Не везет нам с Марсом
НАУКА
«Секретные материалы 20 века» №2(336), 2012
Не везет нам с Марсом
Александр Железняков
журналист
Санкт-Петербург
170
Не везет нам с Марсом
Ракета Зенит-2SБ с межпланетной станцией «Фобос-Грунт»

Чуть менее десяти лет назад, 9 ноября 2011 года с космодрома Байконур был осуществлен запуск ракеты-носителя «Зенит-2SБ» с автоматической межпланетной станцией «Фобос-Грунт» на борту. Космический аппарат вышел на опорную околоземную орбиту, но отправить его в сторону Марса не удалось – отказала маршевая двигательная установка. Многодневные попытки реанимировать станцию оказались безуспешными. Амбициозная, по своей сути, миссия закончилась, фактически так и не начавшись.

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ

Нам никогда не везло с Марсом. Из девятнадцати станций (включая «Фобос-Грунт»), которые мы пытались направить в сторону Красной планеты, ни одна (!) полностью не выполнила программу полета. Девяти станциям удалось реализовать задумки ученых частично. Полеты еще десяти оказались провальными.

Первый пуск был произведен 10 октября 1960 года, но закончился аварией ракеты-носителя «Молния» на участке работы третьей ступени. Так же завершилась и вторая попытка, предпринятая четырьмя днями позже - вновь подвела третья ступень носителя. Обе станции имели задачей пролет близ Марса. А при удачном стечении обстоятельств, и попадание в диск планеты. Кстати, эти две аварии косвенно повлияли на сроки первого полета человека в космос. Не будь их, Юрий Гагарин мог бы побывал на орбите не в апреле 1961 года, а несколькими месяцами раньше.

Следующая попытка «выстрелить» в сторону Марса была предпринята осенью 1962 года. К старту подготовили три станции, также имевшие задачей пролет близ Марса (или попадание в диск планеты, если повезет).  Но…  24 октября станция 2МВ-4 № 3 успешно вышла на околоземную орбиту. Однако – отказал разгонный блок и космический аппарат так и остался «привязанным» к родной планете. Спустя несколько дней он сошел с орбиты и сгорел в плотных слоях земной атмосферы. Точно такой же была судьба станции 2МВ-3 № 1, запущенной 4 ноября.

А вот станция 2МВ-4 № 4, которую запустили 1 ноября, оказалась «счастливее». На этот раз разгонный блок сработал, как положено, и аппарат, получивший название «Марс-1», отправился в долгий путь к Красной планете. Почти пять месяцев он исправно выходил на связь, передавая данные о межпланетном пространстве. Но затем замолчал. Сказалось отсутствие опыта эксплуатации столь удаленных от Земли космических аппаратов. Замолчавший навеки, он 19 июня 1963 года прошел на удалении 165 тысяч километров от поверхности Марса. 

Это была, пусть маленькая, но победа. К сожалению, развить успех не удавалось очень долго.

30 ноября 1964 года на межпланетную траекторию была выведена станция, получившая официальное наименование «Зонд-2». Ее цель -  изучение «просторов» Солнечной системы и окрестностей Марса. Увы, спустя те же пять месяцев после запуска с ней была потеряна связь, как и с «Марсом-1».

Попытка «покорить Марс», предпринятая в 1969 году, также закончилась неудачей. Ракеты-носители «Протон-К», стартовавшие 27 марта и 2 апреля, потерпели аварии на участках выведения. Обе межпланетные станции, которые должны были совершить посадку на Красную планету, погибли, даже не достигнув околоземной орбиты.

В 1971 году к старту готовились уже три станции. Все они предназначались для выхода на орбиту вокруг Марса и изучения с нее поверхности Красной планеты. Кроме того, спускаемые аппараты должны были совершить мягкие посадки на поверхность планеты и доставить туда небольшие марсоходы.

10 мая на околоземную орбиту вышла первая станция, но «уйти» на межпланетную траекторию не смогла – вновь отказал разгонный блок. В официальной историографии этот космический аппарат значится как спутник «Космос-419». Была в советские времена такая практика называть безликими «Космосами» наши военные спутники и скрывать под этим наименованием неудачи.

А вот стартовавшая 19 мая станция получила название «Марс-2». Ее удалось-таки направить к Красной планете. И большую часть своих задач она выполнила.

27 ноября 1971 года станция «Марс-2» успешно вышла на ареоцентрическую орбиту и приступила к работе. В тот же день на поверхность Марса должен был мягко сесть спускаемый аппарат станции. Поверхности-то он достиг, но затормозить его не удалось и он с огромной скоростью врезался в марсианский грунт, превратившись в груду железа. И все-таки «Марс-2» стал первым искусственным объектом, достигшим поверхности Марса.

Третья станция, получившая название «Марс-3», стартовала 28 мая и 2 декабря 1971- го вышла на орбиту вокруг Красной планеты, а спускаемый аппарат станции впервые в мире совершил мягкую посадку. Правда, особой эйфории от успеха не было, так как связь с ним прервалась через 14,4 секунды после того, как началась передача панорамы марсианской поверхности. Полагают, что причиной неудачи стал коронный разряд в антеннах передатчика. Но, возможно, причина была иной.

Спустя два года в сторону Марса направилась целая «команда» исследовательских станций и удалось все четыре космических аппарата перевести на траектории полета к Красной планете. «Марс-4», «Марс-5», «Марс-6» и «Марс-7» были запущены 21 и 25 июля, 5 и 9 августа 1973 -го. Спустя семь месяцев все они прибыли в район Марса. Первые две станции были предназначены для изучения планеты с ареоцентрической орбиты, две другие – непосредственно на поверхности. И  ни одной не удалось полностью выполнить программу полета – «Марс-5» 12 февраля 1974 года вышел на орбиту вокруг Марса, но проработал на ней всего 16 дней - произошла разгерметизация приборного отсека. Станция «Марс-4», имевшая аналогичную задачу, не смогла затормозиться и, миновав планету, затерялась в космосе.

Спускаемый аппарат станции «Марс-7» «промахнулся» и прошел мимо планеты. Возможно, он до сих пор кружит вокруг Солнца. «Марс-6» 12 марта 1974 года вроде бы сел на поверхность Марса. Почему «вроде бы»? Да потому, что связь с ним прервалась в момент срабатывания двигателей мягкой посадки. Во время снижения спускаемого аппарата в атмосфере Марса с его борта была получена кое-какая информация. К сожалению, большей частью нечитаемая. Вероятнее всего, подвела электроника, вышедшая из строя во время долгого межпланетного перелета. 

После беспрецедентного штурма, предпринятого в 1973-1974 годах советской «армадой» межпланетных станций, наступило пятнадцатилетнее затишье. Отечественные специалисты сосредоточились на изучении другой планеты Солнечной системы – Венеры. Полеты в окрестности Марса возобновились только в 1988 году, когда были запущены две однотипные станции «Фобос-1» и «Фобос-2». Обе имели задачей изучение Марса, его окрестностей, его спутников, Фобоса и Деймоса, а также посадку на поверхность одного из них – Фобоса. Отсюда и названия космических аппаратов.

Путешествие началось довольно успешно –7 и 12 июля 1988 года без проблем обе станции были направлены в сторону Марса. Но 1 сентября, еще находясь в миллионах километрах от «пункта назначения», «Фобос-1» замолчал. Ошибочная команда, отданная с Земли, привела к потере ориентации и … «Фобос-2» продолжал путь в гордом одиночестве. На орбиту вокруг Марса он вышел 29 января 1989 года. Почти два месяца кружил над Красной планетой, передавая на Землю ее «портреты», изучая окрестности Марса и медленно приближаясь к Фобосу. Когда до небесного тела оставалось чуть-чуть и станция начала маневры, чтобы выйти на «посадочную глиссаду», связь с ней неожиданно прекратилась. И второй «Фобос» был безвозвратно потерян. Грешат на бортовой компьютер, который и раньше давал сбои. Но достоверно причину аварии установить не удалось.

Вскоре развалился Советский Союз, а независимой России стало не до дальних планет вообще и не до Марса, в частности. Правда, одна попытка запустить станцию в сторону Красной планеты все-таки была предпринята. Аппарат отправили в космос 16 ноября 1996 года. Но неудачно – произошла очередная авария разгонного блока и станция так и осталась на околоземной орбите, через трое суток она сошла с орбиты и сгорела в плотных слоях земной атмосферы.

Справедливости ради, надо сказать, что в последние годы российские приборы все-таки работали на Марсе. И работали успешно. Но попали они туда на борту американских и европейских станций. Правда, европейская станция «Марс-Экспресс» была отправлена к Марсу с помощью российской ракеты-носителя «Союз». Но и этому не стоит особо радоваться – в этом случае мы выступали только как «космические извозчики». 

ЗА ГРУНТОМ НА ДРУГУЮ ПЛАНЕТУ

«Фобос-Грунт» - первая российская межпланетная станция. Концепция ее создания родилась в Советском Союзе в середине 1980-х годов. Составляя перспективные планы исследования планет Солнечной системы, ученые рассматривали возможность вслед за «Фобосами», если бы их полеты были успешными, направить к спутнику Марса космический аппарат, который бы не только занялся его изучением, но и взял пробы грунта, которые можно было исследовать в земных лабораториях. В те времена подобный проект был бы по-настоящему прорывной технологией. Но развал СССР похоронил эту программу.

Вновь к идее доставки образцов инопланетного вещества возвратились в 1998 году. Почему-то именно в «Фобос-Грунте» тогдашние руководители космической отрасли увидели «изюминку», которая позволила бы России вырваться в лидеры в изучении Красной планеты и ее окрестностей. Старт космического аппарата был запланирован на 2004 год, возвращение – на 2008-й.

Однако, в силу финансовых обстоятельств реализация проекта была начата лишь в 2005 году. К тому времени космическая отрасль уже была иной. Износ оборудования превысил все мыслимые и немыслимые пределы. «На сторону», в том числе «за бугор», ушли и уехали многие квалифицированные специалисты. Приток новых кадров в отрасль из «бурного потока» 1960-1980-х годов превратился в «жиденький ручеек». К руководству многими космическими предприятиями пришли «менеджеры новой формации», для которых прибыль «решала все», а престиж страны был «пережитком прошлого». 

В такой обстановке и начали создавать «Фобос-Грунт». В 2006 году было закончено макетирование основных узлов и приборов станции и проведены первые вибрационные испытания космического аппарата в сборе. 

Изначально запуск «Фобос-Грунта» предполагалось осуществить в октябре 2009 года. Но специалисты НПО им. Лавочкина, где делалась станция, явно не успевали к этому сроку. Хотя, и это надо отметить особо, к тому времени финансирование проекта уже велось в полном объеме и говорить о недостатке средств на разработку, что пытаются сделать после аварии некоторые «эксперты», просто нельзя.

Проблема была иная. Слишком много технических решений, заложенных в конструкцию аппарата, были «сырыми», непроверенными даже в земных условиях. Не говоря уж об условиях реального космического полета. Хотя это бы и стоило сделать. Но не на межпланетной трассе, а на околоземной орбите. Как это делали раньше. Ныне подобные испытания считаются лишними.

В конце концов, в середине 2009 года сложность ситуации осознали и те, кто отвечал за реализацию проекта, и отложили запуск на два года, до осени 2011-го. 

За два последующих года не был конструктивно решен, как оказалось, ключевой вопрос миссии – о приеме в реальном времени телеметрической информации о включениях маршевой двигательной установки при выведении автоматической межпланетной станции на отлётную траекторию к Марсу. Оба включения двигательной установки были запланированы над Южной Америкой, вне зоны видимости российских наземных измерительных пунктов.

Если вспомнить все неприятности, случившиеся в 2011 году (потерю геодезического спутника «Гео-ИК-2» и телекоммуникационного спутника «Экспресс-АМ4»), то они происходили именно вне зоны видимости российских средств слежения. Мы вновь «наступили» на те же грабли, на которые «наступали» уже неоднократно. Как мазохисты, испытывающие удовольствие от этого процесса.

ЗАДАЧИ ПОЛЕТА

Какие задачи предстояло решить «Фобос-Грунту»?

Их перечень весьма обширен: исследование физических условий околопланетной среды Марса; мониторинг сезонных и климатических вариаций его атмосферы и поверхности; исследования крупномасштабных динамических процессов на поверхности и в атмосфере планеты, происхождения марсианских спутников,  физико-химических характеристик вещества Фобоса, особенностей его орбитального и собственного вращения; исследование Фобоса и окружающего пространства с орбитального и посадочного аппаратов; исследование вещества Фобоса на Земле, в лабораторных условиях… Ну, и множество других задач. Не столь «глобальных», но не менее интересных для ученых.

График полета выглядел следующим образом. Автоматическую межпланетную станцию предполагалось в ноябре 2011 года запустить с космодрома Байконур с помощью ракеты-носителя «Зенит-2SБ». (Первоначально предполагалось сделать это с помощью ракеты «Союз-ФГ» и разгонного блока «Фрегат». Но потом концепция изменилась, и двигательная установка для выхода на отлетную траекторию была «вписана» в конструкцию станции. Тогда же заменили и носитель).

Через 2,5 часа после выхода на опорную орбиту (207 на 347 километров) должно было состояться первое включение маршевой двигательной установки, а станция, в результате, перейти на эллиптическую орбиту с высотой в апогее 4170 километров. Спустя еще 2,3 часа, после второго включения двигателей, станция должна была отправиться в сторону Марса. К Красной планете планировалось прибыть 29 сентября 2012 года и выйти на эллиптическую орбиту с апоцентром приблизительно 80 тысяч километров. Через три дня от станции должен был отделиться китайский микроспутник «Инхо-1» и начать работу по автономной программе.

На ареоцентрической орбите «Фобос-Грунт» должен был находиться до февраля 2013 года, постепенно приближаясь к «конечной цели» своего пути – Фобосу. После выбора подходящего места для посадки и выдачи тормозного импульса станция должна была мягко опуститься на поверхность марсианского спутника. 

В течение нескольких дней планировалось вести изучение окрестностей места посадки, забор образцов, загрузку их в капсулу возвращаемого аппарата. Потом он должен был стартовать с Фобоса и дожидаться стартового «окна» на орбите вокруг Марса.

К земле капсула с образцами должна была отправиться в сентябре 2013 года. А в августе 2014 года ее ждали уже «дома». В качестве места посадки был выбран полигон Сары-Шаган в Казахстане, где испытываются многие образцы ракетной техники.

Общая продолжительность экспедиции - почти три года. Масса грунта для лабораторных исследований– 100-200 грамм. Специалисты предполагали отработать на примере проекта «Фобос-Грунт» все основные технологии и для последующих экспедиций к Марсу, а на его базе создать целую серию межпланетных станций, в том числе «Луна-Глоб», «Венера-Д», «Марс-НЭТ», «Апофис-П», «Апофис-Грунт». 

АВАРИЯ

А теперь о том, что произошло в ночь с 8 на 9 апреля 2011 года.

Старт ракеты-носителя со станцией прошел нормально. Через 11,5 минуты после запуска станция отделилась от носителя и вышла на околоземную орбиту. Поступавшая на Землю телеметрическая информация свидетельствовала о штатной системе всех бортовых систем. Все с нетерпением ждали старта к Марсу.

Включение маршевой двигательной установки должно было произойти вне зоны видимости российских средств слежения. Подтверждение о выходе станции на межпланетную траекторию ждали тогда, когда наземные измерительные пункты могли снова услышать «объект». Однако в положенное время обнаружить станцию там, где ее ожидали, то есть на трассе полета к Красной планете, не удалось. Обратились за помощью к американцам. Те быстро обнаружили и станцию, и последнюю ступень носителя. Правда, совсем не там, где хотелось российским специалистам – на опорной орбите, а не на межпланетной трассе. Стало ясно, что двигатели не включились и аппарат так и не смог вырваться из «объятий» Земли.

Несколько дней пытались установить связь с «Фобос-Грунтом». В этих попытках участвовали не только российские станции слежения, но и аналогичные средства НАСА и Европейского космического агентства. Никто больше так и не услышал внезапно замолчавшую станцию. Не удалось даже получить телеметрическую информацию, которая могла бы прояснить вопрос, что же все-таки произошло в космосе. Мы этого уже не узнаем никогда. 

Спектр возможных причин аварии достаточно широк: отказ техники, отказ системы управления, ошибка в программном обеспечении, потеря ориентации, конструктивные дефекты и многое другое. Какая из этих версий справедлива? Нет ответа.

Итак, мы потеряли «Фобос-Грунт». Обидно, что России не удалось выйти на межпланетные просторы. Все наши победы в изучении Луны, Венеры, Марса, кометы Галлея остались в прошлом. Точнее, во временах Советского Союза.

А так хочется новых программ, новых ракет, новых кораблей, и еще хочется, чтобы эти корабли летели туда, куда полагается.


3 января 2012


Последние публикации

Выбор читателей

Сергей Леонов
120570
Владислав Фирсов
105721
Сергей Леонов
96065
Виктор Фишман
78125
Борис Ходоровский
69159
Богдан Виноградов
55559
Дмитрий Митюрин
45140
Татьяна Алексеева
41542
Сергей Леонов
39828
Роман Данилко
37857
Светлана Белоусова
36433
Александр Егоров
35356
Борис Кронер
35198
Наталья Дементьева
34192
Наталья Матвеева
34044
Борис Ходоровский
32669