Гонка на Марс: хроника полетов к Красной планете
30 июля 2020 года
В июле 2020 года Марс чаще других планет становился героем новостных заголовков. В течение месяца к Красной планете отправились сразу три космических аппарата: Объединенных Арабских Эмиратов, Китая и США, которые 30 июля произвели долгожданный запуск ракеты с ровером на борту.
Чем обусловлен пристальный интерес именно к этой планете Солнечной системы? Как разворачивалась марсианская гонка, и кто ее основные участники? Почему именно сейчас были запущены сразу несколько миссий на Марс, и чего стоит ожидать от грядущих марсианских проектов?
Зачем землянам Марс
Когда возникает вопрос, где еще, помимо нашей Земли, мог бы жить человек, название четвертой планеты от Солнца приходит на ум первым. И неспроста: Марс - идеальный кандидат с точки зрения доступности, подходящих условий для жизни и, в том числе, политического потенциала.
Освоение близкой Луны кажется более логичным вариантом, но ученых и колонистов-энтузиастов спутник Земли интересует намного в меньшей степени.
Луна - весьма проблематичный сосед с точки зрения постоянной колонизации. Лишенная атмосферы, она не способна в полной мере защитить колонистов от радиационных и метеоритных угроз, а коммерческий потенциал освоения Луны давно является предметом споров.
К тому же Луна исследована намного лучше, чем Марс, и удивить другие государства неожиданной миссией и новыми открытиями становится все сложнее. В том или ином виде миссии к Луне посылали США, Советский Союз, Китай, Япония, Индия, Израиль и многие европейские страны.
Поэтому в случае с Марсом вставить веское слово в освоении космоса куда проще. Несмотря на большое количество исследований, еще очень много остается неизведанным. В этом плане символичным является название июльской миссии Китая к Марсу: «Тяньвэнь», то есть «вопросы к небу».
Более далекие претенденты на колонизацию также не выдерживают конкуренции с Марсом. Венера, хоть и находится заметно ближе Красной Планеты, обладает куда более агрессивной средой: все аппараты смогли проработать на поверхности Венеры не более двух часов, а о нахождении на самой планете человека пока не может быть и речи.
Другие же объекты Солнечной системы с относительно приемлемыми для жизни условиями (например, спутники Юпитера) находятся намного дальше Марса.
По сравнению с другими планетами Марс - относительно «комфортная» планета, притом настолько, что вопрос о существовании марсианской жизни все еще не снят с повестки несмотря на десятилетия исследований.
Но не все так радужно. Человек не способен прожить на Марсе без специального костюма: средняя температура - около -60 °C, давление не превышает и процента от земных показателей, а ее атмосфера почти не защищает от радиации и крайне скудна кислородом.
Хотя добраться к Марсу проще, чем к, например, Меркурию (хотя тот и расположен ближе), достичь Красной планеты - сложная задача.
Почти две трети всех полетов к Марсу оказывались неудачными. Даже если удастся вывести корабль на верную траекторию и поддерживать его работу в течение многомесячного полета, далеко не факт, что в конце пути аппарат окажется на орбите Марса и, тем более, на поверхности.
Также важно подгадать нужную дату запуска: лишь раз в полтора-два года Земля оказывается между Солнцем и Марсом, и именно в этот момент путь между двумя планетами минимален и занимает всего семь месяцев. В 2020 году этот момент пришелся на июль, что и стало причиной сразу трех запусков к Марсу.
«Маринеры» против «Марсов»
В начале 1960-х космическая гонка между США и СССР была в самом разгаре. Советский Союз вырвался вперед: принципиальные с точки зрения престижа лавры первого спутника и первого человека в космосе принадлежали Москве.
Сопоставимым по своей амбициозности мог стать только пилотируемый запуск к Луне, однако разработка лунных программ могла затянуться на долгий срок (так и оказалось: американские астронавты ступили на поверхность спутника Земли лишь в 1969 году).
Соединенным Штатам небольшая, но весомая космическая победа необходима была куда раньше, однако Советский Союз и не думал отдавать первенство в космической гонке.
По этой причине обе страны с начала 1960-х ринулись покорять Красную планету. Однако с самого начала стало ясно: путешествия к Марсу не станут легким космическим круизом.
Первые попытки были предприняты СССР и почти все из них закончились плачевно. В 1960-м году с Байконура в космос должны были отправиться аппараты «Марс 1960А» и «Марс 1960Б», однако из-за аварии ракеты-носителя «Молния» миссия потерпела провал. Последующие несколько запусков также оказались неудачными.
Серия неудач закончилась в 1962 году, однако и этот запуск был сопряжен с многочисленными трудностями. Старт ракеты «Молния» был запланирован до ноября 1962 года, однако планам чуть было не помешал Карибский кризис.
В момент пика противостояния между США и СССР на площадках Байконура были размещены межконтинентальные баллистические ракеты с ядерными боеголовками, а разговоры о покорении Марса сменились обсуждением ситуации вокруг Кубы.
Однако запуск все же состоялся. 1 ноября станция «Марс-1» отправилась в полет по направлению к Марсу. Аппарат смог лишь издалека приблизиться к планете: на расстоянии около 200 тысяч километров от Марса связь с аппаратом была потеряна.
В 1964 году в гонку к Марсу официально вступили США с запуском зонда «Маринер-4». Он смог подлететь к цели на рекордное расстояние в 9 тысяч 846 километров и переслал на Землю первые в истории снимки планеты.
Человечество ожидало этих фотографий с нетерпением. Мировая культура и некоторые представители научного сообщества слишком долго спекулировали о том, что ждет нас на таинственной четвертой планете.
Ученые видели в своих телескопах длинные ирригационные каналы (позже было доказано, что это оптическая иллюзия), а сюжет романа Герберта Уэллса о вторжении марсиан «Война миров» не на шутку беспокоил многих землян.
Реальность оказалась куда прозаичнее. Изображения безжизненной и пустынной поверхности Марса многих могли разочаровать, однако первые фотографии далекого небесного тела стали важной вехой в изучении планеты.
Следующим успешным «Маринером» стал девятый аппарат из этой серии, в 1971 ставший первым искусственным спутником Марса. В течение года он исследовал планету и два ее спутника - Деймос и Фобос.
В 1971-м году, который стал успешным для марсианских миссий, от череды неудач смог оправиться и Советский Союз. «Марс-2» впервые достиг поверхности планеты, правда, не совсем так, как планировалось: аппарат, на борту которого находился советский вымпел, разбился о поверхность.
«Марсу-3» повезло чуть больше: он совершил успешную посадку и даже начал работу. Правда, долго работать ему не пришлось: спустя 14 секунд пылевая буря накрыла марсоход, из-за чего связь с ним была потеряна.
В 1975 году НАСА доверило дело «Маринеров» двум автоматическим станциям: «Викинг-1» и «Викинг-2». Во многом благодаря фотографиям, полученным многострадальными «Маринерами», история «Викингов» оказалась куда более успешной.
Аппараты стали первыми выходцами с Земли, которые в течение долгого срока функционировали на Красной планете. Не менее важной стали и орбитальные части «Викингов», которые провели гигантскую работу по запечатлению Марса на снимках. Всего в рамках программы на Землю поступило свыше пятидесяти тысяч фото планеты, многие из которых все еще имеют большую исследовательскую ценность.
Успех программы «Аполлон» (в ходе которой состоялся пилотируемый полет на Луну) вселил уверенность в руководство США, что первенство в космической гонке теперь вне угрозы. В результате финансирование НАСА было заметно сокращено, а многие амбициозные проекты - в том числе пилотируемый полет к Марсу - были сняты с разработки.
Эпоха марсоходов
Лишь спустя десятилетие человек решил вернуться на Марс. И начал, как это уже стало привычным для Марса, с неудач.
В 1988 году Советский Союз послал к марсианскому спутнику Фобос два одноименных аппарата. Связь с первым была потеряна еще на пути к спутнику, а второму все же удалось сделать снимки Фобоса. Правда одна из основных задач миссии - совершить на нем посадку - была не выполнена.
Удача не сопутствовала и НАСА, которые в начале 90-х также решили вернуться к марсианской теме. К планете был запущен аппарат «Марс Обсервер» («Наблюдатель за Марсом»), который, исходя из своего названия, должен был детально изучать Марс с орбиты в течение нескольких лет. Однако на орбиту он так и не вышел.
Неудачный старт подтолкнул НАСА к тому, чтобы пересмотреть подход к освоению Марса. Была принята новая программа по изучению планеты (MEP - Mars Exploration Program), а детали полета «Обсервера» легли в основу одной из самых успешных миссий в истории освоения Красной планеты.
В рамках новой программы на Марс был отправлен Mars Global Surveyor - беспилотная исследовательская станция. В рамках MEP кардинально поменялся подход НАСА: теперь исследователей интересовали вопросы наличия воды, жизни на Марсе и возможность его дальнейшей колонизации.
Surveyor собрал огромное количество данных, материалов, фотографий и проб, проработав в несколько раз дольше, чем рассчитывали операторы на Земле.
Российскому аппарату «Марс-8», запущенному неделю после Surveyor, повезло куда меньше. Аппарат не удалось вывести на нужную траекторию и он был потерян, сойдя с околоземной орбиты.
В 1997 году на поверхность Красной планеты опустился марсоход. В рамках проекта Pathfinder («Первопроходец») на Марс был отправлен ровер Sojourner. Его название (в буквальном переводе - «временный житель») отсылает к имени Соджорнер Трут - американской феминистки, боровшейся за права афроамериканок.
Первому американскому марсоходу повезло куда больше, чем его советскому предшественнику в 1971 году. Суммарно Sojourner проехал по поверхности сотню метров и вышел из строя спустя три месяца.
В 1998 году состоялся первый полет к Марсу, проведенный не американскими или российско-советскими инженерами. Японский зонд Nozomi успешно стартовал с Земли и, хоть и с опозданием, но достиг Марса через пять лет. Увы, Марс оказался неприветлив и для японских инженеров: у самой орбиты зонд пролетел мимо и улетел в космос.
Чуть более удачная участь ждала европейских исследователей. В 2003 году космический аппарат Mars Express оказался на марсианской орбите, где он и находится по сей день. Ниже орбиты инициаторам миссии опустится не удалось: британский зонд разбился при падении.
Тем временем марсианские роверы продолжали искать воду и жизнь на Марсе. Проекты Spirit («Дух») и Opportunity («Возможность») успешно исследовали поверхность планеты, хоть с весьма разным сроком работы. Spirit застрял в мягком грунте в 2011 году, а Opportunity оказался намного живучее и закончил работу лишь в 2019 году. Одно из главных открытий марсохода - доказательство водной активности на Марсе в прошлом.
В 2014 список стран, чьи корабли достигли Красной планеты, пополнился Индией, отправившей в космос аппарат «Мангальян».
Россия, тем временем, отдала марсианскую поверхность на откуп американским коллегам и продолжила попытки достичь Фобоса. Увы, снова неудачно: амбициозный проект «Фобос-Грунт» должен был впервые в истории принести на Землю образцы грунты с подобного небесного объекта, однако не смог покинуть земную орбиту.
Примерно в то же время с Земли стартовала американская ракета, на борту которой находился ровер Curiosity («Любознательность»). Представляющий собой фактически лабораторию на колесах, марсоход по сей день активно занимается бурением марсианской породы, радует землян многочисленными селфи и отправляет огромное количество информации о Марсе.
В 2018 году компанию роверу составил аппарат Insight, который занимается немного другими задачами. Два его основных инструмента - сейсмометр для изучения тектонической и метеоритной активности, а также бур, способный пробурить скважину глубиной до пяти метров.
«Настойчивость» на смену «Любознательности»
Хотя за последние десять лет разговоры о Марсе не прекращались, сейчас Красная планета стала популярной, как никогда.
30 июля 2020 НАСА отправило к Марсу новый ровер. Ему было дано имя Perseverance («Настойчивость»), которое было выбрано из 28 тысяч заявок, отправленных американскими школьниками.
Новый марсоход очень напоминает своего легендарного предшественника. Как и Curiosity, Perseverance обладает множеством спектрометров различных видов, а также видоизмененной системой для бурения и хранения образцов грунта.
Данная система марсоходу явно пригодится. Он является частью амбициозного проекта, который некогда пытался реализовать Советский Союз, цель которого - доставить на Землю образцы марсианских пород. Правда, в скором времени ждать частицу Красной планете на Земле не стоит: проект может затянуться больше, чем на десятилетие.
Промо-видео НАСА к миссии Mars 2020
Ровер также попытается приблизить человечество к получению ответа на один из важнейших вопросов: возможна ли на планете жизнь? В НАСА отмечают: марсоход будет «следовать за водой». Он высадится в кратере Джезеро, где находятся остатки бывших водоемов, и попытается найти признаки древней марсианской жизни той эпохи, когда на Марсе была вода.
Незадолго до запуска Perseverance к Марсу отправилась и межпланетная станция Al Amal. Аппарат попытается оправдать свое название - «Надежда», став таковой для космических амбиций арабских стран. Запущенный Объединенными Арабскими Эмиратами, он стал первым марсианским исследовательским аппаратом, созданным страной арабского мира.
Пока в планах «Надежды» - исследование атмосферы Красной планеты, задачи другого марсианского дебютанта - китайского зонда «Тяньвэнь-1» - более близки к американским проектам. Аппарат «Вопросы к небу», также запущенный в июле 2020, соберет образцы грунта и попробует найти на Марсе признаки жизни.
Июльские запуски - лишь часть масштабных проектов, которые были запланированы на 2020-е годы.
В 2024 Индия планирует запустить вслед своему прошлому орбитальному спутнику аппарат «Мангальян-2», который - возможно - будет оснащен первым индийским марсоходом.
Россия планирует вместе с европейскими коллегами продолжить проект ExoMars, который предусматривает доставку на планету спускаемого модуля, посадочной платформы «Казачок» и автономного марсохода. Россия также не оставляет надежд покорить спутники Марса - после провала миссии «Фобос-Грунт» в 2011 году Россия намерена повторить попытку в 2024 году.
Определенной вехой для американской космонавтики стал запуск программы «Артемида». Ее задача: вернуть человека на Луну и таким образом заложить фундамент для будущих пилотируемых полетов на Марс. Инженеры НАСА оценивают, что человек сможет ступить на поверхность четвертой от Солнца планеты не ранее 2030-го года.
Пока НАСА думает, каким образом человек сможет ступить на марсианскую поверхность, Илон Маск уже рассуждает о том, как отправить на Марс несколько сотен колонистов.
Корабль Starship, по задумке Маска, в будущем может стать частью амбициозной межпланетной транспортной системы. Как надеется предприниматель, корабль за один рейс сможет перевозить до ста человек на Красную планету, что сможет положить начало постоянной колонии на Марсе.
Разработка Starship еще не закончена, и далеко не все тесты проходят удачно. Однако несмотря на амбициозность задачи Илона Маска, многие проекты SpaceX показали, что даже самые фантастические идеи могут быть воплощены в жизнь. И вполне возможно, что через несколько десятилетий человек сможет назвать себя полноправным жителем марсианской колонии.
Источники
править
Любой участник может оформить статью: добавить иллюстрации, викифицировать, заполнить шаблоны и добавить категории.
Любой редактор может снять этот шаблон после оформления и проверки.
Комментарии
Если вы хотите сообщить о проблеме в статье (например, фактическая ошибка и т. д.), пожалуйста, используйте обычную страницу обсуждения.
Комментарии на этой странице могут не соответствовать политике нейтральной точки зрения, однако, пожалуйста, придерживайтесь темы и попытайтесь избежать брани, оскорбительных или подстрекательных комментариев. Попробуйте написать такие комментарии, которые заставят задуматься, будут проницательными или спорными. Цивилизованная дискуссия и вежливый спор делают страницу комментариев дружелюбным местом. Пожалуйста, подумайте об этом.
Несколько советов по оформлению реплик:
- Новые темы начинайте, пожалуйста, снизу.
- Используйте символ звёздочки «*» в начале строки для начала новой темы. Далее пишите свой текст.
- Для ответа в начале строки укажите на одну звёздочку больше, чем в предыдущей реплике.
- Пожалуйста, подписывайте все свои сообщения, используя четыре тильды (~~~~). При предварительном просмотре и сохранении они будут автоматически заменены на ваше имя и дату.
Обращаем ваше внимание, что комментарии не предназначены для размещения ссылок на внешние ресурсы не по теме статьи, которые могут быть удалены или скрыты любым участником. Тем не менее, на странице комментариев вы можете сообщить о статьях в СМИ, которые ссылаются на эту заметку, а также о её обсуждении на сторонних ресурсах.
