Кто первый был на марсе: Кто летал на марс первым. Вот почему на марсе до сих пор нет людей

Как Советский Союз осваивал Марс

В конце 1971 года — 2 декабря — на поверхность Марса опустился космический аппарат. Это была первая в мире и пока единственная в истории советско-российской космонавтики мягкая посадка спускаемого аппарата на Красную планету. Этот и другие проекты СССР по освоению Марса — в обзоре «РГ».

Разведчики межпланетных трасс

В контексте освоения Марса нельзя не сказать пару слов о лунной программе СССР. Именно первые полеты к спутнику Земли позволили накопить опыт и отработать технологию создания межпланетных автоматических станций.

Первый аппарат, достигший второй космической скорости, «Луна-1» был запущен 2 января 1959 года. Второй отправился в полет в сентябре того же года. И хотя старт сопровождали неполадки, «Луна-2» впервые в мире достигла поверхности небесного тела в районе Моря Дождей, в северо-западной части видимой с Земли стороны спутника.

Аппарат по нынешним временам был простым: он не имел собственной двигательной установки, а из научного оборудования на нем были прибор для регистрации ядерных излучений и элементарных частиц, счетчики Гейгера, магнитометры и детекторы микрометеоритов. Зато «Луна-2» доставила на поверхность спутника вымпел с изображением герба СССР.

Пробный шар

Колонизация космоса является важным шагом для будущего человечества, и Марс как никакая другая планета идеально подходит для стартовой площадки. Судите сами: достичь его можно примерно за 9 месяцев; марсианские сутки составляют 24 часа 39 минут и почти равняются земным; здесь есть атмосфера, которая дает некоторую защиту от солнечной и космической радиации; недавние исследования НАСА подтвердили наличие на планете воды. Эти и многие другие факторы, по мнению ученых, говорят о том, что после процесса терраформирования планета может быть вполне пригодна для жизни.

Сверхдержавы — СССР и США — давно присматривались к Красной планете. Соревнования по освоению космоса в свое время были эхом холодной войны, но на деле обернулись толчком к развитию обеих стран.

И хотя изначально советские попытки достичь Марса успехом не увенчались, уже 1 ноября 1962 года разработанный калининградским ОКБ-1 «Марс-1» стал первым в истории космическим аппаратом, выведенный на траекторию полета к Красной планете.

Специально к запускам аппаратов к Марсу построили мощный радиотехнический комплекс дальней космической связи. Там зафиксировали: за время полета первого аппарата с ним был проведен 61 сеанс радиосвязи, получен большой объем телеметрической информации, а на его борт передано более трех тысяч радиокоманд.

К сожалению, путешествие было недолгим: из-за негерметичности клапана падало давление в баллоне с газом для двигателей системы ориентации. В последний раз на связь «Марс-1» выходил, будучи на расстоянии 106 миллионов километров от Земли.

Исходя из баллистических данных, ученые предполагают, что 19 июня 1963 года «Марс-1» пролетел на расстоянии около 200 тысяч километров от поверхности планеты, в честь которой был назван, и продолжил свой полет вокруг Солнца.

Полет аппарата предоставил новые данные о физических свойствах космического пространства между орбитами Земли и Марса, об интенсивности космического излучения, напряженности магнитных полей и так далее.

«Подарок» марсианам

Подразумевалось, что уже следующий аппарат сможет изучить планету не только со стороны, но и непосредственно с поверхности.

19 мая 1971 года с космодрома Байконур была запущена станция «Марс-2». Следом в небо ушел близнец — «Марс-3» (конструктивно обе станции были идентичными: если бы первая миссия провалилась, завершить начатое должен был бы следующий аппарат).

«Марс-2» предназначался для исследования планеты и с орбиты искусственного спутника, и с помощью посадочного аппарата. Для реализации этой программы в НПО имени Лавочкина были фактически с нуля разработаны модули, представлявшие собой новейшее поколение советских автоматических межпланетных станций. Заложенные в них конструктивные решения, по словам специалистов НИИ, успешно использовались почти 20 лет при создании межпланетных станций серии «Марс», «Венера», «Вега», космических обсерваторий «Астрон» и «Гранат».

«В ноябре 1971 года успешно провели вторые коррекции траекторий движения. До прилета станций к Марсу оставались считанные дни. Погода на планете была неблагоприятной для наблюдений с орбитальных станций, и, тем более, для посадки спускаемого аппарата: уже несколько недель на Марсе бушевала необычно сильная пылевая буря, охватившая всю поверхность планеты. Астрономы такой мощной бури не фиксировали за всю историю наблюдений», — рассказывали исследователи.

Тем не менее, аппарат успешно достиг пункта назначения. Правда посадка завершилась неудачей: бортовая ЭВМ из-за программной ошибки сработала неправильно, и угол входа в атмосферу оказался больше расчетного. Спускаемый модуль слишком круто вошел в марсианскую атмосферу, из-за чего не успел затормозить на этапе аэродинамического спуска. Парашютная система в таких условиях была неэффективной, и аппарат разбился о поверхность Марса, став, таким образом, первым «инопланетным» предметом на планете. Масса «подарка» составляла 4650 килограммов.

Сигнал с Марса

После потери «Марса-2» основные надежды возлагались на подлетающую к Красной планете станцию «Марс-3». Спуск третьего аппарата советской программы стал настоящим прорывом эры изучения четвертой планеты от Солнца

Мягкая посадка на Марс является и сегодня сложной научно-технической задачей, а в то время рельеф поверхности планеты и особенности грунта были малоизученны.

Как рассказывал один из создателей аппарата, сила тяжести на Марсе только в два с половиной раза меньше земной и аппарат выручила атмосфера: несмотря на мизерное давление, ее удалось использовать для торможения. Но в атмосферу аппарат все равно входил с огромной скоростью, и мягкая посадка была практически невозможна. Выходом стало торможение в несколько ступеней — аэродинамическое, парашютное.

До сих пор космические автоматические станции осуществляли связь непосредственно с Землей. Сигнал марсианского аппарата сначала приняла орбитальная станция «Марса-3», а с него он ушел на Землю, в Центр дальней космической связи. По словам специалиста по радиотехническим системам, такая сложная схема была необходима. Чтобы передавать информацию непосредственно с марсианского посадочного аппарата, надо иметь на нем мощный радиопередатчик и антенну.

В течение полутора минут после посадки станция готовилась к работе, после чего начала передачу панорамы окружающей поверхности. Газета «Правда» в декабре 1971 года писала о том, как ученые с замиранием сердца ждали сигнала с аппарата, который находился на огромной, продуваемой неземными ветрами, равнине. Сигнал пошел! Но через 14,5 секунд трансляция прекратилась. «Марс-3» передал только первые 79 строк фототелевизионного сигнала: полученное изображение представляло собой серый фон без единой детали.

Впоследствии были выдвинуты несколько гипотез о том, что стало причиной внезапного прекращения сигнала: предполагали разряд в антеннах передатчика, повреждение аккумуляторной батареи и так далее.

Да, «Марс-3» осуществил первую в мире мягкую посадку на Красную планету, но не смог ни передать фотографии, ни опробовать первый шагающий марсоход. Лишь в июле 1976 года американские аппараты «Викинг» смогли передать снимки поверхности и провести научные исследования, включая тесты на наличие жизни.

По сей день умы энтузиастов космических исследований занимает вопрос: что стало с «Марсом-3»? Рукотворный предмет на чужой планете ищут на снимках поверхности не один десяток лет. На изображение, полученном современными аппаратами в 2013 году, например, в расчетной точке посадки «Марса-3» заметно светлое пятно, напоминающее парашют.

Спутник как предчувствие

Последний странник по имени «Марс» — шестой по счету — был запущен 12 марта 1974 года. Аппарат достиг планеты, но связь с ним была потеряна еще до посадки, в непосредственной близости от поверхности.

Затем началась эра «Фобоса». Проект под руководством академика Роальда Сагдеева, советского и американского физика, был начат на волне успешного сотрудничества с западными научными организациями.

Почему спутник Марса привлек внимание ученых? Дело в том, что из-за малой массы геологическое строение Фобоса и Деймоса не претерпело больших изменений со времени образования Солнечной системы. Изучение химического состава грунта Фобоса дало бы ученым возможность судить об условиях формирования тел Солнечной системы, последующей их эволюции и, может быть, познать причины, приведшие к возникновению Земли и развитию жизни на ней.

Итак, 7 и 12 июля 1988 года с космодрома Байконур были выведены на траекторию полета к Марсу последовательно «Фобос-1» и «Фобос-2». Оба аппарата бесславно закончили свои дни.

С первым «Фобосом» через два месяца была потеряна связь. Виною тому стала ошибка, допущенная специалистом Научно-испытательного центра имени Бабакина при составлении программы работы бортовой аппаратуры. Неверная команда привела к полету «Фобоса-1» в неориентированном относительно Солнца режиме. По этой причине произошел разряд бортовых химических батарей, космический аппарат потерял способность принимать радиокоманды. Восстановить связь не удалось.

«Фобосу-2» повезло больше: он благополучно долетел до Марса. Были выполнены подготовительные маневры для сближения с Фобосом. 27 марта 1989 года после завершения телевизионной съемки должен был включиться бортовой передатчик. Однако в расчетное время сигнал на Земле принят не был. Точный момент аварии неизвестен: конструкция «Фобоса-2» не позволяла одновременно вести фотосъемку и поддерживать связь с ЦУПом. Последний принятый после несостоявшегося сеанса связи искаженный сигнал показал: бортовой компьютер не работает, а сам аппарат вращается, потеряв ориентацию.

Основная задача — доставка на поверхность Фобоса автоматической самоходной мини-станции — осталась невыполненной. Однако, несмотря на потерю связи с обоими аппаратами, исследования Марса, Фобоса и околомарсианского пространства, выполненные в течение 57 дней на этапе орбитального движения, позволили получить уникальные научные результаты. Например, оценить скорость эрозии атмосферы Марса, вызванной взаимодействием с солнечным ветром.

На этом советская программа изучения Марса завершилась.

«Красные» на Красной планете: советские миссии на Марс

50 лет назад советский спускаемый аппарат автоматической межпланетной станции (АМС) «Марс-3» впервые в истории мировой космонавтики совершил мягкую посадку на поверхность красной планеты. Таким образом, СССР стал первой страной, начавшей изучение Марса.

Вопрос об изучении Марса встал еще в начале 1960-х годов. Ведя лунную гонку, ведущие космические государства мира того времени, СССР и США, начали приглядываться и к другим планетам, в первую очередь к Венере и Марсу. Помимо чисто научного интереса, речь уже тогда шла о начале колонизации планет Солнечной системы и Марс лучше всех подходил для этого. Лететь до него несколько месяцев, марсианские сутки по продолжительности схожи с земными, там приемлемая гравитация и есть полярные льды – источник воды и парниковых газов. Их можно использовать для восстановления атмосферы.

Пока американцы раздумывали, в СССР уже делали первые шаги. 4 июня 1960 года  было принято постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР «О плане освоения космического пространства на 1960 год и первую половину 1961 года». В приложении к нему было шесть пунктов, второй из них ставил задачей «Создание на базе ракеты Р-7 четырехступенчатого носителя, который позволит осуществить полеты автоматических станций к ближайшим планетам… В сентябре или первой половине октября 1960 года осуществить запуск объекта «М» с целью достижения района Марса, фотографирования его поверхности, передачи изображения на Землю, проведения ряда научных исследований».

 

Первые провалы

1 ноября 1962 года к Марсу был запущена АМС «Марс-1», ставшая первым в истории космическим аппаратом, вышедшим на траекторию полета к Красной планете. К сожалению, этот полет продлился недолго, так как из-за неисправностей с спускаемым аппаратом была потеряна связь, однако он успел передать на Землю данные о физических свойствах космического пространства между орбитами Земли и Марса, об интенсивности космического излучения и напряженности магнитных полей.

Неудача постигла и спускаемый аппарат АМС «Марс-2»: долетев до Марса, из-за ошибки бортовой ЭВМ он вошел в марсианскую атмосферу под более острым углом на скорости 300 км/ч и достиг поверхности планеты раньше, чем успел затормозить. Аппарат разбился, и все данные с него были потеряны.

 

И вот успех

Лунная программа временно отодвинула полеты на Марс, но вскоре к ним вернулись вновь. 28 мая 1971 года с космодрома Байконур запустили станцию «Марс-3». Этот полет готовился очень тщательно в техническом и научном отношениях. Станция была оборудована сложнейшей системой управления, специально изготовленной в НИИ автоматики и приборостроения. В ее состав входили гиростабилизированная платформа, бортовая вычислительная машина и приборы космической автономной навигации. «Марс-3» имел на борту две фототелевизионные камеры с различными фокусными расстояниями для фотографирования поверхности планеты. Кроме того, на нем находилась аппаратура, предназначенная для совместного советско-французского эксперимента по изучению Солнца.

Полет продолжался шесть месяцев, и 2 декабря 1971 года спускаемый аппарат АМС «Марс-3» успешно приземлился в точке с координатами 45° ю.ш., 158° з.д., на плоском дне крупного кратера Птолемей, между областями Электрида и Фаэтонтия, и начал передавать данные. «Я не мог сдержать слез», — вспоминал участник марсианской гонки Михаил Маров. Однако, как и в случае с «Марсом-1» и «Марсом-2», радость длилась недолго: из-за неисправности в телефотометре «Марс-3» передал только первые 79 строк фототелевизионного сигнала, представлявшие из себя серый фон без единой детали, то же произошло и с второй трансляцией. Затем сигнал прервался.

 

Нас подвела электроника

Причиной этих и последующих, также оказавшихся неудачными запусков, стало плохое состояние элементной базы и ненадежность новой технологии впайки выходов из полупроводников.

«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, но она оказалась ненадежной – в местах спайки спустя несколько месяцев происходило окисление. Оно оказывалось фатальным, из-за чего многие бортовые приборы отказывали и так мы потеряли 2 из 4 аппаратов. 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», — вспоминал участник марсианских исследований Михаил Маров.

Тем не менее, до конца 1973 года было запущено еще четыре автоматических межпланетных станции «Марс-4», «Марс-5», «Марс-6» и «Марс-7». Их работа также продолжалась недолго, однако за это время были получены многочисленные сведения о Марсе, его атмосфере и магнитном поле. АМС «Марс-5» сделала снимки поверхности планеты, провела исследования свойств поверхности и грунта и обнаружила озон в атмосфере Марса. АМС «Марс-6» совершила посадку на планету, изучив рельеф поверхности и химический состав марсианской атмосферы.

После перерыва в 15 лет, в СССР снова вернулись к Марсу. В 1988 году стартовал проект «Фобос», основной задачей которого стала доставка на спутник Марса Фобос спускаемых аппаратов «Фобос-1» и «Фобос-2», которая, впрочем, не была выполнена. Но все равно были получены данные о тепловых характеристиках Фобоса, плазменном окружении Марса и его взаимодействии с солнечным ветром. По величине потока ионов кислорода, покидающих атмосферу Марса, удалось оценить скорость эрозии атмосферы Марса, вызванной взаимодействием с солнечным ветром.

На этом советская программа изучения Марса была закончена. Российская впереди.

 

Материал подготовлен по открытым источникам.

Исторический журнал | Миссии — НАСА Исследование Марса

НА ЭТОЙ СТРАНИЦЕ

    .

    Орбитальный аппарат

    # Запуск Имя Страна Результат Детали
    1 1960 Корабль 4 СССР (облет) Ошибка Не достиг околоземной орбиты
    2 1960 Корабль 5 СССР (облет) Ошибка Не достиг околоземной орбиты
    3 1962 Корабль 11 СССР (облет) Ошибка Только околоземная орбита; космический корабль развалился
    4 1962 Марс 1 СССР (облет) Ошибка Сбой радиосвязи
    5 1962 Корабль 13 СССР (облет) Ошибка Только околоземная орбита; космический корабль развалился
    6 1964 Маринер 3 США (облет) Ошибка Плащаница не смогла сбросить
    7 1964 Маринер 4 США (облет) Успех Возвращено 21 изображение
    8 1964 Зонд 2 СССР (облет) Ошибка Сбой радио
    9 1969 Марс 1969A СССР Ошибка Отказ ракеты-носителя
    10 1969 Марс 1969B СССР Ошибка Отказ ракеты-носителя
    11 1969 Маринер 6 США (облет) Успех Возвращено 75 изображений
    12 1969 Маринер 7 США (облет) Успех Возвращено 126 изображений
    13 1971 Маринер 8 США Ошибка Ошибка запуска
    14 1971 Космос 419 СССР Ошибка Достигнута только околоземная орбита
    15 1971 Орбитальный/посадочный модуль Mars 2 СССР Ошибка Орбитальный аппарат прибыл, но не передал полезных данных; посадочный модуль уничтожен
    16 1971 Орбитальный/посадочный модуль Mars 3 СССР Успех/Неудача Орбитальный аппарат получил данные примерно за 8 месяцев, и посадочный модуль благополучно приземлился, но возвратил данные только за 20 секунд
    17 1971 Маринер 9 США Успех Возвращено 7 329 изображений
    18 1973 Марс 4 СССР Ошибка Пролетел мимо Марса
    19 1973 Марс 5 СССР Успех Возвращено 60 изображений; продержался всего 9 дней
    20 1973 Орбитальный/посадочный модуль «Марс-6» СССР Успех/Неудача Эксперимент по покрытию дал данные и отказ посадочного модуля при спуске
    21 1973 Посадочный модуль «Марс-7» СССР Ошибка Пропущенная планета; сейчас на солнечной орбите.
    22 1975 Viking 1 Орбитальный/посадочный модуль США Успех Orbiter вернул более 36 000 изображений; посадочный модуль вернул первое изображение с поверхности Марса и провел почвенные эксперименты
    23 1975 Орбитальный/посадочный модуль Viking 2 США Успех Возвращает 16 000 изображений и обширные атмосферные данные и эксперименты с почвой
    24 1988 Орбитальный аппарат «Фобос-1» СССР Ошибка Потерян по пути на Марс
    25 1988 Орбитальный/посадочный модуль Фобос-2 СССР Ошибка Потерян возле Фобоса
    26 1992 Марсианский наблюдатель США Ошибка Потерян до прибытия на Марс
    27 1996 Mars Global Surveyor США Успех Нанесен на карту Марс и его топография; изучил признаки более влажного Марса после
    28 1996 Марс 96 Россия Ошибка Отказ ракеты-носителя
    29 1996 Марсианский следопыт США Успех Технологический эксперимент длится в 5 раз дольше гарантии
    30 1998 Нозоми Япония Ошибка Нет выхода на орбиту; проблемы с топливом
    31 1998 Марсианский климатический орбитальный аппарат США Ошибка Потерян по прибытии
    32 1999 Марс Полярный посадочный модуль США Ошибка Потерян по прибытии
    33 1999 Глубокий космос, 2 зонда (2) США Ошибка Утерян по прибытии (перевозился на марсианском полярном посадочном модуле)
    34 2001 Марс Одиссея США Успех изображения Марса 9 в высоком разрешении0024
    35 2003 Орбитальный аппарат Mars Express/посадочный модуль Beagle 2 ЕСА Успех/Неудача Орбитальный аппарат подробно фотографирует Марс; посадочный модуль, похоже, приземлился целым, но не связался с Землей
    36 2003 Марсоход для исследования Марса — Spirit США Успех Эксплуатировался на Марсе более 6 лет, срок службы давно истек
    37 2003 Марсоход для исследования Марса — Возможность США Успех Эксплуатировался почти 15 лет, проехав рекордные 28 миль (45 км)
    38 2005 Марсианский разведывательный орбитальный аппарат США Успех Подробное изучение Марса; вернул более 400 терабит данных (больше, чем все другие марсианские миссии вместе взятые)
    39 2007 Марсопосадочный модуль Феникс США Успех Вернул более 25 гигабит данных из своих исследований северного полярного региона Марса
    40 2011 Марсианская научная лаборатория США Успех Исследование обитаемости Марса
    41 2011 Фобос-Грунт/Инхо-1 Россия/Китай Ошибка Застрял на околоземной орбите
    42 2013 Атмосфера Марса и летучая эволюция США Успех Изучение марсианской атмосферы
    43 2013 Марсианская орбитальная миссия (MOM) Индия Успех Разрабатывайте межпланетные технологии и исследуйте особенности поверхности, минералогию и атмосферу Марса.
    44 2016 Орбитальный аппарат ExoMars/демонстрационный посадочный модуль Schiaparelli EDL ЕСА/Россия Успех/Неудача Орбитальный аппарат, изучающий марсианскую атмосферу, и демонстрационный посадочный модуль EDL потеряны по прибытии
    45 2018 Марсианский посадочный модуль InSight США Успех Измерение «марсотрясений» и изучение недр планеты
    46 2020 Орбитальный аппарат «Надежда» ОАЭ Успех Изучение марсианской атмосферы
    47 2020 Орбитальный аппарат Tianwen-1/ровер Zhurong Китай Успех прибыл в феврале 2021 года; выпущен посадочный модуль для успешного приземления и развертывания марсохода в мае 2021 г.
    48 2020 Марсоход Perseverance 2020 США Успех Поиск признаков древней жизни и сбор образцов для будущего возвращения на Землю

    Марсоход агентства «Настойчивость» создаст первое хранилище образцов на Марсе.

    НАСА и ЕКА договорились о следующих шагах по доставке образцов с Марса на Землю

    Сейсмометр марсианского посадочного модуля зафиксировал вибрации от четырех отдельных столкновений за последние два года.

    NASA InSight «слышит» первое падение метеорита на Марс

    Последние результаты дают более подробную информацию об области Красной планеты, которая имеет водное прошлое и дает многообещающие образцы для кампании НАСА и ЕКА по возврату образцов с Марса.

    Марсоход NASA Perseverance исследует геологически богатую местность Марса

    Члены миссии обсудят действия марсохода, когда он собирает образцы в дельте древней реки.

    НАСА проведет брифинг о работе миссии Perseverance Mars Rover

    Эта усовершенствованная архитектура миссии будет включать в себя два вертолета-эвакуатора.

    НАСА вдохновит мир, когда вернет образцы с Марса на Землю в 2033 году

    Шестнадцать ученых из США, Европы, Канады и Японии были выбраны, чтобы помочь будущим образцам с Красной планеты полностью раскрыть свой потенциал.

    НАСА и партнер создают новую исследовательскую группу для программы возврата образцов с Марса

    миссий на Марс: Краткая история

    Миссии на Марс запускаются уже более 50 лет, но не каждая миссия заканчивается успехом.
    (Изображение предоставлено: MARK GARLICK / SCIENCE PHOTO LIBRARY через Getty Images)

    Миссии на Марс регулярно запускаются с Земли с 1960-х годов, их цель — исследовать нашу соседнюю планету. Марс с его потенциалом жидкой воды и, следовательно, жизни — заманчивая цель.

    Но это трудное путешествие, и, по данным НАСА, только около половины всех марсианских миссий успешно добираются до Красной планеты . Их, должно быть, поглощает «Великий Галактический Гуль», — пошутил журналист и ученый НАСА, переписавшись в 1964 году, сообщил Economist .

    С момента первого успешного пролета в 1965 году несколько космических агентств успешно добрались до Марса. НАСА, космическая программа бывшего Советского Союза, Европейское космическое агентство (ЕКА) и Индийская организация космических исследований добились более ранних успехов.

    Связанный: Сколько времени нужно, чтобы добраться до Марса?

    Краткая хронология важных миссий на Марс. (Изображение предоставлено: Future)

    (открывается в новой вкладке)

    В феврале 2021 года прибыла значительная партия марсианских миссий. Марсоход НАСА «Perseverance» и вертолет «Ingenuity» достигли Марса в том же месяце вместе с орбитальным аппаратом «Надежда» Объединенных Арабских Эмиратов (аэропорт «Надежда»). первая межпланетная миссия для этой страны) и миссия китайского национального космического управления Tianwen-1 и посадочный модуль, которая была первой успешной миссией Китая на Красную планету.

    В 2020-х и 2030-х годах Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) планирует миссию по возврату образцов с спутника Марса Фобоса, а НАСА объединилось с ЕКА в миссии по возврату образцов с самого Марса.

    Ранние миссии на Марс

    Краткая хронология ранних миссий на Марс. (Изображение предоставлено Future)

    Человечество впервые попыталось достичь Марса на заре космической эры. Первый советский спутник был запущен в 1919 г.57; всего три года спустя советская космическая программа надеялась расширить свою досягаемость на Марс.

    Советский Союз, более известный как Союз Советских Социалистических Республик (СССР), в 1960-х годах предпринял несколько попыток достичь Красной планеты, и НАСА вскоре последовало за ним со своим космическим кораблем «Маринер-3». Ни одна из этих ранних миссий не достигла своей цели и даже не приблизилась к ней, согласно историческому журналу НАСА (открывается в новой вкладке) всех миссий на Марс и сайту RussianSpaceWeb.com (открывается в новой вкладке).

    Первый успех и новые попытки, 1964 — 1971

    Долина Маринер, вид под углом 45 градусов к поверхности в почти истинном цвете и с четырехкратным увеличением по вертикали. Изображение покрывает площадь 630 000 кв. км с разрешением 100 м на пиксель. Цифровая модель местности была создана на основе 20 отдельных орбит HRSC, а цветовые данные были сгенерированы на основе 12 полос орбит. Самая большая часть каньона, которая проходит прямо через изображение, известна как Melas Chasma. Ущелье Кандор — это соединяющая впадина сразу на севере с небольшой впадиной Офирской ущелья за ней. Hebes Chasma можно увидеть в левом верхнем углу изображения. (Изображение предоставлено ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum))

    «Маринер-4» НАСА стал первым кораблем, наконец достигшим Марса. Космический корабль был запущен 28 ноября 1964 года и первым пролетел мимо планеты 14 июля 1965 года. Он отправил на Землю 21 фотографию своей цели.

    Через два дня после запуска «Маринера-4» Советский Союз повторил попытку с «Зондом-2». Космический корабль прошел мимо Марса, но его радио отказало, и он не передал никаких планетарных данных.

    США также запустили «Маринер-6» и «Маринер-7» в 1969 году, оба из которых достигли Марса и отправили обратно несколько десятков фотографий, согласно NASA JPL . Все эти космические аппараты пролетали над участками Марса, покрытыми кратерами, создавая у астрономов ложное первое впечатление, что Марс похож на Луну.

    В период с 1969 по 1971 год было предпринято еще несколько попыток, но большинство из них не достигли своей цели.

    Другие неудачные миссии:

    • 27 марта 1969 года: Марс 1969А (СССР) запущен, но был уничтожен, не долетев до околоземной орбиты.
    • 2 апреля 1969 г .: Mars 1969B (СССР) потерпел неудачу при попытке запуска.
    • 8 мая 1971 г .: Mariner 8 (США) потерпел неудачу при попытке запуска.
    • 10 мая 1971 г .: Космос 419 (СССР) запущен и достиг околоземной орбиты, после чего произошел фатальный сбой.

    В 1971 году Советский Союз наконец достиг Красной планеты. Его орбитальный аппарат «Марс-2», запущенный 19 мая 1971 года, прибыл 2 ноября. Однако, когда спускаемый аппарат «Марс-2» был развернут, он потерпел крушение на поверхности, будучи неработоспособным. «Марс-3», еще один орбитальный аппарат и посадочный модуль, был запущен 28 мая 1971 года и прибыл на Красную планету 3 декабря. сразу после этого. В то время как посадочный модуль проработал на поверхности всего несколько секунд, прежде чем вышел из строя, орбитальный модуль оставался в рабочем состоянии.

    Mariner 9 и миссии Viking, 1971–1980-е годы

    Этот цветной снимок марсианского горизонта был сделан аппаратом Viking 1 24 июля 1976 года. Изображение Марса изменилось с прибытием НАСА «Маринер-9» в ноябре 1971 года. Космический корабль, запущенный 30 мая 1971 года, прибыл на Марс, когда вся планета была охвачена пылевой бурей. Более того, что-то таинственное высовывалось из клубов пыли.

    Когда обломки опустились на поверхность, ученые обнаружили, что эти необычные детали были вершинами спящих вулканов. Mariner 9 также обнаружил огромную трещину на поверхности Марса, позже названную Valles Marineris — в честь космического корабля, который ее обнаружил. Mariner 9 провел почти год на орбите Красной планеты и сделал 7329 фотографий.

    По мере того, как Советский Союз продолжал свою серию космических кораблей «Марс», он добился частичного успеха. Но из четырех космических аппаратов, нацеленных на Красную планету, только один орбитальный аппарат и один посадочный модуль ненадолго вернули данные за 19 лет.74:

    • 21 июля 1973 г.: «Марс-4» (СССР) запущен, а затем 10 февраля 1974 г. пролетел мимо Марса. Он должен был вращаться вокруг планеты, а не продолжать движение.
    • 25 июля 1973 г .: Марс 5 (СССР) был запущен и выведен на орбиту вокруг Марса 12 февраля 1974 г., но просуществовал всего несколько дней.
    • 5 августа 1973 г .: Марс-6 (СССР) запущен с пролётным модулем и посадочным модулем, который прибыл к Красной планете 3 марта 1974 г., но посадочный модуль был разрушен при ударе.
    • 9 августа 1973 г .: Марс-7 (СССР) снова запущен с пролетным модулем и спускаемым аппаратом и прибыл на Красную планету 3 19 марта.74, но посадочный модуль не попал в планету.

    Между тем в 1975 году НАСА направило к Марсу две пары орбитальных и посадочных аппаратов. В 1976 г. к Красной планете прибыли «Викинг-1» и «Викинг-2» и отправили свои посадочные модули на поверхность, в то время как орбитальный аппарат продолжал работать наверху. Программа «Викинг» представляла собой первое расширенное исследование Марса, поскольку каждый космический корабль работал годами и передал на Землю огромное количество информации. Однако надежды найти жизнь на Красной планете рухнули, когда зонды не смогли окончательно доказать существование микробов на поверхности.

    Миссии «Викингов» также показали, что состав Марса почти идентичен составу некоторых метеоритов, найденных на Земле. Это говорит о том, что некоторые метеориты, найденные на Земле, были родом с Марса.

    Советский Союз также предпринял две попытки достичь одного из спутников Марса, Фобоса, в 1980-х годах, но обе миссии потерпели неудачу. Советский Союз был распущен в 1991 году, и российская космическая программа продолжила свое развитие там, где остановился СССР, согласно статье 1994 года, опубликованной в журнале «Наука и всеобщая безопасность» .

    Быстрее, лучше, дешевле в 1990-х годах

    Изображение «Лицо на Марсе», сделанное орбитальным аппаратом НАСА «Викинг-1», в оттенках серого, 25 июля 1976 года. На изображении показаны остатки горного массива, расположенного в районе Сидонии. (Изображение предоставлено NASA/JPL-Caltech)

    Mars Observer НАСА запущен 25 сентября 1992 года. Незадолго до того, как он должен был выйти на орбиту Марса 21 августа 1993 года, космический корабль был потерян . Хотя сбой связи так и не был полностью объяснен, наиболее вероятной причиной был разрыв топливного бака, из-за которого космический корабль потерял контакт с Землей, согласно книге 2018 года «За пределами Земли: хроника исследования глубокого космоса» (открывается в новой вкладке). )» Асифа Сиддики.

    Потеря была особенно болезненной, потому что космический корабль стоил так дорого: примерно 813 миллионов долларов, что почти в четыре раза превышает первоначальный бюджет проекта. Непомерная стоимость и отказ космического корабля вызвали новое движение в НАСА по созданию миссий, в которых использовались бы передовая компьютерная электроника и новые методы управления командой. НАСА назвало это программой «Быстрее, лучше, дешевле» (FBC).

    Тем временем космический аппарат НАСА Mars Global Surveyor (MGS) покинул Землю 7 ноября 19 года.96 и прибыл на Марс 12 сентября 1997 года. Его миссия несколько раз продлевалась, пока НАСА не потеряло связь с ним в 2006 году. движущаяся жидкость и гематит (минерал, образующийся в воде). Данные MGS помогли НАСА решить, где посадить свои будущие марсоходы. MGS также сделала снимки, представляющие общественный интерес, в том числе воссоздала знаменитое «лицо на Марсе».

    Марсоход NASA Sojourner весом 25 фунтов преодолел около 330 футов (100 метров) за 83 дня на Красной планете за 19 лет.97. (Изображение предоставлено НАСА)

    Российское космическое агентство продолжило советские поиски Марса своей миссией Mars 96, которая стартовала 16 ноября 1996 года. Однако орбитальный аппарат, два спускаемых аппарата и два пенетратора были потеряны после отказа ракеты.

    На другой стороне Земли первая миссия программы FBC прошла с большим успехом. Посадочный модуль NASA Pathfinder и марсоход Sojourner прибыли на Марс в июле 1997 года. Посадочный модуль первым использовал набор подушек безопасности для смягчения приземления, а Sojourner стал первым марсоходом, передвигавшимся по поверхности Марса. Ожидалось, что Pathfinder продлится месяц, а Sojourner — неделю, но оба оставались в эксплуатации до 19 сентября.97, когда НАСА потеряло связь с Pathfinder.

    Первая миссия к Марсу ни из США, ни из Советского Союза, японский орбитальный аппарат Nozomi, запущенный 4 июля 1998 года. Космический корабль добрался до Марса, но не вышел на орбиту в декабре 2003 года. космос, по данным Японского агентства аэрокосмических исследований (JAXA).

    Две другие миссии FBC так и не добрались до Красной планеты. Марсианский климатический орбитальный аппарат запущен 11 декабря 19 года.98 и распался в марсианской атмосфере после прибытия в сентябре 1999 года. Этот космический корабль был иллюстрацией того, насколько важно обозначать единицы измерения во всех расчетах: крушение было вызвано невозможностью преобразовать английские единицы измерения в метрические при направлении космического корабля на Марс. орбите, по данным НАСА (откроется в новой вкладке).

    Марсианский полярный посадочный модуль НАСА (MPL) и два космических зонда с ним (названные Deep Space 2) были запущены 3 января 1999 года. Все они были потеряны до завершения своего путешествия. Исследователи НАСА предположили, что сбой мог произойти из-за ошибочных сигналов на опорах посадочного модуля. Ученые подумали, что если MPL определил, что он приземлился до того, как фактически достиг поверхности, он, возможно, преждевременно выключил свой двигатель.

    Взрыв марсохода, 2000–2020 годы

    Новое тысячелетие ознаменовалось возрождением исследований Марса.

    Аппарат НАСА Mars Odyssey был запущен 7 марта 2001 года и прибыл на Красную планету 24 октября 2001 года. По состоянию на начало 2022 года орбитальный аппарат все еще выполнял свою расширенную научную миссию более двух десятилетий спустя. Mars Odyssey вернул более миллиона изображений, нанес на карту глобальное распределение нескольких элементов на Марсе и передал на Землю более 95 процентов всех данных с марсоходов Spirit и Opportunity.

    ЕКА запустило посадочный модуль Mars Express/Beagle 2 2 июня 2003 г. Посадочный модуль был потерян по прибытии 25 декабря 2003 г., но орбитальный аппарат завершил свою основную миссию в ноябре 2005 г. По состоянию на начало 2022 г. По данным ESA, орбитальный аппарат продолжает работать в расширенной миссии, возвращая фотографии марсианской геологии (открывается в новой вкладке).

    Два марсохода НАСА, Spirit и Opportunity, прибыли на поверхность Марса в 2004 году. Каждый из них обнаружил достаточно доказательств того, что когда-то на Красной планете текла вода. Spirit вышел из строя в песчаной дюне в марте 2010 года, а Opportunity продолжал работать еще почти десять лет. Opportunity замолчал во время песчаной бури летом 2018 года, и НАСА объявило о завершении миссии в начале 2019 года..

    Пыльные вихри, снятые камерой HiRISE на борту Марсианского разведывательного орбитального аппарата. (Изображение предоставлено НАСА, HiRISE, MRO, LPL (U. Arizona))

    Марсианский разведывательный орбитальный аппарат НАСА, запущенный 12 августа 2005 года. Он вышел на орбиту планеты 12 марта 2006 года. Миссия вернула больше данных, чем все предыдущие миссии на Марс вместе взятые, и по состоянию на начало 2022 года продолжает отправлять данные высокого разрешения о характеристиках и погоде Красной планеты. Он также передает данные марсианских наземных миссий обратно на Землю.

    4 августа 2007 года НАСА запустило стационарный посадочный модуль под названием «Марс Феникс», который прибыл на Марс 25 мая 2008 года и обнаружил водяной лед под поверхностью. Солнечные панели Феникса сильно пострадали от суровой марсианской зимы, а связь с посадочным модулем стоимостью 475 миллионов долларов была потеряна в ноябре 2008 года. После неоднократных попыток восстановить контакт НАСА объявило Феникса мертвым в мае 2010 года. Повреждение было подтверждено на фотографиях, сделанных с орбите Красной планеты.

    Российское космическое агентство «Роскосмос» предприняло еще одну попытку достичь Фобоса с помощью космического корабля «Фобос-Грунт», который был запущен в 2011 году и потерпел крушение 15 января 2012 года после того, как не смог покинуть околоземную орбиту. «Фобос-Грунт» также осуществил первую попытку Китая запустить орбитальный аппарат на Марс вместе с экспериментом, проводимым американским планетарным обществом, целью которого было изучить, как долгое путешествие в глубоком космосе влияет на микроорганизмы.

    Мощный марсоход НАСА Curiosity прибыл в кратер Гейла на Марсе в 2012 году для поиска признаков древней обитаемой среды. Его основные результаты включают обнаружение ранее пропитанных водой участков, метана на поверхности и органических соединений в земной коре. Его миссия продолжается с начала 2022 года.

    Селфи NASA InSight на Марсе. (Изображение предоставлено NASA/JPL-Caltech)

    Индийский MOM (марсианский орбитальный аппарат) успешно вышел на орбиту в 2014 году, чтобы сфотографировать всю планету, предоставив уникальный взгляд на ее погоду и особенности поверхности.

    Аппарат NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN), запущенный в ноябре 2013 г., вышел на орбиту 21 сентября 2014 г. и продолжает наблюдать за изменениями в марсианской атмосфере, чтобы лучше понять, почему она истончилась за миллиарды лет.

    В рамках программы ExoMars Европейского космического агентства, которая осуществляется в сотрудничестве с Россией, в 2016 году был запущен орбитальный аппарат под названием Trace Gas Orbiter (TGO) и демонстрационный посадочный модуль Schiaparelli. Хотя Schiaparelli потерпел крушение на поверхности Марса, TGO все еще работает и проводит расследование состав марсианской атмосферы.

    НАСА отправило посадочный модуль Mars InSight на Красную планету в 2018 году, чтобы впервые подробно изучить внутреннюю структуру Марса. InSight был одобрен для расширенной миссии в 2021 году на основе его выводов об истории Марса, хотя попытки вырыть зонд с тепловым наведением (или «крот») под поверхностью оказались безрезультатными, поскольку реголит оказался тверже, чем ожидалось. InSight также нес первые марсианские кубсаты, крошечные спутники, которые путешествовали автостопом во время того же запуска, чтобы задокументировать посадку InSight с орбиты.

    Сейчас на Марсе, с 2021 г. по настоящее время

    Марсоход Curiosity вдохновил другого марсохода под названием Perseverance, который успешно приземлился в марсианском кратере Джезеро 18 февраля 2021 г. Его задача в первую очередь состоит в том, чтобы найти образцы с потенциальными признаками жизни в них, хотя он также несет оборудование для своих многочисленных других исследований. Perseverance сохранит свои наиболее многообещающие образцы для будущей миссии по возврату образцов, предварительно запланированной на конец десятилетия и в которой участвуют как НАСА, так и Европейское космическое агентство.

    Perseverance привезла с собой первый межпланетный вертолет Ingenuity, доказавший возможность полета на Марс. Хотя изначально планировалось выполнить не более пяти миссий, по состоянию на начало 2022 года Ingenuity преодолела пыльную бурю и совершила 19 полетов в новой миссии, чтобы сопровождать Perseverance в его путешествии по Марсу.

    Связанные: Марсоход Ingenuity замечает марсоход Perseverance с воздуха (фото)0696

    Другие страны тоже накапливают марсианский опыт.

    Миссия «Надежда» Объединенных Арабских Эмиратов, прибывшая в феврале 2021 года, предназначена для изучения марсианской погоды и атмосферных слоев. В первый год существования Хоуп орбитальный аппарат подтвердил существование дискретного полярного сияния, сильно локализованного атмосферного явления на ночной стороне планеты, и обратил внимание на водоносные облака, которые ежедневно растут и сжимаются.

    Китайская миссия Tianwen-1 включала посадочный модуль, вездеход и орбитальный аппарат для многоцелевого исследования Марса. Он прибыл на орбиту Марса в феврале 2021 года; некоторые из его запланированных работ включают изучение содержания воды в почве и изучение марсианского климата и окружающей среды. В первый год первой миссии Китая, которая успешно прибыла на Красную планету, агентство приземлилось и развернуло марсоход Zhurong, что сделало его первым неамериканским агентством, управляющим марсоходом на Марсе.

    ExoMars, сотрудничество ЕКА и Роскосмоса, работает над марсоходом Rosalind Franklin и сопутствующим спускаемым аппаратом, которые должны покинуть Землю в 2022 году после двухлетней задержки из-за технических проблем и пандемии коронавируса.

    Япония также планирует вернуться в марсианскую систему в 2024 году, когда она запустит миссию Mars Moons Exploration (MMX), чтобы доставить образцы горных пород с Фобоса, одного из двух спутников Марса.

    Дополнительные ресурсы

    Чтобы узнать больше о ранних марсианских миссиях и их связи с сегодняшним днем, прочитайте эту статью на Радио Свободная Европа/Радио Свобода (открывается в новой вкладке) о массовом краудсорсинговом поиске посадочного модуля СССР Марс 3, более трех десятилетия после его запуска и потери. Если вы хотите узнать больше об увлечении человечества Красной планетой, ознакомьтесь с этой статьей National Geographic о том, почему мы коллективно отправили туда так много миссий. Если вам интересна вся история Лаборатории реактивного движения НАСА в первые годы марсианских миссий, прочтите книгу бывшего директора Лаборатории реактивного движения Брюса Мюррея «19 лет».89 книга «Путешествие в космос: первые три десятилетия освоения космоса (откроется в новой вкладке)».

    Библиография

    • Барнетт, Аманда. «В глубине | Марсианский климатический орбитальный аппарат». Исследование Солнечной системы НАСА. Планетарные научные коммуникации. По состоянию на 22 февраля 2022 г. https://solarsystem.nasa.gov/missions/mars-climate-orbiter/in-depth.
    • Программа НАСА по исследованию Марса. «Исторический журнал | Миссии». Управление научной миссии НАСА. По состоянию на 22 февраля 2022 г. https://mars.nasa.gov/mars-exploration/missions/historical-log.
    • «Всплеск в лавовом море». Европейское космическое агентство, 26 января 2022 г. https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Mars_Express/Making_a_splash_in_a_lava_sea.
    • Лаборатория реактивного движения НАСА. «Морская программа». Библиотека миссий и космических кораблей. Лаборатория реактивного движения. По состоянию на 22 февраля 2022 г. https://space.jpl.nasa.gov/msl/Programs/mariner.html.
    • Институт космонавтики и космонавтики. «НОЗОМИ | Космический корабль». Японское агентство аэрокосмических исследований. По состоянию на 22 февраля 2022 г. https://www.isas.jaxa.jp/en/missions/spacecraft/past/nozomi.html.
    • Ринкон, Пол. «Сколько миссий на Марс было успешным?» BBC News , 30 июля 2020 г., с. Наука и окружающая среда. https://www.bbc.com/news/science-environment-53589767.
    • Сиддики, Асиф. «За пределами Земли: хроника исследования дальнего космоса». Текст. НАСА, 20 сентября 2018 г. http://www.nasa.gov/connect/ebooks/beyond_earth_detail.html.
    • ТК «Борщ, Марс и Великий Галактический Гуль.» The Economist , 14 ноября 2011 г. https://www.economist.com/babbage/2011/11/14/borscht-mars-and-the-great-galactic-ghoul (открывается в новой вкладке).

    Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].

    Вики Штейн — научный писатель из Калифорнии.