Войти

Штурм планеты бурь

1270
0
0
Источник изображения: warspot.ru

Пятьдесят лет назад, 15 декабря 1970 года, советские учёные в очередной раз поразили человечество беспрецедентным космическим достижением. На поверхность Венеры, второй планеты Солнечной системы, впервые совершила мягкую посадку научная станция. Поскольку и до того Советский Союз проявлял настойчивость в освоении этого горячего соседнего мира, за Венерой закрепился статус «русской планеты». К сожалению, потрясающий воображение успех обернулся очень горьким разочарованием.

Доисторический мир

Никто не поверил бы в последние годы ХIX столетия, что соседние планеты необитаемы. Благодаря усилиям научных популяризаторов, писателей-фантастов и прогрессивных теологов образованная часть населения Земли была убеждена: различные формы жизни, включая разумную, повсеместно распространены во Вселенной. Дискуссии на тему обитаемости небесных тел вращалась, в основном, вокруг вопроса, где следует искать «братьев по разуму»: на Марса или Венере. При этом многие астрономы полагали, что Венера предпочтительнее для развития жизни, чем Марс, который, судя по наблюдениям, представляет собой холодный и пустынный мир без больших открытых водоёмов.

В то же самое время стала популярной небулярная гипотеза, сформулированная немецким философом Иммануилом Кантом и французским астрономом Пьером-Симоном Лапласом. Согласно ей, планеты, находящиеся ближе к Солнцу, моложе по возрасту, чем отдалённые. Получалось, что Венера сформировалась позже Земли, и там, скорее всего, царит эпоха динозавров, гигантских насекомых или других «примитивных» созданий, которые давно вымерли у нас.

Поскольку Венера окружена плотной атмосферой, разглядеть сквозь которую детали на поверхности не представляется возможным, открывалось широкое поле для игры воображения с учётом небулярной гипотезы. В качестве примера можно привести роман «Острова эфирного океана» Бориса Красногорского, созданный им в соавторстве с астрономом Даниилом Осиповичем Святским и опубликованный в 1914 году. В нём описывается, как межпланетные путешественники на космическом корабле «Победитель пространства» посещают Венеру, где находят флору и фауну, соответствующие каменноугольному периоду.


Образование Солнечной системы по гипотезе Канта-Лапласа. Иллюстрация из книги Б. Красногорского и Д. Святского «Острова эфирного океана» (1914)

Источник изображения: warspot.ru

Горы Венеры при солнечном закате. Иллюстрация из книги Б. Красногорского и Д. Святского «Острова эфирного океана» (1914)

Источник изображения: warspot.ru

Ландшафт каменноугольного периода; справа — антракозавр, слева — долихосома. Иллюстрация из книги Б. Красногорского и Д. Святского «Острова эфирного океана» (1914)

Источник изображения: warspot.ru

Для умозаключений о пригодности Венеры для развития жизни было важно определить скорость её вращения вокруг оси, но сделать это казалось сложнейшей задачей. Учёные сошлись на том, что продолжительность суток там близка к земной — ведь в ином случае одно полушарие планеты было бы холоднее другого, что, как считалось, можно зафиксировать методами астрономии. Проводя аналогии с Землей, учёные приходили к выводу, что наиболее благоприятными для расцвета венерианской жизни являются полюса планеты и прилегающие к ней области, где средние температуры должны быть приемлемыми, несмотря на близость к Солнцу.

Появление новых спектроскопических инструментов внесло поправки в распространённые представления о соседних планетах. В декабре 1922 года американские астрономы Чарлз Сент-Джон и Сет Николсон сообщили о своём открытии, сделанном в обсерватории Маунт-Вилсон (Mount Wilson Observatory, MWO), расположенной к северо-западу от Лос-Анджелеса (Калифорния). Они снимали спектр Венеры в то время, когда она удалялась от Земли со скоростью 11,36 км/с или приближалась со скоростями от 10,68 до 12,8 км/с. Согласно теории, в таком случае спектральная полоса поглощения кислорода в венерианской атмосфере должны смешаться относительно земной (теллурической), что послужит свидетельством в пользу сделанных ранее наблюдений. Но никакого смещения обнаружено не было, а это указывало: линия поглощения кислорода в спектре Венеры связана исключительно с земной атмосферой. Такой же вывод американцы сделали относительно водяных паров. Принимая во внимание низкую отражательную способность верхних слоёв венерианской атмосферы, астрономы предположили, что она состоит в основном из азота и углекислого газа, а её непроницаемость обусловлена колоссальными песчаными вихрями, которые образуются в результате низкой скорости вращения планеты (американские учёные полагали, что она в семь раз меньше земной).

В дальнейшем появились астрономические данные, которые подтверждали неприятное открытие. В 1932 году Теодор Данхэм и Уолтер Адамс в той же обсерватории Маунт-Вилсон установили, что углекислый газ преобладает в венерианской атмосфере. Позднее, в 1941 году, даже удалось приблизительно оценить его количество: оно оказалось эквивалентно слою газа толщиной 3,2 км при нормальном давлении (весь земной углекислый газ при том же методе оценки составил бы слой всего в 10 м). Хуже того, в 1940 году немецкий астроном Руперт Вильдт объединил имевшиеся данные и вычислил температуру у поверхности Венеры, которая оказалась очень большой (135 °С), что указывало на действие «парникового» эффекта, обусловленного значительным присутствием углекислого газа.

Казалось, что на вопросе обитаемости Венеры можно поставить точку, однако поколебать устоявшиеся представления оказалось не так-то просто. Вера в существование развитой жизни на соседних планетах укрепилась настолько, что даже видные астрономы отказывались принять новые данные, ссылаясь на несовершенство методов и приборов, которые якобы завышают получаемые параметры. Например, знаменитый Джерард Койпер в 1952 году пересмотрел расчёты Вильдта и пришёл к выводу, что средняя температура на поверхности Венеры должна составлять около 77 °С, что выглядело более терпимым.

Писателям-фантастам тем более хотелось верить в лучшее, поэтому они старательно продолжали «населять» соседнюю планету разнообразными чудовищами. Достаточно вспомнить повести Александра Беляева «Прыжок в ничто» (1933), Владимира Владко «Аргонавты Вселенной» (1935), Константина Волкова «Звезда утренняя» (1957), Александра Казанцева «Планета бурь» (1959), Георгия Мартынова «Сестра Земли» (1959), Леонида Оношко «На оранжевой планете» (1959). Романом «Страна багровых туч» (1959) о полёте на Венеру дебютировали Аркадий и Борис Стругацкие. В отличие от предшественников, они описывали соседнюю планету, опираясь на самые современные данные астрономов (то есть как раскалённую пустыню, над которой проносятся песчаные бури), но фотонный планетолёт «Хиус», придуманный братьями, с первого раза садится в болото, которое буквально кишит венерианской жизнью.


Обитатели Венеры. Иллюстрация В. Тряскина к фантастическому рассказу Е. Гладковой-Нагаевой «Про Ярошку богатыря и просто девочку Катю» (1934)

Источник изображения: warspot.ru

Земной транспортёр «Мальчик» на Венере. Иллюстрация И. Ильинского к научно-фантастическому роману А. и Б. Стругацких «Страна багровых туч» (1959)

Источник изображения: warspot.ru

Динозавр на Венере. Кадр научно-фантастического кинофильма «Планета бурь» (1961), снятого П. Клушанцевым по одноимённой повести А. Казанцева (1959). Иллюстрация из книги П. Шубина «Венера. Неукротимая планета» (2017)

Источник изображения: warspot.ru

Путаницу вносили и противоречивые результаты тонких экспериментов. В 1956 году, во время наблюдения собственного радиоизлучения Венеры, астрономы получили температуру планеты в теневой части, равную 287 °С. В январе 1958 года аналогичное измерение дало 137 °С, в сентябре 1959 года — 42 °С.

Оставался дискуссионным вопрос наличия водяных паров. В ноябре 1959 года была предпринята попытка снять спектры Венеры, подняв аппаратуру на стратостате Strato-Lab, принадлежавшем ВМФ США, до высоты 24 км, где количество паров ничтожно. При этом был получен весьма обнадёживающий результат: в верхних слоях венерианской атмосферы содержится такое количество воды, которая при осаждении дала бы осадки высотой 0,019 мм (для Земли аналогичный показатель намного меньше — 0,004 мм). Наблюдение позволило сделать вывод: вся поверхность соседней планеты покрыта горячим океаном!

Ответы на накопившиеся вопросы могло дать только непосредственное изучение планеты с помощью космических аппаратов.

«Как выглядит Венера?» Иллюстрация А. Януса из журнала «Костёр» (1961)

Источник изображения: warspot.ru

Гибель «космонавта»

В 1957 году кандидат технических наук Юрий Сергеевич Хлебцевич опубликовал в советских популярных журналах серию статей, в которых призывал начать исследование Солнечной системы с помощью «телеуправляемых танкеток». Применительно к Венере он писал, что из-за неопределённости данных о ней туда имеет смысл сначала послать специальную ракету, которая на всём пути следования и при входе в атмосферу (до высоты примерно 100 м от поверхности) будет передавать изображения соседней планеты на Землю.

Примерно в то же самое время сотрудники Особого конструкторского бюро (ОКБ-1), возглавляемого Сергеем Павловичем Королёвым, занялись проработкой автоматических межпланетных станций. Расчёты показывали, что для их отправки в космос требуется новая четырёхступенчатая ракета-носитель, которая позднее получила название «Молния» (8К78). Программа её проектирования и производства с параллельным созданием космических аппаратов для Марса («объект М») и Венеры («объект В») была утверждена постановлением ЦК КПСС и Совета министров СССР №1388-618 «О развитии исследований по космическому пространству» от 10 декабря 1959 года.

До начала 1961 года сотрудники ОКБ-1 собирались изготовить станцию 1В для доставки на Венеру специального спускаемого аппарата — вполне в духе проекта Хлебцевича. В заданные сроки уложиться не удалось. Рабочие чертежи на 1В были выпущены только в августе 1960 года, а до этого все силы ОКБ-1 уходили на «объект М». Тогда возникла идея создать венерианскую станцию на основе марсианской 1М — она получила индекс 1ВА. Её решили снабдить вымпелом и отправить прямо на Венеру, зафиксировав тем самым исторический приоритет. Внутрь вымпела поместили герметично закрытый поплавок с круглой памятной медалью: на одной её стороне было нанесено рельефное изображение советского герба, на обратной — часть Солнечной системы с положением планет в момент попадания станции на Венеру, надпись «СССР» и год запуска. Сам поплавок в виде миниатюрной модели Земли был изготовлен из титана, имел в диаметре 7 см и массу 128 г. Второй вымпел, собранный из криволинейных пятиугольников с гравировкой, располагался по внешней поверхности поплавка, образуя сферу. Весь этот памятный знак в собранном виде помещался в теплозащитную капсулу, которая предохраняла его от перегрева при входе в атмосферу и разрушалась при срабатывании специального порохового заряда на уровне облачного слоя.

Копия вымпела, установленного на межпланетной станции 1ВА. Фото Г. Плискина из книги П. Шубина «Венера. Неукротимая планета» (2017)

Источник изображения: warspot.ru

8 января 1961 года инженеры ОКБ-1 отправились на полигон Тюра-Там (космодром Байконур) для подготовки к запуску двух станций 1ВА. В процессе работы были выявлены ошибки проектирования: к примеру, чтобы поменять настройку солнечно-звёздного датчика, зависящую от даты старта, требовался непосредственный доступ к приборам, что вынуждало возвращать ракету со стартового комплекса в Монтажно-испытательный корпус (МИК), а там ещё и снимать головной обтекатель.

Большим напряжением сил технические неполадки удалось устранить. 4 февраля состоялся успешный запуск, и станция 1ВА №1 вышла на околоземную орбиту. Однако из-за отказа электромеханического преобразователя напряжения ПТ-200, обеспечивавшего питанием систему управления четвёртой ступени (разгонного блока «Л») она не смогла стартовать к Луне. Поскольку в небе появился самый тяжёлый на тот момент спутник (6483 кг), то нельзя было промолчать о его запуске, как делали в тех случаях, когда «полезный груз» не добирался до орбиты. Поэтому на следующий день в газетах появилось короткое сообщение ТАСС о нём, но без привычных подробностей.

Западные эксперты сразу почуяли подвох, полагая, что у советских ракетчиков что-то пошло не по плану. Стали циркулировать слухи, будто бы на орбите находится космический корабль с умирающим пилотом, который не может вернуться на Землю. Туринские братья-радиолюбители Ахилл и Джованни Джудика-Кордилья заявили, что им удалось перехватить радиотрансляцию с тяжёлого «Спутника-7» (так его окрестила западная пресса), в которой среди прочих шумов можно различить затруднённое дыхание и сердцебиение. Генерал-лейтенант авиации Николай Петрович Каманин, занимавшийся подготовкой отряда космонавтов, записал в дневнике:

«После пуска ракеты на Венеру 4 февраля многие на Западе считают, что мы неудачно запустили в космос человека; итальянцы даже будто бы «слышали» стоны и прерывистую русскую речь. Всё это совершенно беспочвенные выдумки. На самом деле мы упорно работаем над гарантированной посадкой космонавта. С моей точки зрения, мы даже излишне осторожны в этом. Полной гарантии успешного первого полёта в космос не будет никогда, а некоторая доля риска оправдывается величием задачи».


Установка четырёхступенчатой ракеты-носителя «Молния» (8К78) с автоматической межпланетной станцией на стартовое устройство полигона Тюра-Там (космодрома Байконур). РКК «Энергия»

Источник изображения: energia.ru

Отклики западной прессы на запуск советского тяжёлого спутника Земли, опубликованные в газете «Правда» 5 февраля 1961 года

Источник изображения: warspot.ru

26 февраля станция сошла с орбиты, и долгое время её судьба оставалась неизвестной. Летом 1963 года, во время купания в одном из притоков реки Бирюса (Красноярский край), местный мальчишка поранил ногу о странный шар. Заинтересовавшись находкой, он принёс её домой. Внутри оказалась медаль — тот самый вымпел, который планировалось доставить на Венеру. Теплозащита капсулы выдержала, а пороховой заряд штатно сработал на высоте облачного покрова. Отец мальчика отнёс вымпел в милицию, далее он попал в руки сотрудников КГБ, а те его передали в Академию наук. В результате находка досталась конструктору ракетно-космической техники Борису Евсеевичу Чертоку, у которого хранилась тридцать лет.

Астрономическое «окно», оптимальное для старта, закрывалось, поэтому к пуску спешно подготовили ракету с 1ВА №2. Она отправилась в космос 12 февраля. Борис Черток писал в мемуарах:

«В 9 часов 17 минут НИП-16 [Научно-измерительный пункт №16] из Евпатории торжествующе доложил, что первый сеанс дальней связи идёт нормально. Второй сеанс в 16 часов 23 минуты подтвердил, что мы действительно запустили аппарат к Венере. Баллистики из Московского баллистического центра, собрав все данные, заявили, что потребуется коррекция и если она пройдёт, то вымпел Советского Союза будет на Венере!

Собравшись на завтрак после бессонной ночи в нашей столовой «люкс», мы все согласились с [Леонидом Александровичем] Воскресенским, что получили шанс «лишить Венеру невинности». Столь историческое событие решено было отметить «по маленькой».

Королёв повеселел и объявил:

— До поверхности Венеры дойдёт только вымпел, имеющий теплозащиту. Гнев Зевса должен обрушиться на тех, кто подписал акт о снаряжении АМСа [автоматической межпланетной станции] вымпелом. Документ подписали мы с Борисом. Так выпьем ещё «по маленькой», чтобы Зевс нас простил!

Под смех и шутки все с удовольствием поддержали этот тост. Однако Зевс решил упредить посягательства на честь богини Любви, а не наказывать нас постфактум.

Всеобщее ликование омрачили доклады из Евпатории. По данным телеметрии была зафиксирована неустойчивая работа в режиме постоянной солнечной ориентации (ПСО), обеспечивающей необходимую для заряда аккумуляторов ориентацию солнечных батарей.

В соответствии с логикой работы бортовых систем при сбое ПСО аппарат принудительно ориентируется снова на Солнце и после окончания процесса ориентации закручивается вокруг своей «солнечной» оси. В таком режиме гироскопической стабилизации сохраняется грубая ориентация на Солнце. При этом все системы, потребляющие электроэнергию, кроме СТР [системы терморегулирования] и ПВУ [программно-временного устройства], выключаются. Глупость, которую мы допустили при проектировании, тут же была обнаружена. Вместе со всеми системами выключались и бортовые приёмники, которые могли принять с Земли управляющие команды о начале очередного сеанса. После «закрутки» следующий сеанс связи включался только автономно от бортового ПВУ и только через пять суток. <…>

Трудно передать напряжение, с которым мы ожидали самостоятельного, без запроса Земли, выхода АМСа 1ВА на связь после пяти суток молчания. Когда в небольшом зале НИП-16, где основным средством информации были полевые телефоны, раздался торжествующий доклад «Есть сигнал!», все зааплодировали, но Королёв так «зыркнул», что быстро воцарилась тишина.

Во время сеанса ещё раз рискнули проверить ПСО и снова получили сбой. На борту, кроме этого, других явных неприятностей не обнаружили. До следующего сеанса оставалось ещё пять суток.

22 февраля 1ВА на связь не вышла. Сеанс 17-го был последним с дальности 1,9 миллионов километров».

Советская межпланетная станция 1ВА («Венера-1»). РКК «Энергия»

Источник изображения: energia.ru

Информацию о проблемах станции, получившей официальное название «Венера-1», предпочли скрыть от общественности. В атмосферу соседней планеты она так и не вошла, пролетев на расстоянии около 100 000 км в конце мая 1961 года. Каких-либо новых сведений о Венере получить не удалось.

Сквозь атмосферу

Работа над межпланетными станция была продолжена. Полученный опыт указывал, что разумнее всего проектировать один космический аппарат, который можно будет с незначительными модификациями отправлять к Марсу и Венере. Он получил индекс 2МВ. 30 июля 1961 года были сформулированы основные технические требования, а к началу 1962 года подготовлены чертежи. Станция 2МВ-1 предназначалась для посадки на венерианскую поверхность, поэтому была оснащена спускаемым аппаратом. 2МВ-2 предназначалась для изучения планеты с пролётной траектории, поэтому вместо спускаемого аппарата на ней размещали отсек с фототелевизионным устройством и дополнительными научными приборами.

Что касается посадочных аппаратов, то они вызывали наибольшее количество вопросов, ведь представления об атмосферах соседних планет всё ещё оставались весьма расплывчатыми. Для испытания различных вариантов парашютных систем в ОКБ-1 была создана специальная модификация ракеты Р-11А-МВ, которая доставляла тестируемое оборудование на высоту 50 км. По результатам пяти пусков в 1962 году была выбрана трёхступенчатая (с двумя тормозными парашютами) система для Венеры и двухступенчатая — для Марса.

В августе 1962 года на Байконур доставили три станции: две 2МВ-1 и одну 2МВ-2. Там они прошли финальные проверки, а спускаемые аппараты дополнительно стерилизовали для предотвращения возможного заражения Венеры земными микроорганизмами. Все их пытались запустить: 25 августа — станцию 2МВ-1 №3, 1 сентября — 2МВ-1 №4, и 12 сентября — 2МВ-2 №1. Все они не смогли выйти на отлётную траекторию из-за сбоев при работе ракет-носителей «Молния». Появление на околоземной орбите тяжёлых станций зафиксировали западные службы наблюдения, которые присвоили им неофициальные названия: «Спутник-19», «Спутник-20» и «Спутник-21». В советской печати о запусках не сообщалось, а подробности их подготовки и цели полётов оставались секретными до конца 80-х годов.

Компоновочная схема автоматической межпланетной станции 2МВ-2

Источник изображения: РГАНТД. Ф. 107, оп. 2, д. 259

В январе 1963 года академик Мстислав Всеволодович Келдыш направил Королёву записку, в которой обобщил свои соображения по поводу аспектов дальнейшего изучения соседних планет. Интересно, что при этом учёный придерживался гипотезы о существовании океана на Венере. Его рекомендации были приняты к сведению, и в составе новых спускаемых аппаратов станций 3МВ-1 появился особый замок — одна из антенн прикреплялась к корпусу слоем сахара в расчёте, что если он попадёт в океан, то сахар растворится, антенна освободится, а поплавок направит её вертикально вверх.

Правительственное решение о постройке девяти межпланетных станций новой серии было принято 21 марта 1963 года. Часть из них предназначались для испытания оборудования — они получили наименование «Зонд». К Венере должны были отправиться три станции: как и ранее, одна пролётная и две со спускаемыми аппаратами. Позднее от пролётного варианта отказались, сосредоточившись на посадке. При этом в техническом задании на разработку 3МВ-1 были приняты довольно оптимистичные параметры венерианской атмосферы: температура — 30-80 °С, давление — от 1,5 до 5 атмосфер.

Однако конструкторов и инженеров-испытателей продолжали преследовать неудачи. 27 марта 1964 года ракета-носитель «Молния» вывела станцию 3МВ-1 №5 в космос, но снова отказал разгонный блок «Л», и она осталась на орбите под названием «Космос-27». Благодаря специальному запоминающему устройству «Яхонт» удалось определить причину сбоя: в нужный момент не произошло переключение электропитания системы ориентации и стабилизации с батарей блока обеспечения запуска на батареи блока «Л».

Сотрудники ОКБ-1 оперативно внесли изменения в конструкцию, и 2 апреля 1964 года станция 3МВ-1 №4 вышла на межпланетную траекторию. И сразу проявилась новая проблема — анализ телеметрии, поступавшей с борта, выявил утечку газа. Признав, что аварийную ситуацию не исправить, специалисты вычислили приблизительное время полного отказа аппаратуры, и у них получилось, что он произойдёт до достижения Венеры. Поэтому было решено сменить победную реляцию о запуске «Венеры-2» на скромное сообщение о полёте «Зонда-1». Последний сеанс связи с гибнущей станцией состоялся 25 мая.

Автоматическая межпланетная станция 3МВ-1 («Зонд-1»). РКК «Энергия»

Источник изображения: galspace.spb.ru

В то же время учёные получили новые сведения о марсианской атмосфере, и оказалось, что её плотность в три-четыре раза меньше, чем считалось ранее. Парашютная система, отработанная на ракетах Р-11А-МВ, явно не годилась, а сконструировать и испытать новую к астрономическому «окну» не успевали. Поэтому было принято решение использовать три готовые марсианские станции для изучения Венеры: одну со спускаемым аппаратом 3МВ-3 и две пролётные 3МВ-4. Но в феврале 1965 года поступили уточняющие данные о температуре на венерианской поверхности: исследование, проведённое на радиоинтерферометре Калифорнийского технологического института, показало, что она составляет не менее 300-400 °С! Получалось, что надо перепроектировать и станцию 3МВ-3. Времени на это не было, и станции решили запускать как есть в надежде на любой результат.

12 ноября в космос отправилась станция 3МВ-4 №3, получившая официальное название «Венера-2». За ней 16 ноября стартовала и вышла на межпланетную траекторию станция 3МВ-3 №1 под именем «Венера-3». Следом, 23 ноября, была запущена станция 3МВ-4 №4, которая из-за очередного отказа разгонного блока осталась на орбите под безликим обозначением «Космос-96».

И всё же это был успех! Две станции с исправным оборудованием уверенно направились к Венере. Казалось, и дальше полёт пройдёт нормально. Однако проявило себя марсианское «назначение» станций: лакокрасочное покрытие радиаторов системы терморегулирования не было рассчитано на движение в сторону Солнца — температура в отсеках стала расти, что привело к перегреву в блоках приёма и дешифровки команд. Связь с «Венерой-2» прервалась 10 февраля 1966 года, а уже 27 февраля она пролетела мимо неприступной планеты на расстоянии около 24 000 км. Последняя передача научных данных с «Венеры-3» состоялась 7 января, а последний сеанс связи — 18 февраля. Через полторы недели, 1 марта 1966 года, она вошла в венерианскую атмосферу и стала первой в истории станцией, достигшей поверхности другой планеты.

Во время движения «Венеры-3» сквозь атмосферу наземные службы слушали эфир. Спускаемый аппарат имел автономную конструкцию, и существовала вероятность, что он включится после того, как его оторвёт от основной станции. К сожалению, никаких сигналов уловить не удалось. И всё же на соседнюю планету был наконец-то доставлен вымпел, аналогичный созданному для «Венеры-1».


Общий вид автоматической межпланетной станции 3МВ-4 («Венера-2»)

Источник изображения: РГАНТД. Ф. 107, оп. 2, д. 268

Макет автоматической межпланетной станции 3МВ-3 («Венера-3») на ВДНХ. Кадр фильма «Здравствуй, Венера!» (1967). Иллюстрация из книги П. Шубина «Венера. Неукротимая планета» (2017)

Источник изображения: warspot.ru

Спускаемый аппарат автоматической межпланетной станции 3МВ-3 («Венера-3»). РКК «Энергия»

Источник изображения: galspace.spb.ru

Мёртвая планета

В 1965 году завершилась программа исследования соседних планет с использованием станций, изготовленных в ОКБ-1. Из-за высокой загруженности по пилотируемым проектам было решено передать «автоматы» Машиностроительному заводу имени С.А. Лавочкина (с 1971 года — Научно-производственное объединение имени С.А. Лавочкина). Дальнейшую работу возглавил главный конструктор Георгий Николаевич Бабакин.

Коллектив завода значительно усовершенствовал конструкцию межпланетных аппаратов. Например, вместо газожидкостной системы терморегулирования специалистами была введена более надёжная газовая — станции лишились двух больших полусфер радиаторов, располагавшихся рядом с солнечными батареями (по ним можно отличить «королёвские» конструкции от «бабакинских»).

12 июня 1967 года первая из новых станций В-67 №1 (1В №310) под официальным названием «Венера-4» была выведена на межпланетную трассу модернизированной ракетой-носителем «Молния-М» (8К78М). Через пять дней предприняли попытку запуска станции-дублёра В-67 №2 (1В №311), но снова отказал разгонный блок «Л», и она осталась на орбите под именем «Космос-167».


Автоматическая межпланетная станция В-67 («Венера-4») на последней ступени ракеты-носителя. Кадр фильма «Здравствуй, Венера!» (1967). Иллюстрация из книги П. Шубина «Венера. Неукротимая планета» (2017)

Источник изображения: warspot.ru

Автоматическая межпланетная станция В-67 («Венера-4»). Кадр фильма «Здравствуй, Венера!» (1967). Иллюстрация из книги П. Шубина «Венера. Неукротимая планета» (2017)

Источник изображения: warspot.ru

Полёт «Венеры-4» в целом проходил благополучно, и 18 октября станция вошла в атмосферу соседней планеты, передавая данные на антенны Центра дальней космической связи в Евпатории. На высоте 44,8 км и скорости 10,7 км/с над ночной стороной Венеры отделился спускаемый аппарат. Он стал замедляться с перегрузкой, достигавшей 350 g. Когда скорость упала до 300 м/с, был сброшен аэродинамический защитный кожух, выпущены вспомогательный и основной парашюты. На высоте 55 км и скорости 10 м/с включились научные приборы. Трансляция с борта продолжалась 93 минуты, после чего связь оборвалась.

За это время спускаемый аппарат «Венеры-4» успел передать двадцать три серии данных о структуре атмосферы. По мере снижения температура выросла с 33 °С до 262 °С. Первоначальное давление составляло 0,75 бар, а предела шкалы в 7,3 бар измерительный прибор достиг задолго до того, как аппарат замолчал. Научный журналист Ярослав Кириллович Голованов позднее записал в дневнике:

«Вечером «обмывали» в «Украине» победу Бабакина. Для науки это грандиозная победа: буквально за три часа земляне узнали о своей небесной соседке больше, чем за всю предыдущую историю человечества! Выпили прилично, все шумели, кричали, смеялись, а Глеб [Юрьевич Максимов, ведущий конструктор межпланетных станций] вдруг заплакал. Да так искренне, горько. Мы к нему бросились, а он в ответ:

— Идиоты! Чему вы радуетесь?! Неужели вы не понимаете, что сегодня мы осиротели в Солнечной системе?! Я так надеялся на Венеру… И вот… Мы одни в Солнечной системе, мы совсем одни!.. — И опять заплакал».

Спускаемый аппарат автоматической межпланетной станции В-67 («Венера-4»). НПО им. С.А. Лавочкина

Источник изображения: galspace.spb.ru

Данные, полученные «Венерой-4», разом опровергали все гипотезы о существовании жизни на горячей планете: учёным трудно было представить, что при таких температурах и давлениях способны развиться хоть какие-то биологические формы, известные нам на Земле. Впрочем, надежда всё ещё теплилась. Может быть, на Венере есть «оазисы» вроде болота, которое описали братья Стругацкие в своём романе «Страна багровых туч»?

К полёту стали готовить две станции В-69. Поскольку доработать их под новые данные о давлении в короткие сроки было невозможно, то решили, что главной их целью будет уточнение сведений, полученных «Венерой-4». Впрочем, специалистам удалось внести с учётом опыта изменения в газоанализаторы, спускаемые аппараты и парашютную систему. 5 января 1969 года со старта ушла «Венера-5» (В-69 №1, 2В №330), а через пять дней к ней присоединилась «Венера-6» (В-69 №2, 2В №331).

Всё прошло по сценарию, который теперь стал привычным. 16 мая «Венера-5» вошла в атмосферу соседней планеты. Во время спуска на парашюте на ночной стороне она в течение 53 минут проводила прямые измерения, передавая серии данных с периодом 45 секунд. Передача прервалась на высоте около 18 км, когда давление превысило 27 бар. В этот момент температура за бортом составляла 320 °С. Спустя сутки в атмосферу нырнул спускаемый аппарат «Венеры-6». Передача данных научных измерений продолжалась 51 минуту; сигнал пропал на той же высоте и при таком же давлении. Информация по составу атмосферы была удручающей: углекислый газ — 97%, азот — 2%. Датчик с пределом чувствительности 0,1% присутствие кислорода обнаружить не смог. Венера выглядела всё более негостеприимной.


Подготовка к полёту автоматической межпланетной станции В-69 («Венера-5»). НПО им. С.А. Лавочкина

Источник изображения: galspace.spb.ru

Спускаемый аппарат автоматической межпланетной станции В-69 («Венера-5») в атмосфере Венеры (в представлении художника). НПО им. С.А. Лавочкина

Источник изображения: galspace.spb.ru

Следующим этапом должна была стать мягкая посадка на венерианскую поверхность. На основе экстраполяции учёные предположили, что давление там должно быть около 50 бар и не более 80 бар. Однако инженеры больше не хотели терять спускаемые аппараты на высоте, и главный конструктор Георгий Бабакин постановил: «Нужно разрабатывать СА на разрушающее давление 180 атмосфер».

Чтобы аппарат не перегрелся при спуске, пришлось доработать систему торможения: парашют должен был выводиться в зарифованном виде: при температуре 200 °С рифовый шнур расплавляется, и купол полностью раскрывается. Но появилась новая проблема: закончилась стеклонитроновая ткань для термостойких парашютов, приобретённая в ФРГ, а закупить новую партию не удалось. В срочном порядке отыскали советского производителя: за создание аналога взялись сотрудники Калининского Всесоюзного научно-исследовательского института синтетического волокна.

Корпус спускаемого аппарата, в отличие от предыдущих станций, разрабатывался из титана. Для его проверки была построена камера высокого давления, которая позволяла имитировать воздействие венерианской атмосферы по химическому составу и изменению параметров среды во время спуска вплоть до 150 бар и 540° С. Произошли изменения и в комплекте приборов. Повторять результаты, полученные ранее, не имело смысла, поэтому вместо газоанализаторов установили гамма-спектрометр ГС-4 для определения состава пород на месте посадки и прибор для определения максимального ускорения на участке торможения. Поскольку в результате модификаций масса нового спускаемого аппарата увеличилась на 100 кг, был доработан и разгонный блок «Л», получивший новое обозначение — «МВЛ».


Компоновочная схема автоматической межпланетной станции В-70 («Венера-7»)

Источник изображения: РГАНТД. 1-20491

Запуск ракеты-носителя «Молния-М» (8К78М) с автоматической межпланетной станцией В-70 («Венера-7»). Кадр фильма «К планете загадок» (1971). Иллюстрация из книги П. Шубина «Венера. Неукротимая планета» (2017)

Источник изображения: warspot.ru

17 августа 1970 года ракета-носитель «Молния-М» отправила в космос станцию «Венера-7» (В-70 №1, 3В №630). Как обычно, через пять дней была предпринята попытка запуска её «близнеца» (В-70 №2, 3В №631), однако после выхода на орбиту взорвался двигатель разгонного блока, и аппарат остался в околоземном пространстве под названием «Космос-359».

Во время полёта «Венеры-7» обнаружился сбой в работе звёздного датчика, из-за чего сорвались коррекции 27 и 30 сентября. Для коррекций 2 и 17 ноября пришлось воспользоваться направлением на Солнце.

15 декабря станция нырнула в атмосферу Венеры. Процесс спуска развивался нормально: на высоте 57 км и скорости 200 м/с вышел тормозной парашют, за ним — основной. Началась трансляция данных, и тут же проявилась очередная проблема. Для передачи информации с «Венеры-7» применялся коммутатор, который последовательно опрашивал приборы и выдавал их текущие показания в эфир, но он «застрял» в первоначальном положении, при котором шли сведения только о температуре.

Через несколько минут «Венера-7» преподнесла новый сюрприз: начала резко расти её скорость, увеличившись с 14 м/с до 26 м/с. Вероятно, оторвался парашют, и станция устремилась вниз без торможения. Вскоре сигнал, поступавший от неё, окончательно пропал. В Центре дальней космической связи наступила тишина, нарушаемая только помехами из приёмника.


Картина А. Леонова и А. Соколова «Впереди Венера» (1971)

Источник изображения: scifiart.narod.ru

Картина А. Леонова и А. Соколова «На Венере» (1976)

Источник изображения: scifiart.narod.ru

По распоряжению академика Келдыша сформировали экспертную группу, которая должна была «выжать» как можно больше информации из «проваленной» миссии. Специалисты работали в новогодние праздники и получили заслуженный подарок. При повторном изучении записанных данных на фоне шумов удалось обнаружить слабые сигналы спускаемого аппарата. При посадке мощность сигнала снизилась в тридцать два раза, затем на одну секунду интенсивность восстановилась, после чего опять упала до 3% от нормы. Но при этом аппарат успешно передавал информацию ещё 23 минуты. Вероятно, после посадки он опрокинулся, а его антенна отклонилась на 50° от направления к Земле. Но главное — аппарат совершил мягкую посадку. Впервые в истории — «привенерился»!

Проведённые позднее исследования показали, что «Венера-7» достигла поверхности в 8 часов 34 минуты по московскому времени на скорости 16,5 м/с. Приём телеметрических данных продолжался до 8:56, приём сигнала — до 9:30. Последние показания датчика температуры при посадке были между 457 и 474 °С; соответствующее им вычисленное давление атмосферы составляет 92 бар.

На этом изучение Венеры не закончилось. Советские конструкторы продолжали проектировать более совершенные станции, которые не только успешно садились на поверхность соседней планеты, но и передавали телевизионные панорамы окружающего ландшафта. Однако ничего принципиально нового им открыть не удалось. Венера предстала мёртвым миром с экстремальными природными условиями. Космические аппараты, которые изготавливались для того, чтобы найти «братьев по разуму», вопреки оптимистичным ожиданиям доказали: жизнь в Солнечной системе есть только на Земле.

Макет спускаемого аппарата автоматической межпланетной станции В-70 («Венера-7») в павильоне «Космос» ВДНХ. Фото С. Козловского

Источник изображения: ru.wikipedia.org

Источники и литература:

  1. Венера раскрывает тайны. — М.: Машиностроение, 1969
  2. Гладкова-Нагаева Е. Про Ярошку богатыря и просто девочку Катю // Мурзилка. 1934. №7
  3. Голованов Я. Заметки вашего современника. Том 1. — М.: Изд-во «Доброе слово», 2001
  4. Каманин Н. Скрытый космос: Книга первая. — М.: Инфортекст-ИФ, 1995
  5. Красногорский Б., Святский Д. Острова эфирного океана. Астрономический роман. — Петроград: Книгоиздательство «Всходы», 1914
  6. Маров М., Хантресс У. Советские роботы в Солнечной системе. Технологии и открытия. — М.: Физматлит, 2013
  7. Мартынов Д. Загадка Венеры // Природа. 1960. №10
  8. Мороз В., Хантресс У., Шевалёв И. Планетные экспедиции ХХ века // Космические исследования. 2002. Том 10, номер 5
  9. Мур П. Планета Венера / пер. с англ. Г. Хромова. — М.: Изд-во иностранной литературы, 1961
  10. Открой лицо, Венера! // Костёр. 1961. №5
  11. Первые панорамы поверхности Венеры / Под общ. ред. М. Келдыша. — М.: Наука, 1979
  12. Перельман Я. Есть ли жизнь на Венере? Новое о Вечерней звезде // В мастерской природы. 1924. №4
  13. Ракетно-космическая корпорация «Энергия» имени С.П. Королёва. 1946-1996 / Гл. ред. Ю. Семёнов. — М.: Менонсовполиграф, 1996
  14. Советский космос. Специальное издание к 50-летию полёта Юрия Гагарина / Шеф-редактор С. Кудряшов. — М.: ФГУ «Редакция журнала “Родина”», 2011
  15. Стругацкий А., Стругацкий Б. Страна багровых туч. Научно-фантастическая повесть. — М.: Детская литература, 1959
  16. Творческое наследие Сергея Павловича Королёва. Избранные труды и документы / Под общ. ред. М. Келдыша. — М.: Наука, 1980
  17. Хлебцевич Ю. Полёт на Венеру // Наука и жизнь. 1957. №8
  18. Хлебцевич Ю. Тайны Венеры будут раскрыты // Знание — сила. 1957. №7
  19. Черток Б. Ракеты и люди. Фили–Подлипки–Тюратам. — М.: Машиностроение, 1999
  20. Шубин П. Венера. Неукротимая планета. Изд. второе, расш. и доп. — Кемерово: Издатель П. С. Шубин, 2017


Антон Первушин

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Похожие новости
02.06.2021
Истинный РОСС.Россия создает свою космическую станцию. Что о ней известно?
23.11.2020
Полет нормальный: почему стали возможны космические успехи Европы
29.05.2020
Роскосмос: участие человека в экспедициях в дальний космос принципиально важно
05.10.2017
"Мы до сих пор летаем на ракетах Королева"
28.11.2012
Геннадий Райкунов: «Работать на будущее уже сейчас»
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 29.07 18:20
  • 978
Корпорация "Иркут" до конца 2018 года поставит ВКС РФ более 30 истребителей Су-30СМ
  • 29.07 18:01
  • 13
АПЛ спецназначения "Белгород" завершила первый этап испытаний
  • 29.07 17:03
  • 165
Как Россия проиграла во второй карабахской войне
  • 29.07 16:57
  • 53
Разработчик: модернизированный "Спрут" для ВДВ получил цифровую систему управления огнем
  • 29.07 16:35
  • 12
Ракету "Протон-М" с модулем "Наука" установили на стартовый стол Байконура
  • 29.07 16:26
  • 29
Первый полет нового легкого истребителя состоится в 2023 году
  • 29.07 16:15
  • 7
Джефф Безос предложил покрыть расходы NASA в обмен на контракт в лунной программе
  • 29.07 16:07
  • 1
Истребитель Checkmate будут собирать на авиазаводе в Комсомольске-на-Амуре
  • 29.07 15:36
  • 300
Стоящая на вооружении российской армии бронетехника отлично себя проявляет, нужды в переходе на новое поколение нет - Борисов
  • 29.07 11:24
  • 4
Пусковую установку МБР впервые переправили через реку на пароме
  • 29.07 08:57
  • 354
Су-34 меняет профессию: экипажи бомбардировщиков научат сбивать самолёты
  • 29.07 08:19
  • 1
В РФ создали систему для проверки контента на запрещенную информацию
  • 29.07 08:16
  • 1
В Федерации космонавтики заявили, что у «Науки» есть лишь одна попытка стыковки с МКС
  • 29.07 05:49
  • 114
Пилотажная группа "Стрижи" начинает переход на МиГ-35
  • 29.07 04:50
  • 1
Наш ответ английскому флоту