В 2015 году Ватикан открыл древнее римское кладбище для общественности. Древнее место захоронения, которое было обнаружено под Ватиканской автостоянкой 60 лет назад, содержит...

Карликовое дерево - Бонсай

Карликовое дерево бонсай — форма античного искусства, которая произошла в Китае и Японии и прежде всего сосредоточена на создании...

Самая дорогая в мире обувь

Драгоценные женские туфли на высоком каблуке, усыпанные 960 рубинами - вот самая дорогая в мире обувь. Эти туфельки были произведены знаменитым...

Туристический Мармарис сегодня

Аэропорт прилета в курорт Мармарис, является аэропорт в городе Даламан. Сам курорт находится примерно в 90 километрах, от города Даламан. Трансфер происходит...

АМС «Фобос» – советские автоматические межпланетные станции , предназначенные для того, чтобы изучать Марс и Фобос. «Фобос» стал последней советской программой по изучению Марса и его спутников. Проект стал результатом сотрудничества с рядом западных научных центров в рамках программы АМС «Вега », руководство разработкой осуществлял академик Сагдеев.

Серия состояла из двух аппаратов, аналогичных по своему строению. «Фобосы» проектировались как универсальные аппараты для изучения планет Солнечной системы и малых небесных тел. Конструкция самого аппарата оставалась неизменной, должны были меняться только приборы и запас топлива. В программе полета было предусмотрено десантирование на поверхность Фобоса исследовательские зондов «ДАС» (долгоживущая автономная станция) и «ПРОП-Ф».

«ПрОП-Ф» - автоматическая самоходная мини-станция, задачей которой было исследование Фобоса. Этот робот-попрыгунчик, весом 43 кг, должен был быть десантирован на Фобос 5 апреля 1989 года с космического аппарата Фобос-2.

• Испытательный макет в музее НПО им. Лавочкина

• Схема передвижения ПрОП-Ф на Фобосе

Старт АМС «Фобос-1» произошел 7 июля 1988 года. 29 августа 1988 года произошёл программный сбой, в результате вместо выполнения команды включения гамма-спектрометра было выполнено выключение пневмосистемы стабилизации и ориентации станции. Аппарат перестал ориентировать солнечные батареи относительно Солнца, из-за чего через некоторое время аккумуляторы разрядились. В результате аппарат не вышел на запланированный сеанс связи 2 сентября 1988 года. В дальнейшем установить контакт с аппаратом пытались в течение сентября-октября, 3 ноября 1988 года было сделано официальное заявление о прекращении попыток связи с АМС.

Наиболее значимыми стали исследования «Фобоса-1», осуществленные с помощью телескопа «Терек». Стало возможным одновременное наблюдение наименее изученных до той поры слоев атмосферы Солнца - хромосферы, короны и переходного слоя. Удалось получить уникальную информацию о структуре и динамике этих областей. На снимках с телескопа можно отчетливо увидеть сложную структуру плазменных образований в атмосфере Солнца.

• АМС «Фобос»

• Схема аппарата

• Автоматическая космическая станция «Фобос» (модель),Государственный Политехнический музей (г.Москва)

• Почтовый блок СССР. Международный космический проект «Фобос», 1989

Фобос 2

АМС «Фобос-2» была запущена 12 июля 1988 года с космодрома Байконур. 29 января 1989 года аппарат вышел на орбиту искусственного спутника Марса. После двух последующих коррекций орбиты произошло разделение двигательной установки и самого аппарата, после чего, примерно 4-5 апреля 1989 года, должно было произойти приближение к Фобосу и высадка посадочных станций. Но 27 марта аппарат не вышел на запланированный сеанс связи, как удалось установить, аппарат потерял стабилизацию и хаотично вращался. О прекращении попыток выйти на связь со станцией было объявлено 15 апреля 1989 года.

В ходе миссии «Фобос-2» был успешно завершен первый этап («Небесная механика») составления высокоточной теории движения спутника Марса Фобоса и уточнению значения его гравитационной постоянной. Была проведена съемка Фобоса с различным ракурсом и с разных расстояний. Была также проведена съёмка марсианской поверхности с помощью радиометрспектрометра «Термоскан».

К сожалению основная цель экспедиции (высадка на поверхность Фобоса исследовательских зондов) не была достигнута. Но изучение Марса, Фобоса и космического пространства, совершенные аппаратом за 57 дней нахождения на марсианской орбите, способствовали получению уникальных научных данных о тепловых характеристиках Фобоса, плазменном окружении Марса, взаимодействии его с солнечным ветром.

В ночь с 8 на 9 ноября 2011 г. (в 00:16:02 по московскому времени) состоялся один из самых ожидаемых стартов «космического» года. С пусковой установки № 1 площадки № 45 космодрома Байконур был осуществлен пуск ракеты-носителя «Зенит-2» с российской автоматической межпланетной станцией «Фобос-Грунт» и интегрированным в нее китайским микроспутником «Инхо-1».

Выведение прошло штатно, первая за 15 лет (!) российская АМС была доставлена на низкую околоземную орбиту (перигей — 206,5 км, апогей — 345,2 км). Данные телеметрии подтвердили раскрытие солнечных батарей аппарата и построение солнечной ориентации (при этом ось зонда направлена на Солнце, солнечные батареи освещены и дают ток).

В 02:56:43 над Бразилией планировалось первое включение маршевой двигательной установки (МДУ) «Фобос-Грунта», что позволило бы сформировать промежуточную эллиптическую орбиту с апогеем 4162 км. Перед включением МДУ аппарат должен был определить свое положение в пространстве и, используя двигатели малой тяги, построить так называемую трехосную ориентацию.

Второе включение МДУ было запланировано на 05:03:44 (над Тихим океаном). В результате его утром 9 ноября «Фобос-Грунт» должен был выйти на гиперболическую траекторию отлета от Земли.

К сожалению, всё пошло не так, как планировалось… Уже на третьем витке с ожидаемой промежуточной орбиты никаких сигналов получено не было.

Приключения начинаются… и заканчиваются

На пресс-конференции накануне пуска руководитель НПО имени С.А. Лавочкина Владимир Хартов рассказал, что при подготовке миссии «Фобос-Грунт» многое делалось впервые — как на борту станции, так и на Земле. Он напомнил, что в мировой практике ни одна межпланетная миссия не обходилась без каких-либо сбоев, и спрогнозировал: «У нас тоже может быть много приключений». Эти слова оказались пророческими…

Утром 9 ноября на Байконуре руководитель Роскосмоса Владимир Поповкин сообщил журналистам, что «Фобос-Грунт» не смог покинуть опорную орбиту. «Двигательная установка не сработала — не было ни первого, ни второго включения. Это говорит о том, что, по всей видимости, он не смог переориентироваться с Солнца на звездные датчики, и умная машина не дала команду на включение…»

«По результатам обработки и анализа данных будут подготовлены и заложены на борт необходимые программы и уставки для повторного включения маршевых двигателей, — говорилось в заявлении пресс-секретаря Роскосмоса, опубликованном в середине этого дня. — Уточненный анализ параметров орбиты и запаса энергетики на борту показал, что такие команды должны быть выданы в течение двух недель». Несмотря на первоначальную надежду и оптимизм, 9 ноября получить телеметрию с аппарата не удалось. Проблема со связью возникла из-за того, что основной бортовой радиокомплекс X-диапазона и работающие с ним наземные пункты не планировалось использовать при нахождении КА на низкой околоземной орбите. По плану первый сеанс связи с его помощью должен был состояться уже на отлетной траектории, после входа станции в зону радиовидимости российских средств утром 9 ноября.

На опорной же орбите передать команду на борт в X-диапазоне было просто нечем. Угловая скорость цели, тем более вблизи перигея траектория, была настолько большой, что на нее не могли навестись не только 70-метровые антенны дальней космической связи, но и доработанные специально для этого пуска 12-метровые антенны «Спектр-X» на Байконуре и в Медвежьих Озерах, которые должны были использоваться на расстоянии до нескольких миллионов километров от Земли. Чтобы связаться с аварийной АМС, нужно было модернизировать наземные пункты, в частности расфокусировать антенны, чтобы получить из узкого луча широкую диаграмму направленности и «поймать» аппарат.

Только после приема с борта информации о фактическом состоянии систем аппарата можно было готовить повторную попытку старта с низкой орбиты.

9-го и в ночь на 10 ноября предпринимались попытки «услышать» борт и передать ему командно-программную информацию. Днем 10 ноября к приему была привлеченастанция Европейского космического агентства в Перте (Австралия) — она оказалась удачно расположена с точки зрения перекрытия «глухих» витков, причем КА проходил над ней вблизи апогея и на свету. Увы, «Фобос-Грунт» молчал и не отзывался на команды, хотя съемка с отечественных пунктов оптического наблюдения показала ожидаемую в сложившейся ситуации солнечную ориентацию.

Вечером 10 ноября с Байконура была предпринята попытка отдать команду непосредственного исполнения. «Фобос-Грунт» должен был включить систему внешнетраекторных измерений — как своего рода автономную «пищалку», индикатор того, что он способен принимать и исполнять команды. И снова неудача…

В первые дни полета на основании анализа орбитальных элементов на «Фобос-Грунт», публикуемого американским Объединенным центром космических операций (JSpOC), многим экспертам казалось, что перигей орбиты медленно поднимается. Поскольку о преднамеренном маневрировании речь идти не могла, складывалось впечатление, что «Фобос-Грунт» пытается поддерживать солнечную ориентацию, и работа двигателей малой тяги столь «удачно» возмущает орбиту.

Последующий анализ показал, что с 9 по 18 ноября определяемые JSpOC орбиты шли с заметным разбросом параметров, при этом высота перигея оставалась почти неизменной, в то время как апогей ожидаемо уменьшался. Еще более непонятным оказался участок с 18 по 21 ноября, когда по американским данным прочитывался уверенный рост перигея почти на 3 км (если отсчитывать его от сферической Земли, т. е. избавиться от широтной зависимости!). А 21 ноября все эти загадочные эволюции внезапно прекратились, и изменение орбиты «Фобос-Грунта» стало соответствовать движению пассивного тела с почти неизменным баллистическим коэффициентом.

Тем временем 14 ноября Владимир Поповкин впервые после стар -та прокомментировал обстановку с «Фобос-Грунтом»: «Причину [ситуации] понять до сих пор очень тяжело, потому что мы не можем получить с него телеметрию. Сейчас специалисты ведут целый ряд попыток закладки программ…».

22 ноября заместитель руководителя Роскосмоса Виталий Давыдов объявил, что телеметрии с борта по-прежнему нет, а поэтому «…нужно быть реалистами. Раз мы так долго связь с ним не смогли установить, то шансов на то, что мы эту экспедицию сейчас осуществим, очень мало».

В тот же день ЕКА объявило о последней серии попыток услышать «Фобос-Грунт» через станцию Перт в ночь с 22 на 23 ноября. Было запланировано пять сеансов связи, продолжительность каждого не превышала 6−7 минут. А дальше, словно в кино, — в самый последний момент случилось чудо! Австралийская станция, дооснащенная специальной передающей антенной с 3-ваттным передатчиком, впервые смогла «достучаться» до молчавшего российского зонда. Из Перта на скорости 7 бит/с была послана командная последовательность для включения передатчика — и только что вышедший из тени аппарат отозвался: ответный сигнал несущей частоты сразу был получен!

В ночь с 23 на 24 ноября из Перта удалось выдать команды и получить «аварийный» кадр телеметрии с радиокомплекса X-диапазона. Стало ясно, что передатчик запитан и работоспособен, но детали «вытащить» не удалось — возможно, из-за того, что при прохождении через декодер европейской станции данные «портились».

24 ноября в 16:05 при прохождении КА низко над горизонтом на свету удалось получить полный «аварийный» кадр с помощью станции на Байконуре. Он отражал состояние отдельных блоков радиокомплекса перелетного модуля, рабочие напряжения на шинах радиокомплекса, температуры на отдельных его элементах — всё было в норме. Удалось также выяснить, что шина обмена данными с бортовым комплексом управления находится в работоспособном состоянии. Кроме того, кадр содержал историю переключения между основным и резервным передатчиком.
Всё это, однако, не дало новой существенной информации для анализа аварийной ситуации и поиска выхода из нее. А все дальнейшие попытки выйти на связь с аппаратом с Байконура и из Австралии и получить телеметрию уже в полном объеме от бортового комплекса управления успеха не имели…

В ночь на 29 ноября специалисты предприняли попытку выдать с европейской станции в Перте команду на включение двигателей ориентации «Фобос-Грунта» с целью поднять его орбиту и сделать более удобной работу с аппаратом штатными средствами. Но и эти попытки успеха не принесли.

Как стало известно позже, 29 ноября произошло отделение от «Фобос-Грунта» фрагмента размером около 15 см. Неизвестно, произошло ли это вследствие попыток включения двигателей, но, по одной из версий, фрагмент мог отделиться от аппарата после взрыва химического источника тока на маршевой двигательной установке.

2 декабря ЕКА объявило о прекращении поддержки миссии «Фобос-Грунт» с использованием своих наземных станций, признав дальнейшие попытки бесперспективными. В тот же день российские специалисты решились на последнее средство — попытаться выдать «вслепую» серию команд на включение маршевой двигательной установки аппарата в надежде, что в результате удастся поднять его орбиту!

8 декабря Владимир Хартов впервые после старта рассказал о технических проблемах, возникших при попытках связи с аппаратом на низкой орбите, а также озвучил возможные причины нештатной ситуации: «Это могла быть тяжелая программная ошибка, случившаяся в тех режимах, которые не могли быть смоделированы на Земле. Разница между реальной жизнью и моделированием могла сказаться таким образом, что возникла непредвиденная ситуация, поставившая машину в тупик. Могла быть и чисто аппаратная причина: на момент потери связи со станцией мы включили питание нескольких агрегатов, и это теоретически, при наличии повреждений в процессе выведения, могло вызвать временные нарушения электропитания. Но это всё версии, официальные причины должна установить специально созданная комиссия».

Следует уточнить, что, по сообщениям источников в НПО им. С.А. Лавочкина, на наземных стендах воспроизвести ситуацию с «Фобос-Грунтом» не удалось.

10 декабря пресс-служба Роскосмоса опубликовала следующее сообщение: «Федеральным космическим агентством создана Межведомственная комиссия по анализу причин нештатной ситуации, возникшей 9 ноября с.г. в процессе вывода КА «Фобос-Грунт» на отлетную траекторию к Марсу. Председателем назначен Ю.Н. Коптев, председатель научно-технического совета государственной корпорации «Ростехнологии».

Кроме того, принято решение о создании совместной с Министерством обороны России оперативной группы по контролю схода с орбиты космического аппарата «Фобос-Грунт»."

На настоящий момент официальная информация: обломки аппарата упали в Тихом океане — в 1250 км западнее острова Веллингтон. НАСА и ЕКА пока не подтвердили и не опровергли эти сообщения.

«Вперед, на Марс!»

Красная планета стала главной целью автоматических станций еще на заре космической эры. До полета «Маринера-4» в 1965 г. ученые были практически уверены в наличии на Марсе растительной жизни, а кое-кто даже надеялся найти руины древних цивилизаций.
КА «Фобос-Грунт» в рабочем положении (Рисунок НПО Им. С.А. Лавочкина) К сожалению, с миссиями к Красной планете и советским исследователям не везло. Из всех отправленных к Марсу зондов лишь четыре частично справились с задачей. Первым из них был «Марс-2» (1971 г.), который вышел на орбиту вокруг Марса и провел съемку поверхности, но снимки получились неудачными из-за пылевой бури. Кроме того, 27 ноября 1971 г. на Марс был десантирован первый в истории спускаемый аппарат, который, увы, разбился при посадке.

Больше повезло «Марсу-3»: его спускаемый аппарат 2 декабря 1971 г. впервые в мире совершил мягкую посадку на поверхность Красной планеты. Но вскоре после посадки связь с аппаратом была потеряна, и панораму Марса люди увидели лишь в 1976 г. (американские зонды «Ви-кинг-1» и «Викинг-2»).

Сразу четыре советских станции отправились к Марсу в 1973 г. «Марс-4» из-за сбоя в работе бортовой ЦВМ пролетел мимо, но успел сделать хорошие снимки. «Марс-5» вышел на орбиту вокруг планеты и в основном выполнил исследовательскую задачу. Сигнал спускаемого аппарата «Марса-6» пропал перед посадкой, а «Марс-7», как и «Марс-4», из-за аварии бортовой ЦВМ промахнулся мимо планеты.

Ответить на успех «Викингов» можно было лишь суперамбициозным проектом, например доставкой грунта с Марса. В 1970-е годы такая миссия разрабатывалась, сначала в расчете на использование сверхтяжелой ракеты Н-1 (которую в итоге так и не научили летать), а затем на двухпусковую схему с применением двух ракет «Протон». Увы, проект доставки грунта был закрыт, и в советской марсианской программе наступил перерыв — силы были брошены на изучение Венеры.

Лишь в середине 1980-х годов советские ученые вновь вернулись к исследованиям Марса. На этот раз целью был выбран его спутник — Фобос. К сожалению, две запущенные в 1988 г. станции «Фобос» не смогли выполнить программу. Первый аппарат был потерян на траектории перелета к Марсу из-за неверно поданной команды, а «Фобос-2», долетев до Марса, провел успешную серию наблюдений с орбиты, но потерял связь с Землей перед самой посадкой на Фобос.

16 ноября 1996 г. к Марсу был запущен «Марс-96», сделанный на базе «Фобосов» на сверхусилии, в условиях острой нехватки средств и времени на отработку. Увы, второе включение двигателя разгонного блока — для выхода на отлетную траекторию — не было выполнено, и спустя несколько часов после старта аппарат вошел в атмосферу Земли и разрушился. Испытание на виброкомплексе (Фото НПО Им. С.А. лавочкина) Иностранные партнеры — участники проекта «Марса-96» настаивали на повторении пуска в 1998 г. У многих из них остались дубликаты погибших вместе с аппаратом приборов. К сожалению, из-за тяжелой экономической ситуации в России средств на изготовление еще одной тяжелой межпланетной станции и дорогостоящего носителя не нашлось. Часть приборов была отправлена к Марсу в 2003 г. на европейской АМС Mars Express.

В 1997 г. два ведущих российских космических института РАН — Институт геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского (ГЕОХИ) и Институт космических исследований (ИКИ) — согласовали «Научно-технический прогноз развития исследований планет, Луны и малых тел Солнечной системы…». Они предлагали в 1999 г. запустить лунную станцию «Луна-Глоб» с посадочным аппаратом и пенетраторами, в 2001 г. в рамках российско-американской программы «Вместе к Марсу» — «Марс-Астер» (марсоход и пенетраторы), а в 2003 г. — «Фобос-Грунт» с целью доставки вещества Фобоса. В целях экономии АМС должны были создаваться под запуск ракетами среднего класса. Они должны были иметь в основе одну универсальную платформу, а в качестве маршевого двигателя — электрореактивные двигатели (ЭРД) малой тяги. В первом, лунном проекте эта платформа должна была пройти всесторонние испытания.

Планетная секция Совета по космосу РАН утвердила программу и 24 октября 1997 г. направила в Совет по космосу запрос на включение в план опытно-конструкторских работ (ОКР) на 1998 г. двух проектов — «Луна-Глоб» и объединенной миссии «Марс-Фобос-Грунт» с возможностью запуска в 1999 и 2001 гг. соответственно и с выделением на них 20% финансирования научного раздела Федеральной космической программы. В последующие годы планировалось доставить грунт с Луны и отправить туда луноход (в 2004 и 2006 гг. соответственно), участвовать в совместных с НАСА проектах доставки грунта с Марса (2005 г.) и развертывания сети станций на Красной планете (проект InterMarsNet, 2007 г.) и даже доставить образцы вещества с астероида (2008 г.).

Однако ситуация с финансированием «научного» космоса в те годы была крайне тяжелой. После гибели «Марса-96» почти все выделяемые средства было решено направить на программу космических телескопов «Спектр», поскольку иностранные партнеры — участники проектов настаивали на их скорейшем запуске. Отстоять планетную программу, найти всего лишь 600 млн руб. (в тогдашних ценах — около 100 млн долл.) на два ее первоочередных проекта оказалось невозможно.

В апреле 1998 г. Совет по космосу решил оставить в программе до 2005 г. лишь один межпланетный проект, оставив его выбор за учеными. 2 июня планетная секция во главе с директором ГЕОХИ академиком Эриком Михайловичем Галимовым выбрала наиболее сложную, интересную и многобещающую миссию — «Фобос-Грунт" — со стартом в астрономическое окно 2003 г. на ракете «Союз-2».

Из объединенного проекта «Марс-Фобос-Грунт» с целью упрощения и экономии средств был исключен десантируемый на Марс посадочный аппарат с марсоходом. Это позволило сократить стоимость проекта с 370 до 300 млн руб. (без учета РН; около 50 млн долл. по «докризисному» курсу). Но даже в урезанном видепроект доставки образцов с Фобоса должен был стать весомым вкладом отечественной науки в мировую программу исследования Марса.

5 ноября 1998 г. Научно-технический совет Российского космического агентства рекомендовал перевести проект в стадию ОКР с 4-го квартала 1998 г. с переходом к эскизному проектированию с 1999 г. В реальности научно-исследовательские работы были завершены в 1999 г., а эскизное проектирование начато с 2000 г.

В первоначальном варианте «Фобос-Грунт» имел стартовую массу 7250 кг и состоял из трех модулей: орбитально-перелетного, модуля ЭРДУ и блока сбрасываемых баков. С опорной орбиты ИСЗ на начальную гелиоцентрическую орбиту он переводился тремя импульсами бортового ЖРД (жидкостный реактивный двигатель), после чего блок баков сбрасывался. Раскрывались гигантские панели солнечных батарей площадью 60 м 2 — и АМС (автоматическая межпланетная станция) массой уже лишь 2370 кг продолжала полет к Марсу, используя для формирования траектории электрореактивные двигатели малой тяги. На подлете к Красной планете модуль ЭРДУ отделялся, ЖРД выдавал тормозной импульс — и аппарат выходил на орбиту вокруг Марса. Далее следовали этапы сближения, посадки на Фобос и забора грунта с помещением образца во взлетную ракету. Через 1−3 суток после посадки взлетная ракета стартовала к Земле.

Экспедиция должна была начаться в декабре 2004 — июне 2005 г., времени на создание нового аппарата было немного. Между тем львиную долю научного бюджета забирали астрофизические проекты «Спектр» и «Интеграл», а финансирование миссии к Фобосу оставалось в несколько раз ниже необходимого: по 10 млн резко «похудевших» рублей в 2000 и 2001 гг., 14 млн — в 2002 г., 15 млн — в 2003 г. О запуске не только в 2004—2005 гг., но и в 2007 г. уже не могло быть и речи.

К началу 2004 г. проект претерпел кардинальные изменения. «Фобос-Грунт» лишился модуля с электроракетными двигателями: с целью сокращения продолжительности перелета было решено использовать для выхода на межпланетную траекторию маршевую двигательную установку (МДУ), создаваемую на базе РБ «Фрегат», но без собственных систем управления и энергопитания, а также без радиокомплекса. После отделения МДУ доразгон станции, коррекции и торможение у Марса должна была обеспечить собственная двигательная установка КА.

Стартовая масса аппарата выросла до 8120 кг, из которых на перелетный модуль приходилось 590 кг, а масса возвращаемого аппарата составляла 110 кг. Для исследований по трассе перелета и на поверхности Фобоса АМС могла нести комплект научной аппаратуры (до 50 кг) и дополнительную полезную нагрузку (120 кг). В качестве последней рассматривались четыре малые марсианские метеостанции массой 15−20 кг.
Схема выведения ка на отлетную траекторию (НПО Им. С.А. Лавочкина) Научным руководителем проекта был назначен директор ИКИ Лев Матвеевич Зеленый. Стоимость миссии оценивалась в 1,5 млрд руб., что по-прежнему соответствовало 50 млн долл. Старт должен был состояться в октябре 2009 г., возвращение — в июле 2012 г. Реализация проекта «Фобос-Грунт» в этом варианте фактически началась с 2005 г. В 2006 г. в НПО им. С.А. Лавочкина (генеральный конструктор и генеральный директор — Георгий Максимович Полищук, главный конструктор проекта — Максим Борисович Мартынов) было закончено макетирование основных узлов и приборов АМС, проведены первые вибрационные испытания космического аппарата в сборе. Изготовление серии из десяти технологических макетов началось в 2007 г.

Однако весной 2007 г. проект снова был изменен. 26 марта было подписано Соглашение о сотрудничестве в области совместных российско-китайских исследований Марса, которое предусматривало запуск на российской АМС попутного китайского зонда. В связи с этим потребовалось ввести дополнительный элемент конструкции — разделяемую ферму между МДУ и перелетным модулем, внутри которой и разместили китайский микроспутник. Как следствие, потребовалась доработка маршевой ДУ, дополненной сбрасываемым блоком баков, бортового комплекса управления, элементов системы электроснабжения и др. Последнее принципиальное изменение в проект внесли в апреле 2009 г., когда была прекращена разработка малой метеорологической станции для посадки на Марс.

Запуск аппарата по-прежнему планировался на осень 2009 г., но буквально за два месяца до расчетной даты Федеральное космическое агентство приняло решение перенести его на астрономическое окно 2011 г. Официальной причиной была неготовность манипуляторного комплекса производства ИКИ. Неофициальной — общая неготовность аппарата и, в частности, его бортового комплекса управления.

Вскоре после этого, в январе 2010 г., сменилось руководство НПО им. С.А. Лавочкина. Виктор Владимирович Хартов и его команда предприняли деятельные усилия для доработки проекта. В январе 2011 г. была завершена сборка «Фобос-Грунта» и начались его электрические испытания, а в феврале-марте состоялись термовакуумные. Заключительные испытания и операции с космическим аппаратом в Химках проходили с мая по август. 29 сентября на Байконур была доставлена его маршевая двигательная установка, а 17 октября самолетом Ан-124−100 привезли и собственно «Фобос-Грунт».

Конструкция АМС «Фобос-Грунт»

«Фобос-Грунт» создавался на базе нового унифицированного многоцелевого модуля «Флагман». АМС выполнена по сложной многоступенчатой схеме с последовательным отделением отработавших блоков и состоит из следующих компонентов:

— маршевая двигательная установка (МДУ) выведения со сбрасываемым блоком баков (СББ), предназначенная для формирования отлетной траектории, ее коррекций и выхода на начальную орбиту искусственного спутника Марса (ИСМ);

— переходная ферма (ПФ), внутри которой закреплен адаптер с китайским спутником «Инхо-1»;

— перелетный модуль (ПМ), который является основным структурным и рабочим элементом АМС до момента старта с Фобоса;

— возвращаемый аппарат (ВА) для взлета с поверхности Фобоса, старта и перелета к Земле и формирования траектории входа спускаемого аппарата в атмосферу Земли;

— спускаемый аппарат (СА) для торможения в атмосфере и доставки на Землю герметичного контейнера с образцами грунта Фобоса.

«Кто виноват и что делать?»

Главной задачей миссии было установить механизм возникновения Фобоса: образовался ли он вместе с Марсом или был захвачен позже

из пояса астероидов. Это позволило бы обосновать модель формирования Солнечной системы. Из двух марсианских лун Фобос был выбран еще и потому, что он ближе к Марсу, чем Деймос, и на нем может находиться марсианский грунт, выбиваемый с поверхности планеты при падении метеоритов.

Сейчас, после более чем 20-летнего перерыва в отечественных межпланетных исследованиях, проект «Фобос-Грунт» кажется слишком амбициозным. Аппарат должен был не только долететь до спутника и сесть на его поверхность, но и вернуться. Подобный полет к Луне длится две недели; многолетнюю экспедицию с возвратом никто еще не делал, и даже в США они только задумывались.

Необходимо учитывать, однако, что в те годы, когда «закладывался» проект «Фобос-Грунт», еще были свежи воспоминания об исключительно успешных миссиях к Венере и комете Галлея (проект «Вега»), и экспедиция за грунтом спутника Марса выглядела вполне решаемой, хотя и сложной задачей. Глядя же из дня сегодняшнего, мы должны признать, что запущенные в 1984 г. «Веги» стали последними вполне успешными отечественными межпланетными миссиями. То есть к моменту реального развертывания работы над «Фобос-Грунтом» из российской космонавтики ушло целое поколение специалистов, которые имели опыт создания автоматических станций и их управления на межпланетных траекториях. Передать свой опыт им было некому — молодые ученые и инженеры в начале и в середине 1990-х в космическую отрасль почти не приходили.

Многому в проекте «Фобос-Грунт» приходилось учиться с нуля — и сразу же на очень сложной миссии. Плюс к этому то и дело менялась конструкция аппарата. После появления китайского «попутчика» пришлось почти полностью перекраивать проект и переходить с «Союза» на «Зенит». Возможно, в ходе этих многочисленных изменений и возникли предпосылки той ошибки, которая не позволила аппарату улететь от Земли.

В качестве основной причины неудачи можно назвать недофинансирование именно научной составляющей космической отрасли. Финансирование космической науки составляет всего 7% от бюджета Ро-скосмоса, причем эти средства распределяются между всеми научными разработками. К примеру, стоимость всех работ по проекту «Фобос-Грунт» за все 15 лет составила примерно 170 млн долл., да и те в основном были выделены лишь в последние пять лет. Для сравнения: стоимость американских научных разработок по марсоходу Curiosity (проект Mars Science Laboratory), который 26 ноября 2011 г. успешно стартовал к Красной планете, составила 2 млрд долл.

Одного лишь энтузиазма и целеустремленности для современной космонавтики недостаточно. Чтобы станции не застревали на околоземных орбитах, а спутники не падали в оке-

ан, нужны испытательные стенды, тщательная многократная отработка всех систем, и главное — грамотная организация работ и опытные специалисты. Нужна школа, где осуществляется связь поколений и передается наработанный на ряде последовательных проектов опыт. Из-за тотального недофинансирования 1990-х последовательность нарушилась, а талантливые и энергичные специалисты, которые сейчас могли быть руководителями среднего звена, покинули отрасль, не подготовив себе смену.

Логичней, с точки зрения наработки опыта, было бы начать с подготовки лунных миссий, создав в первую очередь относительно недорогой зонд, на котором можно было бы отработать и новую платформу, и технологию связи и управления, и способы взаимодействия специалистов. В реальности получилось всё наоборот — сперва, чуть ли не с нуля создавали сложнейшую межпланетную станцию, а лунный проект на ее базе отнесли на 2015 год… В итоге молодые специалисты, конечно же, получили опыт, но слишком дорогой ценой.

Гибель «Фобос-Грунта» заставляет вновь и вновь задавать одни и те же вопросы:

Не станет ли пятилетний перерыв до следующего старта таким же фатальным, какими стали промежутки перед «Марсом-96» и особенно «Фобос-Грунтом»?

Как изменятся сроки осуществления новых проектов, которые предполагалось реализовать на отработанной в полете платформе «Фобос-Грунта»?

Будет ли предпринята попытка осуществить проект «Фобос-Грунт» (пусть и в урезанном варианте) через четыре года (надеяться на повторение попытки в следующее астрономическое окно можно было бы только во времена С.П. Королева и Г. Н. Бабакина)?

Захотят ли иностранные партнеры еще раз рискнуть разместить свою научную аппаратуру на российских аппаратах?

Может ли Россия вообще претендовать на статус ведущей космической державы, не запустив ни одной межпланетной станции?

И, как всегда, ясно лишь одно: если кто-то и осилит эту дорогу, то только идущий. Если строить много межпланетных станций и запускать их как можно чаще (начав, например, с лунных аппаратов) — успех придет.

Александр Ильин ,
«Новости космонавтики»,
специально для ТрВ-Наука

ОТ РЕДАКЦИИ

В начале января нового года глава Роскосмоса Владимир Поповкин в интервью газете «Известия» сказал, в частности, следующее:

— То есть степень риска миссии «Фобоса» была понятна, но деваться было некуда?

— Иного пути просто не было. Сегодня нет ясности, почему не запустилась двигательная установка «Фобос-Грунта». Непонятны также частые сбои с нашими аппаратами в тот период, когда они летят над теневой для России стороной Земли — там, где мы не видим аппарат и не принимаем с него телеметрию. Не хочется никого обвинять, но сегодня есть очень мощные средства воздействия на космические аппараты, возможности применения которых нельзя исключать."

Зарубежные СМИ оперативно отреагировали на эти слова, посчитав их — с достаточным на то основанием — намеком на Соединенные Штаты Америки. Газета New York Times связала это заявление с «растущим антиамериканизмом российской политики», однако отметила, что «замечание г-на Поповкина резко контрастирует с духом сотрудничества, отличающим современную гражданскую космическую деятельность России, которая ведется в сотрудничестве с НАСА, Европейским космическим агентством и другими зарубежными партнерами» .

Еще более ироничен журнал Time, который в довольно язвительной статье отмечает, что «США ничего бы не выиграли, а потеряли бы очень много, если бы начали выкидывать фокусы с российским марсианским зондом — особенно сейчас, когда мы зависим от ракет Роскосмоса, чтобы перевозить нас на построенную НАСА Международную космическую станцию».

Русскоязычный Интернет также откликнулся на слова руководителя Роскосмоса, однако реакция была двоякой: нашлись и сторонники теории «заговора» и те, кто видит в сказанной фразе угрозу дальнейшему развитию космических исследований. Ведь именно благодаря помощи НАСА и ЕКА (не говоря уже о множестве любителей астрономии по всему миру) удалось найти «Фобос-Грунт» и попытаться провести с ним сеанс связи. На борту станции, кроме российских, были установлены и зарубежные приборы, в том числе — эксперимент БИОФОБОС, начатый по инициативе Американского планетного общества. Да и не секрет, что научный космос в последние годы во многом выживал за счёт международной кооперации, основанной на многолетнем опыте работы. Но если вместо благодарности услышать плохо скрытое обвинение в злом умысле — какие связи смогут это выдержать?

Могут возразить, что НАСА — агентство гражданское, тогда как Владимир Поповкин наверняка имел в виду другие ведомства и, возможно, говорил даже не о «Фобос-Грунте». Безусловно. Но, к сожалению, в мире броских новостей и глобальных информационных сетей уже не до тонких различий в смыслах.

1. «Нам предстоит определиться с целесообразностью пилотируемых миссий» 09.01.2012 http://www.izvestia.ru/news/511 258

2. Russian Official Suggests Weapon Caused Exploration Spacecraft’s Failure, by Andrew E. Kramer, 10.01.2012 http://