NASA + СССР

Уже более шестидесяти лет Марс привлекает к себе внимание мирового учёного сообщества. Что немаловажно, интерес к планете лишь растёт от года к году, и вот уже не за горами первые пилотируемые полёты. В этом ролике мы поведаем вам об основных вехах изучения красной планеты марсоходами.

UPD: добавили текстовую версию, приятного чтения!

В феврале этого года мы стали свидетелями большого события. Запущенный 30 июля прошлого года марсоход Perseverance совершил мягкую посадку на поверхности красной планеты. В комплекте с ним был доставлен роботизированный вертолёт Ingenuity, предназначенный для демонстрации возможности полётов на Марсе. Чуть позже, в мае, мягкую посадку совершил аппарат Чжужун, находящийся в составе миссии Тяньвэнь-1. Это китайская полномасштабная исследовательская программа, которая, помимо спускаемого аппарата, включает в себя орбитальную лабораторию. Интерес к Марсу сейчас силён как никогда, особенно учитывая планы Илона Маска на первый пилотируемый полёт к планете в ближайшие пять лет. На фоне такого ажиотажа мы решили вспомнить, с чего начинались первые исследования планеты.

Начнём с краткой справки. Марс – четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размеру планета Солнечной системы. Относится к планетам земной группы, то есть обладает высокой плотностью и состоит преимущественно из кислорода, кремния, железа, магния и других тяжелых элементов. В частности, из-за большого содержания оксида железа, поверхность планеты имеет красноватый цвет. Отсюда и пошло знаменитое название «красная планета». Рельеф Марса разнообразен, здесь есть ударные кратеры, вулканы, долины и даже ледниковые шапки на полюсах, совсем как на Земле. Вокруг планеты вращаются два маленьких спутника неправильной формы, Деймос и Фобос. Все названия заимствованы из древнегреческой и древнеримской мифологий. Марс – бог войны, Деймос и Фобос, они же Ужас и Страх в переводе – его сыновья. Первые упоминания небесного тела относятся к 1534 году до нашей эры.

На протяжении почти трёх тысячелетий с этого момента Марс оставался недосягаем. Но всё резко изменилось в 60-ых годах прошлого века. Первыми покорять планету взялись учёные из Советского Союза. Процесс проходил не очень гладко: аппараты либо не могли совершить мягкую посадку, из-за чего разбивались, когда цель была уже близка, либо теряли связь незадолго после запуска. Но в 1971 году их ждал большой успех. Была запущена Автономная Межпланетная Станция Марс-3. Спускаемый аппарат, являющийся частью проекта, впервые в истории совершил успешную посадку на поверхность красной планеты. Спустя полторы минуты после посадки, станция была приведена в рабочее состояние. Учёные уже готовились получить первые снимки Марса, но через 14,5 секунд вещание было прекращено. Причиной тому послужили неправильные выдержки, выбранные разработчиками фототелевизионной системы. Снимки получались пересветленными и были почти непригодны для дальнейшего анализа. Несмотря на такую оплошность, орбитальная станция Марс-3 проработала больше года и всё это время передавала данные о планете.

В 80-ых были предприняты программы Фобос-1 и Фобос-2, в ходе которых спутник был тщательно изучен. Но их масштаба было недостаточно. К сожалению, Марс-3 так и остался единственным триумфом в истории советских исследований Марса.

По другую сторону океана тоже велись интенсивные работы. Так, с 1962 по 1973 год в рамках программы Маринер к Марсу были запущены 10 аппаратов. Один из них, Маринер-9, стал первым искусственным спутником планеты. Однако по-настоящему знаменательным стало другое событие. Учтя в своих разработках наработки и ошибки советских коллег, 20 августа 1975 года НАСА запустило Викинг-1. Спустя 11 месяцев спускаемый аппарат совершил успешную посадку на планету и начал передавать на Землю снимки. Именно на них люди впервые смогли увидеть марсианские ландшафты, причём в цвете. Аппарат успешно проработал до 11 ноября 1982 года, но в этот день, при неудачной перезагрузке, навсегда пропал из эфира. Параллельно с первым Викингом, на обратной стороне планеты работал Викинг-2, который собирал данные вплоть до 1981 года. Они считаются первыми успешными исследовательскими модулями. Но есть одна загвоздка: они не двигались.

Первым исследовательским модулем, сумевшим покорить марсианский грунт, стал Sojourner. Он совершил посадку на поверхность планеты 4 июля 1997 года в составе спускаемого аппарата Pathfinder. Марсоход работал в течение 83 сол (марсианские сутки, 1 сол = 24ч 39м на Земле) и выполнил 15 анализов пород, благодаря чему ученые смогли сделать выводы относительно климата и атмосферы планеты. В частности, о высокой вулканической активности и присутствии на Марсе воды в прошлом. Прежде чем связь с Pathfinder была потеряна, Sojourner преодолел дистанцию в 100 метров.

Следующими на Марсе побывали роверы-близнецы второго поколения, Spirit и Opportunity. Оба совершили мягкую посадку на поверхность планеты в январе 2004 года, 4 и 25 числа соответственно. Марсоходы были рассчитаны на работу в течение 90 сол, после чего должны были уйти на покой. Однако им на руку сыграл ветер. Он сдувал пыль и песок, оседавшие на поверхности солнечных батарей, благодаря чему выработка электроэнергии значительно превышала планируемые показатели. Таким образом, Spirit удалось проработать целых шесть лет, а Opportunity и вовсе стал настоящим долгожителем. Он работал вплоть до 18 июня 2018 года, тогда всю планету охватила мощнейшая пылевая буря, и аппарат перестал выходить на связь.

С технической точки зрения эти марсоходы крайне примечательны. На момент их создания (2003 год), в них стояли самые совершенные компьютеры, что позволило создать аналитическую систему для определения наиболее лёгкого пути. Работала она следующим образом: две камеры ровера проводили анализ местности на наличие опасных и труднопроходимых мест, после чего делали снимки. Затем изображения совмещались в стереокартинку, на основании которой строился маршрут. Данная система также внесла большое влияние в успех миссий. За свой рабочий цикл аппараты передали обширнейший массив информации о планете.

С августа 2012 года вместе с Opportunity по Марсу колесит ещё один ровер, Curiosity. Он относится к третьему поколению марсоходов НАСА, и значительно превосходит своих предшественников. На Земле аппарат весит внушительные 900 килограмм. Причина такому весу – большое количество исследовательской аппаратуры на борту. Можно даже сказать, что он везёт на себе целую химическую лабораторию. Дабы обеспечить такое габаритное устройство достаточным количеством энергии, инженерами было принято решение отказаться от солнечных батарей. Их эффективность на таком габаритном устройстве была бы крайне мала. Вместо них ровер питает и обогревает радиоизотопный термоэлектрический генератор, использующий в качестве источника энергии процесс распада диоксида плутония-238. Его ресурса хватит ещё на 25-30 лет, так что можно с уверенностью сказать о том, что решение это было крайне успешное.

Основной целью миссии Curiosity является поиск жизни на планете и попутное изучение химического состава различных пород. Так, проводя бурения, марсоход обнаружил водяной лёд под слоем грунта. Помимо этого, с его помощью была найдена галька, образованная потоками жидкой воды. Оба факта окончательно закрепили утверждение о том, что на Марсе есть вода. Вот уже на протяжении девяти лет марсоход ежедневно отправляет на Землю марсианские панорамы, записанные с его 17-ти видеокамер.

Их вы можете посмотреть в видео сверху (с 7:20).

Такова на данный момент история изучения красной планеты марсоходами. Впереди ждут великие открытия и множество интересных проектов, включая российско-европейский ExoMars.

Если вы хотите узнать больше про современные программы освоения Марса, поддержите пост плюсами и оставляйте комментарии. Так мы поймем, что сегодняшняя тема была вам интересна. Спасибо за внимание!

Космический корабль Dream Chaser. © / www.globallookpress.com

Удар с орбиты

Когда в СССР стало известно, над чем работают американцы, руководство страны поставило задачу создать аналогичный боевой космолет.

Так на свет появился проект, получивший название «Спираль». Космолет должен был выводиться на орбиту при помощи гиперзвукового самолета-разгонщика и ракетной ступени. Посадка была запланирована в режиме обычного самолета.

После формирования общей концепции в ЦНИИ 30 ВВС задание было передано конструкторскому бюро ОКБ-155 Артема Микояна. Руководителем проекта «Спираль» был назначен Глеб Лозино-Лозинский.

Военные хотели получить космолет, решающий сразу несколько задач. Поэтому разработчики предусматривали сразу несколько модификаций космолета: разведчик, перехватчик, космический бомбардировщик.

О последней роли стоит сказать особо. Советский космолет готовили к атакам на авианосные группы потенциального противника. Вооруженный ракетой «космос-земля» с ядерной боеголовкой космолет уже на первом витке должен был атаковать цель. Даже отклонение ракеты от цели на 200 метров обеспечивало гарантированное уничтожение вражеского авианосца.

Создатели «Спирали» готовились и к бою космических аппаратов на орбите. Помимо вооружения, для советского космолета разрабатывалась уникальная капсула, в которой должен был спастись экипаж в случае поражения корабля врагом.

Гениальный «Лапоть»

Проект «Спираль» разрабатывался в условиях, когда компьютерные технологии были далеки от совершенства. Поэтому многие решения, которые сегодня возложены на компьютеры, приходилось искать в других сферах.

Огромную проблему представляло преодоление при спуске плотных слоев атмосферы. Критически важные зоны защитили при помощи специальной теплозащиты, которая потом была доработана уже во время создания «Бурана».

Но этого было мало. В 1960-х годах было практически невозможно управлять спуском так, чтобы набегающий поток воздуха касался только зон, защищенных теплозащитой. И тогда Глеб Лозино-Лозинский предложил оснастить «Спираль» складными консолями крыльев.

Система самобалансировки работала так: в тот момент, когда при спуске с орбиты скорость достигала максимума, консоли треугольных крыльев автоматически складывались, «подставляя» под удар защищенные носовую часть и днище.

Фюзеляж космолета был выполнен по схеме несущего корпуса с сильно затупленной оперённой треугольной формой в плане.

Кто-то из создателей, взглянув на свое детище, неожиданно сказал: «Вот это лапоть!» Так и повелось: боевой космолет его разработчики нежно называли «Лаптем» или «Космическим лаптем».

Команда Титова: кто должен был пилотировать космические штурмовики

Пока конструкторы разрабатывали космолет, приступили к подготовке его будущие пилоты. В 1966 году в Центре подготовки космонавтов была сформирована группа, работавшая по «теме „Спираль“». Самым известным ее участником стал советский космонавт номер два Герман Титов. Также в группу входили будущие космонавты Василий Лазарев и Анатолий Филипченко.

Работы над космолетом шли трудно. И дело не только в сложности поставленной задачи. Одновременно в СССР реализовывали сразу несколько космических программ, и проект «Спираль» оказался в хвосте очереди на финансирование. Возможно, случилось это потому, что разведка сообщила: американский проект создания боевого орбитального корабля буксует и близок к провалу. К тому же ОКБ-1, которое после смерти Сергея Королева возглавил Василий Мишин, к конкурентам относилось крайне ревниво, убеждая советское руководство в бессмысленности самой идеи орбитального самолета.

В 1969 году в Центре подготовки космонавтов прошла реорганизация, и в группу летчиков, работавших по теме «Спираль», пришла молодежь: Леонид Кизим, Владимир Джанибеков, Юрий Романенко, Владимир Ляхов. Все они побывают в космосе, но пилотами «Спирали» не станут.

Как «Спираль» поменяли на «Буран»

С 1969 года в рамках проекта начались запуски суборбитальных аппаратов-аналогов БОР (Беспилотный орбитальный ракетоплан). Три модификации аппаратов БОР представляли собой модели в масштабе 1:3. Было проведено семь запусков, из которых полностью успешными оказались два.

В 1973 году отдел отряда космонавтов, работавший по проекту «Спираль», расформировали в связи с закрытием проекта.

Парадокс, однако, заключается в том, что в это время в правительственных кругах уже обсуждался вопрос о необходимости создания в СССР многоразовой космической системы.

В 1976 году министр обороны СССР Дмитрий Устинов утвердил тактико-техническое задание на разработку такой системы. А необходимость объяснялась тем, что еще раньше такие работы были начаты... в США. Спустя десятилетие ситуация повторялась в точности, только теперь программа «Энергия — Буран» должна была стать ответом на программу «Спейс шаттл».

Для работ по проекту было создано научно-производственное объединение «Молния», руководителем которого стал... Глеб Лозино-Лозинский.

«Спираль» же сочли морально устаревшим проектом, не отвечающим последним требованиям времени.

БОР-4: как советский секрет достался американцам

Специалисты, однако, полагают, что многие решения, применявшиеся в «Спирали», были куда удачнее тех, что использовались позднее как американцами, так и нашими конструкторами при создании системы «Буран».

Прототип «Спирали» все-таки побывал в космосе, причем не раз. В 1979 году был создан аппарат БОР-4, представлявший из себя габаритно-весовую модель «Спирали» в масштабе 1:2.

В 1982-1984 годах БОР-4 совершил четыре орбитальных полета. Для печати запуски аппарата были зашифрованы под именами спутников серии «Космос».

После одного из полетов БОР-4 приводнился в Индийском океане, где его поджидали не только советские военные корабли, но и представители ВМС Австралии, которые сделали огромное количество фотоснимков советского аппарата. Снимки были переданы в ЦРУ, откуда перекочевали в НАСА.

Проведя анализ, американские инженеры пришли в восторг: конструктивные решения русских коллег они признали гениальными. Настолько, что сначала они были фактически скопированы в проекте орбитального самолёта HL-20, который не был реализован в девяностых, а теперь перекочевали в Dream Chaser.

Обижаться на янки не стоит. То, что не понадобилось нам, они с успехом используют. Нам же остается только кусать локти и сожалеть об упущенных возможностях.

Автор статьи Андрей Сидорчик

https://aif.ru/society/science/proekt_spiral_kak_sovetskiy_k...

(с.) Еженедельник  "Аргументы и факты"

Запуск космического аппарата "Спутник-1" с космодрома Байконур, 4 октября 1957 года

29 июля 1958 года в ответ на успехи СССР было учреждено Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, или NASA. Как американцы осваивали космос — в материале ТАСС

В США, как и в СССР, разработка ракет — сначала баллистических, а затем и космических — началась еще до Второй мировой войны, но обе страны значительно продвинулись вперед, только заполучив немецкие разработки. Русским повезло меньше. Когда Красная армия подступала к Пенемюнде, главному ракетному центру Германии, руководитель проекта по созданию "оружия возмездия" Вернер фон Браун решил сдаться американцам — как офицер СС он опасался гнева советских солдат.

Американцы тоже жаждали этой встречи — фон Браун находился на верхней строчке черного списка немецких ученых и конструкторов, интересовавших правительство. Так, в начале мая 1945 года США получили будущего "отца" их космонавтики, а в придачу документацию по созданию баллистических ракет "Фау-2".

Первые годы в Америке фон Браун, руководя Службой проектирования и разработки вооружения армии в Форт-Блиссе, занимался только ракетами малой дальности — такими были приоритеты национальной безопасности. Лишь в 1956 году он стал руководить разработкой межконтинентальной баллистической ракеты "Редстоун" (с ее помощью будет запущен первый американский спутник).

В 1957 году фон Браун вошел в Специальный комитет по космическим технологиям на базе Национального комитета по аэронавтике (NACA). К этому моменту создание NASA было лишь вопросом времени. Чтобы подходящее время наступило, потребовалось очень крупно проиграть русским.

Красные начинают и выигрывают

Весь 1957 год главной темой на американском ТВ был планирующийся запуск искусственного спутника. В телешоу наперебой рассказывали, как США готовятся покорить космос, эксперты объясняли важность этого события, а военные, занятые в космической программе, заранее проделывали дырочки на кителе под награды.

Новость, пришедшая 4 октября, удивила всех. В обстановке строжайшей секретности, без телешоу и рекламы, советские конструкторы запустили первый в мире искусственный спутник Земли. В Америке известие произвело эффект взорвавшегося ядерного заряда. Никто не думал, что "комми" (сокр. от "коммунисты") обгонят на повороте.

Будущий американский президент Джон Кеннеди вспоминал: "Мы были в шоке и в течение недели не могли ничего решить и даже разговаривать друг с другом". Информационное агентство United Press выразило общее ощущение: "90% разговоров об искусственных спутниках Земли приходилось на долю США. Как оказалось, 100% дела пришлось на Россию".

Отчасти провал американцев объяснялся тем, что в США первые ракеты-носители и спутники параллельно разрабатывали две команды: одна — созданная командованием военно-морских сил, другая — в сухопутных войсках США. Возможно, если бы они объединили усилия, история сложилась бы иначе. Но, так или иначе, первым до космоса добрался Советский Союз.

Работа над ошибками

Спустя полгода после запуска советского спутника глава Научно-консультативного комитета при президенте Джеймс Киллиан положил на стол Дуайту Эйзенхауэру меморандум, где говорилось о необходимости начать гражданскую космическую программу и создать для этого специальную организацию. Еще через четыре месяца, 29 июля 1958 года, глава страны подписал закон об учреждении NASA на базе Национального комитета по аэронавтике.

Сам Эйзенхауэр не принимал близко к сердцу проигрыш в космической гонке. В мемуарах он писал: "После запуска первого советского спутника многих американцев, казалось, внезапно охватил страх, что наша оборонная система рассыпалась в прах, но помимо этого их мучила в равной мере неоправданная тревога, что вся наша образовательная система оказалась несостоятельной".

Конгресс с ним не согласился и выпустил Закон об образовании в области национальной обороны, но этим дело не ограничилось. Власти США решились на смелый шаг — всеобщую реформу образования, чтобы вырастить инженеров и конструкторов.

Школьные программы переделали с уклоном в физику и математику, были учреждены стипендии и конкурсы для молодых талантов, за подающими надежды учениками следили специальные комиссии. В университетах математические и физические дисциплины тоже приобрели больший вес. На реформу выделили более $1 млрд — с учетом инфляции сегодня такая программа обошлась бы впятеро дороже. Настолько американцам был важен космос.

Лунная гонка

С годами Советский Союз оторвался еще дальше: первый спутник, первая посадка автоматической станции на Луну, первый человек в космосе, первый выход в открытый космос, первая женщина в космосе. Чтобы оправдать свою стратегию, американцам требовалось что-нибудь поистине невозможное. Например, послать астронавтов на Луну.

Все началось с программной речи Кеннеди, объявившего, что ради престижа нации необходимо обеспечить высадку астронавтов на Луну до 1970 года. Ответственным был назначен Вернер фон Браун, и работа закипела. Убийство президента в 1963-м не изменило выбранного курса: в лунной программе "Аполлон" были заняты аж 400 тыс. человек — слишком много, чтобы ее свернуть.

В СССР миссия на Луну была не в приоритете. Сергею Королеву пришлось использовать гораздо менее мощные двигатели, чем планировалось при проектировании сверхтяжелой ракеты-носителя Н-1 и чем американские F-1 в ракете "Сатурн-5". Скорее всего, это и стало основной причиной, почему по спутнику Земли погуляли астронавты США, а не советские космонавты.

Специалисты до сих пор считают, что высадка была дерзким, рискованным решением: программу "Аполлон" осуществили второпях. Но для NASA это был единственный шанс — пан или пропал. И вот 16 июля 1969 года стартовала миссия "Аполлон-11": Нил Армстронг и Базз Олдрин прогулялись по Луне и вернулись домой. Тогда-то NASA сполна оправдало надежды.

Многое сошлось, чтобы американцы стали лидерами в освоении космоса: гений немецкого конструктора Вернера фон Брауна, огромные суммы, потраченные на проект (в общем счете за десять лет на "Аполлон" ушло $25 млрд; весь федеральный бюджет на 1965 год был лишь впятеро больше), труд сотен тысяч специалистов, часть из которых появилась благодаря реформированной образовательной программе.

Первоисточник:

http://tass.ru/kosmos/5406387