Сразу три научные миссии этим летом отправились к Марсу
Напомним: свой первый марсианский зонд "Хоуп" запустили Объединенные Арабские Эмираты. Аппарат вывела японская ракета H-IIA с космодрома Танэгасима. Буквально через три дня оглушительным запуском потряс научный мир Китай: на тяжелом носителе "Чанчжэн-5" он отправил межпланетную космическую станцию "Тяньвэнь-1" ("Вопросы к небу"). Это сразу три аппарата - орбитальный зонд, посадочный модуль и марсоход. Зонд рассчитан на марсианский год работы (около двух земных), а 240-килограммовый ровер - на 90 марсианских суток. Если все пойдет как надо, то Поднебесная станет второй страной после США, чей умный робот наследит на красных пыльных тропинках.
А 30 июля туда же отправился марсоход Perseverance. Самый большой и тяжелый "марсианец" среди аппаратов NASA. Весит 1025 кг, имеет длину 3 м, ширину - 2,7 м. И здесь тоже свой "изюм": на борту ровера первый в истории марсианский вертолет. Это всего лишь небольшой дрон. Однако он позволит понять потенциал винтокрылых аппаратов за пределами Земли. Планируется, что "вертушка" будет запущена несколько раз, и каждый полет продлится не более трех минут.
Еще одна особенность "крайней", как говорят спецы, миссии: образцы грунта, которые возьмет аппарат, в будущем будут доставлены на Землю. По крайней мере, американцы попытаются.
Важный момент: США смогли отправить свой марсоход благодаря российским двигателям, которые установлены на ракете Atlas V. "Двигатель РД-180 производства НПО "Энергомаш" обеспечил успешный запуск миссии НАСА к Марсу. Поздравляем Игоря Александровича Арбузова (гендиректор "Энергомаш". - Прим. ред.) и коллектив этого предприятия "Роскосмоса" с качественной работой", - говорится в сообщении госкорпорации "Роскосмоса" в Twitter.
Марсианский ажиотаж-2020 объясняется очень просто: в июле открылось наиболее благоприятное с баллистической точки зрения окно для полета к Красной планете. Иными словами, Земля и Марс максимально сблизились друг с другом. Подобная расстановка планет случается примерно раз в 2 года и 50 суток. Что это значит? В зависимости от начальной скорости полета космического аппарата сильно меняется и его продолжительность. Так, один из самых быстрых марс-бросков длился всего 128 дней, один из самых длительных - 333 дня. В любом случае "окном" конструкторы и ученые стараются воспользоваться по полной.
Сегодня на орбите Марса работают американские зонды Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter и NAVEN, а на поверхности Марса - ровер Curiosity и стационарный аппарат Insight. Также вокруг планеты кружат европейские зонды Mars Express и Trace Gas Orbiter (на последнем два из четырех научных приборов созданы специалистами российского Института космических исследований). Еще один аппарат на орбите Марса - индийская межпланетная станция "Мангальян".
Планета про запас
По мнению многих ученых, с помощью Красной планеты могут быть решены не только серьезные научные задачи. Земля не застрахована от глобальных катастроф. И Марс, как считают многие, - самая перспективная кандидатура на роль запасной планеты для человечества. Однако космическая радиация станет главным препятствием на пути пилотируемых полетов на Марс, убеждены специалисты. Например, такой точки зрения придерживается академик Лев Зеленый. "К полету человека на Марс я отношусь очень пессимистично", - не скрывает он. По его мнению, проблемы, связанные с космической радиацией, будут актуальны при перелете к Марсу из-за большого расстояния. Больше чем полгода экипаж будет находиться в открытом космическом пространстве со всеми прелестями радиации от Солнца и космических лучей.
Вместе с тем профессор Стэнфордского университета Скотт Хаббард предостерегает: инопланетные вирусы могут попасть на Землю через образцы пород с Марса. Ученый считает, что вывезенные с поверхности Красной планеты камни нужно обрабатывать так, "будто они заражены вирусом Эболы", пока не будет доказана их безопасность. Хотя в интервью Stanford News Хаббард делает оговорку: вероятность проникновения вирусов с другой планеты через образцы пород все-таки крайне мала.
Как бы там ни было, практически все эксперты сходятся: не техника, а именно человек - самое уязвимое звено длительной космической экспедиции. Ученые рассчитали риск радиационного облучения для экспедиции к Марсу и обратно, которая продлится два года. По их оценкам, суммарный радиационный риск в течение жизни космонавтов независимо от возраста за защитой радиационного убежища 20 г/кв. см составит 7,5%, а сокращение средней предстоящей продолжительности жизни - 2,5 года.
Но мысль конструкторов работает. Свою лепту в решение проблемы пытаются внести даже студенты. Так, некоторое время назад участники Международной космической школы при МГТУ имени Баумана предложили довольно оригинальное решение - полет к Красной планете внутри астероида. Предполагается, что небесный камень будет служить естественной защитой от галактических лучей. Понятно, что потребуются технологии "внедрения" в астероид. И такие разрабатываются.
- Мы часто видим, как после приземления космонавтов несут на руках, - говорил в интервью "РГ" заместитель директора ИМБП РАН по научной работе Валерий Богомолов. - Но на том же Марсе кто это будет делать? Поэтому стоит задача выяснить дееспособность экипажа после долгих месяцев космического путешествия, оценить возможности двигательной сферы, сенсорных систем для работы в скафандрах на другой планете. И что можно сделать, чтобы ее повысить.
Аналитики едины в мнении: марсианские и подобные проекты вдохновляют молодежь и повышают национальный дух. Научные проекты являются символом отношения страны к космосу. Не случайно Главный конструктор Сергей Королев уделял особое внимание полетам к Луне, к Венере, к Марсу.
Первым земным аппаратом, попавшим на Марс, стала советская станция "Марс-2" в 1971 году. К сожалению, аппарат разбился. В том же году состоялась первая в мире и единственная в советской космонавтике мягкая посадка спускаемого аппарата на Красную планету. Это был "Марс-3". Он начал передавать данные уже через 1,5 минуты после примарсианивания, но связь прекратилась через 14,5 секунды. Пылевая буря! Не повезло.
Вообще в истории марсианских исследований две трети миссий закончились провалом. Неудачи не миновали ни нашу страну, ни США, ни Европу. Есть цифры: всего к Марсу было отправлено 44 миссии. Из них 16 успешных, 7 - частично успешных, 21 - неудачные. Кстати, первый китайский марсианский спутник "Инхо-1" (110 кг) был фактически попутной нагрузкой российской миссии "Фобос-грунт", запущенной в ноябре 2011 года. И сгоревшей в земной атмосфере.
Как подчеркивают специалисты, тот проект был уникальным. Ни у кого не хватило смелости лететь, чтобы забрать грунт с поверхности спутника Марса. Россия рискнула. Да, не получилось. "Все еще раз просчитаем, отработаем", - говорят оптимисты.
Сейчас "Роскосмос" пытается вернуться на Марс вместе с Европейским космическим агентством. В 2016 году российским "Протоном" была запущена совместная миссия ExoMars, успешно доставившая к планете орбитальную обсерваторию Trace Gas Orbiter. Но спускаемый аппарат "Скиапарелли", разработанный преимущественно в России, разбился при посадке. Очередная миссия ExoMars отложена на 2022 год. И она тоже будет включать марсоход.
Владимир Бугров, разработчик проектов экспедиции на Марс и Луну, ведущий конструктор по пилотируемым ракетно-космическим комплексам для высадки на Луну и "Энергия-Буран":
- В 1962 году Сергей Королев, разрабатывая межпланетную программу, представил экспертной комиссии вполне реалистичный проект экспедиции на Марс, в котором для отправки 3 человек предполагалось собрать на орбите искусственного спутника Земли (ОИСЗ) общий комплекс массой 500 т. Условно говоря, по 165 т на человека. За истекшие полвека эти данные сократить не удалось. Даже в проектах, ориентированных на многоразовые электрореактивные корабли.