Ставка на червоний. Перспективи майбутнього Проект «Фобос» у філателії

Марсіянин: як вижити на Червоній планеті Первушин Антон Іванович

Крах проекту «Фобос»

Крах проекту «Фобос»

У другій половині ХХ століття радянських учених дуже обіймав марсіанський супутник Фобос. Гіпотеза Йосипа Шкловського про його штучне походження, проілюстрована текстами популярних письменників-фантастів (брати Стругацькі, «Стажери»; Володимир Михайлов, «Особлива необхідність»; Олександр Казанцев, «Фаєти»), захоплювала та будила уяву.

У 1979 році в Радянському Союзі було ініційовано програму створення універсальних космічних апаратів для вивчення планет Сонячної системи – проект «УМВЛ» («Універсальний [для вивчення] Марса, Венери, Місяця»). Розробка «універсалу» просувалася повільно, і зрештою проект вилився в безпілотну місію, відому під назвою «Фобос».

Справа була поставлена ​​з розмахом. У кооперацію з розробки дослідницьких методик та обладнання станцій запросили не лише радянські інститути, а й наукові установи Болгарії, Угорщини, НДР, Польщі, Чехословаччини, ФРН, Австрії, Фінляндії, Франції, Швейцарії та Швеції. На підготовку експедиції «Фобос» у період із 1980 по 1989 рік було витрачено близько 500 мільйонів рублів.

До складу нової міжпланетної станції, розробленої в Науково-дослідному центрі імені Г. М. Бабакіна, входили власне космічний апарат та автономна рухова установка. Вчені, зайняті в проекті, вигадали для «Фобосу» унікальне обладнання, що дозволяє вичерпно вивчити цей супутник Марса.

Передбачалося, що вийшовши на висоту близько 50 км над поверхнею Фобоса, апарат почне зближення з ним по командах від бортових систем. Наблизившись на відстань 50 м, станція дрейфувала протягом 15-20 хвилин. Під час дрейфу вперше в історії «Фобос» мав дослідити елементний та ізотопний склад ґрунту на поверхні, використовуючи лазерне та іонне зондування. Завдяки випаровуванню речовини під впливом цих дистанційних інструментів можна встановити хімічні та фізичні властивості ґрунту. Зняття проб планувалося здійснити у ста наперед намічених точках. Паралельно телевізійна система забезпечувала б зйомку через три світлофільтри, що дозволяло отримати синтезовані кольорові знімки, де стануть помітні деталі поверхні Фобоса з лінійними розмірами 6 см. Запам'ятовуючий пристрій, що входить до складу відеоспектрометричного комплексу, було здатне зберігати до 1100 повних кадрів і потім передачі Землю.

На квітень-травень 1989 року вчені запланували цикл досліджень Фобоса за допомогою посадкових зондів: довготривалої автономної станції та пересувного зонда. Після відокремлення від космічного апарату автономна станція загарпунівалася на поверхні Фобоса. Протягом трьох місяців вона мала провести різноманітні наукові експерименти.

Наприкінці травня 1989 року з «Фобосу-2» мав десантуватись ще й маленький пересувний зонд. Він міг переміщатися поверхнею марсіанського супутника, користуючись його незначною гравітацією. Зіткнувшись із поверхнею, зонд відскакував, погашаючи амортизацією корпусу частину енергії удару. Після кількох таких відскоків і зупинки зонд відокремлював пристрій, що орієнтує, і переводився за допомогою спеціальних «усів» у робоче положення. Вивчивши в місці першої зупинки ґрунт супутника, зонд, відштовхнувшись пружинним механізмом від поверхні, здійснював балістичний переліт на відстань чотирьох десятків метрів, знову заспокоювався і продовжував дослідження ґрунту – всього він міг зробити десять таких стрибків.

Проект був настільки добре продуманий, що ніхто не мав сумніву в успіху. 7 та 12 липня 1988 року, стартувавши з космодрому Байконур, чотириступінчасті ракети-носії «Протон-К» вивели на траєкторію польоту до Марса дві автоматичні станції: «Фобос-1» («1Ф», «Виріб» № 101) та «Фобос» -2» («1Ф», «виріб» №102). Спочатку все йшло добре, але невдовзі почалися проблеми.

2 вересня 1988 через помилку, допущену оператором при складанні програми роботи бортової апаратури, сталося відключення робочого комплекту виконавчих органів системи орієнтації, що призвело до некерованого польоту «Фобоса-1». В результаті бортові батареї розрядилися, а космічний апарат втратив здатність приймати радіокоманди.

Втрата «Фобоса-1» була безглуздістю, але змінити щось не можна було. Залишалося сподіватися, що з «Фобосом-2» нічого подібного не станеться.

29 січня 1989 року "Фобос-2" досяг околиць Марса і був переведений на еліптичну орбіту над марсіанським екватором з періодом звернення до трьох діб. Дещо пізніше станцію перевели на еліптичну орбіту спостереження висотою близько 6300 км. Дослідження тривали майже два місяці. Станція слухалася команд із Землі, передавала чіткі знімки Марса та Фобоса. Усе закінчилося, коли станція почала зближуватись з Фобосом, щоб скинути на його поверхню автономну станцію. І тут зв'язок перервався.

26 березня 1989 року за добу до втрати зв'язку з «Фобосом-2» його зірковий датчик зафіксував «невідомий об'єкт значних розмірів». Під час ретельної перевірки серед переданих на Землю знімків було виявлено зображення чорного веретеноподібного об'єкта та темної смуги. Інформації про це виявилося достатньо, щоб у деяких засобах масової інформації з'явилися заголовки типу: «Марсіани викрали радянський космічний апарат!» або «Марсіанська протиповітряна оборона досі діє!». Тільки в 1997 році фахівці дали докладне пояснення. Виявилося, що загадкові зображення були отримані за допомогою лінійної камери "термоскана" - апарату, який за своїм принципом дії нагадує швидше ткацький верстат, ніж звичайний фотоапарат. Його основу становить дзеркало, що гойдається в напрямку, перпендикулярному до руху станції. Прилад фіксує лише зображення тонкої лінії тієї чи іншої ландшафту, а наступна смуга фіксується при повторному повороті дзеркала. І так – цикл за циклом, смуга за смугою – формується повне зображення. Зрозуміло, що він відповідав істинній картині лише за повної нерухомості фіксованої панорами. Якщо ж якась її частина рухалася, виникали неминучі спотворення. Так от, темна смуга, яка багатьма сприймалася як «інверсійний слід» руху якогось об'єкта, насправді виникла через проходження тіні «Фобоса» поверхнею Марса – температура ґрунту знизилася, і на термоскані з'явилося відповідне затемнення. А сам довгастий об'єкт – не що інше, як розмазана через спотворення, які дають апарат, тінь самого «Фобосу».

Найбільш ймовірною причиною втрати «Фобоса-2» було визнано одночасне «зависання» двох каналів бортової обчислювальної машини і, як наслідок, втрата орієнтації з переходом у безладне обертання.

Таким чином, головної мети космічного проекту радянські вчені не досягли. І все-таки деякі результати вдалося отримати. Наприклад, вперше на Землю було передано теплові зображення поверхні червоної планети з просторовим дозволом від 2 до 3 км. Спектрометричні дослідження гамма-випромінювання поверхні Марса дозволили оцінити вміст основних породоутворюючих елементів (магнію, алюмінію, сірки, заліза) та природних радіоактивних елементів (урану, торію). Аналіз хімічного складу атмосфери Марса дав розподіл за висотою концентрацій водяної пари, молекулярного кисню, вуглекислого газу, пилу, профілі температури та тиску. За допомогою відеоспектрометричного комплексу було отримано 37 зображень поверхні Фобоса з роздільною здатністю до 45 м у пікселі. І, зрозуміло, ніяких ознак штучного походження супутника Марса не було виявлено, до чого вчені давно встигли звикнути.

З книги 70 та ще 5 років у строю автора Ашкеназі Олександр Євсійович

3.10. Народження та смерть човна проекту 627 До затонулої 30 серпня 2003 року субмарини К-159 я не мав жодного відношення, проте у зв'язку з цією трагедією я згадав, що до проекту 627, за яким побудована ціла серія цих човнів, я мав у 1957 році деяке відношення. Отже, 46 років

Із книги Ядерна зброя Третього рейху. Німецькі фізики на службі гітлерівської Німеччини автора Ірвінг Девід

Розділ 9 Цинік на чолі проекту Через кілька тижнів після диверсії на поромі на озері Тіннсьйо, в результаті якої на дно фіорда був відправлений вантаж важкої води, доктор Карл Вірц був проінформований, що з норвезького порту Рьюкан прибув якийсь вантаж.

З книги Секретна інструкція ЦРУ [з техніки обманних трюків і введення в оману] автора Мелтон Кіт

З книги Атомний проект: Таємниця «сороковки» автора Новосьолов В. Н.

Глава 4 НКВС - У РОЗДІЛІ "УРАНОВОГО ПРОЕКТУ" Усі роботи із забезпечення видобутку урану та будівництва промислових підприємств Державний Комітет Оборони доручив Наркомату внутрішніх справ. Ще задовго до війни у ​​його надрах було організовано два потужні

З книги «ПОГЛЯД» - БІТЛИ ПЕРЕБУДОВАНИЯ. ВОНИ ГРАЛИ НА КРЕМЛІВСЬКИХ НЕРВАХ автора Додолів Євген Юрійович

З книги Комп'ютера PDA N160 (18.02.2012-24.02.2012) автора Журнал «Комп'ютерра»

Батьки проекту Кіру Прошутинську та її дружина Анатолія Малкіна називають батьками проекту. Вони не в найтепліших стосунках з колишніми підопічними, які мають, здавалося б, рахувати цю пару своїми ТБ-хресними. Згадує Прошутинська: - Ми з Толею в деякій

З книги Конституційні ідеї Андрія Сахарова (збірка за ред. Л. М. Баткіна) автора Сахаров Андрій Дмитрович

З книги Українська Бермудський трикутник автора Суботін Микола Валерійович

1. Союз Радянських Республік Європи та Азії (скорочено - Європейсько-Азіатський Союз, Радянський Союз) - добровільне об'єднання суверенних республік Європи та Азії.2. Ціль народу Союзу

З книги Російський комунізм [Збірник] автора Сталін Йосип Віссаріонович

Як ми говорили вище, Проект уфолого-туристичного заказника «Молебська аномальна зона» чітко ділиться на дві частини, які, проте, невідривно пов'язані один з одним:1. Організація туристичної діяльності;2. Організація

З книги Берія без брехні. Хто має каятися? автора Цквітарія Заза

10. Шляхи покращення проекту підручника політичної економії Деякі товариші під час дискусії дуже старанно «розносили» проект підручника, лаяли його авторів за помилки та недогляди, стверджували, що проект не вдався. Це не справедливо. Звичайно, помилки та недогляди є в

З книги Далекосхідні сусіди автора Овчинніков Всеволод Володимирович

Глава 5 Керівник атомного проекту

З книги Заборонений Марс [Вижити на Червоній планеті] автора Осовін Ігор Олексійович

У японців був аналог німецького "проекту Пенемюнде" Так, замість "уранового проекту" Вернера Гейзенберга в Берліні було зроблено вибір на користь "проекту Пенемюнде", науковим керівником якого був арієць Вернер фон Браун. На місці однойменного рибальського селища

З книги Атомна бомба автора Губарєв Володимир Степанович

«Фобос-2» та його марсіанські кадри Втрата зв'язку з «Фобосом-2» практично відразу викликала у ЗМІ (у тому числі у радянських) шквал припущень про те, що станція могла бути виведена з ладу інопланетним космічним кораблем, або НЛО. Ця гіпотеза була настільки

З книги Доля імперії [Російський погляд на європейську цивілізацію] автора Куликов Дмитро Євгенович

Таємниця Проекту № 1859 Під документом стоїть підпис самого Сталіна. Ця Постанова РНК СРСР № 229-100 сс/оп. Літери "сс" розшифровуються як "Цілком таємно", а "оп" - "Особлива папка". Здавалося б, які потрібні ще запобіжні заходи, щоб приховати від усіх текст

З книги автора

Підстави європейського проекту Власне, цивілізація як європейське поняття – це мистецтво жити у місті, т. е. у точці концентрації всіх процесів, визначальних власне людське буття. Цим точним терміном ми завдячуємо римлянам, а самим містом –

З книги автора

Метод реалізації проекту У Куби, Китаю, Північної Кореї, Швеції, СРСР існують або існували зовсім різні моделі соціалізму. Кожна країна будувала свій соціалізм самостійно. Глобалізація не скасовує цього факту. Ми повинні зрозуміти, що соціалістична

У ніч з 8 на 9 листопада 2011 р. (о 00:16:02 за московським часом) відбувся один із найочікуваніших стартів «космічного» року. З пускової установки №1 майданчика №45 космодрому Байконур було здійснено пуск ракети-носія «Зеніт-2» з російською автоматичною міжпланетною станцією «Фобос-Грунт» та інтегрованим до неї китайським мікросупутником «Інхо-1».

Виведення пройшло штатно, першу за 15 років (!) російську АМС було доставлено на низьку навколоземну орбіту (перигей — 206,5 км, апогей — 345,2 км). Дані телеметрії підтвердили розкриття сонячних батарей апарату та побудову сонячної орієнтації (при цьому вісь зонда спрямована на Сонце, сонячні батареї освітлені та дають струм).

О 02:56:43 над Бразилією планувалося перше включення маршової рухової установки (МДУ) "Фобос-Грунту", що дозволило б сформувати проміжну еліптичну орбіту з апогеєм 4162 км. Перед включенням МДУ апарат повинен був визначити своє становище у просторі та, використовуючи двигуни малої тяги, побудувати так звану тривісну орієнтацію.

Друге включення МДУ було заплановано на 05:03:44 (над Тихим океаном). В результаті його вранці 9 листопада "Фобос-Грунт" мав вийти на гіперболічну траєкторію відльоту від Землі.

На жаль, все пішло не так, як планувалося… Вже на третьому витку з очікуваної проміжної орбіти жодних сигналів не було отримано.

Пригоди починаються… і закінчуються

На прес-конференції напередодні запуску керівник НУО імені С.О. Лавочкіна Володимир Хартов розповів, що під час підготовки місії «Фобос-Грунт» багато робилося вперше — як на борту станції, так і на Землі. Він нагадав, що у світовій практиці жодна міжпланетна місія не обходилася без будь-яких збоїв і спрогнозував: «У нас теж може бути багато пригод». Ці слова виявилися пророчими…

Вранці 9 листопада на Байконурі керівник Роскосмосу Володимир Поповкін повідомив журналістам, що "Фобос-Грунт" не зміг залишити опорну орбіту. «Двигуна установка не спрацювала – не було ні першого, ні другого включення. Це говорить про те, що, мабуть, він не зміг переорієнтуватися з Сонця на зіркові датчики, і розумна машина не дала команду на включення ... »

«За результатами обробки та аналізу даних будуть підготовлені та закладені на борт необхідні програми та уставки для повторного включення маршових двигунів, — йшлося у заяві прес-секретаря Роскосмосу, опублікованій у середині цього дня. — Уточнений аналіз параметрів орбіти та запасу енергетики на борту показав, що такі команди мають бути видані протягом двох тижнів». Незважаючи на початкову надію та оптимізм, 9 листопада отримати телеметрію з апарату не вдалося. Проблема зі зв'язком виникла через те, що основний бортовий радіокомплекс X-діапазону і наземні пункти, що працюють з ним, не планувалося використовувати при знаходженні КА на низькій навколоземній орбіті. За планом перший сеанс зв'язку з його допомогою мав відбутися вже на траєкторії, після входу станції в зону радіовидимості російських коштів вранці 9 листопада.

На опорній орбіті передати команду на борт у X-діапазоні було просто нічим. Кутова швидкість мети, тим більше поблизу перигею траєкторія, була настільки великою, що на неї не могли навідатися не лише 70-метрові антени далекого космічного зв'язку, а й допрацьовані спеціально для цього пуску 12-метрові антени «Спектр-X» на Байконурі та в Ведмежих Озерах, які мали використовуватися на відстані до кількох мільйонів кілометрів від Землі. Щоб зв'язатися з аварійною АМС, потрібно було модернізувати наземні пункти, зокрема, розфокусувати антени, щоб отримати з вузького променя широку діаграму спрямованості та «зловити» апарат.

Тільки після прийому з борту інформації фактичний стан систем апарату можна було готувати повторну спробу старту з низької орбіти.

9-го та в ніч на 10 листопада робилися спроби «почути» борт та передати йому командно-програмну інформацію. Вдень 10 листопада до прийому було залучено станцію Європейського космічного агентства в Перті (Австралія) — вона виявилася вдало розташованою з погляду перекриття «глухих» витків, причому КА проходив над нею поблизу апогею і світла. На жаль, «Фобос-Грунт» мовчав і не відгукувався на команди, хоча зйомка з вітчизняних пунктів оптичного спостереження показала очікувану сонячну орієнтацію, що склалася.

Увечері 10 листопада з Байконура була спроба віддати команду безпосереднього виконання. «Фобос-Грунт» мав увімкнути систему зовнішньотраєкторних вимірів — як свого роду автономну «піщалку», індикатор того, що він здатний приймати та виконувати команди. І знову невдача...

У перші дні польоту на підставі аналізу орбітальних елементів на «Фобос-Грунт», що публікується американським Об'єднаним центром космічних операцій (JSpOC), багатьом експертам здавалося, що орбіта повільно піднімається. Оскільки про навмисне маневрування не могло йтися, складалося враження, що «Фобос-Грунт» намагається підтримувати сонячну орієнтацію, і робота двигунів малої тяги настільки «вдало» обурює орбіту.

Подальший аналіз показав, що з 9 по 18 листопада орбіти, що визначаються JSpOC, йшли з помітним розкидом параметрів, при цьому висота перигею залишалася майже незмінною, в той час як апогей очікувано зменшувався. Ще більш незрозумілою виявилася ділянка з 18 по 21 листопада, коли за американськими даними прочитувалося впевнене зростання перигею майже на 3 км (якщо відраховувати його від сферичної Землі, тобто позбутися широтної залежності!). А 21 листопада всі ці загадкові еволюції раптово припинилися, і зміна орбіти «Фобос-Ґрунту» почала відповідати руху пасивного тіла з майже незмінним балістичним коефіцієнтом.

Тим часом 14 листопада Володимир Поповкін вперше після старого прокоментував обстановку з «Фобос-Грунтом»: «Причину [ситуації] зрозуміти досі дуже важко, тому що ми не можемо отримати з нього телеметрію. Зараз фахівці ведуть низку спроб закладання програм…».

22 листопада заступник керівника Роскосмосу Віталій Давидов оголосив, що телеметрії з борту, як і раніше, немає, а тому «…треба бути реалістами. Якщо ми так довго зв'язок із ним не змогли встановити, то шансів на те, що ми цю експедицію зараз здійснимо, дуже мало».

Того ж дня ЄКА оголосило про останню серію спроб почути «Фобос-Грунт» через станцію Перт у ніч із 22 на 23 листопада. Було заплановано п'ять сеансів зв'язку, тривалість кожного не перевищувала 6-7 хвилин. А далі, мов у кіно, — в останній момент трапилося диво! Австралійська станція, дооснащена спеціальною передавальною антеною з 3-ватним передавачем, вперше змогла «достукатися» до російського зонда, що мовчав. З Перта на швидкості 7 біт/с була надіслана командна послідовність для включення передавача - і апарат, що тільки що вийшов з тіні, відгукнувся: сигнал у відповідь несучої частоти відразу був отриманий!

У ніч із 23 на 24 листопада з Перта вдалося видати команди та отримати «аварійний» кадр телеметрії з радіокомплексу X-діапазону. Стало зрозуміло, що передавач запитаний і працездатний, але деталі «витягнути» не вдалося — можливо через те, що при проходженні через декодер європейської станції дані «псувалися».

24 листопада о 16:05 під час проходження КА низько над горизонтом на світлі вдалося здобути повний «аварійний» кадр за допомогою станції на Байконурі. Він відбивав стан окремих блоків радіокомплексу перелітного модуля, робочі напруги на шинах радіокомплексу, температури на окремих його елементах — усе було гаразд. Вдалося також з'ясувати, що шина обміну даними з бортовим комплексом управління перебуває у працездатному стані. Крім того, кадр містив історію перемикання між основним та резервним передавачем.
Все це, однак, не дало нової суттєвої інформації для аналізу аварійної ситуації та пошуку виходу з неї. А всі подальші спроби вийти на зв'язок з апаратом з Байконура та Австралії та отримати телеметрію вже в повному обсязі від бортового комплексу управління успіху не мали…

У ніч на 29 листопада фахівці зробили спробу видати з європейської станції в Перті команду на включення двигунів орієнтації «Фобос-Ґрунту» з метою підняти його орбіту та зробити зручнішою роботу з апаратом штатними засобами. Але ці спроби успіху не принесли.

Як стало відомо пізніше, 29 листопада відбулося відділення від «Фобос-Грунту» фрагмента розміром близько 15 см. Невідомо, чи це сталося внаслідок спроб включення двигунів, але, за однією з версій, фрагмент міг відокремитися від апарата після вибуху хімічного джерела струму на маршової рухової установки.

2 грудня ЄКА оголосило про припинення підтримки місії «Фобос-Грунт» із використанням своїх наземних станцій, визнавши подальші спроби безперспективними. Того ж дня російські фахівці зважилися на останній засіб — спробувати видати «наосліпу» серію команд на включення маршової рухової установки апарату, сподіваючись, що вдасться підняти його орбіту!

8 грудня Володимир Хартов вперше після старту розповів про технічні проблеми, що виникли при спробах зв'язку з апаратом на низькій орбіті, а також озвучив можливі причини нештатної ситуації: «Це могла бути важка програмна помилка, яка сталася в тих режимах, які не могли бути змодельовані на Землі. . Різниця між реальним життям і моделюванням могла позначитися таким чином, що виникла непередбачена ситуація, яка поставила машину в глухий кут. Могла бути й чисто апаратна причина: на момент втрати зв'язку зі станцією ми включили живлення кількох агрегатів, і це теоретично, за наявності пошкоджень у процесі виведення могло викликати тимчасові порушення електроживлення. Але це все версії, офіційні причини має встановити спеціально створена комісія».

Слід уточнити, що за повідомленнями джерел у НУО ім. С.А. Лавочкіна, на наземних стендах відтворити ситуацію з «Фобос-Ґрунтом» не вдалося.

10 грудня прес-служба Роскосмосу опублікувала таке повідомлення: «Федеральним космічним агентством створено Міжвідомчу комісію з аналізу причин нештатної ситуації, що виникла 9 листопада ц.р. у процесі виведення КА "Фобос-Грунт" на відлітну траєкторію до Марса. Головою призначено Ю.М. Коптєв, голова науково-технічної ради державної корпорації "Ростехнології".

Крім того, ухвалено рішення про створення спільної з Міністерством оборони Росії оперативної групи з контролю сходу з орбіти космічного апарату "Фобос-Грунт".

На даний момент офіційна інформація: уламки апарату впали в Тихому океані - в 1250 км на захід від острова Веллінгтон. НАСА та ЄКА поки не підтвердили та не спростували ці повідомлення.

"Вперед, на Марс!"

Червона планета стала головною метою автоматичних станцій ще на зорі космічної ери. До польоту "Маринера-4" в 1965 р. вчені були практично впевнені в наявності на Марсі рослинного життя, а дехто навіть сподівався знайти руїни давніх цивілізацій.
КА «Фобос-Грунт» у робочому становищі (Малюнок НВО Ім. С.А. Лавочкіна) На жаль, з місіями до Червоної планети та радянських дослідників не щастило. З усіх відправлених до Марса зондів лише чотири частково впоралися із завданням. Першим із них був «Марс-2» (1971 р.), який вийшов на орбіту навколо Марса і провів зйомку поверхні, але знімки вийшли невдалими через пилову бурю. Крім того, 27 листопада 1971 р. на Марс був десантований перший в історії апарат, що спускається, який, на жаль, розбився при посадці.

Більше пощастило «Марсу-3»: його апарат, що спускається 2 грудня 1971 р. вперше у світі здійснив м'яку посадку на поверхню Червоної планети. Але невдовзі після посадки зв'язок з апаратом було втрачено, і панораму Марса люди побачили лише 1976 р. (американські зонди «Ві-Кінг-1» і «Вікінг-2»).

Відразу чотири радянські станції вирушили до Марса в 1973 р. «Марс-4» через збій у роботі бортовий ЦВМ пролетів повз, але встиг зробити хороші знімки. Марс-5 вийшов на орбіту навколо планети і в основному виконав дослідницьке завдання. Сигнал апарату «Марса-6», що спускається, зник перед посадкою, а «Марс-7», як і «Марс-4», через аварію бортовий ЦВМ промахнувся повз планету.

Відповісти на успіх «Вікінгів» можна було лише суперамбітним проектом, наприклад, доставкою ґрунту з Марса. У 1970-ті роки така місія розроблялася, спочатку в розрахунку на надтяжку ракету Н-1 (яку в результаті так і не навчили літати), а потім на двопускову схему із застосуванням двох ракет «Протон». На жаль, проект доставки ґрунту був закритий, і в радянській марсіанській програмі настала перерва — сили було кинуто на вивчення Венери.

Лише у середині 1980-х років радянські вчені знову повернулися до досліджень Марса. Цього разу метою було обрано його супутника — Фобоса. На жаль, дві запущені 1988 р. станції «Фобос» не змогли виконати програму. Перший апарат було втрачено на траєкторії перельоту до Марса через невірно подану команду, а «Фобос-2», долетівши до Марса, провів успішну серію спостережень з орбіти, але втратив зв'язок із Землею перед самою посадкою на Фобос.

16 листопада 1996 р. до Марса було запущено «Марс-96», зроблений з урахуванням «Фобосів» на надусиллі, за умов гострої нестачі коштів та часу на отработку. На жаль, друге включення двигуна розгінного блоку — для виходу на траекторію відльоту — не було виконано, і через кілька годин після старту апарат увійшов в атмосферу Землі і зруйнувався. Випробування на віброкомплексі (Фото НВО Ім. С.А. Лавочкіна) Іноземні партнери — учасники проекту «Марса-96» наполягали на повторенні пуску 1998 р. У багатьох залишилися дублікати загиблих разом з апаратом приладів. На жаль, через важку економічну ситуацію в Росії коштів на виготовлення ще однієї важкої міжпланетної станції та дорогого носія не знайшлося. Частину приладів було відправлено до Марса у 2003 р. на європейській АМС Mars Express.

У 1997 р. два провідні російські космічні інститути РАН - Інститут геохімії та аналітичної хімії імені В.І. Вернадського (ГЕОХІ) та Інститут космічних досліджень (ІКД) – узгодили «Науково-технічний прогноз розвитку досліджень планет, Місяця та малих тіл Сонячної системи…». Вони пропонували в 1999 р. запустити місячну станцію «Луна-Глоб» з посадковим апаратом та пенетраторами, в 2001 р. в рамках російсько-американської програми «Разом до Марса» - «Марс-Астер» (марсохід та пенетратори), а в 2003 м. - «Фобос-Грунт» з метою доставки речовини Фобоса. З метою економії АМС мали створюватися під запуск ракетами середнього класу. Вони повинні були мати в основі одну універсальну платформу, а як маршевий двигун — електрореактивні двигуни (ЕРД) малої тяги. У першому, місячному проекті ця платформа мала пройти всебічні випробування.

Планетна секція Ради з космосу РАН затвердила програму та 24 жовтня 1997 р. направила до Ради з космосу запит на включення до плану дослідно-конструкторських робіт (ОКР) на 1998 р. двох проектів — «Луна-Глоб» та об'єднаної місії «Марс-Фобос» -Грунт» з можливістю запуску у 1999 та 2001 роках. відповідно і з виділенням на них 20% фінансування наукового розподілу Федеральної космічної програми. У наступні роки планувалося доставити ґрунт з Місяця та відправити туди місяцехід (у 2004 та 2006 рр. відповідно), брати участь у спільних з НАСА проектах доставки ґрунту з Марса (2005 р.) та розгортання мережі станцій на Червоній планеті (проект InterMarsNet, 2007 р. .) і навіть доставити зразки речовини з астероїду (2008 р.).

Проте ситуація з фінансуванням «наукового» космосу в ті роки була дуже важкою. Після загибелі «Марса-96» майже всі кошти, що виділяються, було вирішено направити на програму космічних телескопів «Спектр», оскільки іноземні партнери — учасники проектів наполягали на їхньому якнайшвидшому запуску. Відстояти планетну програму, знайти лише 600 млн руб. (у тодішніх цінах — близько 100 млн дол.) на два її першочергові проекти виявилося неможливо.

У квітні 1998 р. Рада з космосу вирішила залишити у програмі до 2005 р. лише один міжпланетний проект, залишивши його вибір за вченими. 2 червня планетна секція на чолі з директором ГЕОХІ академіком Еріком Михайловичем Галимовим обрала найскладнішу, найцікавішу і багатобійну місію — «Фобос-Грунт» — зі стартом в астрономічне вікно 2003 р. на ракеті «Союз-2».

З об'єднаного проекту «Марс-Фобос-Грунт» з метою спрощення та економії коштів було виключено посадковий апарат, що десантується на Марс, з марсоходом. Це дозволило скоротити вартість проекту з 370 до 300 млн. руб. (без урахування РН; близько 50 млн дол. за «докризовим» курсом). Але навіть у урізаному вигляді проект доставки зразків із Фобоса мав стати вагомим внеском вітчизняної науки у світову програму дослідження Марса.

5 листопада 1998 р. Науково-технічна рада Російського космічного агентства рекомендувала перевести проект у стадію ДКР з 4-го кварталу 1998 р. з переходом до ескізного проектування з 1999 р. Насправді науково-дослідні роботи було завершено 1999 р., а проектування розпочато з 2000 р.

У початковому варіанті «Фобос-Грунт» мав стартову масу 7250 кг і складався з трьох модулів: орбітально-перелітного, модуля ЕРДУ та блоку баків, що скидаються. З опорної орбіти ШСЗ на початкову геліоцентричну орбіту він переводився трьома імпульсами бортового ЗРД (рідинний реактивний двигун), після чого блок баків скидався. Розкривалися гігантські панелі сонячних батарей площею 60 м 2 і АМС (автоматична міжпланетна станція) масою вже лише 2370 кг продовжувала політ до Марса, використовуючи для формування траєкторії електрореактивні двигуни малої тяги. На підльоті до Червоної планети модуль ЕРДУ відокремлювався, ЖРД видавав гальмівний імпульс і апарат виходив на орбіту навколо Марса. Далі йшли етапи зближення, посадки на Фобос і забору ґрунту із приміщенням зразка у злітну ракету. Через 1-3 доби після посадки злітна ракета стартувала до Землі.

Експедиція мала розпочатися у грудні 2004 — червні 2005 р., часу на створення нового апарату було небагато. Тим часом левову частку наукового бюджету забирали астрофізичні проекти «Спектр» та «Інтеграл», а фінансування місії до Фобоса залишалося в кілька разів нижче за необхідне: по 10 млн рублів, що різко «схудли», в 2000 і 2001 рр., 14 млн — у 2002 р. ., 15 млн — у 2003 р. Про запуск не лише у 2004—2005 рр., а й у 2007 р. вже не могло бути й мови.

На початок 2004 р. проект зазнав кардинальних змін. «Фобос-Грунт» втратив модуль з електроракетними двигунами: з метою скорочення тривалості перельоту було вирішено використовувати для виходу на міжпланетну траєкторію маршеву рухову установку (МДУ), що створюється на базі РБ «Фрегат», але без власних систем управління та енергоживлення, а також без радіокомплексу. Після відділення МДУ дорозгін станції, корекції та гальмування у Марса мала забезпечити власну рухову установку КА.

Стартова маса апарату зросла до 8120 кг, з яких на перелітний модуль припадало 590 кг, а маса апарату, що повертається, становила 110 кг. Для досліджень з траси перельоту та на поверхні Фобосу АМС могла нести комплект наукової апаратури (до 50 кг) та додаткове корисне навантаження (120 кг). Як остання розглядалися чотири малі марсіанські метеостанції масою 15-20 кг.
Схема виведення ка на відлітну траєкторію (НВО Ім. С.А. Лавочкіна) Науковим керівником проекту був призначений директор ІКІ Лев Матвійович Зелений. Вартість місії оцінювалася в 1,5 млрд руб., що, як і раніше, відповідало 50 млн дол. Старт мав відбутися в жовтні 2009 р., повернення — у липні 2012 р. 2005 р. У 2006 р. у НУО ім. С.А. Лавочкіна (генеральний конструктор та генеральний директор — Георгій Максимович Поліщук, головний конструктор проекту — Максим Борисович Мартинов) було закінчено макетування основних вузлів та приладів АМС, проведено перші вібраційні випробування космічного апарату у зборі. Виготовлення серії з десяти технологічних макетів розпочалось у 2007 р.

Проте навесні 2007 р. проект знову було змінено. 26 березня було підписано Угоду про співпрацю в галузі спільних російсько-китайських досліджень Марса, яка передбачала запуск на російській АМС попутного китайського зонда. У зв'язку з цим потрібно було ввести додатковий елемент конструкції — ферму, що розділяється між МДУ і перелітним модулем, усередині якої і розмістили китайський мікросупутник. Як наслідок, знадобилося доопрацювання маршової ДК, доповненої блоком баків, бортового комплексу управління, елементів системи електропостачання та ін. Остання принципову зміну в проект внесли в квітні 2009 р., коли було припинено розробку малої метеорологічної станції для посадки на Марс.

Запуск апарату, як і раніше, планувався на осінь 2009 р., але буквально за два місяці до розрахункової дати Федеральне космічне агентство ухвалило рішення перенести його на астрономічне вікно 2011 р. Офіційною причиною була неготовність маніпуляторного комплексу виробництва ІКІ. Неофіційною є загальна неготовність апарату і, зокрема, його бортового комплексу управління.

Невдовзі після цього, у січні 2010 р., змінилося керівництво НУО ім. С.А. Лавочкина. Віктор Володимирович Хартов та його команда зробили діяльні зусилля для доопрацювання проекту. У січні 2011 р. було завершено складання «Фобос-Грунту» та розпочалися його електричні випробування, а у лютому-березні відбулися термовакуумні. Заключні випробування та операції з космічним апаратом у Хімках проходили з травня до серпня. 29 вересня на Байконур було доставлено його маршеву рухову установку, а 17 жовтня літаком Ан-124-100 привезли і власне «Фобос-Грунт».

Конструкція АМС "Фобос-Грунт"

"Фобос-Грунт" створювався на базі нового уніфікованого багатоцільового модуля "Флагман". АМС виконана за складною багатоступінчастою схемою з послідовним відділенням відпрацьованих блоків і складається з наступних компонентів:

- Маршева рухова установка (МДУ) виведення з блоком баків (СББ), що скидається, призначена для формування відлітної траєкторії, її корекцій і виходу на початкову орбіту штучного супутника Марса (ІСМ);

- Перехідна ферма (ПФ), всередині якої закріплений адаптер з китайським супутником «Інхо-1»;

- Перелітний модуль (ПМ), який є основним структурним і робочим елементом АМС до моменту старту з Фобоса;

- Повертається апарат (ВА) для зльоту з поверхні Фобоса, старту і перельоту до Землі і формування траєкторії входу апарату, що спускається в атмосферу Землі;

— апарат, що спускається (СА) для гальмування в атмосфері та доставки на Землю герметичного контейнера із зразками ґрунту Фобоса.

Хто винен і що робити?

Головним завданням місії було встановити механізм виникнення Фобоса: утворився він разом із Марсом чи був захоплений пізніше

із пояса астероїдів. Це дозволило б довести модель формування Сонячної системи. З двох марсіанських місяців Фобос був обраний ще й тому, що він ближчий до Марса, ніж Деймос, і на ньому може знаходитися марсіанський ґрунт, що вибивається з поверхні планети під час падіння метеоритів.

Зараз, після більш ніж 20-річної перерви у вітчизняних міжпланетних дослідженнях, проект «Фобос-Грунт» видається надто амбітним. Апарат мав не лише долетіти до супутника та сісти на його поверхню, а й повернутися. Подібний політ до Місяця триває два тижні; багаторічну експедицію із поверненням ніхто ще не робив, і навіть у США вони лише замислювалися.

Необхідно враховувати, однак, що в ті роки, коли «закладався» проект «Фобос-Грунт», ще були свіжі спогади про винятково успішні місії до Венери та комету Галлея (проект «Вега»), і експедиція за ґрунтом супутника Марса виглядала цілком вирішальною. , хоч і складним завданням. Дивлячись із дня сьогоднішнього, ми маємо визнати, що запущені 1984 р. «Веги» стали останніми цілком успішними вітчизняними міжпланетними місіями. Тобто на момент реального розгортання роботи над «Фобос-Грунтом» з російської космонавтики пішло ціле покоління фахівців, які мали досвід створення автоматичних станцій та їх управління на міжпланетних траєкторіях. Передати свій досвід їм не було кому — молоді вчені та інженери на початку та в середині 1990-х у космічну галузь майже не приходили.

Багато в проекті «Фобос-Грунт» доводилося вчитися з нуля — і одразу ж на дуже складній місії. Плюс до цього постійно змінювалася конструкція апарату. Після появи китайського "попутника" довелося майже повністю перекроювати проект і переходити з "Союзу" на "Зеніт". Можливо, в ході цих численних змін і виникли причини помилки, яка не дозволила апарату відлетіти від Землі.

Як основна причина невдачі можна назвати недофінансування саме наукової складової космічної галузі. Фінансування космічної науки складає всього 7% від бюджету Роскосмосу, причому ці кошти розподіляються між усіма науковими розробками. Наприклад, вартість усіх робіт за проектом «Фобос-Грунт» за всі 15 років склала приблизно 170 млн дол., та й ті переважно були виділені лише в останні п'ять років. Для порівняння: вартість американських наукових розробок марсоходу Curiosity (проект Mars Science Laboratory), який 26 листопада 2011 р. успішно стартував до Червоної планети, склала 2 млрд дол.

Лише ентузіазму і цілеспрямованості для сучасної космонавтики недостатньо. Щоб станції не застрявали на навколоземних орбітах, а супутники не падали в око.

ан, потрібні випробувальні стенди, ретельне багаторазове відпрацювання всіх систем, і головне — грамотна організація робіт та досвідчені фахівці. Потрібна школа, де здійснюється зв'язок поколінь та передається напрацьований на низці послідовних проектів досвід. Через тотальне недофінансування 1990-х послідовність порушилася, а талановиті та енергійні фахівці, які зараз могли бути керівниками середньої ланки, залишили галузь, не підготувавши собі зміну.

Логічніше, з погляду напрацювання досвіду, було б розпочати з підготовки місячних місій, створивши насамперед щодо недорогий зонд, на якому можна було б відпрацювати і нову платформу, і технологію зв'язку та управління, та способи взаємодії фахівців. Насправді вийшло все навпаки — спершу, чи не з нуля створювали найскладнішу міжпланетну станцію, а місячний проект на її базі віднесли на 2015 рік… У результаті молоді фахівці, звичайно ж, здобули досвід, але надто дорогою ціною.

Загибель «Фобос-Грунту» змушує знову і знову ставити одні й самі питання:

Чи не стане п'ятирічна перерва до наступного старту такою ж фатальною, якою стали проміжки перед «Марсом-96» і особливо «Фобос-Грунтом»?

Як зміняться терміни здійснення нових проектів, які передбачалося реалізувати на відпрацьованій у польоті платформі «Фобос-Грунту»?

Чи буде спроба здійснити проект «Фобос-Грунт» (нехай і в урізаному варіанті) через чотири роки (сподіватися на повторення спроби в наступне астрономічне вікно можна було б тільки за часів С.П. Корольова та Г.М. Бабакіна)?

Чи захочуть іноземні партнери ще раз ризикнути розмістити свою наукову апаратуру на російських апаратах?

Чи може Росія взагалі претендувати на статус провідної космічної держави, не запустивши жодної міжпланетної станції?

І, як завжди, зрозуміло лише одне: якщо хтось і подужає цю дорогу, то тільки той, хто йде. Якщо будувати багато міжпланетних станцій і запускати їх якнайчастіше (почавши, наприклад, з місячних апаратів) — успіх прийде.

Олександр Ільїн,
«Новини космонавтики»,
спеціально для ТрВ-Наука

ВІД РЕДАКЦІЇ

На початку січня нового року голова Роскосмосу Володимир Поповкін в інтерв'ю газеті «Известия» сказав, зокрема, таке:

Тобто рівень ризику місії «Фобоса» був зрозумілий, але подітися було нікуди?

— Іншого шляху просто не було. Сьогодні немає ясності чому не запустилася рухова установка «Фобос-Грунту». Незрозумілими є також часті збої з нашими апаратами в той період, коли вони летять над тіньовою для Росії стороною Землі — там, де ми не бачимо апарат і не приймаємо з нього телеметрію. Не хочеться нікого звинувачувати, але сьогодні є дуже потужні засоби на космічні апарати, можливості застосування яких не можна виключати.

Закордонні ЗМІ оперативно відреагували на ці слова, вважаючи їх — з достатньою на те підставою — натяком на Сполучені Штати Америки. Газета New York Times пов'язала цю заяву з «зростаючим антиамериканізмом російської політики», проте зазначила, що «зауваження пана Поповкіна різко контрастує з духом співробітництва, що вирізняє сучасну громадянську космічну діяльність Росії, яка ведеться у співпраці з НАСА, Європейським космічним агентством та іншими зарубіжними партнерами».

Ще більш іронічний журнал Time, який у досить уїдливій статті зазначає, що «США нічого не виграли б, а втратили б дуже багато, якби почали викидати фокуси з російським марсіанським зондом — особливо зараз, коли ми залежимо від ракет Роскосмосу, щоб перевозити нас на збудовану НАСА Міжнародну космічну станцію».

Російськомовний Інтернет також відгукнувся на слова керівника Роскосмосу, проте реакція була двоякою: знайшлися й прихильники теорії «змови» та ті, хто бачить у сказаній фразі загрозу подальшому розвитку космічних досліджень. Адже саме завдяки допомозі НАСА та ЄКА (не кажучи вже про безліч любителів астрономії по всьому світу) вдалося знайти «Фобос-Грунт» та спробувати провести з ним сеанс зв'язку. На борту станції, окрім російських, були встановлені й закордонні прилади, зокрема експеримент БІОФОБОС, розпочатий з ініціативи Американського планетного товариства. Та й не секрет, що науковий космос останніми роками багато в чому виживав за рахунок міжнародної кооперації, яка базується на багаторічному досвіді роботи. Але якщо замість подяки почути погано приховане звинувачення у злій намірі — які зв'язки зможуть це витримати?

Можуть заперечити, що НАСА — агенція цивільна, тоді як Володимир Поповкін, напевно, мав на увазі інші відомства і, можливо, говорив навіть не про «Фобос-Ґрунт». Безперечно. Але, на жаль, у світі помітних новин та глобальних інформаційних мереж вже не до тонких відмінностей у сенсах.

1. «Нам належить визначитися з доцільністю пілотованих місій» 09.01.2012 http://www.izvestia.ru/news/511 258

2. Russian Official Suggests Weapon Caused Exploration Spacecraft's Failure, Andrew E. Kramer, 10.01.2012 http://

З часів Марса-96 про російські проекти дослідження планет з використанням АМС фактично нічого не було чути. Причина ясна – майже повна відсутність фінансової підтримки галузі з боку держави. Тим не менш, російські вчені продовжували працювати в цьому напрямі.

У 1997 році секція Ради РАН з космосу "Планети та малі тіла Сонячної системи" виділила три найважливіші напрями для космічних досліджень: вивчення Місяця, малих тіл Сонячної системи та Марса. Відповідно до кожного напряму було відкрито НДР за трьома перспективними проектами:

"Місяць-Глоб" - дослідження внутрішньої будови Місяця з використанням пенетраторів;

"Фобос-Грунт";

"Марс-Астер" – створення марсоходу.

У травні 1998 р. з трьох проектів було запропоновано вибрати один для продовження опрацювання на рівні ДКР і включення його до Федеральної космічної програми на період 2000 - 2005 рр. На засіданні секції 2 червня 1998 був обраний проект "Фобос - Ґрунт" ("Ф - Г").

У найзагальніших рисах, цей проект передбачає створення міжпланетного апарату, здатного здійснити переліт до Марса, посадку на його природний супутник Фобос, взяття зразка ґрунту та доставку його на Землю. Перевага такого проекту перед рештою запропонованих для обговорення полягає в наступному:

в лабораторних умовах на Землі зразки позаземної речовини можуть бути вивчені набагато краще, ніж це можливо на поверхні планети або за дистанційних досліджень; поки що такої можливості у вчених не було (крім вивчення місячного ґрунту);

з технічної точки зору, політ до природних супутників Марса простіше, ніж до інших малих тіл Сонячної системи. З них доцільно розпочинати нову лінію космічних досліджень – експедицій до малих тіл з метою доставки на Землю зразків їх речовин;

раніше в проекті "Фобос" (1988 - 1989) було вирішено багато технічних питань польоту до супутників Марса та отримано нові наукові дані про Фобос. Таким чином, буде забезпечено наступність рішень;

Останнім часом довкола досліджень Марса склалася широка міжнародна кооперація, що включає космічні агенції та наукові організації багатьох країн. Проект "Ф-Г" може стати важливим самостійним російським елементом цієї кооперації.

Основні завдання проекту "Ф-Г" зводяться до наступних:

визначити походження супутників Марса - Фобоса і Деймоса та його ставлення до Марса;

вирішити, чи є Фобос захопленим астероїдом чи тілом, що має "генетичний" зв'язок з Марсом; отримані результати можуть бути використані для дослідження супутникових систем інших планет;

з'ясувати, які фізичні та хімічні характеристики супутників Марса, їх внутрішню будову, особливості орбітального та власного обертання;

доставити зразок реліктової (первинної) речовини на Землю.

З урахуванням складності експедиції і щоб "не гаяти час", передбачається проведення наукових експериментів з дослідження Фобоса, Марса та міжпланетного простору на всіх ділянках перельоту. Сюди маємо увійти:

дослідження атмосфери та поверхні Марса;

дослідження навколопланетного середовища на околицях Марса і Фобоса (пилова та газова складові);

дослідження взаємодії сонячного вітру із тілами Сонячної системи;

технічні дослідження (поведінка нових систем у тривалому польоті).

Крім того, після посадки на поверхні супутника залишиться довгоживуча станція з комплектом наукової апаратури для проведення низки досліджень.

До складу бортової наукової апаратури АМС "Ф - Г" увійдуть панорамна ТВ-камера, гамма-спектрометр, нейтронний детектор, сейсмометр, температурний аналізатор, фотометр пилового середовища, аналізатор космічного пилу, генератор доплерівських вимірювань та ряд інших. Стартова маса всього апарату складе близько 7250 кг, маса на момент виходу на геліоцентричну орбіту – 2370 кг. Як носій передбачається використовувати РН типу "Союз" або "Дніпро".

Старт апарату до Марса планується у грудні 2004 – червні 2005 року. Носій виводить КА на опорну кругову орбіту ШСЗ, після чого апарат розганяється з використанням бортового ЗРД. Перехід на початкову геліоцентричну орбіту здійснюється за допомогою триімпульсного маневру. Після вироблення палива блок баків відокремлюється. Потім розкриваються панелі сонячних батарей та вмикається електроракетна рухова установка (ЕРДУ). Апарат почне повільний дорозгін на геліоцентричній ділянці траєкторії, щоб досягти Марса, зрівняти швидкість зі швидкістю орбітального руху планети та вийти у площину марсіанського екватора. За початковими розрахунками тривалість перельоту до Марса становила близько 800 діб (у цьому випадку перелітна траєкторія включає дві активні ділянки). Однак оптимізація траєкторії не завершена, і в даний час вважається, що переліт може бути скорочений рахунок іншої балістичної схеми до 450 - 500 діб.

Незадовго перед зустріччю з Марсом модуль ЕРДУ, виконавши своє завдання дорозгону, відокремлюється. У перицентрі пролітної траєкторії бортовий ЗРД видає гальмівний імпульс, і апарат виходить на еліптичну орбіту штучного супутника Марса (ІСМ). Далі з цієї орбіти апарат переходить на так звану кругову орбіту спостереження, площина якої лежить у площині марсіанського екватора, на 300 км. вище орбіти Фобоса. Протягом трьох тижнів з цієї орбіти буде виконано навігаційні спостереження Фобоса (уточнення параметрів його орбіти та орбіти самого апарату). Якусь частину часу буде віддано науковим спостереженням Фобоса та Марса.

Нарешті, почнеться послідовне зближення з Фобосом, методика якого, в принципі, вже розрахована і частково відпрацьована під час підльоту радянської АМС "Фобос-2" до Фобосу в січні - березні 1989 року.

Зближення з Фобосом включає два основні етапи:

орбітальне зближення;

безпосереднє зближення.

У першому етапі КА виходить квазисинхронную орбіту. Перебуваючи на ній, апарат у відносному русі обертається навколо Фобоса з періодом, що дорівнює періоду обігу цього супутника навколо Марса (Фобос завжди повернуть до планети однією стороною).

Зближення і посадка на Фобос через малу силу гравітації на супутнику (менше 0,001 земної) представляє, по суті, операцію зустрічі і стикування. Протягом 1,5 - 2 годин апарат в автономному режимі здійснить безпосереднє зближення з Фобос з використанням ДУ малої тяги. Після видачі останнього імпульсу швидкість зближення КА із супутником складе близько півметра за секунду. У безпосередній близькості від поверхні розпочнеться етап причалювання. З борту у бік поверхні "вистрілюються" і заглиблюються в ґрунті кілька "гарпунів", пов'язаних із платформою апарату гнучкими тросиками. Далі КА з вимкненими ДУ сідає на поверхню. У момент дотику спрацьовують притискні двигуни, а бортові "лебідки" вибирають глибину натягу тросиків. Апарат виявляється надійно зафіксованим на поверхні.

Через деякий час після посадки на апараті приводиться в дію ґрунтозабірний пристрій. Взяті зразки ґрунту (реголіту) масою близько 170 г з пристрою перевантажуються в апарат, що спускається (СА), що входить до складу злітної ракети (ВР). СА герметично закривається, і ґрунтозабірний пристрій відводиться убік, щоб не заважати старту ракети з платформи.

Через 1 - 3 доби після посадки ВР має стартувати з Фобоса на траєкторію перельоту до Землі. Після ухилення від поверхні Фобоса на безпечну відстань ВР розгортається за допомогою двигунів стабілізації на заданий кут; потім маршовий двигун відпрацьовує імпульс для відходу апарату, що повертається на траєкторію перельоту до Землі.

Після старту на Фобос залишиться орбітально-перелітний модуль (ОПМ) з науковою апаратурою, або так звана довгоживуча станція. Збір та передачу на Землю наукових даних станція повинна вести не менше трьох місяців з моменту посадки на Фобос.

Переліт ракети до Землі триватиме близько 280 днів. За цей час вона періодично виходитиме на зв'язок із наземними станціями, скидаючи телеметрію та приймаючи команди, і відпрацьовуватиме корекції траєкторії двигунами малої тяги. За добу до входу в атмосферу Землі буде проведено останню корекцію, що забезпечує попадання СА у заданий район на поверхні. За 15 хвилин до входу в атмосферу від ракети відокремиться СА масою 12 кг.

Повернення СА із зразками ґрунту на Землю відбудеться орієнтовно у травні – червні 2008 року.

9 листопада 2011 року в космос вирушила перша в XXI столітті російська автоматична міжпланетна станція «Фобос-Грунт» із вельми серйозним завданням: доставити на Землю ґрунт із супутника Марса Фобоса. Старт увінчався успіхом, але вже на другому кроці – відльоті з навколоземної орбіти – почалися проблеми.

Таємниці Сонячної системи

Фобос – це картоплеподібне космічне тіло, що обертається на висоті приблизно 6000 км над поверхнею Марса в площині, близькій до екваторіальної. Незважаючи на схожість з безформними астероїдами, Фобос має іншу щільність, інші спектральні характеристики і деякі особливості орбіти. Існують дві основні гіпотези його виникнення: захоплення астероїда, що пролітає, або викид грунту з Марса в результаті катастрофічного зіткнення. Жодна з гіпотез не знаходить повного підтвердження. У будь-якому разі вчені визнають, що його ґрунт повинен містити як марсіанську породу, викинуту в космос ударами астероїдів по Марсу, так і давню протовиту, з якої формувалася вся Сонячна система. Тому грунт Фобоса може розповісти про еволюцію як Марса, а й усіх навколишніх планет, зокрема і Землі.


Така міжпланетна станція «Фобос-Грунт» була представлена ​​на авіакосмічному салоні в Ле-Буржі. 2011 рік

Станція "Фобос-Грунт" проектувалася з урахуванням останніх досягнень техніки за модульною негерметичною багатоступінчастою схемою. Така платформа розглядалася у перспективі як основа майбутніх космічних програм від Меркурія до Юпітера. Компонування дозволяло широко варіювати склад корисного навантаження, рухову установку, змінювати призначення та програму майбутніх апаратів. Таким чином, «Фобос-Грунт» виконував не лише наукові, а й технологічні завдання і мав стати першою випробувальною ластівкою у низці різноманітних міжпланетних зондів, які готувало НУО їм. С.А. Лавочкина.

Мовчання на орбіті

Програма польоту передбачала виведення космічного апарату на низьку опорну навколоземну орбіту з вищою точкою в 360 км. Там він в автоматичному режимі повинен був зорієнтуватися спочатку на Сонце, щоб сонячні батареї почали живлення бортової мережі, потім точніша орієнтація досягалася по зірках. Зоряна орієнтація дозволяла видати маршової рухової установки перший імпульс для виходу на перехідну еліптичну орбіту з найвищою точкою 4162 км. Переліт від Землі до Марса можна вважати найлегшим і найпростішим етапом програми польоту «Фобос-Грунт». Потім треба було вийти на марсіанську орбіту, скинути маршеву рухову установку з важким паливним баком і тільки потім розпочати зближення з Фобосом.


Темні прожилки на поверхні Марса – це сіль. Можливо, що залишилася після випаровування водойм

Після посадки на Фобосі очікувалася напружена та складна робота. Збір ґрунту та відправлення його до Землі були лише частиною завдання. На поверхні супутника залишалася довгоживуча станція, призначена для тривалої дослідницької роботи. Повернутися на Землю потрібно було зовсім невеликого модуля масою 7 кг, який доставив би 100-200 г інопланетного ґрунту. Разом із ним повернулися б зразки бактерій та інших живих істот, вперше в історії здійснили міжпланетний переліт.

Вночі 9 листопада 2011 року ракета-носій "Зеніт-2SБ" вивела "Фобос-Грунт" на опорну орбіту. Через 2,5 години очікувалося перше включення маршової рухової установки.

Інститут космічних досліджень навіть розмістив звернення до астрономів-аматорів світу: подивитися на політ «Фобос-Ґрунту» та підтвердити спалах запущеного двигуна. Але спалаху ніхто так і не дочекався. Двигуни мовчали, і станція мовчала, хоч і далі летіла, звернувши свої сонячні батареї до денного світила.

Останній привіт

На наступних витках ще вдавалося зловити телеметрію з бортового передавача. Інженери та програмісти за скупими цифрами намагалися зрозуміти причини збою, писали програму повторного запуску рухової установки. Але на другу добу після старту припинилася і передача телеметрії.

Низька орбіта дозволяла триматися «Фобос-Ґрунту» у польоті ще кілька тижнів, але пускове вікно до Марса закривалося набагато швидше. Надії на успішний пуск до Червоної планети танули щодня, проте творці міжпланетної станції продовжували боротьбу, намагаючись налагодити з кораблем стійкий зв'язок.

Відповідь від станції вдалося отримати лише за два тижні, 23 листопада. Під час прольоту над освітленою стороною Землі, коли сонячні батареї могли живити бортову мережу, Австралія змогла отримати інформацію. Аналіз усіх даних показав, що «Фобос-Грунт» знаходиться в аварійному режимі роботи та його бортовий обчислювальний комплекс працює лише тоді, коли є сонячне світло на батареях. «Фобос-Грунт» увійшов до щільних верств земної атмосфери 15 січня 2012 року на 1097-му витку навколо Землі. Він розпався десь над Тихим океаном чи Південною Америкою.


Потужні вітри «виточили» химерні ландшафти Червоної планети

МУЗЕЙ
Вихід у «Космос»

Куди рухається російська космонавтика? Отримати відповідь на запитання незабаром можна буде в легендарному павільйоні «Космос» на ВДНГ. Наступного року тут розміститься Центр «Космонавтика та авіація», який створюється за участю Об'єднаної ракетно-космічної корпорації (ОРКК). Центр – це музей та інтерактивний майданчик для знайомства з перспективними вітчизняними технологіями освоєння космосу. В експозиції буде представлено макети космічної техніки. Тут також встановлять симулятор марсіанського корабля – пізнавальний атракціон для школярів. Працюватиме інтерактивний лекторій.

Загибельна частка

Головною причиною аварійного пуску визнали недоліки конструкції космічного апарату. Початковий збій бортового обчислювального комплексу викликано впливом космічної радіації - важкої зарядженої частки. Такі частки не рідкість у космосі - що у міжпланетному просторі, що у навколоземної орбіті. Через високі енергії подібних частинок захиститися від них практично неможливо. Для підвищення надійності зазвичай використовують два бортові обчислювальні комплекси, які страхують один одного.

«Фобос-Грунт» мав у своєму розпорядженні дубльований бортовий обчислювальний комплекс, в якому використовувалася електроніка військового призначення. Космічна електроніка має високу вартість, тому конструктори змушені були вдатися до такого вибору через обмеженість бюджету. У чому конструктори бортового обчислювального комплексу прорахувалися, то це у внутрішній компонуванні. Два дубльовані напівкомплекти обчислювального комплексу розташовувалися близько один до одного в паралельних площинах. В результаті одна космічна частка пробила обидва напівкомплекти відразу і призвела до припинення програми польоту та перезавантаження комп'ютера.

Згідно з висновком держкомісії, аварія сталася внаслідок недооцінки фактора космічного простору розробниками та творцями міжпланетної станції.

Життя триває

Таким чином, винними назвали розробників космічного апарату, які обрали слабкі мікросхеми та не передбачили можливості зв'язку на низькій навколоземній орбіті. При цьому ніхто не згадав, що їхні рішення визначалися не їхнім бажанням чи компетенцією, а бюджетом та дуже жорсткими термінами.

Результатом польоту «Фобос-Грунту» стали перенесення та скасування наступних міжпланетних місій, які готувалися до реалізації на його платформі: політ до астероїда Апофіс скасували, посадку на Венеру перенесли на 15 років, незрозуміла доля кількох марсіанських проектів, у тому числі «Марс-Грунт ».


Ровер для другого етапу місії «ЕкзоМарс» виглядатиме так

Зараз Росія підтримала європейську програму «ЕкзоМарс» і сподівається взяти свій марсіанський реванш. Але й програму "Фобос-Грунт" не можна вважати стовідсотковою втратою.

Робота над проектом стала практичною школою молодого покоління інженерів підприємства. Ці хлопці мали не так багато досвідчених вчителів, але їм довелося вирішувати унікальні для вітчизняної космонавтики конструкторські завдання. На базі скануючого лазерного далекоміра та стереоскопічної телекамери була розроблена система посадки. Проектувалися різні варіанти маніпуляторного ґрунтозабірного пристрою під управлінням штучного інтелекту. Опинившись на Фобосі, апарат зміг би без вказівки із Землі вибирати найцікавіші зразки ґрунту. Результати цих робіт та набуті знання мають знайти втілення у новій станції «Фобос-Грунт-2», вона включена до Федеральної космічної програми на 2016-2025 роки під назвою «Експедиція-М». Активна підготовка станції до польоту розпочнеться лише після успішної посадки «Місяця-25» у 2019-му та європейського марсоходу «ЕкзоМарс» у 2021 році.

ДОСЛІДЖЕННЯ

Проект «ЕкзоМарс»

Спільний проект Роскосмосу та Європейського космічного агентства (EKA)складається із двох етапів. Перший етап розпочався цього року. За допомогою російської ракети "Протон-М" до Марса доставлено орбітальний апарат Trace Gas Orbiter, який займеться виявленням на поверхні Червоної планети джерел метану та інших газів. Одночасно буде проведено експеримент із посадки на поверхню Марса тестового модуля «Скіапареллі». Початок другого етапу намічено на 2021 рік – на Марс висадиться ровер.


Під час першого етапу місії «ЕкзоМарс» орбітальний модуль відправить на поверхню планети тестовий зонд «Скіапареллі». На цьому апараті майже не буде наукового обладнання

Проект ММХ (Японія)

Японське космічне агентство оголосило про можливу місію з дослідження марсіанських місяців та збору зразків ґрунту з Фобоса для повернення його на Землю. Місія стартує в 2022 році, а завершиться через п'ять років.

Проекти доставки зразків ґрунту з Марса.

Хоча привезти на Землю зразки ґрунту Марса або його місяців поки що не вдалося, проекти подібних місій розробляються в різних країнах. Наприклад, існував американський проект марсоходу MAX-С, який повинен був збирати зразки ґрунту для подальшого їхнього повернення на Землю. Зразками марсіанського ґрунту цікавиться Китай, плануючи місію на 2030 рік. Власні розробки є і Франція.

Фото: ESA / ATG Medialab, Pline, Mirecki (CC-BY-SA), NASA / JPL-Caltech / Univ. of Arizona, ESA-G. Porter, NASA / JPL-Caltech / Univ. of Arizona, ESA / ATG medialab

АМС "Фобос"

«Фобос» – остання радянська програма вивчення Марса та його супутників.

Проект під керівництвом академіка Сагдєєва розпочато на хвилі успішної співпраці із західними науковими організаціями в рамках проекту АМС «Вега». Витрати на здійснення з боку СРСР – 272 мільйони рублів, з боку інших країн – 60 мільйонів рублів, ціна АМС «Фобос-1» та «Фобос-2» – 51 мільйон рублів.

Хронологія

Конструкція

Космічний апарат серії 1Ф, розроблений як уніфікований базовий апарат для здійснення багатоцільових та різнопланових експедицій з метою дослідження планет та малих тіл (комет, астероїдів, супутників планет) Сонячної системи. Апарат може маневрувати в безпосередній близькості від поверхні небесних тіл, що мають слабке гравітаційне поле.

Апарат спроектований так, що його конструкція та склад систем службової частини залишаються практично незмінними при зміні у виборі об'єкта вивчення (Марс, Венера, Місяць або інші, зокрема малі, тіла). Переоснащення, пов'язані зі зміною мети та наукової програми експедиції, стосуються, в основному, запасів палива та складу зондів, що відокремлюються, та складу наукової апаратури. Конструкція апарату передбачає можливість розміщення на ньому, одночасно або вибірково, технічних засобів дистанційного зондування (радіолокатори, телескопи і т. д.), а також дослідних зондів, що спускаються (спускаються апаратів, малих станцій, пенетраторів і т. д.).

Космічний апарат складається з орбітального блоку (ПРО) та автономної рухової установки (АДУ).

Силовим елементом конструкції КА «Фобос» є герметичний торовий відсік для приладів, до якого знизу пристикована автономна рухова установка (АДУ), а зверху - відсік наукової апаратури (циліндричний приладовий відсік).

У верхній частині орбітального блоку є спеціальна платформа. На платформі можуть бути розміщені дослідні зонди, що відокремлюються. На цій же платформі встановлено середньонаправлену антену автономної радіосистеми та може бути розміщена наукова апаратура.

На платформі АМС «Фобос-1» і «Фобос-2» розміщені дослідницькі зонди ДАС, що відокремлюються, - довгоживуча автономна станція (її маса - 67 кг, маса семи наукових приладів на ній - 18,1 кг) і ПРОП-ФП - прилад оцінки прохідності - Фобос. На цій же платформі розміщена наукова апаратура для дослідження Сонця та середньоспрямована антена автономної радіосистеми. Відділення АДУ після переходу на орбіту штучного супутника близьку до орбіти Фобоса дозволяє розпочати роботу раніше закритої нею та розміщеної у торовому приладовому відсіку службової та наукової апаратури, необхідної для зближення з Фобосом та проведення програми його досліджень.

Результати

21, 27 і 28 лютого 1989 проведена зйомка Фобоса - отримано 38 зображень Фобоса високої якості з видалення від 300 км до 1100 км, максимальна роздільна здатність склала приблизно 40 метрів.

За допомогою комплексу КРФМ-ІСМ (комбінований радіометр-спектрофотометр, інфрачервоний спектрометр) досліджувалась поверхня Марса в інфрачервоному та ультрафіолетовому діапазонах: виявлено неоднорідності теплового поля Марса з роздільною здатністю до 10 км, встановлено, що в найспекотніших місцях температура поверхні Фобосу – понад 30 поверхні - розбитий реголіт, в районі екватора - аномалія яскравості в ультрафіолеті.

Магнітометри «Магма» та «ФГММ» дозволили виміряти магнітне поле та встановити положення на траєкторії магнітопаузи та навколопланетної хвилі.

Прилад «Таус» досліджував протони та альфа-частинки сонячного вітру під час польоту до Марса та на орбіті ІСМ, результат – їх тривимірні спектри та двовимірні спектри масивних частинок. Прилад «Естер» встановив стократне збільшення потоку частинок в діапазоні 30-300 кеВ, ймовірно, що складають радіаційні пояси Марса.

Виконані дослідження Марса, Фобоса та навколомарсіанського простору, дозволили також отримати унікальні наукові результати про плазмове оточення Марса – за допомогою приладу АПВФ (аналізатор плазмових хвиль), взаємодії його із сонячним вітром. За величиною потоку іонів кисню, що залишають атмосферу Марса, виявлених за допомогою приладу Аспера, вдалося оцінити швидкість ерозії атмосфери Марса, викликаної взаємодією з сонячним вітром.

Основне завдання - доставка на поверхню Фобоса апаратів, що спускаються (ПрОП-Ф і ДАС) для вивчення супутника Марса - залишилася невиконаною.

Зв'язок з КА «Фобос-1» було втрачено на трасі перельоту до Марса. Зв'язок з КА «Фобос-2» було втрачено після 57 діб польоту на орбіті штучного супутника Марса, за 10-11 діб до завершення програми досліджень.

Проект «Фобос» у філателії

7 липня 1988 року тиражем 3,55 мільйона екземплярів було випущено багатобарвну поштову марку СРСР (ЦФА [ІТЦ "Марка"] № 5964)роботи художника В. Давидова із зображенням космічного апарату «Фобос», супутника Марса Фобоса та космосу, з текстом «Міжнародний космічний проект „Фобос“». Проекту «Фобос» було присвячено поштовий блок СРСР, випущений тиражем 1,3 мільйона примірників 24 квітня 1989 року. (ЦФА [ІТЦ "Марка"] № 6066). Виконаний художником Римом Стрельниковим, блок є багатобарвним зображенням космічного апарату «Фобос» на тлі планети Марс, її супутника Фобосу і космосу, з текстом «Міжнародний космічний проект „Фобос“».

У 1988 році була випущена серія з семи марок та блоку



Останні матеріали розділу:

Дати та події великої вітчизняної війни
Дати та події великої вітчизняної війни

О 4-й годині ранку 22 червня 1941 року війська фашистської Німеччини (5,5 млн осіб) перейшли кордони Радянського Союзу, німецькі літаки (5 тис) почали...

Все, що ви повинні знати про радіацію Джерела радіації та одиниці її виміру
Все, що ви повинні знати про радіацію Джерела радіації та одиниці її виміру

5. Дози випромінювання та одиниці виміру Дія іонізуючих випромінювань є складним процесом. Ефект опромінення залежить від величини...

Мізантропія, або Що робити, якщо я ненавиджу людей?
Мізантропія, або Що робити, якщо я ненавиджу людей?

Шкідливі поради: Як стати мізантропом і всіх радісно ненавидіти Ті, хто запевняє, що людей треба любити незалежно від обставин або...