Марсианин: как выжить на Красной планете
Шрифт:
Между тем буря продолжала бушевать. Выйдя на орбиту, «Марсы» проводили съемку поверхности, но пыль полностью скрывала рельеф. Программа исследований оказалась безнадежно сорвана. Только в последние дни 1971 года атмосфера Марса стала очищаться, а в первую неделю января этот процесс заметно ускорился. Системы «Маринера-9» были вновь приведены в рабочее состояние, и 2 января 1972 года он начал картографическую съемку поверхности Марса. В отличие от советских аналогов, его компьютер поддавался перепрограммированию после запуска, и таким образом можно было изменить его задание в ходе полета. Технологическая гибкость привела к тому, что эта орбитальная станция стала единственной из всех, запущенных в мае 1971 года, сумевшей полностью выполнить свое задание.
«Маринер-9» приблизился к Марсу на расстояние в 1370 км и начал съемку южного полушария между 25° и 65° южной широты,
На Марсе были обнаружены гигантские вулканы и изрытые кратерами равнины, уникальный гигантский каньон долины Маринеров (Valles Marineris) и необычные слоистые ландшафты вокруг южной полярной шапки. Однако наиболее пристальное внимание при изучении снимков Марса привлекли многочисленные протоки – «русла» протяженностью до сотен километров, которые, по-видимому, были вырыты в далеком прошлом планеты текущей водой. (Замечу в скобках, что эти русла не видны с Земли и не имеют никакого отношения к «каналам» Персиваля Лоуэлла.) Среди них встречаются извилистые речные русла, образующие вместе со своими притоками типичную систему водостока. Источником воды в этих случаях мог быть лежащий под поверхностью лед (вечная мерзлота), который таял в результате нагревания, вызванного внутренней активностью, а образовавшаяся при этом вода просачивалась на поверхность. Некоторые русла начинаются внезапно, имея вид очень крупных образований, как бы созданных внезапным катастрофическим наводнением. Все эти русла образовались довольно давно. Судя по числу перекрывающих их ударных метеоритных кратеров, они представляют собой древние образования возрастом порядка миллиарда лет.
Возможность того, что когда-то по поверхности Марса текла жидкая вода, открывала новые возможности для исследований. Если в далеком прошлом природные условия на планете были таковы, что на ее поверхности могла существовать вода в жидком виде, то, вероятно, возникла и жизнь. А если так, то, постепенно приспосабливаясь к ухудшающимся условиям, жизнь на планете могла сохраниться и продолжает существовать до сих пор.
Чтобы прояснить этот вопрос, нужно было готовить следующую экспедицию.
Новая атака «марсов»
21 сентября 1970 года космический аппарат «Луна-16» конструкции Научно-производственного объединения имени С. А. Лавочкина совершил мягкую посадку на лунную поверхность в Море Изобилия, взял пробу грунта и 24 сентября доставил его на Землю.
Вдохновленный успехом главный конструктор Георгий Бабакин поручил своим подчиненным разработать техническое предложение по проекту «5НМ», нацеленному на доставку образцов марсианского грунта. Летом 1970 года такие предложения были выпущены. Планировалось, что в сентябре 1975 года сверхмощная ракета «Н-1» выведет на траекторию полета к Марсу автоматическую межпланетную станцию «5НМ» массой 20 т. Станция включала орбитальный аппарат, предназначенный для доставки на Марс посадочного аппарата и приема телеметрической информации во время снижения и посадки последнего на поверхность. Орбитальный аппарат состоял из тороидального приборного отсека, взятого от станции «М-71», и двигательной установки со сферическим топливным баком, взятой от станции «М-69». Посадочный модуль имел аэродинамический экран с жесткой центральной частью. Внутри экрана устанавливался приборный отсек с системой управления мягкой посадкой, включая доплеровский измеритель скорости и высотомер, а также радиосистемы, программно-временное устройство и систему энергоснабжения. Двигательная установка системы мягкой посадки имела четыре сферических топливных бака и четыре двигателя с регулируемой тягой. В верхней ее части была установлена двухступенчатая ракета возвращения с орбитальным аппаратом «Марс – Земля», созданным на базе орбитального отсека станций «Венера-4/6», и возвращаемый аппарат массой 15 кг, способный вместить 200 г марсианского грунта.
Схема полета «5НМ» к Марсу выглядела следующим образом. Станция выводится на межпланетную траекторию двухступенчатым разгонным блоком. При подлете к Марсу выполнялась коррекция траектории. Затем посадочный и орбитальный модули разделялись, последний переводился на пролетную траекторию. В это время посадочный модуль входит в марсианскую атмосферу и, используя аэродинамический экран, выполнял
планирующий спуск. Когда его скорость уменьшалась до 200 м/с, экран сбрасывался, и аппарат совершал мягкую посадку с включением тормозящей двигательной установки.После посадки планировалось организовать двухстороннюю линию связи посадочного модуля с Землей. По командам должен был производиться забор грунта в выбранном по полученным панорамам месте и его загрузка в возвращаемый аппарат. Через трое суток возвратная ракета с орбитальным аппаратом «Марс – Земля» и возвращаемым аппаратом стартовали и выводились на околомарсианскую орбиту высотой 500 км. Через десять месяцев, при достижении благоприятного расположения планет, орбитальный аппарат «Марс – Земля» переводился на межпланетную траекторию возвращения. При подлете к Земле возвращаемый аппарат отделялся от орбитального и тормозился в атмосфере. Его скорость снижалась до 200 м/с, после чего выпускался парашют и включался радиомаяк.
Проект доставки марсианского грунта обсуждался на Научно-техническом совете. При этом он вызвал серьезную критику со стороны главного конструктора. Дело в том, что, поскольку бортовые системы станции не прошли проверку в реальном полете, никто не мог дать гарантии их нормального функционирования в течение трех лет. Смущало Георгия Бабакина и то, что проект «5НМ» не обеспечивал стопроцентной биологической безопасности. В случае отказа парашютной системы возвращаемый аппарат разбивался, и микробы, присутствующие в образцах марсианского грунта, попав в тепличные условия, могли начать размножаться с очень большой скоростью. Разумеется, наличие жизни на Марсе находилось под сомнением, но исключать подобную возможность было нельзя.
При всех этих недостатках проект понравился министру общего машиностроения Сергею Афанасьеву. Он пытался убедить Бабакина начать работу, однако Георгий Николаевич отказался.
Тем временем приближалось «астрономическое окно» – июль 1973 года. На этот год планировалось отправить к Марсу сразу четыре станции серии «М-73». Казалось, что теперь удача улыбнется советским ученым. Все четыре ракеты-носителя сработали как надо, и к Марсу полетела вереница аппаратов: орбитальный «Марс-4» («M-73» № 52С), орбитальный «Марс-5» («M-73» № 53С), посадочный «Марс-6» («М-73» № 50П), посадочный «Марс-7» («М-73» № 51П).
К сожалению, ни одна из этих станций не смогла в полном объеме выполнить поставленную перед ней задачу.
10 февраля 1974 года из-за сбоя в бортовом компьютере не включилась тормозная двигательная установка «Марса-4». Станция прошла мимо красной планеты на расстоянии 2200 км, передав на Землю только один снимок, после чего стала искусственным спутником Солнца.
12 февраля «Марс-5» вышел на ареоцентрическую орбиту высотой 1760 км, но быстро растратил энергию и в течение нескольких дней сумел заснять лишь незначительную часть южного полушария планеты.
9 марта спускаемый аппарат станции «Марс-7» промахнулся мимо красной планеты, пройдя в 1300 км от ее поверхности.
12 марта спускаемый аппарат станции «Марс-6» вошел в атмосферу, выпустил парашют и начал передавать первые данные. Однако через 150 секунд связь с ним прервалась. Предположительно он упал на поверхность Марса в районе с координатами 24° южной широты и 25° западной долготы. В настоящее время его пытаются отыскать на снимках «MRO».
Миссию четырех советских аппаратов нельзя назвать совсем уж провальной. По материалам орбитальной фотосъемки (173 снимка) была составлена карта масштаба 1:5 000 000, охватывающая примерно 5 % поверхности Марса, а также карты отдельных фрагментов поверхности в масштабе 1:500 000. Около 10 % поверхности было охвачено панорамами с меньшим разрешением. И все же в сравнении с тем, что удалось получить американской станции «Маринер-9», полученные данные выглядели более чем скромно. Можно сказать, что на этом направлении изучения Вселенной советские специалисты проиграли космическую «гонку» американским коллегам.
Миссия «Викингов»
Чтобы расставить точки над i, агентство НАСА запустило к Марсу две новейшие автоматические станции проекта «Викинг» («Viking»): первая из них стартовала 20 августа 1975 года, вторая – 9 сентября. Главной целью полета этих наиболее совершенных на тот момент межпланетных аппаратов было выяснить наконец-то, существует ли жизнь на Марсе.
20 июля и 3 сентября 1976 года спускаемые модули этих аппаратов совершили мягкую посадку на поверхность красной планеты: «Викинг-1» в районе с координатами 22,5° северной широты, 48° западной долготы, «Викинг-2» – с координатами 48° северной широты, 134,3° восточной долготы. Эксперимент века начался.