Русские идут: как "ЭкзоМарс" снимет "марсианское проклятье" с России

Сегодня зонд "ЭкзоМарс" прибудет в окрестности Марса и начнет процедуру сближения с красной планетой и отделит от себя посадочную платформу Скиапарелли, прототип марсохода "Пастер", и в среду начнет изучение загадок Марса. РИА "Новости" рассказывает о прошлом и будущем изучения Марса Россией.

Через марсианские тернии к звездам

Волею судьбы Марс стал, несмотря на красный цвет, крайне недружелюбной планетой для Советского Союза и России. В первое десятилетие "космической эры", с 1960 по 1970 год, советские ученые и инженеры-конструкторы попытались отправить к красной планете сразу восемь зондов, ни один из которых не достиг Марса.

Первые пять аппаратов из серии 1М и 2МВ, запущенные в 1960 и 1962 годах, или не смогли взлететь с поверхности Земли, или вышли из строя на ее орбите. Их цель заключалась в получении первых снимков Марса, изучении его атмосферы и даже в поисках живых существ на его поверхности. Схожая судьба ожидала зонды из серии 3МВ и М-69, только один из которых – Марс-1 – был выведен на курс сближения с Марсом, но потерян через 4 месяца после начала миссии.

По этой причине честь получить первые снимки и собрать первые научные данные о Марсе выпала американским зондам из серии "Маринер", построенным и запущенным заметно позже. СССР попытался наверстать упущенное лишь в начале 1970 годов, когда в рамках программы "Марс" к красной планете было одновременно отправлены аппараты Марс-2 и Марс-3.

Этим автоматическим станциям удалось успешно достичь Марса, однако неудачные погодные условия на красной планете помешали нормальной посадке спускаемых исследовательских аппаратов, которые несли на себе Марс-2 и Марс-3. Тем не менее, лендер Марса-3 смог успешно приземлиться на поверхность Марса, впервые в истории космонавтики, и на протяжении 20 секунд передавал картины красной планеты. Сами зонды проработали на орбите около года и собрали массу интересных научных сведений.

Затем началась новая серия неудач, которая фактически продолжается до сих пор. В 1973 году к Марсу были направлены четыре аппарата – зонды Марс-4 и Марс-5, и лендеры Марс-6 и Марс-7. Все эти миссии завершились неудачей – Марс-4 пролетел мимо Марса, Марс-5 вышел из строя через 10 дней после выхода на орбиту, связь с Марсом-6 была потеряна через 150 секунд после входа в атмосферу, а Марс-7 также промахнулся мимо планеты.

Больше, по сути, Советский Союз к Марсу не летал – только в 1988 году к Фобосу, спутнику Марса, были отправлены пара зондов Фобос-1 и Фобос-2, один из самых амбициозных космических проектов СССР, созданный при участии Европейского космического агентства и 14 зарубежных стран. К сожалению, как и предыдущие отечественные марсианские миссии, он завершился неудачно – Фобос-1 вышел из строя еще до подлета к Марсу, а Фобос-2 загадочным образом вышел из строя, когда приблизился к луне Марса на примерно тысячу километров.

После распада Советского союза Россия предприняла еще две неудачных попытки изучить тайны Марса – аппарат "Мир-96" сгорел в атмосфере Земли из-за сбоя в разгонном блоке, а печально известный "Фобос-Грунт" вышел из строя на орбите в декабре 2011 года и сгорел через два месяца отчаянных попыток его спасти в середине января 2012 года.

Новая надежда

Новый шанс разбить "проклятье Марса" появился у России в феврале 2012 года, когда НАСА заявило о своем выходе из проекта "Экзомарс" – проекта Европейского космического агентства по созданию орбитального модуля и марсохода – из-за серьезных сокращений в бюджете агентства, проведенных администрацией Барака Обамы.

Через год Роскосмос и ЕКА подписали соглашение, в рамках которого Россия стала полноправным участником обеих миссий. На зонде TGO, который прибудет к Марсу во вторник, 19 октября, установлено два российских инструмента – нейтронный детектор FREND и спектрометр ACS. Вторая часть миссии – марсоход "Пастер" – будет оснащена российскими научными приборами, а посадочную платформу для него создают в НПО им. Лавочкина

Задача "Пастера" — геологические исследования и поиск следов жизни около места посадки, а зонд будет заниматься изучением следов редких веществ в атмосфере Марса и поиском залежей водяного льда, а также, как рассказал РИА "Новости" Владимир Краснопольский, искать возможные следы жизни в распределении метана по Марсу.

Зонд TGO был успешно отправлен в космос в марте этого года, и на этих выходных и в первые дни следующей недели наступает критически важный этап в его жизни – сближение с Марсом, посадка демонстрационной платформы "Скиапарелли", на которой ученые ЕКА хотят отработать детали посадки "Пастера", и выход на орбиту красной планеты.

Первые шаги в этом ответственном процессе уже были сделаны – в пятницу зонд TGO совершил последний маневр, который вывел его на траекторию сближения с Марсом. Траектория полета зонда, как показала телеметрия, была столь удачной, что "пилотам" миссии пришлось скорректировать скорость движения TGO всего на 1 сантиметр в секунду. Столь высокой точности инженерам удалось добиться благодаря оригинальной системы навигации, которая использует квазары – яркие ядра далеких галактик – в качестве радиоориентиров.

В воскресенье, примерно в 17 часов 40 минут по Москве, модуль "Скиапарелли" отделится от зонда, раскрутится и начнет самостоятельное путешествие к Марсу. Если по каким-то причинам ему не удастся уйти в "свободное плавание", то эта операция может быть повторена в понедельник.

Ранним утром понедельника TGO начнет маневр, который позволит ему занять высокую орбиту у Марса, и через два дня, 19 октября, примерно в четыре часа вечера, он выйдет на стабильную орбиту вокруг красной планеты. Маневр по выходу на орбиту будет длиться 139 минут, и его неудачное завершение приведет к тому, что "ЭкзоМарс" повторит судьбу Марса-4 и Марса-7.

Выход TGO на орбиту произойдет почти одновременно с посадкой "Скиапарелли", которая начнется в пять часов вечера по Москве (17-42 мск) и займет примерно восемь минут. Если все завершится удачно, то последующие три месяца инженеры и ученые миссии потратят на проверку и постепенное включение приборов TGO.

Затем, начиная с марта 2017 года, TGO начнет медленно понижаться, тормозя себя при помощи потоков воздуха в атмосфере Марса, постепенно опускаясь на высоту в 400 километров от поверхности. Подобный маневр, так называемое "воздушное торможение", ЕКА уже реализовало в последние месяцы работы зонда "Венера-Экспресс", что заметно продлило ему жизнь. Первые научные данные со спутника ученые планируют получить только в конце декабря этого года.

"Восемь минут ужаса"

С другой стороны, фотографии, которые будет получать "Скиапарелли" во время посадки и после приземления на поверхность Марса, мы сможем увидеть уже в четверг. Помимо решения инженерных проблем, "Скиапарелли" так же выполнит ряд научных задач.

Посадка "Скиапарелли", как и у всех других марсианских миссий, будет осуществлена в приэкваториальных районах планеты, на плато Меридиана, где в 2004 году успешно сел на Марс марсоход Оппортьюнити. Это плато считается дном древнего марсианского озера, изучение которого при помощи инструментов "Скиапарелли" может дать нам новые сведения об обитаемости Марса в прошлом.

В частности, метеостанция DREAMS будет на протяжении нескольких дней следить за погодой, измеряя температуры, влажность, давление, число части ц пыли, а также впервые в истории планетологии изучит электрические свойства атмосферы Марса.

Часть экспериментов на борту "Скиапарелли" начнется еще до завершения посадки – к примеру, прибор AMELIA будет следить за изменениями в давлении, температуре и составе марсианской атмосферы с высоты в 130 километров и вплоть до поверхности Марса.

Процесс посадки будет снят на камеру DECA, которая получит 15 высококачественных снимков во время посадки. Таким образом, мы получим первого конкурента для видеоролика, который НАСА называет "семью минутами ужаса": процесс посадки марсохода Curiosity, снятый на камеру MARDI.

За процессом посадки, кроме инструментов самого "Скиапарелли", будет так же следить европейский зонд "Марс-Экспресс", изучающий красную планету с 2003 года. Собранные им данные, как надеются ученые, помогут улучшить конструкцию марсохода "Пастер" и максимально безопасно доставить его и российскую посадочную платформу на поверхность Марса, что окончательно развеет "марсианское проклятье", висящее над Россией.