«Марс-2»: первый на Красной планете

27 ноября 1971 года произошло событие, навсегда изменившее историю космических исследований. В этот день советская автоматическая станция «Марс-2» достигла поверхности Красной планеты, став первым рукотворным объектом, оказавшимся на марсианской почве. Эта миссия была запущена всего через десять лет после легендарного полёта Юрия Гагарина.

19 мая 1971 года с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель «Протон-К» с разгонным блоком, которая вывела на траекторию полета к Марсу станцию «Марс-2». Орбитальный модуль массой 4625 кг был оснащен комплексом научной аппаратуры, а спускаемый аппарат весом в одну тонну должен был совершить посадку на марсианскую поверхность. Особенностью подготовки этой миссии были крайне сжатые сроки. Благоприятное окно для запуска к Марсу открывалось всего на несколько недель раз в два года. Советским инженерам пришлось работать в очень жёстких условиях, чтобы подготовить сразу две идентичные станции — «Марс-2» и его дублер — «Марс-3».

Орбитальный модуль был оснащен:

Особого внимания заслуживала система управления массой 167 кг, созданная НИИ Автоматики и Приборостроения. Её «мозгом» была бортовая цифровая вычислительная машина С-530, потреблявшая 800 Вт мощности. Помимо ориентации на Солнце, при значительном удалении от Земли (примерно 30 миллионов километров) осуществлялась одновременная ориентация на Солнце, звезду Канопус и нашу планету.

Эпическое шестимесячное путешествие

Путь к Марсу занял больше полугода. За это время станция преодолела колоссальное расстояние около 60 миллионов километров. Уже на подлете к планете начали поступать первые научные данные. На расстоянии 20 миллионов километров от Земли бортовые приборы зафиксировали протяженный «хвост» земного магнитного поля — область, где магнитные силовые линии нашей планеты простираются далеко в космическое пространство.

Особую ценность представляли данные о межпланетной среде. Впервые в истории ученые получили точные измерения изменения плотности и температуры частиц солнечного ветра по мере удаления от Солнца. Всего за время межпланетного перелета было проведено более ста сеансов связи, в ходе которых на Землю передавалась телеметрия и результаты научных измерений.

Судьбоносная встреча с Красной планетой

27 ноября 1971 года «Марс-2» успешно вышел на орбиту вокруг Марса. Однако именно в этот момент началась пылевая буря, которая впоследствии охватила всю планету. Атмосфера неожиданно стала значительно плотнее, а видимость упала практически до нулевых значений. Спускаемый аппарат начал снижение под углом, существенно превышавшим расчетные параметры. Автоматические системы не смогли скорректировать траекторию — тормозные механизмы не справились с возросшим аэродинамическим сопротивлением. В результате аппарат вошел в атмосферу под чрезмерно крутым углом и на огромной скорости врезался в поверхность в районе нагорья Фарсида, точные координаты которого составляют 4° северной широты и 47° западной долготы. Внутри спускаемого аппарата находились специальные металлические вымпелы с гербом СССР — первые созданные человеком объекты, достигшие поверхности другой планеты Солнечной системы.

После потери спускаемого аппарата орбитальная станция продолжила свою работу. В течение восьми месяцев, до августа 1972 года, она совершила ровно 362 оборота вокруг Марса, собирая бесценные научные данные.

Инфракрасный радиометр составлял подробные температурные карты поверхности планеты. Специальные фотометры тщательно изучали распределение углекислого газа в атмосфере. Ультрафиолетовые датчики проводили детальный анализ состава верхних слоев марсианской атмосферы. А установленные камеры фиксировали все изменения во время продолжавшейся глобальной пылевой бури, которая продлилась до января 1972 года. Все эти комплексные исследования позволили впервые в истории получить достоверные данные о марсианской атмосфере и климатических особенностях. Особую научную ценность представляли уникальные наблюдения за гигантской пылевой бурей, которые помогли понять динамику атмосферных процессов на Красной планете.

Технические сложности и их преодоление

В современную эпоху, когда марсоходы передают на Землю панорамные снимки в высоком разрешении, трудно в полной мере осознать, с какими колоссальными трудностями столкнулись создатели «Марса-2». В 1971 году инженеры работали в условиях острого дефицита критически важной информации: точные карты марсианской поверхности отсутствовали полностью. Данные о реальной плотности атмосферы были крайне приблизительными, а возможности оперативной коррекции полета практически не существовало. Вычислительные мощности бортовых компьютеров были несопоставимы с современными стандартами. Все системы должны были работать в полностью автономном режиме. При этом общая масса научной аппаратуры составляла всего несколько десятков килограммов — ничтожно мало по современным меркам.

Историческое значение миссии

Несмотря на аварийное завершение посадки, миссия «Марс-2» доказала принципиальную возможность реализации целого ряда ключевых технологий:

Орбитальный модуль проработал на марсианской орбите восемь месяцев — до полного исчерпания ресурсов. Сегодня его точное местоположение остается неизвестным — возможно, он продолжает свое молчаливое вращение вокруг Красной планеты.

Эта выдающаяся миссия открыла новую эру в исследовании Солнечной системы и навсегда вписала СССР в историю космических свершений. Все последующие марсианские программы — как советские, так и американские — в той или иной степени являются продолжением и развитием этого первопроходческого полета.

Читайте ещё материалы по теме:

Марс или Луна?: историк космонавтики рассказал, когда Россия сможет покорить Марс

Илон, возьми на Марс!: Российские двигатели, скафандры и опыт длительных космических полётов могут помочь США в экспедиции на красную планету

На Марс за 60 дней: Росатом разработал плазменный ракетный двигатель для дальних космических полетов