В мае 1971 года между США и СССР развернулась настоящая марсианская гонка. В течение этого месяца к Красной планете ими суммарно было запущено четыре космических аппарата. Последним из них в космос отправился Mariner 9. Однако именно ему удалось одержать победу.
Стартовое окно 1971 года
Ровно 55 лет назад, 30 мая 1971 года, с мыса Канаверал стартовала ракета Atlas D. Она вывела на траекторию к Марсу космический зонд Mariner 9. Именно он через полгода станет первым искусственным спутником другой планеты. Однако драма вокруг него разгорелась еще задолго до того.
Исследования Марса межпланетными аппаратами вынуждены подчиняться простому закону. Стартовое окно, когда полет между Землей и Красной планетой можно совершить всего за несколько месяцев, открывается раз примерно в 26 месяцев. В остальное время такое путешествие требует гораздо больше времени и топлива.
Стартовые окна известны заранее, и потому миссии еще на этапе проектирования подгадывают под них. В частности, о возможностях, которые открывает стартовое окно 1971 года, ученые NASA задумались еще в 1968-м. Лунная гонка вот-вот должна была войти в самую горячую фазу, но ученые уже думали наперед.
Стартовое окно в марте 1969-го уже было закреплено за аппаратами Mariner 6 и Mariner 7, которые должны были пролететь возле Марса на близком расстоянии, а после этого должна была наступить очередь миссии, которая будет исследовать планету с орбиты длительное время и осуществит ее картографирование.
Точнее, для всестороннего изучения Марса в 1971 году, уже после не совсем удачного полета Mariner 6 и Mariner 7, было запланировано запуск целых двух аппаратов. Mariner 8 должен был изучать те особенности поверхности и атмосферы Марса, которые являются переменными, то есть в первую очередь погоду и сезонные изменения, а Mariner-9 должен был сосредоточиться на неизменных деталях, то есть рельефе.
При этом конструкция и научная нагрузка у обоих аппаратов были одинаковыми. Это были те же инфракрасные и ультрафиолетовые спектрометры и пара камер видимого диапазона. Разница заключалась только в орбитах, на которых должны были работать аппараты. Mariner 9 — на 12-часовой, позволявшей изучить почти всю поверхность планеты, хотя и относительно медленно.
Питались аппараты от четырех больших солнечных панелей. В сухом состоянии они весили 560 кг, еще 438 кг приходилось на топливо, которое позволяло достичь Красной планеты.
СССР вступает в игру
Задача запустить Mariner 8 и Mariner 9 и сама по себе была непростой, но здесь оказалось, что с интересом на стартовое окно мая 1971 года смотрят также и в СССР. Там на тот момент как раз поняли, что лунная гонка проиграна окончательно, и решили перенести соревнования на новую площадку.
В отличие от США, которые к концу 1960-х имели несколько аппаратов серии Mariner, успешно пролетевших мимо Красной планеты, в СССР был только «Марс-1», который в 1962 году так до нее и не долетел.
Однако желание догнать соперников оказалось сильнее страха отстать. Поэтому было принято решение запустить собственную пару почти идентичных аппаратов. Каждый из них был значительно больше американского аналога и весил 4625 кг. Причина заключалась в том, что аппараты состояли не только из орбитальной платформы, которая фотографировала поверхность планеты, измеряла магнитное поле и другие параметры, но и из посадочного модуля.
Именно он был тем, на что делал основную ставку Советского Союза. Марс-2 и Марс-3 имели шанс стать не только первыми аппаратами на орбите красной планеты, но и первыми на ее поверхности.
Май 1971
Все это вызвало настоящую гонку между двумя сверхдержавами. Первым в космос 9 мая 1971 года отправился Mariner, и он, согласно плану полета, имел все шансы стать победителем. Однако на 265-й секунде полета после включения двигателя разгонного блока вся верхняя ступень начала раскачиваться, потеряла управление — и зонд упал обратно на Землю. Вместо Марса он оказался на дне океана вблизи Пуэрто-Рико.
Через 10 дней после него, 19 мая, Советский Союз запустил «Марс-2», и на этот раз все обошлось без аварии. Уже самого этого было достаточно для того, чтобы заставить американских инженеров нервничать, но 28 мая так же успешно к Красной планете отправился и «Марс-3».
На этом этапе уже можно было бы занервничать по-настоящему, ведь у советского союза в пути к Марсу было уже два зонда, а в США — ни одного. Однако продолжалась такая ситуация лишь около двух суток, ведь уже 30 мая состоялся старт Mariner 9, и на этот раз он был успешным. Более того, легче советских американский аппарат удалось разогнать до большей скорости, поэтому он должен был прибыть на орбиту красной планеты раньше всех.
Миссия на Марсе
После старта сложилась ситуация, когда первую фотографию поверхности Марса с орбиты должен был сделать именно Mariner 9, а затем у СССР появился шанс взять реванш, осуществив первую в истории мягкую посадку. Но в соревнование вмешалась сама природа.
В августе 1971 года на Марсе разразилась пыльная буря. А это явление сразу накрывает всю планету, и накрывает сильно. Потому, когда 14 ноября того же года Mariner 9 все-таки первым вышел на орбиту, это была лишь частичная победа, ведь приступить к картографированию Марса он не смог, поскольку Красная планета была похожа на мутный шар.
Однако инженеры NASA не растерялись, и вместо нее Mariner 9 начал снимать Фобос и Деймос — спутники Марса, о которых тогда ходили разные мнения, вплоть до того, что они могут иметь искусственное происхождение. Спутники оказались просто астероидами, но от того важность их наблюдения американским аппаратом не уменьшилась.
27 ноября до Марса долетел «Марс-2». Он сразу сбросил в атмосферу посадочный аппарат, а его космическая часть заняла позицию на орбите. Снимать ей тоже нечего было, да и не она должна была стать главным героем.
Однако посадочный аппарат «Марс-2» стал, говоря языком советской пропаганды, первым искусственным объектом на поверхности планеты. Проще говоря, он вошел в атмосферу не под тем углом, не успел затормозить, парашютная система оказалась неэффективной, и он на полной скорости врезался в поверхность Марса.
Еще через пять суток, 2 декабря, к первым двум аппаратам на орбите Марса присоединился «Марс-3». Разглядеть что-либо на поверхности по-прежнему было невозможно, однако он тоже сбросил посадочный аппарат, и на этот раз попытка увенчалась успехом. Тот стал первым искусственным объектом, совершившим мягкую посадку на другой планете.
Однако радость советских ученых была недолгой. Посадочный модуль, согласно программе, 1,5 часа разворачивал научное оборудование, и все вроде бы было хорошо, но когда включили камеру, то она передала только 67 строк изображения, после чего ослепла навсегда. Эпохального снимка снова не вышло. Пришлось довольствоваться данными фотометров, которые впервые позволили оценить, насколько светло на Марсе.
Первая карта Марса
Тем временем пылевая буря не утихала до 10 января следующего, 1972-го, года. Когда, наконец, прояснилось, то все три аппарата на орбите начали делать снимки. Однако вскоре оказалось, что советские инженеры, настраивавшие автоматику камер, допустили ошибку, и снимки получились нечеткими и слишком засвеченными.
А вот Mariner 9 удалось уже к 11 февраля полностью выполнить свою задачу. Тем не менее он продолжал кружить вокруг Красной планеты до 27 октября 1972 года, пока у него не закончился сжатый газ в системе ориентации. Однако летать вокруг Марса он продолжал по крайней мере до 2020 года.
Главным результатом работы Mariner 9 стала первая карта Красной планеты, составленная по снимкам с ее орбиты. При этом 85 % поверхности Марса были зафиксированы с разрешением в 1 км, а еще 2 % — с разрешением от 100 до 300 м.
Именно Mariner 9 открыл одну из самых выдающихся особенностей Красной планеты — самый большой в Солнечной системе каньон, получивший название в честь самой серии космических аппаратов — долина Маринер. Ему удалось как следует рассмотреть Олимп и другие вулканы области Фарсида. Также он снял многочисленные кратеры.
Именно с Mariner 9 связывают возрождение интереса к поиску жизни на Красной планете. Дело в том, что предыдущие аппараты этой серии показали ученым Марс как безжизненную пустыню со слишком разреженной атмосферой, в которой жидкая вода не могла существовать.
Однако снимки, полученные Mariner 9, показали русла древних рек, а значит, когда-то на Марсе действительно текла вода. Кроме того, данные об атмосферном давлении свидетельствовали о том, что в отдельных местах она может существовать и сейчас. А это, в свою очередь, оставляет надежду на возможность существования жизни на планете.
