…продолжение
Первый Штурм Марса
Далее после Луны, были осуществлены также впервые в мире межпланетные полёты к планетам Марс и Венера. Их осуществили соответственно АМС «Марс» и «Венера».
«Марс-1» запущен 1.11.1962; масса 893,5 кг, длина 3,3 м, диаметр 1,1 м.
Соколов, Леонов. «К Марсу»
Полет «Марс-1» дал новые данные о физических свойствах космического пространства между орбитами Земли и Марса (на расстоянии от Солнца 1-1,24 а. е.), об интенсивности космического излучения, напряженности магнитных полей Земли и межпланетной среды, о потоках ионизованного газа, идущего от Солнца, и о распределении метеорного вещества (космический аппарат пересек 2 метеорных потока). Последний сеанс состоялся 21.3.1963 при удалении аппарата от Земли на 106 млн. км. Сближение с Марсом наступило 19.6.1963 (от Марса около 197 тыс. км), после чего «Марс-1» вышел на гелиоцентрическую орбиту с перигелием ~148 млн. км и афелием ~250 млн. км.
«Марс-1» не достиг планеты, но дал бесценный опыт управления аппаратом на межпланетных расстояниях, астронавигации, а также добыл очень ценные данные о состоянии межпланетной среды. Последующие пуски АМС как у нас, так и в США, были уже в значительной степени подготовлены опытом полёта первой АМС – «Марс-1».
Марс-2
«Марс-2» и «Марс-3» запущены 19 и 28 мая 1971 года, совершили совместный полет и одновременные исследования Марса. Вывод на траекторию полета к Марсу осуществлен с промежуточной орбиты искусственного спутника Земли последними ступенями ракеты-носителя. Конструкция и состав аппаратуры «Марс-2» и «Марс-3» существенно отличаются от «Марс-1».
Фото автоматической межпланетной станции «Марс-3», осуществившая с орбиты искусственного спутника Марса комплексную программу исследования планеты.
Спускаемый аппарат станции впервые в истории в декабре 1971 г. совершил мягкую посадку на ее поверхность. Масса «Марс-2» («Марс-3») 4650 кг, конструктивно они аналогичны, имеют орбитальный отсек и спускаемый аппарат. Основные устройства орбитального отсека: приборный отсек, блок баков двигательной установки, корректирующий ракетный двигатель с узлами автоматики, солнечные батареи, антенно-фидерные устройства и радиаторы системы терморегулирования. Спускаемый аппарат оборудован системами и устройствами, обеспечивающими отделение аппарата от орбитального отсека, переход его на траекторию сближения с планетой, торможение, спуск в атмосфере и мягкую посадку на поверхность Марса. Спускаемый аппарат был снабжен приборно-парашютным контейнером, аэродинамическим тормозным конусом и соединительной рамой, на которой размещен ракетный двигатель. Перед полетом спускаемый аппарат был подвергнут стерилизации. Предполагалось, что на Марсе может быть своя форма жизни, которая может пострадать от нашей, земной.
В спускаемом аппарате была установлена аппаратура для измерения температуры и давления атмосферы, масс- спектрометрического определения состава атмосферы, измерения скорости ветра, определения химического состава и физико-механических свойств поверхностного слоя, а также получения панорамы с помощью ТВ камер. Полет космического аппарата к Марсу продолжался более 6 месяцев, с «Марс-2» проведено 153, с «Марс-3» — 159 сеансов радиосвязи, получен большой объем научной информации. На расстояния установка орбитального отсека, и космический аппарат «Марс-2» перешел на орбиту искусственного спутника Марса с периодом обращения 18 ч. 8 июня, 14 ноября и 2 декабря 1971 года проведены коррекции орбиты «Марс-3». Отделение спускаемого аппарата осуществлено 2 декабря в 12 ч 14 мин по московскому времени на расстоянии 50 тыс. км от Марса. Через 15 мин, когда расстояние между орбитальным отсеком и спускаемым аппаратом было не более 1 км, аппарат перешел на траекторию встречи с планетой. Спускаемый аппарат двигался 4,5 ч к Марсу и в 16 ч 44 мин вошел в атмосферу планеты. Спуск в атмосфере до поверхности продолжался немногим более 3 мин.
Спускаемый аппарат совершил посадку (опять впервые в мире!) в южном полушарии Марса в районе с координатами 45° ю. ш. и 158° з. д. На борту аппарата был установлен вымпел с изображением герба СССР. Орбитальный отсек «Марс-3» после отделения спускаемого аппарата двигался по траектории, проходящей на расстоянии 1500 км от поверхности Марса. Тормозная двигательная установка обеспечила переход ее на орбиту спутника Марса с периодом обращения ~12 сут. 19 ч. 2 декабря в 16 ч 50 мин 35 с началась передача видеосигнала с поверхности планеты. Сигнал был принят приемными устройствами орбитального отсека и в сеансах связи 2-5 декабря передан на Землю.
Орбитальные отсеки космических аппаратов свыше 8 месяцев комплексно исследовали Марса с орбит его спутников. Орбитальный отсек «Марс-2» совершил 362 оборота, «Марс-3» — 20 оборотов вокруг планеты. Исследования свойств поверхности и атмосферы Марса по характеру излучения в видимом, инфракрасном, ультрафиолетовом диапазонах спектра и в диапазоне радиоволн позволили определить температуру поверхностного слоя, установить ее зависимость от широты и времени суток; на поверхности выявлены тепловые аномалии; оценены теплопроводность, тепловая инерция, диэлектрическая проницаемость и отражательная способность грунта; измерена температура северной полярной шапки (ниже -110 °С). По данным о поглощении инфракрасной радиации углекислым газом получены высотные профили поверхности по трассам полета. Определено содержание водяного пара в различных областях планеты (примерно в 5 тыс. раз меньше, чем в земной атмосфере). Измерения рассеянной ультрафиолетовой радиации дали сведения о структуре атмосферы Марса (протяженность, состав, температура). Методом радиозондирования определены давление и температура у поверхности планеты. По изменению прозрачности атмосферы получены данные о высоте пылевых облаков (до 10 км) и размерах пылевых частиц (отмечено большое содержание мелких частиц — около 1 мкм). Фотографии позволили уточнить оптическое сжатие планеты, построить профили рельефа по изображению края диска и получить цветные изображения Марса, обнаружить свечение атмосферы на 200 км за линией терминатора, изменение цвета вблизи терминатора, проследить слоистую структуру марсианской атмосферы.
«Марс-4,-5, -6 и -7» запущены 21, 25 июля, 5 и 9 августа 1973 года. Впервые полет по межпланетной трассе одновременно совершили четыре космических аппарата. «Марс-4» и «Марс-5» предназначались для исследования Марса с орбиты искусственного спутника Марса; «Марс-6» и «Марс-7» имели в своем составе спускаемые аппараты. Вывод космического аппарата на траекторию полета к Марсу осуществлен с промежуточной орбиты искусственного спутника Земли. На трассе перелета с космического аппарата регулярно проводились сеансы радиосвязи для измерения параметров движения, контроля состояния бортовых систем и передачи научной информации.
Одновременно с полётом наших «Марс-2» и «Марс-3» совершал свой полёт и космический аппарат США «Маринер». В отличие от наших, на его борту не было спускаемых аппаратов, и его программа исследований была не в пример более скромная, чем советская. Тем не менее, «вскладчину», советские и американские учёные получили с Марса довольно большой массив информации.
Венера
Венера-1
Первыми АМС, достигшими поверхности планеты Венера были также наши АМС «Венера».
Если относительно Марса были очень большие ожидания весьма фантастического характера, то относительно Венеры, никто ничего не мог сказать определённого. Эта планета закрыта плотным покрывалом облаков, как сейчас выяснилось, толщиной несколько десятков километров, и об условиях на её поверхности никто ничего сказать определённого не мог. Чтобы хоть что-то узнать, надо было послать туда космический аппарат, который бы мог достичь поверхности и передать на землю результаты измерений.
Первые два АМС «Венера» были запущены для «разведки пути» соответственно 12.2.1961г. и 12.11.1965г.
Первый прошёл на расстоянии 100 000 км от планеты, а второй на расстоянии 24 000 км.
Космический аппарат «Венера-3» был запущен 16.11.1965 уже с целью достижения поверхности планеты Венера; масса аппарата — 960 кг. Меньшие размеры аппарата по сравнению с «марсианскими» объясняется тем, что Венеру достичь несколько труднее, чем Марса.
Венера-3 имела на своём борту спускаемый аппарат. Посадка на поверхность планеты была предусмотрена с помощью парашютной системы. На борту этого аппарата, как и в случае первых «Лунников» и «Марсов», направляемых впервые в мире к поверхности иного небесного тела, находился вымпел с гербом СССР. Мы и Венеру застолбили первыми!
1.3.1966 космический аппарат достиг поверхности Венеры, осуществив первый в мире перелет на другую планету. Обратите внимание, что Венера, оказалась именно первой планетой, поверхность которой достиг аппарат с Земли! Достижение поверхности Марса было гораздо позже.
Однако, спускаемый аппарат попал в условия, которые никто не мог даже предположить – атмосфера Венеры оказалась неизмеримо более глубокой и жаркой, чем допускали самые смелые ученые. Даже те «особо зверские» параметры атмосферы, которые заложили в создание спускаемого аппарата наши инженеры, оказались многократно перекрыты. Связь со спускаемым аппаратом прервалась до того, как он достиг поверхности – возросшее давление атмосферы и рост температуры вывело из строя аппаратуру. Тоже случилось и со спускаемым аппаратом Венеры-4.
Венера-4
Следующие спускаемые аппараты наших «Венер» были рассчитаны уже исходя из полученных данных. «Венера-5» и «Венера-6» запущены соответственно 5 и 10 января 1969 года; масса аппаратов по 1130 кг. Аппараты снабжены упрочненными спускаемыми аппаратами массой 405 кг с расширенным составом научной и измерительной аппаратуры для продолжения исследований межпланетной среды и атмосферы Венеры.
Спускаемый аппарат «Венеры-5» достиг поверхности в рабочем состоянии, но как впоследствии оказалось, сел он высоко в горах на плато. При радиопросвечивании атмосферы этого небесного тела уже в восьмидесятые годы, оказалось, что на Венере удивительно высокие, по сравнению с земными аналогами, горы.
Последующие пуски наших АМС «Венера» были регулярными — примерно один пуск в синодический период Венеры. Все АМС несли на себе спускаемые аппараты.
Но уже «Венера-9» и «Венера-10» — были космическими аппаратами нового типа.
«Венера-9» запущен 8.6.1975, «Венера-10» — 14.6.1975. Масса аппаратов 4936 и 5033 кг (масса каждого спускаемого аппарата с теплозащитным корпусом 1560 кг). «Венера-9» и «Венера-10» включают в себя космический и спускаемый аппарат. Основной силовой элемент космического аппарата — блок баков, на нижнем днище которых закреплены ракетные двигатели, на верхнем — приборный отсек, выполненный в форме тора. В верхней части космического аппарата находится переходник для крепления спускаемого аппарата. В приборном отсеке размещены системы управления, терморегулирования и другое оборудование. Спускаемый аппарат имеет прочный корпус сферической формы (рассчитан на внешнее давление 10 МПа), покрытый внешней и внутренней теплоизоляцией. В верхней части к спускаемому аппарату крепится аэродинамическое тормозное устройство, в нижней — торовое посадочное устройство.
Автоматическая межпланетная станция «Венера-10» — станция нового поколения, выведенная в октябре 1975 г. на орбиту искусственного спутника Венеры и передавшая первые панорамные изображения поверхности планеты Венера.
В спускаемом аппарате установлены приборы радиокомплекса, оптико- механическое ТВ-устройство, аккумулятор, блоки автоматики, средства терморегулирования, научные приборы. Спускаемый аппарат помещен внутри теплозащитного корпуса сферической формы (диаметр 2,4 м), защищающего его от высоких температур на всем участке торможения. В полете с «Венеры-9» и «Венеры-10» было проведено по две коррекции траектории. За двое суток до подлета к планете от космических аппаратов были отделены спускаемые аппараты, которые совершили мягкую посадку (22 и 25 октября 1975 года) на невидимую в это время с Земли освещенную сторону Венеры. После отделения спускаемых аппаратов космические аппараты были переведены на пролетные траектории, а затем выведены на орбиты искусственных спутников планеты.
Они же стали первыми ИСВ (искусственными спутниками Венеры).
С борта их спускаемых аппаратов были впервые получены изображения поверхности Венеры.
Фото поверхности Венеры
Схема посадки СА АМС «Венера-13 и -14» 1 Разделение СА и ОА за 2 сут до подлета к Венере. 2 Вытяжной парашют. 3 Вход в атмосферу Венеры, баллистический спуск. 4 Парашют увода. 5 Отстрел крышек парашютных отсеков, ввод вытяжного парашюта и парашюта увода. 6 Отвод верхней теплозащитной оболочки, ввод тормозного парашюта. 7 Тормозной парашют. 8 Отстрел нижней теплозащитной оболочки. 9 Отстрел тормозного парашюта. 10 Посадка. 11 Земля. 12 ОА, используемый как ретранслятор.