Битва за звезды-2. Космическое противостояние (часть II) - Антон Первушин

Вот лишь один пример этому. С начала 1960-х годов в НАСА разрабатывалась программа создания серии космических станций «Вояджер» («Voyager»). Эти относительно тяжелые аппараты (1090 килограммов против 260 килограммов у «Маринера-4») могли быть выведены на межпланетные трассы только после появления ракет-носителей «Сатурн-5».

Планировалось, что первой целью «Вояджеров» станет все тот же Марс. При этом, по проекту, станция «Вояджер» могла не только выйти на орбиту вблизи Марса, но и сбросить на его поверхность зонд с биологической лабораторией.

Создатели «Вояджера» не слишком спешили с реализацией своего проекта, поскольку изначально предполагали, что необходимые данные для более оптимального проектирования станции они получат после полетов аппаратов «Маринер». Такая «благоразумная» установка привела к плачевному результату: программа «Вояджер» попала в список второстепенных, и ее бюджет постоянно урезался в пользу других проектов и программ.

В окончательном виде проект космического аппарата «Вояджер» для полета на Марс оформился к декабрю 1964 года. Тогда же было запланировано пять рейсов аппаратов «Вояджер» к Марсу: первый (без посадочного модуля) — в 1969 году, два — в 1971 году, еще два — в 1973 году. Общая стоимость программы должна была составить 1,25 миллиарда долларов, с выплатой первых 43 миллионов в 1965 бюджетном году.

Понятно, что такие деньги не выдают за красивые глаза. Чтобы их получить, создатели «Вояджера» из Лаборатории реактивного движения в Пасадене должны были доказать, что их проект лучше аналогичных разработок по программе «Маринер». В то же время сильный удар по «Вояджеру» нанесла переоценка себестоимости ракетного запуска «Сатурна-5». Из-за этого стоимость программы могла возрасти до 2 миллиардов долларов, что было недопустимо. С тех пор конструкторы из Пасадены даже не заикались о «Сатурне-5», выбрав в качестве носителя ракету «Титан-ЗС» с разгонным блоком «Кентавр».

Несмотря на все усилия конструкторов, направленные на снижение стоимости программы, «Вояджер» все еще казался слишком дорогим на фоне сокращения ассигнований НАСА и увеличения расходов на военные действия во Вьетнаме.

В 1967 году Конгресс не выделил на «Вояджер» ни цента, что привело к свертыванию всех работ по этой теме.

Пересмотру подвергся и бюджет программы «Маринер».

НАСА удалось отстоять только четыре запуска «Маринер-6» и «Маринер-7» — в 1969 году, «Маринер-8» и «Маринер-9» — 1971 году.

Последние два запуска состоялись в запланированный срок. «Маринер-8» должен был произвести съемку топографических особенностей планеты на 70 % ее поверхности с сильно наклоненной орбиты. Смысл заключался в фотографировании Марса при низком положении Солнца над горизонтом, когда оно отбрасывает длинные тени. «Маринер-9» выводился на орбиту, обеспечивающую съемку при высоком Солнце в экваториальных районах.

«Маринер-8» был запущен 8 мая 1971 года. Вскоре после запуска из-за неполадок в системе управления вторая ступень ракеты-носителя «Атлас-Кентавр» отделилась от первой, но в ней отказало зажигание. Автоматическая межпланетная станция упала в Атлантический океан.

«Маринер-9» был призван восполнить потерю, и его оперативно подготовили к выполнению роли предшественника По новому плану аппарат должен был находиться на орбите под углом в 65° к экватору и при минимальной высоте в 1350 километров.

«Маринер-9» запустили с мыса Канаверал 30 мая 1971 года.

Но в полете к красной планете он был не одинок.

Чтобы вернуть приоритет в области перспективных космических исследований, советские конструкторы разработали проект «М-71», предусматривающий отправку к Марсу трех автоматических станций в 1971 году. Первая из них («М-71 С», изделие 170) должна была стартовать раньше и выйти на орбиту искусственного спутника Марса до прилета американского аппарата. Два других, старт которых намечался позже, должны были доставить на поверхность Марса спускаемые зонды, а их орбитальные аппараты — провести исследования с орбиты искусственного спутника планеты.

Первый аппарат, кроме политической задачи, решал, и чрезвычайно важную техническую. Дело в том, что мягкая посадка на поверхность планеты могла быть выполнена только при выдерживании расчетного угла входа спускаемого аппарата в атмосферу Марса с максимально допустимым отклонением от номинала в 5°. При большем угле входа не хватало времени для раскрытия парашютной системы, при меньшем — спускаемый аппарат рикошетировал от атмосферы и уходил в космическое пространство.

Точных эфемерид Марса (координат для последовательных моментов времени) советские ученые не имели. Измерения положения планеты по сигналам его искусственного спутника позволяли получить эти данные и провести коррекцию траекторий движения второго и третьего аппаратов на заключительном участке, тем самым обеспечив расчетные условия входа спускаемых аппаратов в атмосферу.

Разработка эскизного проекта «М-71» была закончена в НПО имени Лавочкина в конце 1969 года. Начался этап изготовления и испытания систем и узлов. Интересно, что сотрудники НПО учитывали возможность «заражения» Марса земными микроорганизмами и постарались свести ее к минимуму: отдельные части спускаемого модуля тщательно стерилизовались, а сборка его проводилась в специально построенном чистом блоке со шлюзовой камерой, фильтрами и бактерицидными лампами.

Станция «М-71С» (получившая при запуске обозначение «Космос-419») стартовала 5 мая 1971 года. Вывести ее на межпланетную траекторию не удалось: оператор выдал неправильную установку на второе включение разгонного блока «Д». Советские ученые потеряли возможность создания первого искусственного спутника Марса и лишились «маяка», позволявшего с высокой точностью определять положение красной планеты. Теперь осталось надеяться на безупречную работу системы космической автономной навигации (СКАН). Решение о разработке этой системы, не имеющей аналогов в мире, и установке ее на 2-й и 3-й аппараты «М-71» принял Совет главных конструкторов в начале 1970 года как запасной вариант на случай аварии станции «М-71 С». В системе использовался оптический угломер, разработанный в ЦКБ «Геофизика». За семь часов до прилета прибор должен был провести первое измерение углового положения Марса относительно базовой системы координат.

Данные измерений передавались в бортовой компьютер системы управления, который рассчитывал вектор третьей коррекции, необходимый для перевода станции на номинальную траекторию. Все операции должны были проводиться на борту космического аппарата без участия и контроля наземного пункта управления. Испытания угломера на стенде системы управления прошли без замечаний. 19 и 21 мая 1971 года на межпланетную траекторию были выведены станции «Марс-2» («М-71» № 171) и «Марс-3» («М-71» № 172). На этот раз ракеты «Протон-К» и разгонные блоки «Д» сработали безупречно.

Три космические станции — одна американская и две советские — благополучно покинули сферу земного притяжения и бесшумно полетели к красной планете.

Несколькими месяцами ранее, в феврале 1971 года, астроном Чарлз Ф. Кейпен из обсерватории имени Довела в Флагстаффе сделал предсказание погоды на Марсе на тот период. Исходя из того, что это было время противостояния в перигелии, он указал на вероятность пылевой бури в конце лета. И вот 21 сентября, когда три аппарата приближались к Марсу, над областью Геллеспонт появилось небольшое облачко…

10 ноября «Маринер-9», опередив советских соперников и находясь в 800 тысячах километров от Марса, впервые включил свою телекамеру, однако она показала планету, чья поверхность была полностью затемнена глобальной пылевой бурей. Ничто не могло проникнуть сквозь пыльный покров.

Поэтому «Маринер-9» выключил свою камеру и стал ждать.

Два советских аппарата «Марс-2» и «Марс-3» не были рассчитаны на подобную ситуацию. Они действовали согласно заложенной программе. 21 ноября 1971 года спускаемый модуль «Марса-2» вошел в атмосферу Марса под большим углом и разбился о поверхность планеты.

Спускаемый модуль «Марса-3» попытался достичь поверхности 2 декабря 1971 года. Во время спуска он в течение 15 секунд передавал слепые кадры, после чего связь с ним была утрачена. Поскольку он совершил посадку среди разрушительной пылевой бури, считается, что его парашют потащило ветром со скоростью 140 м/с, а его самого разбило вдребезги.

Меж тем буря продолжала бушевать. Выйдя на орбиту,

«Марсы» проводили съемку поверхности, но пыль полностью скрывала рельеф. Не видно было даже горы Олимп, возвышающейся на 26 километров. Программа исследований оказалась безнадежно сорвана.

В декабре 1971 года, когда буря улеглась, системы «Маринера-9» вновь привели в рабочее состояние. В отличие от советских аналогов, его компьютер поддавался перепрограммированию после запуска, и таким образом его задание можно было изменить в ходе полета. Подобная гибкость привела к тому, что эта орбитальная станция единственная из всех, запущенных в мае 1971 года, сумела выполнить свое задание.