Академик Маров говори за първото меко кацане на сонда на Марс преди 45 години
Пътят към звездите
„САЩ не искаха да признаят кацането ни на Марс“
Преди 45 години космическият кораб "Марс-3" нежно кацна на Марс за първи път в историята. Членът на мисията, академик Михаил Маров, разказа пред Gazeta.Ru защо СССР не е имал късмет с тази планета и защо в продължение на половин век човечеството наистина не се е научило как внимателно да каца космически кораби на Марс.
Станцията се състоеше от изкуствен спътник и спускащо се превозно средство с автоматична станция на Марс, която включваше марсохода PrOP-M ("Passage Estimator - Mars"), представител на първата в света линия от марсоходи. Вторият марсоход от същия тип е бил използван на станция Марс-2, чието спускащо се превозно средство се е разбило по време на кацане.
"Марс-3" е изстрелян от космодрума Байконур на 28 май 1971г.
Полетът продължи повече от шест месеца. Въпреки факта, че когато станцията пристигна на планетата, беше започнала голяма прахова буря, кацането беше успешно. Спускащото се превозно средство се отделя от станцията в 12,14 мск, след което станцията навлиза в орбитата на спътника на Марс, където прекарва следващите 8 месеца, и спускащото се превозно средство се насочва към повърхността на планетата.
Отнема около 4,5 часа от раздялата до влизането в атмосферата. След входа започва аеродинамично спиране на апарата и когато той спира до трансзвукова скорост, парашутът се отваря.
На 20-30 метра до повърхността парашутът беше изтеглен настрани от ракетния двигател, за да не покрие станцията, и двигателят за меко кацане беше активиран. Дебело покритие от пяна, защитено от ударното натоварване в контакт с повърхността на планетата "Марс-3".
Въпреки това, поради прахова буря, комуникацията с автомобила за спускане продължи само 20 секунди.
Съветски "Марс"
Марс 2, предшественикът на Марс 3, имаше още по-малък късмет. Станцията имаше същите технически характеристики и полетът й се извършваше по същата схема, но преди отделянето на спускащото се превозно средство получи грешни настройки поради грешка на бордовия компютър. В резултат той влезе в атмосферата под твърде висок ъгъл и нямаше време да спира по време на аеродинамичния етап на спускане. Парашутът се оказа безполезен в тази ситуация и спускащото се превозно средство се разби на повърхността на Марс.
Той стана първият известен изкуствен обект на планетата.
През 1974 г. на Марс бяха изпратени още няколко съветски станции, включително Марс-6, чийто спускателен апарат трябваше да предава данни директно от повърхността на планетата. Този опит обаче не беше увенчан с успех - въпреки правилните изчисления, устройството все още се разби. Не беше възможно да се определи недвусмислено причината за това - може би повредата е причинена от превишение на амплитудата на трептене на апарата по време на включване на двигателите за меко кацане поради ефекта на марсианска буря или повреда на радиокомплекс.
Независимо от това, преди катастрофата, устройството успя да предаде данни за химичния състав на атмосферата на Марс, налягането, температурата.
Това бяха първите в света данни за марсианската атмосфера.
След СССР американските космически кораби бяха изпратени на Марс. През 1976 г. станциите Viking 1 и Viking 2 успешно кацнаха на повърхността и завършиха планираните изследвания. Устройствата за намаляване на удара са използвали три крака за кацане с алуминиеви амортисьори. Viking 2 работи до 1980 г., когато батериите му се разреждат, първата поддържа връзка до 1982 г.
Следващото изстрелване е извършено едва през 1997 г. и отново в САЩ. Mars Pathfinder успешно кацна с парашут и балони с възглавници - въздушни възглавници, които постепенно се издухаха след кацане - и предадоха данни на Земята в продължение на няколко месеца.
Други успешни американски изстрелвания включват Spirit, Opportunity, Phoenix, Curiosity. Възможността и любопитството все още предават информация на Земята.
В допълнение към СССР и САЩ, Великобритания изстреля космически кораб до Марс. Кацането на Beagle 2 беше успешно, но слънчевите му панели не се отвориха напълно. Те затвориха антената и устройството не можа да влезе в контакт.
Скоро стана ясно, че Скиапарели се е разбил на повърхността на планетата.
Причината за смъртта на устройството е техническа повреда, в резултат на което височината е неправилно изчислена и в резултат на това устройството е направило свободно падане от височина 2-4 км.
Кацането на Марс е значително различно от кацането на други изследвани небесни тела. Така например, Луната няма атмосфера, което осигурява отлична видимост, а гравитацията е по-ниска от земната. Венера има много плътна атмосфера, което допринася за меко кацане и ефективна работа на парашути. Вярно е, че киселинността му се превръща в сериозни затруднения за престоя на устройството на планетата, както и високата температура.
На Марс атмосферата е много разредена, плътността й не е достатъчна за ефективно забавяне. Освен това на Марс се случват прахови бури, които обгръщат планетата с месеци.
„Някой седи на Марс и не ви позволява да влезете“
Академик Михаил Маров, ръководител на отдела за планетарни изследвания и космохимия на Института по геохимия и аналитична химия на Руската академия на науките, разказа на Gazeta.Ru как са стартирали съветските мисии на Марс.
„Нямахме късмет с Марс и един от нашите колеги изтъкна тезата, че някой седи на Марс и ни пречи. Това е шега, но наистина имахме само едно успешно кацане, което, за съжаление, се случи по време на много мощна глобална прашна буря. От една страна, устройството изобщо не е проектирано за странични движения. От друга страна и възпроизведохме това с професор Селиванов в лабораторията, електрификацията на антените и последващото разреждане биха могли да имат много силен ефект.
В резултат, веднага щом започнахме да предаваме телевизионна картина, връзката беше прекъсната след 20 секунди. Американците го мълчаха дълго време, но преди три години моят американски колега, който тогава работеше в лабораторията за реактивно задвижване, ми каза:
„Да, определено получихме сигнала ви от Марс.“.
Но, разбира се, те не искаха да признаят факта на първото ни меко кацане на Марс и млъкнаха. И нашите медии не го оцениха много, въпреки че, разбира се, беше много голямо постижение. След това изчезнах за много дълго време в НПО „Лавочкин“ и работих в тясно сътрудничество с разработчика на сценария за кацане и всички системи Михаил Рождественски.
Проведохме симулационни експерименти с повдигане на превозното средство с хеликоптер и симулиране на целия курс за кацане с последователен изход с парашут и работа на спирачни двигатели директно на повърхността. Тази задача е плашеща, фактът, че нашите дизайнери успяха да направят всичко това буквално на върха на писалката, е възхитителен. Фактът, че кацането на Марс е много трудно, беше показан за пореден път от неуспеха с космическия кораб Schiaparelli, който се случи почти половин век по-късно и също поради софтуерен отказ.
Марс 6 е поредният опит за кацане на Марс през 1973 година. За съжаление устройството не е направило меко кацане, но за разлика от Марс-3, по време на спускането си, е измервало директно параметрите на атмосферата. Това също беше направено за първи път. Разбира се, доволен съм, че инструментите ми бяха там и че тези работи бяха извършени от нас и моите колеги. Устройството направи измервания чак до повърхността, но по някаква причина „грундирането“ се случи с по-висока скорост от очакваната.
Имаше и Марс-7, но той направи неуспешна маневра и просто напусна гравитационното поле на планетата.
И „Марс-5“ навлезе в около Марсова орбита и работи ефективно около три месеца, предавайки много ценна информация за планетата. Общият проблем е работата на нашите електронни устройства. Електронната база беше слаба, редица повреди са свързани с това, не само първите марсиански превозни средства, същата съдба беше и с автомобилите Фобос.
През 1988 г. бяха пуснати две устройства, едното беше изгубено поради глупост - грешка в управлението на програмата. Вторият трябваше да се доближи до сателита Фобос, но по време на рандевуто бордовият компютър се провали, устройството беше изгубено и ние не изпълнихме задачата.
Фактът, че кацането на Марс изисква комбинация от парашути и спирачни двигатели, никой не се съмняваше. Както и факта, че устройството трябва да бъде оборудвано с радар, който проследява височината до повърхността и регулира целия сценарий.
Целият въпрос е в изпълнение. Американците имаха много по-голям късмет ... Отлично постижение на НАСА беше кацането на марсохода Curiosity, който при спускане можеше да проследява хоризонтални движения ... Между другото, идеята на съветските дизайнери беше да засадят превозното средство, използвайки амортисьорни цилиндри, както направи роувърът Pathfinder през 1997 г. ".