Ошибки мировой космонавтики
Шрифт:
Венерианская эпопея подробно описана в предыдущей главе. На фоне активных исследований второй планеты от Солнца советская марсианская программа несколько меркнет. Полностью свою программу исследований не выполнил ни один отечественный марсианский космический аппарат.
Первые советские аппараты должны были искать ответ на животрепещущий вопрос о жизни на Марсе. Для этого был разработан так называемый спектрорефлексометр. Однако во время наземных испытаний в Казахстане он проявил себя довольно своеобразно. Согласно данным прибора, в казахстанской степи (а следовательно, и на всей планете) никакой жизни нет и в помине. Испытатели, которых спектрорефлексометр не признал за форму жизни, обиделись и устанавливать его на борт «Марса-1» не стали. Если говорить серьезно, наземные испытания помогли избежать возможных ошибок в ходе полета – еще до запуска стало ясно, что данным прибора верить нельзя, и облегчить конструкцию марсианского зонда решили именно за счет того, что не работало должным образом.
К Марсу, как и к
Марсианские пыльные бури – явление катастрофического масштаба, они способны охватить всю планету. Как правило, наиболее свирепые пыльные бури бушуют на Красной планете в межсезонье – весной и осенью. Конечно, имеются в виду условные времена года на Марсе. Его ось наклонена по отношению к орбите под углом 25,2°, что лишь немного превышает угол наклона земной оси (23,5°), поэтому и времена года там сменяются практически как на нашей планете. Марсианский год длиннее земного и составляет почти 687 земных суток, соответственно, и каждый из четырех сезонов тянется дольше, чем на Земле. Для нас это означает, что земные и марсианские сезоны могут не совпадать. Тем не менее рассчитать, какое сейчас на Красной планете «время года», для специалистов не составляет труда.
Декабрь 1971 года как раз пришелся на марсианское межсезонье. Аппараты «Марс-2» и «Марс-3» были запущены в мае и подобрались к своей цели в декабре. В момент их запуска на Марсе все было спокойно, но в октябре началась пыльная буря, масштабы которой постепенно росли. Вероятность возникновения бури, которая как раз к прибытию на Марс космических аппаратов охватит практически всю планету, попросту не предусмотрели.
Марс в периоды спокойствия и масштабной пылевой бури. NASA
Пыльная буря помешала даже тому оборудованию, которое осталось на околомарсианской орбите. Орбитальные части «Марса-2» и «Марса-3» должны были производить фотосъемку, которая в итоге не задалась. Во-первых, из-за пыльной бури в декабре 1971 года не удалось заснять детали марсианского рельефа. «Марс-2» испытывал более серьезные проблемы с передачей сигнала на Землю, чем «Марс-3», поэтому именно последний совершил еще две попытки сфотографировать поверхность Красной планеты. Было решено подождать завершения пыльной бури, и эти попытки предприняли в конце февраля и середине марта 1972 года. Тем не менее по-прежнему получалось не так хорошо, как хотелось бы. Подвели и сами фотоаппараты – например, для съемки была выбрана неверная выдержка – время, в течение которого затвор фотоаппарата открыт для накопления света и производится съемка. Для получения наилучшего результата при разной освещенности требуется разная выдержка. Теоретические оценки уровня освещенности на околомарсианской орбите оказались неверными, что усложнило работу. Всего в рамках этой миссии удалось сделать и передать на Землю 60 относительно удачных фотографий Марса,
Следующие четыре аппарата серии «Марс» планировалось запустить в связке. Летом 1973 года открывается очередное окно для их запуска к Красной планете, хотя его уместнее было бы назвать «форточкой». Взаимное расположение планет позволяет добраться до Марса, но только какому-то относительно легкому объекту. Техническая невозможность вывести на требуемую трассу массивный зонд со множеством оборудования на борту для работы как на орбите, так и на поверхности планеты приводит к решению разделить обязанности и вместо двух аппаратов запустить сразу четыре. Два из них предназначались исключительно для орбитальных исследований, остальные два должны были подойти к Марсу по пролетной траектории (без выхода на околомарсианскую орбиту) и сбросить посадочные аппараты с научным оборудованием на поверхность планеты.
«Марс-4», «Марс-5», «Марс-6» и «Марс-7» были укомплектованы одинаковыми новыми транзисторами, из-за которых и возникла проблема. Незадолго до запуска аппаратов выясняется, что срок годности таких микросхем меньше, чем у использовавшихся ранее, и составляет всего полгода, в лучшем случае – год. Это обуславливалось тем, что при изготовлении микросхем по новой технологии вместо прежнего золотого напыления стали использовать алюминиевое. На работе бортового компьютера с такой комплектующей это никак не сказывалось за исключением того, что транзисторы могли довольно быстро прийти в негодность физически. Поскольку проблема была обнаружена еще на Земле, можно было попытаться решить ее до запуска. Однако на установку другого оборудования должно было уйти время, которого у инженеров не было. Если пропустить окно запуска 1973 года, в следующий раз отправить аппараты к Марсу получится только в 1975. США не скрывали своих планов воспользоваться именно этим окном для запуска собственных станций «Викинг», и приоритетной для советской марсианской программы оказалась задача опередить заокеанских коллег. В СССР решили пойти на риск и запускать космические аппараты летом 1973 года, как и планировалось изначально. Существовала высокая вероятность выхода микросхем из строя еще по дороге к Марсу, но нельзя было исключать и благополучный исход. В итоге риск не оправдался. «Марс-4» вообще не смог выйти на околомарсианскую орбиту. «Марсу-5» удалось это сделать, но после 22 оборотов вокруг планеты связь с аппаратом прекратилась. «Марс-6» оказался самым успешным из четверки. В ходе полета он испытывал проблемы со связью, заключавшиеся в том, что команды «Марсу-6» передавались, а вот ответного сигнала, подтверждающего их прием, не было. Тем не менее посадочный аппарат в итоге вышел на расчетную траекторию и даже передавал данные во время спуска в марсианской атмосфере. Правда, и он перестал выходить на связь, находясь уже вблизи от поверхности Марса. Посадочный аппарат «Марса-7» отделился вблизи Марса, но вышел из строя раньше, чем успел передать какие-либо научные данные.
Таким образом, из семи добравшихся до Марса советских автоматических межпланетных станций в историю космических побед вошел только «Марс-3», чей посадочный аппарат совершил первую в мире мягкую посадку на поверхность Красной планеты, но даже ему не удалось выполнить все намеченные задачи полностью.
А ведь были и еще неудачные запуски. После того как в 1961 году АМС «Венера-1» испытала серьезные трудности, было решено запускать межпланетные аппараты в связках. В таких случаях несколько станций (две, три или даже, как было описано выше, четыре) стартовали с интервалом в несколько дней и страховали друг друга на случай отказа систем одной из них. Запуск «Марса-1» состоялся в ноябре 1962 года, и на тот момент уже считалось «дурным тоном» отправлять станции в такие далекие путешествия в одиночку. Как же получилось, что к Марсу он подошел один, без товарищей?
На самом деле программа предполагала работу связки из трех аппаратов. Запуски поочередно состоялись 24 октября, 1 ноября и 4 ноября 1962 года. Лишь запущенный 1 ноября добрался до Марса и теперь известен нам как «Марс-1», остальные два потерпели аварии. Старт 24 октября закончился взрывом последней ступени ракеты-носителя, вследствие чего космический аппарат не смог покинуть околоземную орбиту. Похожая история приключилась и 4 ноября, но тогда обошлось без взрыва, а лишь преждевременно выключился разгонный двигатель. Причиной этого послужила недостаточная устойчивость оборудования второй ступени ракеты-носителя к вибрациям. Данный случай отлично демонстрирует, что при отправке космических аппаратов далеко от Земли на любом этапе, даже на старте, могут возникнуть серьезные проблемы, и наличие дублирующих станций оправдано.
В окно 1971 года до Марса не смог добраться еще один космический аппарат, получивший название «Космос-419». 10 мая того года он был успешно выведен на околоземную орбиту, но так там и остался из-за ошибки программиста. Аппарат должен был совершить один виток по околоземной орбите (это занимает 1,5 часа), а затем должен был включиться двигатель разгонного «Блока Д» для выхода на трассу к Марсу. Ошибка, допущенная в программном коде, впоследствии характеризовалась как «самая грубая и непростительная». Таймер для запуска двигателя оказался установленным не на полтора, а на 150 часов. Без своевременного запуска двигателя «Космос-419» остался на околоземной орбите, где провел двое суток, после чего 12 мая вошел в земную атмосферу и сгорел в ее плотных слоях.