«Техника-молодежи» 1979 №7, с.28-29



Историческая серия «ТМ»

АВТОМАТИЧЕСКИЕ МЕЖПЛАНЕТНЫЕ СТАНЦИИ ТРЕТЬЕГО ПОКОЛЕНИЯ
Под редакцией: члена-корреспондента АН СССР, лауреата Ленинской премии Бориса РАУШЕНБАХА,
летчика-космонавта СССР, дважды Героя Советского Союза, кандидата технических наук Валерия КУБАСОВА;
кандидата технических наук, лауреата Ленинской премии Глеба МАКСИМОВА.

Рис. Михаила Петровского
На рисунке изображена автоматическая межпланетная станция «Марс-3» (в двух проекциях). Справа внизу показана схема устройства «Марса-3». Цифрами обозначены: 1 — спускаемый аппарат; 2 — остронаправленная параболическая антенна; 3 — антенна научной аппаратуры «Стерео»; 4 — магнитометр; 5 — приборный отсек; 6 — корректирующий и тормозной двигатель; 7 — оптико-электронные приборы системы астроориентации; 8 — оптико-электронный прибор системы автономной навигации; 9 — блок баков двигательной установки; 10 — панель солнечной батареи; 11 — радиаторы системы терморегулирования.

Рис. Михаила Петровского

В мае 1971 года к Марсу стартовали автоматические межпланетные станции «Марс-2» и «Марс-3». Так же как и их предшественников, эти станции вначале вывели на промежуточную орбиту ИСЗ, откуда уже они стартовали к планете. АМС третьего поколения существенно отличались от уже летавших космических аппаратов. И выводились более мощной ракетой-носителем «Протон». Это позволило существенно увеличить их вес (до 4650 кг) и, следовательно, значительно расширить круг исследуемых проблем.

Две основные технически сложные задачи были решены при их запуске — мягкая посадка спускаемого аппарата на поверхность планеты и выведение на орбиты искусственных спутников Марса.

Марс издавна привлекал к себе внимание людей. Пожалуй, это самая популярная на Земле планета Солнечной системы. Особенно популярной она стала после сенсационного «открытия» марсианских каналов. Земляне тут же начали «заселять» Марс разумными существами, и в этом «заселении» принимали участие не только фантасты, но и ученые. Конечно, для этого были некоторые основания. Марс по многим своим характеристикам напоминал Землю: сутки на Марсе длятся около 24 часов; наклон экватора к плоскости орбиты тоже близок к земному; у планеты есть атмосфера; вблизи полюсов обнаружены яркие белые пятна, эти «полярные шапки», напоминающие земные, весной и летом уменьшаются, а осенью и зимой увеличиваются; темные области на поверхности Марса меняют свою окраску и размеры в зависимости от сезона. Так появилась гипотеза о существовании на Марсе растительности.

Но вот в 1965 году «Маринер-4» сфотографировал планету вблизи. И сразу же многие загадки перестали существовать. Оказалось, что марсианская поверхность очень похожа на лунную: вся покрыта кратерами. Выяснилось, что «каналы», которые когда-то вызвали так много самых различных предположений, всего лишь фикция, обман зрения. Наблюдения с Земли позволили исследовать атмосферу Марса. По уточненным данным, она состоит в основном из углекислого газа и содержит небольшое количество водяного пара. А атмосферное давление на поверхности в 100-200 раз меньше, чем на Земле. Значительно ниже и температура: даже на экваторе +30°С днем и -70°С ночью. Условия суровые и, пожалуй, исключающие наличие высокоорганизованной жизни, хотя и не исключающие жизни вообще.

Несмотря на то, что к концу 60-х годов наши знания о Марсе значительно расширились, интерес к нему не уменьшился. И до сих пор ученые не смогли ответить на самый волнующий вопрос: есть ли жизнь на Марсе? Вот почему один за другим отправляются к Марсу космические аппараты, и среди первых разведчиков были советские АМС «Марс-2» и «Марс-3».

Как же были устроены эти аппараты? Принципиальная компоновочная схема осталась прежней: орбитальный отсек, спускаемый аппарат, корректирующая двигательная установка, солнечные батареи (источник электроэнергии) и параболическая антенна для связи с Землей. Впрочем, сама конструкция станции была совершенно иной. Основным несущим элементом конструкции стал цилиндрический топливный бак мощной двигательной установки. К баку крепится все остальное. Внизу — приборный отсек в виде тора, «бублика», в котором размещены приборные блоки всех основных систем. В дырке этого «бублика» установили двигатель. Вверху — спускаемый аппарат.

На станциях впервые испытывалось много новых систем. Одна из них (автономная навигационная) осуществляла маневры, обеспечивающие мягкую посадку спускаемого аппарата и выведение станции с высокой точностью на орбиту спутника Марса. Причем всеми этими операциями руководила бортовая вычислительная машина без вмешательства Земли.

Впервые в истории космонавтики предстояло совершить мягкую посадку на Марс. Была выбрана гибридная схема — торможение за счет лобового аэродинамического щита в верхних слоях атмосферы, спуск на парашюте, а перед самой поверхностью — с помощью ТДЦ. Предусматривалось также использование амортизационного устройства в момент посадки.

Весь полет станций по траектории Земля — Марс, проведение заключительных маневров, переход на орбиты спутников планеты и посадка прошли точно по программе. Капсула «Марса-2» 27 ноября 1971 года впервые доставила на поверхность планеты вымпел с изображением Герба Советского Союза. Второго декабря спускаемый аппарат «Марса-3» совершил мягкую посадку. Сами же АМС еще длительное время исследовали планету и фотографировали ее с орбит искусственных спутников. Интересные результаты удалось получить во время наблюдения мощной пылевой бури на поверхности Марса, бушевавшей несколько месяцев, то затихая, то вновь усиливаясь.

К планетным станциям третьего поколения относятся и советские станции «Венера-9» и «Венера-10», совершившие полет в 1975 году. Совершенно уникальные результаты были получены от спускаемых аппаратов этих станций, осуществивших мягкую посадку на Венеру и впервые в истории передавших на Землю панорамы поверхности с «планеты загадок». Удивительными и неожиданными оказались эти снимки: острые камни, скалистые обломки (до этого думали, что плотная и горячая атмосфера Венеры превращает камни во что-то вроде морских голышей со сглаженными углами).

Конструктивно эти станции были похожи на «Марсы». Отличались лишь спускаемые аппараты, рассчитанные на работу при наружном давлении в 100 атм и температуре около 500°С. Спуск на поверхность шел в три этапа: аэродинамическое торможение в верхних слоях атмосферы, спуск на трехкупольном парашюте и на последнем участке — плавная посадка с помощью аэродинамического устройства. Станции «Венера-9» и «Венера-10» стали ее первыми искусственными спутниками, которые в течение многих месяцев изучали верхнюю атмосферу и околопланетное пространство, фотографировали облачный покров.

К АМС третьего поколения относятся «Марсы» с четвертого по седьмой, «Венера-11» и «Венера-12». Спускаемые аппараты двух последних осуществили мягкую посадку на Венеру в декабре прошлого года, провели тонкий химический анализ атмосферы, зафиксировали грозовые разряды, позволили уточнить модель атмосферы планеты, которая еще и теперь во многом остается загадочной.

Полеты автоматических межпланетных станций к Марсу и Венере, прямые измерения в атмосфере планет и на поверхности значительно расширили наши знания о строении Солнечной системы, об условиях в космическом пространстве. И ответ на вопрос «Есть ли жизнь на Марсе?», очевидно, дело не такого уж далекого будущего.

МАРИНА МАРЧЕНКО,
инженер



далее