опрос

Будет ли Вам интересно помогать в развитии этого сайта на безвозмездной основе?

(1596 votes)

Please wait...

Авторизация
счетчики

Яндекс цитирования
наши гости

PostHeaderIcon История межпланетных путешествий 1992 – 1996 гг.

В первой половине 1990-х годов земляне направили свои исследовательские зонды в направлении Луны, Марса и астероида Эрос. Если первую "пару" целей можно в какой-то степени назвать традиционной, то малая планета стала основной целью миссии впервые в истории. Хотя разговор в этой главе начнется не с полета к астероиду, а с неудачной экспедиции к Марсу, чтобы повествование максимально соответствовало хронологии событий.

Исчезнувший "Обсервер"

25 сентября 1992 г. в США состоялся запуск межпланетной станции Mars Observer. Это была первая экспедиция на Красную планету после "Викингов".1 Можно считать, что этим полетом специа­листы NASA начали второй этап исследования Марса, который про­должается и сегодня.

В планы миссии входило изуче­ние атмосферы и поверхности пла­неты с ареоцентрической орбиты, проведение фотосъемки для выбо­ра мест будущих посадок, другие эксперименты. Попутно предпола­галось изучить межпланетное пространство во время перелета по трассе "Земля-Марс".

Эта миссия продолжила длин­ный ряд "марсианских неудач", ко­торые во множестве случались в предыдущие годы и о которых мож­но прочитать в предыдущих главах "Истории межпланетных путешес­твий". Больше всего полет Mars Ob­server похож на полет советского "Фобоса-1" — до определенного мо­мента аппарат нормально следовал по межпланетной траектории, а по­том... исчез. Точнее, не вышел на связь в положенные сроки. Произо­шло это 22 августа 1993 г., и с тех пор о зонде ничего неизвестно.

Попытки восстановить контакт со станцией успехом не увенчались. Вероятнее всего, она до сих пор движется по орбите вокруг Солнца, пополнив перечень рукотворных памятников человеческого гения на просторах Солнечной системы, ко­торые многие века ничего не смогут рассказать людям. Впрочем, не исключено, что Mars Observer вы­полнил последовательность опера­ций торможения автоматически, и его когда-нибудь обнаружат в окре­стностях Красной планеты.

На селеноцентрической орбите

После завершения "лунной гон­ки", которую в 60-70-х годах про­шлого века "устроили" советские и американские конструкторы, наша ближайшая небесная соседка ока­залась надолго забытой. Например, американцы более 20 лет не на­правляли в сторону Луны ни одно­го космического корабля или авто­матической станции. Лишь в 1994 г. в США решили возобновить изу­чение спутника Земли.

Запуск межпланетного зонда был осуществлен 25 января 1994 г. с базы ВВС США "Ванденберг". Поч­ти месяц ушел на то, чтобы преодо­леть расстояние между Землей и Луной, и лишь 19 февраля косми­ческий аппарат вышел на селеноцентрическую орбиту и приступил к выполнению программы полета.

Проект Clementine реализовали американские военные. Видимо, по­этому о нем известно не так уж мно­го. Сомнений не вызывает основная цель экспедиции — картографиро­вание лунной поверхности. Для чего в Пентагоне потребовались подроб­ные карты Луны, американские ге­нералы не уточнили. Может быть, просто так, на всякий случай. А мо­жет быть, они выбирали место под будущие военные базы (идея, кото­рая витала в умах милитаристов еще со времен программы Apollo).

Среди достижений зонда Clemen­tine — получение данных о наличии в околополярных кратерах Луны водяного льда, образующего "озеро" площадью 95 кв. км и глубиной до 15 м. Частично подтвердить эту ин­формацию удалось только через пять лет, во время полета межпла­нетной станции Lunar Prospector.

Однако у автоматической стан­ции была и другая цель. В мае 1994 г. она покинула селеноцентрическую орбиту и перешла на геоцентри­ческую, чтобы с помощью земного притяжения и нескольких включений бортовой двигательной уста­новки выйти на траекторию сбли­жения с астероидом Географ (1620 Geographos) — эта малая планета 25 августа того же года "размину­лась" с Землей на расстоянии менее 5 млн. км. Предполагаемая мини­мальная дистанция между астерои­дом и космическим аппаратом дол­жна была составить около 100 км. Но 7 мая 1994 г. произошло незапла­нированное срабатывание двигате­ля ориентации, после которого зонд начал вращаться со скоростью 80 оборотов в минуту. Это исключало дальнейшее маневрирование и к то­му же привело к постепенной раз­рядке источников питания — сол­нечные батареи, не ориентирован­ные на Солнце, генерировали слиш­ком мало энергии. В середине июня связь с аппаратом прекратилась.

Собственно, после потери связи станция и получила свое название — в честь героини песни "Моя дорогая Клементина", которая (согласно тексту песни) "потерялась и ушла навсегда". В любом случае инфор­мация, полученная в ходе выполне­ния миссии, пригодится уже в бли­жайшие годы, когда произойдет "возвращение на Луну". Совсем не­долго осталось ждать того момента, когда движение по трассе "Земля — Луна" станет весьма интенсивным.

Часовой Солнца

2 декабря 1995 г. американские и европейские специалисты присту­пили к реализации весьма амбици­озного проекта по изучению Солн­ца — SOHO (SOlar and Heliospheric Observatory).

В начале 1996 г. станция была вы­ведена в окрестности точки либра­ции L1, откуда в мае того же года начала непрерывные наблюдения за светилом в различных диапазо­нах спектра. В этой точке уравнове­шиваются силы притяжения Солн­ца, Земли и центробежная сила, возникающая при движении аппа­рата по гелиоцентрической траек­тории. Из-за эллиптичности земной орбиты положение аппарата в точке L1 не вполне устойчиво и требует постоянных коррекций с помощью бортовых реактивных двигателей. К тому же, как уже было сказано, на самом деле станция находится не­много в стороне от прямой "Земля-Солнце", чтобы мощное солнечное излучение не мешало радиосвязи.

Зонд SOHO часто становится пер­вым из созданных людьми аппара­тов, фиксирующих все происходя­щее на поверхности и в окрестнос­тях ближайшей звезды: появление пятен, вспышек, корональных воз­мущений, другие важные события. Все снимки, полученные камерами SOHO, немедленно появляются во всемирной компьютерной сети, что дает возможность вести регулярные наблюдения за Солнцем не только специалистам, но и всем, кто инте­ресуется астрономией на любитель­ском уровне. Данные обновляются каждые полчаса. Иногда, когда на звезде бушуют бури, это происхо­дит чаще. Иногда реже — если бор­товое оборудование начинает "сбо­ить". В последнее время такие сбои, к сожалению, участились, так как возраст станции (по космическим меркам) весьма преклонен.

Об открытиях SOHO неоднократ­но сообщал журнал "Вселенная, пространство, время", читатели могут регулярно видеть снимки "живого Солнца" в Интернете. Кста­ти, выдающиеся успехи космичес­кого аппарата в открытии и изуче­нии комет стали своеобразным "по­бочным продуктом" миссии, и бла­годарить за них нужно не только разработчиков и конструкторов ап­парата, но и многочисленных астро­номов-любителей, внимательно изучающих выведенные в компью­терную сеть снимки, сделанные ка­мерами SOHO. В среднем каждые три дня на фотографиях удается об­наружить новую комету. За 12 лет работы зонда количество открытых с его помощью хвостатых стран­ниц" перевалило за тысячу, их семейство продолжает пополняться все новыми и новыми объектами. Среди "ловцов комет" уже есть свои рекордсмены, в послужном списке которых десятки открытий.

В процессе работы все гироскопы ориентации SOHO вышли из строя... Тем не менее, аппарат про­должает трудиться на благо науки. Недавно NASA и ESA приняли ре­шение о продлении миссии до 2009 г.

Посадка на астероид

А теперь — рассказ об анонсиро­ванном в начале этой главы полете межпланетного зонда NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous — "встреча с околоземным астерои­дом") к малой планете Эрос (433 Eros). Ее открыл 13 августа 1898 г. немецкий астроном Густав Витт (Gustav Witt). Это был первый из­вестный науке астероид, времена­ми подходящий к нашей планете менее чем на 0,2 а.е. (30 млн. км).

Космический аппарат NEAR стал первым, созданным в рамках амери­канской программы Discovery. Он был построен под руководством Ла­боратории прикладной физики (APL) Университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins University, Baltimore, Maryland) и обошелся в 223 млн. дол­ларов. Управление аппаратом велось из Лаборатории прикладной физики, а навигационное обеспечение осу­ществляла Лаборатория реактивного движения (JPL). Уже в ходе полета станция получила второе имя (Shoe­maker) — в честь трагически погиб­шего планетолога и "ловца комет" Юджина Шумейкера.

Запуск NEAR состоялся 17 фев­раля 1996 г. с космодрома на мысе Канаверал. По пути к цели своего путешествия аппарат 27 июня 1997 г. прошел в 1200 км от малой планеты Матильда (253 Mathilda) и провел "тренировочную фотосессию". Че­рез шесть дней главный двигатель аппарата включился дважды, осу­ществив первую орбитальную кор­рекцию. В декабре 1998 г. зонд приблизился к Эросу и должен был совершить маневр для выхода на орбиту его искусственного спутни­ка. Однако в заданное время не сра­ботала маршевая двигательная установка, и аппарат остался на гелиоцентрической траектории.

Новая встреча NEAR и астерои­да состоялась лишь 14 февраля 2000 г. Теперь все прошло так, как планировалось, и Эрос стал шестым телом Солнечной системы (после Земли, Луны, Марса, Венеры и Юпитера), обзаведшимся спутни­ком искусственного происхожде­ния. Само Солнце в этот список не входит, поскольку все мы так или иначе являемся его спутниками.

На протяжении года космический аппарат "кружил" над малой плане­той, меняя высоту и наклонение своей орбиты, причем для этого ча­ще всего не требовалось включать двигатели: "коррекции" осущест­влялись за счет неправильной фор­мы Эроса и соответственно неравно­мерного гравитационного поля в его окрестностях. В октябре 2000 г. и ян­варе 2001 г. зонд несколько раз про­ходил над астероидом на сверхма­лой высоте (до 2,5 км).

За год удалось получить огромное количество данных — гораздо боль­ше, чем предусматривала программа полета. Например, только фото­графий поверхности было сделано около 160 тыс., а лазерный дальномер провел 11 млн. измерений. Все это поз­волило построить детальную карту малой планеты, создать модель грави­тационного поля и прийти к выводу, что астероид состоит из твердого ве­щества, хотя и растресканного (по-ви­димому, вследствие столкновения с близким по размеру телом в далеком прошлом). Измерения в инфракрас­ном, рентгеновском и гамма-диапазо­не рассказали о спектральных свойс­твах и составе Эроса. Его вещество по составу близко к веществу метеоритов-хондритов. Естественных спутни­ков у астероида не обнаружили.

Официально миссию NEAR предполагалось завершить 14 фев­раля 2001 г.: средства дальней кос­мической связи требовались для работы с другими межпланетными аппаратами, топливо на борту под­ходило к концу, к тому же закан­чивались выделенные на проект денежные средства.

Специалисты оказались перед сложным выбором. Они могли прос­то отключить бортовое оборудование и "забыть" об аппарате, могли напра­вить его к поверхности Эроса и до последнего момента вести фоторе­портаж. А могли сотворить "нечто".

Вот на этом "нечто" американцы и остановились. Они решили сде­лать то, для чего NEAR не был предназначен — посадить его на поверхность малой планеты. При этом они ничем не рисковали. Про­грамма полета и так была выполне­на и перевыполнена, и даже не­удачная посадка все равно рассмат­ривалась бы как большой успех, поскольку позволяла приобрести бесценный опыт, задел на будущее.

Конец января и первую половину февраля 2001 г. навигаторы и "управленцы" были загружены ра­ботой. Следовательно все рассчитать, основательно подготовиться к заклю­чительному "броску". 2 и 6 февраля провели два маневра прицеливания. Время спуска выбрали таким обра­зом, чтобы в ходе снижения остро­направленная антенна была направ­лена на Землю, а солнечные батареи аппарата — освещены Солнцем.

И вот наступил знаменательный день — 12 февраля 2001 г. Вероят­ность успеха была незначительной. Но, как это часто случается, когда никто не надеется на удачу, она при­ходит. В день посадки в зале управле­ния было многолюдно, присутствова­ли журналисты. Все напряженно сле­дили за данными, получаемыми с борта зонда. Никто не скрывал радос­ти, когда директор программы Роберт Фаркуар (Robert Farquhar) повер­нулся к камерам и торжественно за­явил: "Я счастлив сообщить, что ап­парат NEAR коснулся поверхности Эроса. Мы продолжаем получать с борта некоторые сигналы, так что, очевидно, он продолжает передавать данные непосредственно с поверх­ности... Впервые космический аппа­рат сел на малое тело Солнечной сис­темы". Аплодисменты и поздравле­ния были ему ответом.

NEAR "сел" южнее седловины Химерос (Himeros). Примерно через час после посадки средства Сети дальней связи зафиксировали работу теле­метрического передатчика станции.

Через шесть часов удалось принять один кадр телеметрии, переданный с использованием бортовой ненаправ­ленной антенны. На это никто даже не надеялся. Телеметрия показала, что все бортовые системы в норме.

Феноменальный успех позволил группе NEAR просить о продолже­нии работ с аппаратом. Естествен­но, средства на это немедленно вы­делили из резерва, и работа была продлена до 24 февраля.

Межпланетный зонд проработал на Эросе до конца месяца, собрал и пе­редал на Землю важную информацию о химическом составе астероида, о концентрации в грунте химических элементов. 28 февраля в полночь по Гринвичу закончился последний се­анс связи. На борт отправили про­грамму инициализа11ии "режима спяч­ки" (отключение спектрометра и под­системы навигации и управления), но, чтобы не прерывать передачу науч­ных данных, предусмотрели ее сраба­тывание по таймеру. Непосредствен­но перед окончанием сеанса аппарату был передан приказ отключить систе­му телеметрии и активный бортовой передатчик. После его исполнения сигнал с аппарата прекратился.

"Мы раскрыли некоторые тайны и столкнулись с новыми загадками, — сказал научный руководитель про­екта доктор Эндрю Ченг (Andrew Cheng). — Теперь мы поделимся ог­ромным объемом данных с учеными мира, чтобы вместе разобраться в них, обсудить, и, я надеюсь, нам по­могут открыть такие факты об Эросе и Солнечной системе, которых сегод­ня еще никто не знает".

Обработка данных, собранных NEAR, продолжается до сегодняш­него дня. Они регулярно публику­ются в научных журналах, хотя и не привлекают такого внимания, как это было в те дни, когда зонд "шел на посадку". А снимки поверхности астероида до сих пор являются украшением многих фотовыставок, которые демонстрируют величай­шие достижения человечества в по­корении просторов Вселенной.

Легендарный MGS

"Придя в себя" после неудачи со станцией Mars Observer, Соединен­ные Штаты 7 ноября 1996 г. начали реализацию, пожалуй, самой удач­ной миссии к Красной планете из за­вершившихся к настоящему време­ни. В тот день с помощью ракеты Del-ta-2 был запущен космический аппа­рат Mars Global Surveyor. Он вышел на ареоцентрическую орбиту 11 сен­тября 1997 г. и для изменения ее па­раметров впервые использовал аэро­динамическое торможение. С пере­рывами оно продолжалось до февра­ля 1999 г., после чего MGS начал ис­правно снабжать ученых высокока­чественными снимками марсианской поверхности. Он стал первым аппа­ратом, сфотографировавшим другие искусственные спутники Марса, и долгие годы оставался главным ис­точником информации о планете.4 Миссия продлевалась трижды, но прервалась 2 ноября 2006 г., когда Земля и Марс находились по разные стороны от Солнца, и связь со стан­цией была затруднена.0 Согласно заключению экспертов NASA, при­чиной отказа оборудования стал сбой в памяти бортового компьютера, "на-ложивщийся" на ошибочную радио­команду, посланную из центра уп­равления. Последний слабый сигнал от MGS приняли 5 ноября...

Неудачник "Марс-8"

Российская Федерация, сменившая Советский Союз на космической аре­не, за 16 лет своего существования предприняла всего лишь одну попыт­ку запуска межпланетной станции. Да и она, к сожалению, оказалась неудач­ной. Действительно, нельзя же счи­тать полновесным участием в меж­планетных исследованиях российские приборы, которые "позволяли" разме­щать на борту американских зондов, или пусковые услуги, предоставляе­мые Европейскому космическому агентству для отправки космических аппаратов в сторону Марса и Венеры. Межпланетные миссии в СССР готовились в обстановке суровой секретности и получали наименова­ние, лишь выйдя за пределы сферы земного притяжения. Их рабочие индексы состояли из названия пла­неты, к которой должна была отпра­виться станция, двух последних цифр года и иногда буквы (если по­хожих миссий в этом году предпола­галось осуществить несколько). Те­перь завеса секретности снята, и в прессе будущая межпланетная экс­педиция, наряду с официальным именем "Марс-8", часто фигуриро­вала и под названием "Марс-96".

16 ноября 1996 г. стартовавшая с космодрома Байконур ракета-носи­тель "Протон-К" вывела станцию с пристыкованным к ней разгонным блоком на околоземную орбиту. Именно "разгоните" и должен был обеспечить отправку аппарата к Красной планете. Однако у него, как это не раз бывало в истории еще со­ветской космонавтики, не включил­ся двигатель, и станция осталась "в объятиях" земного притяжения. Но и там она пробыла недолго. Спустя сутки "Марс-8" сошел с орбиты и затонул в Тихом океане в районе острова Пасхи. По некоторым сооб­щениям, фрагменты аппарата до­стигли Южной Америки и упали в районе границы Чили и Аргентины в труднодоступных горных районах.

Других попыток изучения иных миров Россия пока не предпринима­ла. Будем надеяться, что это ей удас­тся в 2009 г., на который запланиро­вано начало миссии "Фобос-грунт", предусматривающей доставку на Землю образцов с поверхности круп­нейшего спутника Марса.

Последняя "пятилетка" XX века по числу межпланетных полетов была не самым насыщенным пери­одом космической эры. Вместе с тем, каждая миссия оказалась по-своему примечательна, по-своему значима. И хоть не все они закон­чились успешно, но все имели пусть не прямое, но продолжение в последующие годы. Об этом речь пойдет в следующих главах "Исто­рии..." — равно как и об одной мар­сианской экспедиции, стартовав­шей в самом конце 1996 г.

Александр Железняков

Комментарии (0)
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии!