50 лет назад советский аппарат "Марс-3" впервые совершил мягкую посадку на Марс
Как советский аппарат "Марс-3" впервые в истории мягко сел на Марсе, в чем советские ученые обогнали американских, и почему радость от успеха была недолгой, рассказал непосредственный участник миссии, академик Михаил Маров.
- Михаил Яковлевич, в 1971 году, когда были запущены две советские посадочные миссии «Марс-2» и «Марс-3», была ли между СССР и США полноценная марсианская гонка?
- Как таковой гонки за Марс не было. Но было вполне определенное соперничество в том, чтобы получить преимущество в изучении ближайших к Земле планет. Но все это было на фоне лунной гонки, она отражалась на ситуации, и в какой-то мере мы были виноваты в том, что каждый наш успех, о которых публиковалось в центральных газетах, рассматривался, как доказательство преимущества нашей социально-политической системы. Я от этого испытывал большую досаду, хотя сам был одним из авторов этих публикаций, поскольку меня обязывали это делать совместно с директором НИИ-88 (ЦНИИмаш) Юрием Мозжориным.
- Была ли при запуске миссий «Марс-2» и «Марс-3» задача опередить американский Mariner-9?
- Конечно, и более того, именно применительно к полету на Марс Георгий Бабакин, главный конструктор НПО Лавочкина, создал аппараты нового поколения, прообразы «Марса-2» и «Марса-3», и они были запущены еще в 1969 году, в предыдущее пусковое окно.
- Парные запуски конструктивно одинаковых межпланетных миссий - это было чисто советское изобретение?
- Да. Американцы больше полагались на надежность своих бортовых систем, самих аппаратов, а мы миссии всегда дублировали, и это было официальной политикой, потому что считалось, что надежность возрастает вдвое, а лишние затраты не превышают 30%.
- Делились ли ученые двух стран своими данными по Марсу?
- В этом была основная наша проблема - навигационная. Американцы по результатам своих предыдущих полетов получили некие сведения об атмосфере Марса. Атмосферу мы худо-бедно знали, даже по наземным наблюдениям.
Наша главная проблема при сближении с Марсом состояла в том, чтобы выйти в такую точку, где можно было осуществить всю последовательность операций - спокойно выйти на орбиту, отделить посадочный аппарат и т.д. Из-за этого мы использовали совершенно другую схему, весьма оригинальную и чрезвычайно сложную. Кстати, позднее нам американцы эти данные дали, но не просто так, а в обмен на данные измерений освещенности на «Венере-8», которые я делал.
- Запуск и перелет «Марса-2» и «Марса-3» прошли без замечаний?
- Перелет был великолепным. Обоим аппаратам потребовалось всего две коррекции траектории и оба они нормально летели к Марсу.
- Но в своей книге «Трудная дорога к Марсу» Владимир Перминов, руководивший марсианской программой, вспоминал, что с аппаратами в полете прервалась связь…
- «Марс-2» работал хорошо. А на «Марсе-3» вышел из строя радиопередатчик. Но, слава богу, передатчики на аппарате были дублированы. Когда связь прервалась, была большая паника и по команде с Земли включили резервный передатчик и все наладилось.
- Перминов вспоминал, что, когда это случилось, он из-за разгара туристического сезона не мог купить билеты на самолет, чтобы срочно вылететь на станцию дальней космической связи в Евпатории, и ему пришлось выбить для этого правительственный Ан-24. Были ли у вас какие-то интересные моменты, связанные с этими миссиями?
- У нас был другой случай. К посадке «Марсов» мы приехали в Евпаторию с Борисом Раушенбахом (академик, разработчик систем ориентации межпланетных станций). Дело в том, что тогда впервые решили на посадку «Марсов» пригласить в Центр связи в Евпатории журналистов из нескольких газет, точно помню там был Володя Губарев... Они сидели в самой Евпатории и на них не было пропусков. Тогда этим комплексом связи владело Минобороны, для пропуска меня все документы были переданы, а на Раушенбаха - нет. И его на пропускном пункте не пускали, была целая смешная история, свидетелем которой я был.
Источник изображения: "Роскосмос"
В Евпатории все это время у меня были не просто бессонные ночи, но и ответственная миссия. В 1970 году у нас в Москве была делегация NASA, которая подписала с Академией наук первое в истории соглашение о сотрудничестве в космосе. В каждой из 4 рабочих групп было два сопредседателя. Группу по исследованию Луны и планет возглавил в качестве сопредседателя ваш покорный слуга. И в 1971 году мне было поручено осуществить практический телемост между Пасаденой (Калифорния) и Евпаторией, чтобы сообщать моему коллеге, известному ученому Джерри Соффену, о результатах при подлете и выходе на орбиту «Марсов-2,3» и Mariner-9.
- Посадочный аппарат «Марса-2» разбился, войдя в атмосферу не под тем углом. Почему это произошло?
- Как я уже сказал, нами была принята очень сложная схема навигации, которой потом восхищались американцы. При подлете к Марсу, где-то за 70-90 тыс. км у аппарата, который использовал бортовые оптические системы, чтобы поймать Марс, срабатывали специальные пороховые двигатели, которые отбрасывали спускаемый аппарат от перелетного. Отбрасывали таким образом, чтобы он шел непосредственно в атмосферу Марса под определенным углом. Если дать недостаточную скорость для отделения то, спускаемый аппарат отскочит от атмосферы и на Марс не попадет. А при очень остром угле аппарат «зароется» в атмосферу, испытает перегрузки и нагрев существенно выше расчетных, и будет нужна совсем другая циклограмма операций при спуске в атмосфере.
Я до сих вспоминаю те дни и ночи, когда мы разрабатывали схему посадки, для отработки этой циклограммы у нас было несколько бросковых испытаний с вертолета в ЛИИ и с метеорологической ракеты с высоты 120 км. И это все делалось в отсутствие компьютеров, на программно-временном устройстве - то есть на реле, которые включались через полсекунды, полторы, семь и т.д. И по этим командам включалась последовательность операций - вначале работа на аэродинамическом тормозном щитке, отбрасывание щитка, вытягивание тормозного парашюта…
Радиовысотомер корректировал эти операции в зависимости от высоты. Тормозной парашют вытягивал основной купол, на высоте порядка 100 метров срабатывали пороховые реактивные двигатели, одни из которых уводили в сторону отбрасываемый парашют, другие - создавали тормозной импульс. В результате аппарат садился на поверхность со скоростью, которую имеет человек, прыгая со шкафа на пол.
При отделении «Марса-2» была допущена ошибка, и он вошел в атмосферу под более острым углом и достиг поверхности раньше, чем успел затормозиться.
- То есть это была чисто программная ошибка?
- Естественно, люди с Земли уже никак не могли вмешаться.
- Тогда почему аппарат-близнец «Марс-3» через несколько дней отделился как надо?
- Понимаете, на «Марсе-2» не совсем правильно был дан отталкивающий импульс, предусматривавший штатный вход в атмосферу. Аппарат отделился нештатным образом.
- Какова была ваша роль в подготовке миссий?
- На аппаратах были мои приборы, которые предназначались для измерения параметров атмосферы - температура, давление, скорости ветра. Но к сожалению при спуске все приборы, в том числе масс-спектрометр, не сработали. Они сработали только в 1974 году на аппаратах серии М-73. Почему приборы не сработали, я до сих пор не очень понимаю, думаю, дело было не в них самих, они были довольно простые, а в самом интерфейсе для передачи данных.
- Нельзя не вспомнить первые в мире марсоходы, или «марсоползы» ПрОП-М, что были на обоих аппаратах, но которым не суждено было поработать.
- Да, их делал Александр Кемурджиан из ВНИИТрансмаша, это весьма оригинальные аппараты, но они не были дистанционно управляемыми. Все управление осуществлялось через штангу, которая же их и отбрасывала.
- Итак, «Марс-3» сумел сесть мягко. Сегодня, спустя 50 лет, это кажется немыслимым, учитывая то, как далеко шагнули технологии и как много мы знаем о Марсе, ведь даже в наши дни посадки на Марс не всегда заканчиваются успехом.
- Вы правы. Я до сих пор иначе, как без дрожи об этом не могу вспоминать и о той эйфории, которая нас всех охватила. Находясь в Евпатории, мы видели, что вроде бы все идет нормально, отклонений и сбоев нет, но самое главное - в расчетный момент времени мы получаем телевизионную развертку сигнала, а она могла идти только после того, как аппарат сел и раскрылись антенны.
- Было понимание, почему это произошло?
- Конечно, у нас тогда были опасения за возможный отказ, поскольку на Марсе была мощнейшая пылевая буря. В такие моменты скорость ветра достигает десятков метров в секунду, с моей точки зрения роковую роль сыграла электризация антенн и разряды от статического электричества, которое набирается, когда мимо усов антенн проносится большое количество пылевых частиц. Мы эти эффекты испытывали в лаборатории и такие явления действительно возникают.
После этого мы еще долго ждали, что сигнал появится. В следующий раз я испытал такое же ощущение, когда запускался наш «Фобос-Грунт» - сидели на Байконуре всю ночь, о сне и не помышляли, а утром уже стало все ясно…
- Орбитальные аппараты обеих миссий остались на орбите и нормально проработали еще несколько месяцев?
- Из-за нештатного отделения «Марса-2» его орбитальный аппарат вышел на нерасчетную орбиту, с которой мало что можно было изучать. «Марс-3» же вышел на расчетную орбиту и долго передавал ряд важных научных сведений, в том числе наши первые изображения, по качеству значительно худшие, чем у американцев.
- Почему?
- Вначале ни мы, ни американцы ничего снимать не могли - все на планете было закрыто пеленой пыли, миллиарды тонн, можете себе представить? А потом пыль осела, но наши фототелевизионные устройства были сделаны с гораздо худшим качеством, чем американские. Там что-то было не так с выбранными экспозициями, но самое главное - проблемы с самой фототелевизионной системой.
- Могли ли в то время сравнивать уровни нашего космического приборостроения и американского? Для следующих миссий на Марс были сделаны выводы?
- Честно признаюсь, я всегда завидовал тому уровню создания электронных приборов, который был у американцев. Мы сильно отставали. Это были полупроводниковые приборы, и кстати надежность этих приборов подвела нас при запуске следующих марсианских аппаратов серии М-73. Их хотели усовершенствовать, ввели новую технологию впайки выходов из полупроводников. Технология сильно удешевляла процесс, за нее получили потом премию, но она оказалась ненадежной - в местах спайки спустя несколько месяцев происходило окисление.
Научные приборы, в которых не всегда использовалась эта технология, худо-бедно работали, а все служебные системы строились на этих технологиях и постепенно отказывали. То, что эта неожиданная причина может привести к выходу приборов из строя, стало ясно еще до запуска «Марсов-4,5,6,7», после испытаний. И я очень хорошо помню, как на совещании у Келдыша мы обсуждали - отменять пуски или запускать, надеясь, что они смогут полгода продержаться. Приняли кардинальное решение все аппараты запустить.
- За такие провалы в отрасли кого-то наказывали?
- Я этого не знаю. Единственное, что могу сказать, никто за это не сел. Хотя деньги были затрачены кошмарные и политический эффект был сильно негативным.
- Это и стало одной из причин проигранного соревнования за Марс?
- У нас были совершенно великолепные заделы, в 1977 году мы предполагали высадить на Марсе марсоход, используя довольно приличную и доступную нам энергетику на солнечных батареях...
- А правда, что еще в 70-е годы у СССР были планы доставки марсианского грунта на Землю?
- Да, был проект, хорошо проработанный, М-77, потом он стал М-79, а потом он был закрыт, потому что переключились на спутник Марса Фобос. Этому был целый ряд причин, в которых не последнюю роль сыграл тогдашний директор Института космических исследований Роальд Сагдеев. Он постарался убедить всех в том, что проще осуществить полет к спутнику Марса Фобосу. Так программа переключилась на исследование Фобоса. Думали это сделать еще в конце 70-х годов, но потом все это вытеснила программа «Вега», и проект «Фобос» отодвинулся на 1988 год.
- Тем не менее первая мягкая посадка на Марс навсегда осталась за Советским Союзом, как это воспринималось вашими коллегами?
- Я склоняю голову перед теми людьми - потрясающими инженерами в НПО Лавочкина. Это был фантастический интеллект, преданность делу, я с ностальгией вспоминаю то время, когда приходилось дневать и ночевать на предприятии, и Георгий Бабакин как-то поздно вечером сказал: «Ну, а Михаилу Яковлевичу надо тут раскладушку поставить».
ПрОП-М (Прибор оценки проходимости - Марс)
Источник изображения: "Роскосмос"
Американцы нашу посадку на Марс сначала замалчивали. Но спустя много лет Джим Берк, мой коллега в Лаборатории реактивного движения NASA, сказал: «Да, конечно, вы были на Марсе, потому что мы своей станцией наблюдения в Африке великолепно отнаблюдали момент посадки и ваш сигнал».
И был потрясающий энтузиазм у людей, которые все это делали. Я видел горящие глаза у тех техников, рабочих в цехах, где мне приходилось бывать. После посадки «Марса-3» меня пригласили в огромный сборочный цех НПО Лавочкина, где собрались причастные к проекту люди. Я и сам не мог сдержать слез, и какие это были овации людей, фактически в честь самих себя. Но это ушедшее поколение, действительно, люди, которые могли подковать блоху.
Павел Котляр
