В конце 1980-х годов резко сократились объемы исследований других планет Солнечной системы с помощью автоматических межпланетных станций. Причин этому множество и значительное уменьшение финансирования космической деятельности правительствами ведущих космических держав — лишь одна из них.

«Фобосы» до цели не долетели

Полеты АМС "Фобос-1" и "Фобос-2" стали последними межпланетными экспедициями, организованными в Советском Союзе. Российская Федерация впоследствии лишь однажды пыталась вернуться на просторы Солнечной системы, да и то неудачно. Об этом проекте пойдет речь в одной из следующих частей.

Программа полета станций "Фобос-1" и "Фобос-2", запущенных с космодрома Байконур 7 и 12 июля 1988 г., предусматривала проведение исследований планеты Марс и ее спутника Фобоса — отсюда и наименование АМС. Во время перелета по трассе "Земля-Марс" планировались исследования межпланетного пространства и Солнца.

Обе станции были созданы в Научно-испытательном центре им. Г.Н. Бабакина с участием широкой кооперации советских предприятий и представителей Австрии, Болгарии, Венгрии, ГДР, Ирландии, Польши, Финляндии, Франции, ФРГ, Чехословакии, Швейцарии, Швеции и Европейского космического агентства. В баллистическом обеспечении управления космическими аппаратами принимали участие специалисты США.

По конструкции и назначению станции были в основном аналогичны. Единственное существенное отличие состояло в наличии на вто­ром "Фобосе" не одного, а двух посадочных зондов. Первый из них, как и зонд "Фобоса-1", предназначался для выполнения исследований и телевизионной съемки в месте посадки. Устройство второго зонда позволяло ему совершать скачкообразные перемещения с целью получения данных о поверхности Фобоса в различных ее точках.

Предполагалось, что АМС "Фобос-1" достигнет окрестностей Марса в конце января 1989 г. и проведет дистанционные исследования его поверхности и атмосферы с ареоцентрической орбиты. Сближение станции с Фобосом должно было производиться с использованием автономных бортовых навигационных измерений параметров их относительного движения.

С целью комплексного изучения спутника Марса планировался пролет станции на расстоянии нескольких десятков метров от его по­верхности. Во время пролета предполагалось исследовать элементный и изотопный состав грунта на поверхности небесного тела с помощью лазерного и ионного зондирования. При сближении станции с Фобосом от нее должен был отделиться автономный посадочный зонд, которому предстояло провести научные эксперименты и телевизионную съемку марсианского спутника в месте посадки.

Однако этим планам не суждено было осуществиться. 2 сентября 1988 г. очередной запланированный сеанс радиосвязи со станцией "Фобос- 1" не состоялся. Продолжавшиеся в течение полутора месяцев попытки группы управления по возобновлению связи результатов не дали. Поэтому работы по восстановлению радиоконтакта были прекращены.

Как показало расследование причин потери связи, всему виной стала программа, загруженная 29 августа в бортовой компьютер с Земли. Одна из команд была ошибочной (на закрытие пневмосистемы) и аппарат просто-напросто "отвернулся" от Солнца. А после разряда батарей гибель станции стала неизбежной.

Но кое-что "Фобос-1" все-таки успел сделать. В июле-августе со станцией было проведено 39 сеансов связи, в ходе которых на Землю передавалась информация о Солнце и межпланетном пространстве. С помощью разработанного специалистами СССР и Чехословакии телескопа-коронографа удалось получить свыше 140 рентгеновских изображений Солнца. В них содержалась уникальная информация о структуре и динамике активных областей в атмосфере нашей звезды. Завершить исследования "Фобос-1" не успел.

Полет "Фобоса-2" на трассе "Земля-Марс" проходил в целом нормально. С помощью бортовой научной аппаратуры велось изучение плазменных процессов в космическом пространстве. Были получены новые данные о параметрах межпланетных магнитных полей, солнечного ветра, плазменных волн, за несколько месяцев перелета зарегистрировано большое число солнечных вспышек, рентгеновских и гамма-всплесков.

В соответствии с программой полета 29 января 1989 г. на станции была включена тормозная двигательная установка. Торможение выполнялось автономно с участием бортовой системы управления, использующей заранее разработанную программу и данные оперативных баллистических расчетов. В результате проведенного маневра станция вышла на близкую к расчетной эллиптическую орбиту с параметрами:

наклонение — 1°;

период обращения — 76,5 часов;

минимальное удаление от поверхности Марса — 850 км;

максимальное удаление от поверхности Марса — 79 750 км.

Первые дни своего пребывания на ареоцентрической орбите "Фобос- 1" вел наблюдения Красной планеты. 12 февраля был осущест­влен маневр, обеспечивающий постепенное приближение космического аппарата к Фобосу. Двигательная установка сообщила станции допол­нительное ускорение и АМС перешла на новую эллиптическую орбиту с высотой апоцентра 81 200 км.

18 февраля АМС "Фобос-2" была переведена на близкую к круговой орбиту высотой 9670 км. После завершения этого маневра выполнившая свою функцию автономная двигательная установка была отделена от станции. С орбиты наблюдения с радиусом, на 300 км превышающим радиус орбиты Фобоса, в течение трех суток продолжались исследования атмосферы Марса, его поверхности и околопланетного пространства.

21 февраля, когда космический аппарат находился на удалении от 860 до И ЗО км от Фобоса, был проведен первый сеанс телевизионной съемки. Предварительно станция совершила развороты, необходимые для наведения объективов телекамер на спутник.

28 февраля состоялся второй сеанс наблюдения Фобоса телевизионной аппаратурой АМС. При этом расстояние между небесным телом и космическим аппаратом изменялось от 320 до 400 км. Было получено 15 высококачественных изображений Фобоса, которые использовались для дальнейшего уточнения параметров движения естественного и искусственного спутников планеты, получения до­полнительных данных для навигационных расчетов, а также в научных целях — для уточнения формы Фобоса и деталей его рельефа.

7 марта на станции были включены двигатели малой тяги, которые обеспечили перевод космического аппарата на новую орбиту, лежащую в плоскости орбиты Фобоса. В период с 7 по 14 марта с борта АМС велись исследования осцилляции испускаемого Солнцем рентгеновского и ультрафиолетового излучения, космических лучей, а также космических и солнечных гамма-всплесков.

21 марта АМС "Фобос-2" с использованием двигателей малой тяги была переведена на первую синхронную орбиту, обеспечивающую периодическое сближение с Фобосом до расстояния 200 км и одинаковый с ним период обращения вокруг планеты. Для осуществления этого маневра в соответствии с заранее разработанной программой аппарат последовательно выполнил ряд разворотов и занял необходимое поло­жение в пространстве.

27 марта со станцией были начаты очередные работы, как того требовала программа полета. По командам бортового вычислительного комплекса осуществлялись развороты космического аппарата для проведения съемки Фобоса в автоматическом режиме. После завершения этих операций планировалась передача информации на Землю. Однако в расчетное время наладить устойчивую связь со станцией не удалось. Не увенчались успехом и последующие попытки. Вскоре связь была потеряна окончательно. Самое печальное, что случилось это на заключительном этапе миссии, когда полным ходом шла подготовка к посадке на спутник Марса.

Причиной выхода из строя "Фобоса-2" стали вторичные источники питания (ВИП) бортовой вычислительной машины, а если быть совсем точным — конденсаторы К52, применявшиеся в них. На их обкладках произошел рост кристаллов серебра, являвшегося прекрасным проводником. В результате ВИПы отказали. На самом деле об этой проблеме конструкторам было известно еще до запуска станции. Все конденсаторы до старта заменить не успели и понадеялись на "русский авось"...

Таким образом, основной этап проекта "Фобос" — исследование крупнейшего спутника Марса — не был реализован. Но даже те данные, которые удалось получить, представляли большой интерес. Их предполагалось использовать при создании новых станций, направляющихся к Красной планете. К сожалению, развал Советского Союза похоронил эти проекты. На неопределенное время была отложена не только программа межпланетных исследований — "обрезанию" подверглись и многие "земные" проекты. Но это уже тема другого разговора.

Bенерианский «Магеллан»

Межпланетная станция Magellan — один из немногих американских космических аппаратов, которые стартовали в направлении Ут­ренней звезды. АМС была запущена 4 мая 1989 г. с борта корабля многоразового использования Atlantis. Кстати, это был первый межпланет­ный аппарат, выведенный на орбиту с помощью "шаттла".

Основной задачей станции массой 3,5 т являлось составление подробной радиолокационной карты Венеры. Для этого она была оснащена соответствующей аппаратурой.

При разработке КА специалистами были приняты меры по предотвращению отказов бортовых систем (аналогичных тем, которые привели к потере двух советских станций "Фобос"). В программное обеспечение ввели соответствующий пакет кодов, который при воз­никновении сбоев в системах КА обеспечивал ориентацию аппарата на Солнце или осуществлял поворот антенны в сторону Земли в ожидании дальнейших инструкций.

К Венере Magellan двигался не по самой быстрой траектории. Поэтому на перелет между планетами ушло более года. К конечному пункту своего маршрута зонд прибыл 10 августа 1990 г.

Выход на орбиту искусственного спутника Венеры прошел без проблем. Параметры начальной орбиты станции составили:

наклонение — 86°;

период обращения — 189 мин.;

перицентр — 250 км (в северном полушарии, над 10° с.ш.);

апоцентр — 8000 км.

Спустя месяц было начато радиолокационное картографирование поверхности планеты. Съемка велась на высотах от 250 до 2100 км при каждом прохождении перицентра.

Всего было проведено пять циклов картографирования: первый — с 15 сентября 1990 г. по 15 мая 1991 г., второй — с 15 мая 1991 г. по 15 января 1992 г., третий — с 15 января по 14 сентября 1992 г., четвертый — с 14 сентября 1992 г. до 3 августа 1993 г., пятый — с 3 августа 1993 г. до 30 августа 1994 г. Всего на Землю было передано 4225 изображений, охватывавших 98% площади поверхности Венеры. На основе этих данных позднее была составлена подробная карта планеты. Проводились и другие исследования и эксперименты. Например, измерялась сила ветров в венерианской атмосфере, изучался ее состав и многое другое.

Миссия зонда Magellan была завершена 13 октября 1994 г. По команде с Земли аппарат направили в плотные слои атмосферы планеты для проверки техники аэроторможения с использованием панелей солнечных батарей. Результаты испытаний были использованы в пос­ледующих межпланетных экспедициях — в частности, в 1997 г. таким способом был выведен на орбиту вокруг Марса зонд Mars Global Surveyor; атмосферу планеты также применяли для изменения своих орбит космические аппараты всех последующих марсианских миссий.