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.
Илон Маск Рассказал о Новом Открытии на Марсе 2022
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).
Как Илон Маск хочет колонизировать Марс? Этапы заселения красной планеты.
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.
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.
Источник: dzen.ru
Марсианские хроники. История изучения и освоения Красной планеты — в космических аппаратах прошлого и амбициозных проектах будущего
4 июля 1997 года поверхности Марса коснулся спускаемый аппарат, доставивший на поверхность Красной планеты первый в истории марсоход. 11-килограммовая «игрушка» по имени «Соджорнер» проработала на поверхности планеты два с половиной месяца и за это время передала на Землю огромный массив ценнейших научных данных. «Соджорнер» оказался своеобразным прародителем нескольких поколений всё более совершенных марсоходов. А программа Mars Pathfinder стала, по сути, первой ласточкой в деле колонизации Красной планеты — процессе, который, будем надеяться, со временем приведет к строительству там многомиллионных мегаполисов. Самые захватывающие страницы завоевания Марса, судя по всему, еще впереди. Рассказывает Владимир Веретенников.
Притяжение Красной планеты
В глазах человечества Марс долгое время имел репутацию обитаемой планеты. Соображения об обитаемом мире неоднократно менялись, но были, в сущности, чисто спекулятивными — сказывалось отсутствие достаточно мощной оптической аппаратуры. Всё изменилось в 1877 году, когда итальянский астроном Джованни Скиапарелли разглядел на Красной планете сеть тонких прямых линий, которые он назвал «каналами». После этого знаменитый французский популяризатор науки Камиль Фламмарион высказал предположение, что каналы Скиапарелли — не что иное, как водная система, построенная высокоразвитыми марсианами. А американский астроном-самоучка Персиваль Лоуэлл написал в 1894 году «научную» книгу «Марс», в которой изложил свою теорию о том, что на Красной планете живет высокоразвитая цивилизация.
Широкая публика, всегда охочая до сенсаций, восприняла эту теорию с восторгом. И поэтому в конце XIX и начале XX века не было другой планеты, добраться до которой люди хотели так же страстно, как до Марса.
Большая часть образованного человечества желала познакомиться с марсианами, но находились и пессимисты: они предупреждали о возможных негативных последствиях от встречи с цивилизацией, которая может оказаться более развитой, чем земляне. В любом случае, поскольку уровень технического развития еще не позволял осуществить марсианскую экспедицию, оставалось отводить душу в литературе. Начиная с 1880-х годов стали в огромном количестве выходить научно-фантастические романы, в которых на разные лады и в разных вариациях рассказывалось о гипотетической встрече марсиан с землянами. «Война миров» Герберта Уэллса, марсианская эпопея Эдгара Р. Берроуза, «Аэлита» Алексея Толстого — лишь наиболее выдающиеся, а потому дожившие до наших времен образчики этого жанра. Сам жанр дотянул до начала 1950-х годов, подарив нам напоследок «Марсианские хроники» Рэя Брэдбери.
В середине XX века, когда космические полеты перестали быть фантастикой, Марс всё еще оставался в приоритете. Правда, к тому времени вера в марсианскую цивилизацию улетучилась. Оптика в руках астрономов стала мощнее, появились совершенно новые приборы вроде инфракрасных спектрометров. Выяснилось, что Марс — весьма суровая и малопригодная для жизни планета.
Тем не менее человечество очень долго сохраняло веру в обитаемость Марса — почти до самого последнего времени. Ученые надеялись найти там если не высокоразвитых гуманоидов, то по крайней мере микроорганизмы и бактерии. Окончательно эта надежда не иссякла до сегодняшнего дня.
Человечество отправило свои аппараты на Марс сразу же, как только представилась такая возможность. СССР с 1960 по 1974 год воплощал программу «Марс», в рамках которой запустил к Красной планете большое количество автоматических беспилотных станций, некоторые из них сумели добраться до ее орбиты.
С их помощью удалось получить сведения о физических свойствах космического пространства между орбитами Земли и Марса и о поверхности Красной планеты. В 1971 году были сделаны две попытки доставить туда первый в мире марсоход ПрОП-М («Прибор оценки проходимости — Марс»). Обе они не увенчались успехом: в первом случае марсоход разбился на борту аппарата «Марс-2» при попытке мягкой посадки, а во втором — приземлился, но так и не вышел на связь (предположительно, из-за мощной пылевой бури, разрушившей систему связи). В 1980-х СССР осуществил проект «Фобос», оказавшийся малоудачным — связь с обеими выпущенными к Марсу станциями из-за ряда технических неполадок оказалась потеряна преждевременно.
Соединенные Штаты в 1962–1973 годах работали над программой «Маринер», в ходе которой аппараты запускались и к Венере, и к Марсу, и к Меркурию. Вначале исследования Красной планеты проводились с пролетной траектории, затем с ее орбиты. Потом стартовала уже чисто марсианская программа «Викинг»: в 1976 году на поверхность планеты были доставлены два аппарата, нашпигованные разного рода приборами. Они, хоть и были лишены возможности передвигаться по поверхности, передали массу информации о почве и атмосфере Марса и сделали фотографии марсианских пейзажей. «Викинг-1» проработал до ноября 1981 года, а «Викинг-2» — до апреля 1980-го. Никаких признаков жизни обнаружить им не удалось.
Курс — на долину Ареса!
После успеха миссии «Викинг» в NASA задумались над следующим шагом — доставить на Марс аппарат, который будет не стоять на месте, а передвигаться по поверхности планеты. К слову сказать, подобные планы вынашивались и в СССР, и в постсоветской России, причем выдвигались интересные технические идеи.
За первый месяц своей работы Mars Pathfinder передал на Землю 1,2 Гбит данных, в том числе 9669 снимков деталей марсианского ландшафта. За это время марсоход прошел 52 метра, сделав почти полный круг, выполнил девять анализов грунта и три анализа камней, передал 384 снимка. Получив в свое распоряжение эти данные, ученые сделали вывод, что Марс за время своего существования подвергался нагревам, а позже водной и ветровой эрозии. Марс и сейчас подвержен резким перепадам температур (за несколько секунд она может упасть на 10 градусов). Кроме того, марсоход зарегистрировал четырех «пылевых дьяволов» — мини-торнадо марсианских пустынь.
Также Mars Pathfinder передал снимки, показавшие присутствие на поверхности планеты песка. Это стало еще одним серьезным аргументом в пользу того, что ландшафт Марса сформировался под воздействием эрозии, ветров и водных потоков. Кроме того, был обнаружен камень, состоящий из обломочной горной породы. Для формирования подобных камней зачастую необходима жидкая вода. Ну а там, где когда-то была вода, возможно, присутствовала и жизнь…
Начиная с 27 сентября группа управления Mars Pathfinder стала испытывать трудности в установлении связи с посадочным аппаратом — по мнению ученых, помехи начались из-за «деградации» аккумуляторных батарей лэндера. Последний успешный прием данных состоялся 27 сентября. Это был 83-й сол работы станции на Марсе.
Далее начались неполадки, операторы предположили, что ответного сигнала нет из-за очередной перезагрузки бортового компьютера, падения напряжения бортовой сети или проблемы на наземной приемной станции NASA. Попытки связаться с лэндером в течение 85-го и 86-го сола (29–30 сентября) также не принесли удачи. Правда, поздно вечером 30 сентября удалось-таки установить кратковременную двустороннюю связь — с использованием вспомогательного передатчика станции. Выяснилось, что аппарат по-прежнему работает, хоть и с трудом.
К достоинствам предложенного Маском проекта относится то, что для производства топлива — а в данном случае это будет жидкий метан и жидкий кислород (окислитель) — можно использовать ресурсы самой Красной планеты. Позднее в Space X доработали этот проект и предложили план создания еще более совершенного корабля Starship.
Предполагается, что он объединит в себе две функции — собственно многоразового космического аппарата и второй разгонной ступени, необходимой для достижения орбитальной скорости. Многоразовая же сверхтяжелая ракета-носитель будет применяться лишь в качестве первой ступени — только для взлета с Земли. В настоящее время работа над системой идет полным ходом. Испытания не проходят гладко и сопровождаются трудностями — впрочем, как и всегда, когда речь идет о создании абсолютно новой техники.
Сейчас Маск и его команда надеются провести орбитальный тестовый полет Starship до конца текущего года, хотя запасной вариант предусматривает проведение этой миссии до весны 2023-го.
Когда же именно начнется колонизация Красной планеты? Весной прошлого года Илон Маск так прокомментировал мем в твиттере (заблокирована на территории РФ), касающийся первой высадки человека на Красную планету, — «2029». Понятно, что эта дата не может быть точной.
В 2016 году тот же Маск обещал, что если всё пойдет по плану, то его корпорация сможет доставить первых землян на Марс в 2024 или 2025 году. В 2020-м Илон Маск говорил, что хочет построить тысячу космических кораблей за десять лет, чтобы к 2050 году переселить на планету миллион человек. Первый пуск, по его словам, мог бы состояться в 2026 году. В конце 2021-го Илон Маск сказал журналу Time:
«Я удивлюсь, если через пять лет мы не приземлимся на Марсе».
«Следующим действительно важным этапом станет строительство устойчивого города на Марсе с животными и людьми с Земли. Нечто вроде футуристического Ноева ковчега. Разве что мы привезем больше, чем по паре, — иначе было бы немного странно».
Уже сейчас разрабатываются проекты, которые с позиции сегодняшнего дня выглядят довольно фантастично. Так, в 2017 году правительстве Объединенных Арабских Эмиратов объявило о том, что ровно через сто лет, в 2117 году, они собираются построить город на Марсе — размером с Чикаго и с населением до 600 000 человек.
Детали проекта пока не разглашаются — впрочем, у ОАЭ впереди еще почти целый век, чтобы исполнить обещание. А проблем громадье, ведь предстоит решить огромное количество задач: от разработки и создания необходимой инфраструктуры до обеспечения марсианских колонистов всеми необходимыми ресурсами, энергетическими и пищевыми. Пока что, как заявлено, первая фаза проекта будет сосредоточена на накоплении необходимых навыков и технологий, которые потребуются для отправки людей на Марс и начала работ там. Большую часть строительства предполагается возложить на роботов, но и без присутствия на Марсе людей процесс не обойдется. Пока что можно констатировать, что проект не выбивается из графика.
В феврале 2021 года, как и было запланировано, орбиты Красной планеты достиг первый беспилотный космический корабль ОАЭ Hope («Надежда»), который приступил к изучению марсианской атмосферы.
Таким образом был реализован самый первый практический шаг, который в конечном итоге должен привести к строительству марсианского города.
Нет сомнений, что, когда люди ступят на Марс — неважно, когда это случится, — они наведаются в долину Ареса и постараются найти «Соджорнер». Будущие поселенцы отнесутся к этой маленькой машине, ставшей «глазами» человечества в его первом путешествии по Красной планете, со всем почтением. Ей наверняка уделят видное место в пока еще не существующем музее колонизации и заселения Марса.
Источник: knife.media
История исследования Марса
Благодаря относительной близости к Земле Марс довольно рано попал в объективы телескопов, и за века наблюдений у астрономов сложилось заблуждение, что Марс пригоден для жизни и даже вполне обитаем. Но Марс любит обманывать. Вместо инопланетной растительности окраску регулярно меняла поверхность планеты, а «марсианские каналы» оказались оптической иллюзией. Марс припас ещё немало испытаний для своих покорителей. Которые обязательно доберутся до Красной планеты и посадят там яблони.
Наши знания о Марсе существенно умножились за последние годы. Так, мы выяснили, что на планете нет никакой растительности и воды в жидкой форме, зато поверхность содержит большие запасы льда. Но ещё больше нам предстоит узнать: ни один исследовательский аппарат пока не вернулся на Землю с образцами марсианского грунта, и мы так и не нашли твёрдых доказательств того, что на Марсе когда-то существовала жизнь.
Давайте для начала посмотрим, как проходило изучение Красной планеты.
Наш давний сосед
Благодаря итальянскому астроному Джованни Скиапарелли мы можем видеть на марсианской карте моря и заливы
Марс впервые попал в поле зрения человека ещё до изобретения телескопа. Первые письменные свидетельства о Красной планете встречаются в трудах древнеегипетских астрономов, живших за полторы тысячи лет до нашей эры. Знали о существовании Марса и жители Вавилона, и древние греки, и римляне, а индийские и арабские учёные даже смогли оценить размер планеты и рассчитать расстояние от Марса до Земли.
В XVI веке Николай Коперник предложил гелиоцентрическую модель Солнечной системы, где каждой планете была отведена своя круговая орбита. Немецкий учёный Иоганн Кеплер позднее пересмотрел траекторию движения Марса и рассчитал более точную эллиптическую (вытянутую) орбиту, которая уже совпадала с реальной.
В XVII веке голландский астроном Христиан Гюйгенс первым составил карту поверхности Марса, отразив на ней множество деталей местности. Он же в 1672 году заметил ледяную шапку на северном полюсе. Ледяной покров на южном полюсе шестью годами ранее разглядел итальянец Джованни Доменико Кассини.
В конце XIX века другой уроженец Италии, Джованни Скиапарелли, разработал существующую и по сей день систему обозначения объектов на поверхности Марса, введя в обиход термины «море», «залив», «озеро», «болото», «низина», «мыс», «пролив» и «область».
Исследуя Марс, Скиапарелли заметил на его поверхности длинные прямые линии, которые обозначил итальянским словом «canali». В зависимости от смысла этот термин можно перевести на английский как «channels» (образования естественного происхождения) и «canals» (искусственного). Когда работы Скиапарелли перевели на английский, вместо необходимого «channels» переводчики использовали «canals». Именно так появилось популярное заблуждение, что марсианские «каналы» — дело рук местной цивилизации.
Широкие споры о происхождении марсианских каналов подогрели общественный интерес к Марсу, что поспособствовало развитию научной фантастики; именно тогда Герберт Уэллс написал «Войну миров». Спустя несколько лет другой итальянский астроном Винченцо Черулли доказал, что каналы — банальная оптическая иллюзия, но начало было положено — Марс и Марсиане плотно закрепились в фантастической литературе.
На конец XIX — начало XX века пришёлся пик телескопических наблюдений за Красной планетой. Персиваль Ловелл, Весто Мелвин Слайфер, Эжен Мишель Антониади, Эдвард Барнард и другие астрономы составили первые подробные карты поверхности Марса. Вот только первые же автоматические зонды, долетевшие до Красной планеты спустя полвека, показали, что практически вся имеющаяся информация о Марсе не соответствовала действительности.
Добраться до Марса и уцелеть
Активнее всего Марс пытались покорить в шестидесятые годы, в самый разгар космической гонки. Между 1960 и 1969 годами СССР запустил сразу девять зондов в направлении Марса, но ни один из них не достиг своей цели. Три аппарата потерпели аварию при старте, три не смогли выйти на околоземную орбиту, один добрался до Марса, но не смог выйти на его орбиту, а ещё два столкнулись с неполадками уже после того, как прибыли в систему Красной планеты. С этих аварий началась череда неудач, которая до сих пор преследует корабли, отправляющиеся на Марс.
У NASA дела обстояли чуточку получше. В 1965 году до Красной планеты добрался американский исследовательский зонд «Маринер-4». Зонд пролетел мимо планеты, но отправил на Землю первые детальные фотографии Марса, а также информацию об атмосфере и температуре на поверхности. Полученные данные позволили лучше подготовиться к следующим миссиям. Добравшийся до Марса в 1969 году «Маринер-9» стал первым искусственным аппаратом, вышедшим на его орбиту.
Зонд «Маринер-9» первым вышел на марсианскую орбиту
Далее инициативу вновь перехватили советские аппараты. В 1971 году исследовательский зонд «Марс-2» первым добрался до поверхности планеты, однако этим его успехи и ограничились: из-за неисправности бортовой электроники «Марс-2» разбился при посадке. В том же году его преемник, «Марс-3», благополучно пережил посадку, но спустя всего 15 секунд связь с аппаратом прервалась. Однако оба посадочных модуля были лишь частью экспедиции; в обоих случаях вокруг планеты вращались орбитальные аппараты, которые продолжали собирать сведения о Марсе и переправлять их на Землю.
Первыми аппаратами, благополучно достигшими Марса, стали американские модули «Викинг-1» и «Викинг-2» в 1975 году. Оба спускаемых аппарата протянули на поверхности планеты гораздо больше запланированного срока и собрали немало информации, но гораздо большую пользу принесли оставшиеся на орбите модули, которые за время своей службы настолько детально запечатлели поверхность Марса, что карты с этими данными используются до сих пор.
Первая цветная фотография с места посадки модуля «Викинг-2»
После семидесятых в исследовании Марса наступил перерыв: американцы, послав человека на Луну, сочли космическую гонку выигранной, сократили финансирование NASA и занялись другими насущными делами, а у СССР возникли свои проблемы.
Интерес к изучению Красной планеты вернулся только в конце девяностых годов. В сентябре 1997-го на марсианскую орбиту вышел зонд «Марс Глобал Сервейор». За четыре года работы аппарат собрал о Марсе больше информации, чем все предыдущие миссии вместе взятые. В том же 1997 году на поверхность опустился первый марсоход — Pathfinder.
Pathfinder — первый марсоход на поверхности планеты
В 2003 году к Марсу отправились ещё два ровера — Spirit и Opportunity. В ходе своей миссии, рассчитанной на 90 марсианских суток, оба марсохода должны были исследовать осадочные породы на поверхности планеты и поискать следы существования воды в прошлом. Поскольку оба ровера продолжили функционирование после истечения запланированного срока, их миссии несколько раз продлевали. Связь со Spirit прервалась в 2011 году, вскоре после того, как марсоход увяз в мягкой почве и потерял подвижность, а Opportunity работает до сих пор, побив все рекорды по функционированию исследовательских аппаратов на поверхности планеты.
Марс — суровый и негостеприимный хозяин
В ноябре 2011 года Российское космическое агентство запустило амбициозную миссию под названием «Фобос-Грунт». Исследовательский зонд должен был приземлиться на Фобосе (одной из двух марсианских лун), а затем вернуться на Землю с образцом местного грунта. К сожалению, вскоре после запуска аппарат потерял связь с центром управления и смог выйти только на низкую земную орбиту. Вряд ли это последняя неудача на пути к покорению Марса.
Индия стала первой страной в мире, чей зонд добрался до Марса с первой попытки
Марсоход-знаменитость
Американский исследовательский марсоход Curiosity, бороздящий сейчас пустоши Красной планеты, — одна из основных причин растущего интереса к исследованиям Марса. Ровер собирает сведения о марсианском климате и геологии, ищет признаки наличия жидкой воды и условия для существования микроорганизмов. Изначальный срок службы Curiosity истекал в декабре 2012 года, но благодаря обилию полученной информации и хорошему состоянию марсохода его миссию продлили.
Впрочем, своей популярностью ровер обязан скорее не успехам в исследовании, а современным средствам связи, благодаря которым он может вести трансляцию с поверхности планеты чуть ли не в прямом эфире. Первые кадры приземления Curiosity на поверхность планеты были показаны NASA на Таймс-сквер в Нью-Йорке, где понаблюдать за событием собралось свыше тысячи человек.
Особую популярность марсоходу добавили своеобразные селфи — фотографии самого Curiosity на фоне марсианской поверхности, сделанные с помощью этакой селфи-палки.
Даже роверы делают селфи… и у них это отлично получается
Марсианское проклятие
Две трети всех запланированных миссий на Красную планету закончились провалом. Постоянные неудачи с отправкой зондов на Марс заставили прессу говорить про «Марсианское проклятие». Колумнист журнала Time Дональд Нефф пошёл ещё дальше и придумал «галактического гуля» — вымышленного космического монстра, который живёт на поверхности Марса и питается прилетающими исследовательскими зондами.
До Марса с ветерком
Пилотируемые полёты на Марс ещё до высадки на Луне обсуждались часто, а уж после возвращения «Аполлона-11» на Землю и вовсе считались делом ближайших лет. С тех пор прошло полвека, было предложено несколько десятков программ полёта на Красную планету, начиная от простого облёта по высокой орбите и заканчивая высадкой с последующей колонизацией и терраформированием планеты. Но нога человека на Марс так и не ступила.
Следующие поколения марсоходов будут проектироваться на основе Curiosity
Первым о пилотируемом полёте на Марс задумался один из создателей американской космической программы Вернер фон Браун. В 1952 году он представил на суд публики The Mars Project («Марсианский проект») — масштабный замысел, который, однако, должен был стать лишь кульминацией ещё более грандиозного проекта по изучению всей Солнечной системы. Для начала фон Браун планировал построить на орбите Земли гигантскую космическую станцию, затем слетать на Луну и только потом уже направляться на Красную планету для её подробного изучения. Ради этих целей фон Браун намеревался собрать экспедицию из семидесяти человек и построить целый флот — десять кораблей, каждый из которых весил бы примерно четыре тысячи тонн.
Строить всю эту флотилию фон Браун собирался на орбите Земли, а весь необходимый строительный материал должны были вывести в космос новые тяжёлые многоразовые ракеты. Согласно расчётам, для полного обеспечения марсианской экспедиции потребовалось бы совершить около тысячи запусков в восьмимесячные сроки, то есть, примерно по четыре старта в день! Столь внушительная цифра объясняется низкой грузоподъёмностью первых ракет — при массе в несколько тысяч тонн одна ракета выводила на орбиту всего 40 тонн полезного груза.
Флотилия должна была состоять из пассажирских и грузовых кораблей, в трюмах которых находились посадочные аппараты — планёры. Ведь тогда ещё считалось, что марсианская атмосфера гораздо более плотная, чем на самом деле. По первоначальным замыслам фон Брауна, сначала должен был «приземлиться» всего один планёр, команда которого затем построила бы базу и посадочную полосу, куда сели бы два других планёра. Фон Браун рассчитывал, что участники экспедиции будут изучать Марс чуть больше года, а затем вернутся обратно.
В 1962 году Aeronutronic Ford, General Dynamic и Lockheed Missiles and Space Company разработали проект запуска пилотируемого корабля на Марс, озаглавленный Project EMPIRE. Как и фон Браун, новое исследование предполагало постройку самого корабля уже на земной орбите. Правда, здесь для вывода в космос всех необходимых деталей требовалось всего восемь запусков ракеты «Сатурн-5».
Исследование носило чисто теоретический характер, однако здесь впервые были серьёзно рассмотрены все трудности и задачи пилотируемого полёта на Красную планету. Более того, часть следующих проектов и предложений основывалась именно на данных, полученных в ходе работы над Project EMPIRE.
Несмотря на свою значимость, проект EMPIRE был чисто теоретическим и дальше стадии чертежей не зашёл
В шестидесятые Марс был желанной целью советских исследователей, хотя у СССР не было ни мощных ракет-носителей, ни космических станций, ни опыта долговременного пребывания в космосе. Тем не менее к разработке первого тяжёлого межпланетного корабля конструкторское бюро Королева ОКБ-1 (ныне РКК «Энергия») приступило ещё за несколько лет до полёта Гагарина!
Практически все проекты советских марсианских экспедиций выглядели так: несколько мощных ракет Н-1 выводили на низкую земную орбиту блоки, из которых затем собирался межпланетный корабль, работающий на ядерном топливе. В первых вариантах экспедиции на Марс высаживался целый поезд-вездеход с экипажем из шести человек, буровой установкой, возвращаемым модулем, собственным ядерным реактором и даже разведывательным летательным аппаратом. Участники экспедиции должны были провести на поверхности планеты год.
Позже размеры экспедиции существенно сократились и приобрели более реальные очертания, однако на практике все чаяния советских исследователей добраться до Марса потерпели крах. Все варианты марсианского полёта предполагали использование ракеты Н-1, а она так никогда и не прошла испытаний.
Амбициозные планы СССР по освоению Красной планеты упёрлись в отсутствие тяжёлых ракет для вывода кораблей в дальний космос
Снова о полёте на Марс на самом высоком уровне заговорили в 2004 году, когда президент США Джордж Буш анонсировал новую американскую космическую программу. Её главными целями были объявлены возвращение на Луну и использование её в качестве плацдарма для дальнейшего полёта на Марс. Согласно этим планам, американские астронавты должны были основать колонию на Луне к 2020 году, а к 2037-му добраться до Красной планеты.
После смены власти в Белом доме президент Обама отменил эту программу как слишком дорогостоящую и неэффективную, но оставил Марс в списке приоритетных целей NASA.
Если бы президент Обама не отменил программу Constellation, так могли бы выглядеть отправляющиеся к Марсу корабли
Продолжение:
Как нам обустроить Марс: колонизация и терраформация Красной планеты
Алексей Ионов | 08.11.2015 | 1948
Проекты освоения нашего соседа — от реальных планов NASA и SpaceX до мошеннического Mars One.
Источник: www.mirf.ru