Владислав Шевченко - На зов таинственного Марса
Пока космическая станция и спутник Марса постепенно сближались друг с другом, приборы, установленные на борту «Фобоса-2», занялись внимательным изучением красной планеты.
Аппараты, способные уловить и измерить тепловое излучение с поверхности Марса, стали посылать на Землю данные, по которым ученые составили тепловую карту обширных районов красной планеты. Появилась новая возможность судить о суточных и сезонных изменениях температурного режима на Марсе, поискать участки, где может выделяться тепло из недр планеты.
Другой комплекс приборов зарегистрировал слабое радиоактивное излучение марсианских пород. По этим измерениям ученые рассчитали содержание в поверхностном слое Марса кислорода и кремния, алюминия, железа, магния, титана и других элементов.
Кроме изучения поверхности, с борта станции «Фобос-2» была исследована атмосфера Марса, различные свойства окружающего Марс космического пространства, измерения магнитного поля планеты и другие исследования.
Почти два месяца продолжалась работа космического аппарата на различных орбитах вблизи Марса.
В конце марта автоматическая станция начала сближаться с Фобосом.
Еще в феврале с помощью телевизионной бортовой системы станции были получены первые снимки Фобоса. На самых подробных из них можно было различить отдельные кратеры размером до 60 метров. Эти снимки ученые использовали также в целях космической навигации, чтобы с наибольшей точностью выполнить сближение аппарата с марсианским спутником.
Одновременно с фотографированием Фобоса начались его физические исследования. Например, были получены спектры отраженного излучения, по которым можно оценить, из каких минералов состоят породы загадочного спутника красной планеты.
Наступило 27 марта 1988 года. Расстояние между Землей и Марсом в это время было таким, что радиосигнал с нашей планеты на космическую станцию «Фобос-2» и обратно путешествовал в течение получаса.
В запланированное время начался сеанс связи, и на станцию была послана очередная команда. Однако через полчаса ответный сигнал не поступил.
После нескольких попыток получить обратный сигнал связь со станцией на короткое время восстановилась, но затем прервалась уже окончательно.
На этом драматическая история полета двух станций серии «Фобос» завершилась.
Возможно, в период одного из будущих противостояний Марса эксперимент будет повторен.
Что же еще планируют ученые? Какие новые межпланетные путешествия готовят создатели космической техники?
Взгляд на Марс с орбиты искусственного спутника создает наше общее представление о природе планеты. Но ученым требуются также и детали, подробности.
Случайно залетевший на Землю в виде метеорита осколок марсианской породы не может, конечно, полностью удовлетворить интерес исследователей. Необходимо точно определить, какие породы слагают горы и равнины Марса. Мы не знаем и не узнаем никогда, откуда, с какого ландшафта прибыл этот космический путешественник. Какие породы представляет он: страну вулканов или дно громадного ущелья, пустынную равнину или южный материк, испещренный множеством кратеров?
Для того чтобы знать не просто средний состав марсианских пород, а вещество, образующее различные ландшафты планеты, необходимо получить образцы с точным адресом марсианской «прописки». Все это ставит новую задачу перед очередной космической миссией на Марс: доставка на Землю образцов марсианских пород.
Схема такого полета может, например, повторять основные этапы доставки образцов грунта с Луны. Сначала космическая станция выходит на орбиту спутника Марса, затем посадка в заданном районе, захват манипулятором или бурение грунта для получения образца, упаковка его в контейнер возвращаемого аппарата и старт с Марса на Землю.
Но кроме опыта лунных автоматических станций, возвращавшихся на Землю, можно еще использовать опыт лунных передвижных аппаратов — луноходов.
По более сложной схеме сначала на поверхность Марса может доставляться марсоход. Во время своего путешествия, направляемого с Земли, марсоход соберет образцы из наиболее интересных районов, которые пересечет его маршрут. А тем временем на марсианскую поверхность будет доставлен другой по конструкции аппарат, основной частью которого является возвращаемая на Землю ракета. Последние метры пути марсохода приведут его к подножию готовой к старту ракеты. После перегрузки собранных образцов из контейнера марсохода в контейнер возвращаемого аппарата — вспышка ракетных двигателей, и первый перелет Марс — Земля начнется.
Но завершение многодневного перелета и сближение космической станции с Землей еще не будет означать успешного завершения всей миссии. Рассматривая все возможные последствия доставки на Землю марсианского вещества, ученые, кроме несомненной пользы для науки этого события, не могут не учитывать возможные опасности.
Когда на Землю доставлялись образцы с Луны, то, несмотря на полную уверенность в их стерильности, поскольку Луна безжизненна, все же для большей надежности грунт и лунные камни проходили карантин в специальных приемных лабораториях.
Но о марсианской жизни нам практически ничего не известно. Поэтому даже самой малой вероятностью привнесения в земную среду микроорганизмов из чужого мира нельзя пренебрегать. Ведь нам неизвестно, как могут повести себя в земной жизни эти представители жизни иной. И будет ли такое новое вторжение «марсиан» безобидным для живых организмов на Земле?
Поэтому, по общему мнению специалистов, полет возвращаемого аппарата с Марса должен завершиться на околоземной орбите. Здесь космический разведчик и доставленный им груз должны пройти соответствующий карантин, после которого можно будет принять решение о дальнейшей судьбе марсианских образцов — попадут ли они в земные лаборатории или так и останутся на околоземной орбите, где их изучением займутся космонавты. Современные орбитальные космические станции располагают и соответствующими помещениями, и возможностями для использования сложного лабораторного оборудования.
Следующий шаг к Марсу, который может осуществиться уже в XXI веке, предусматривает полет на красную планету космонавтов.
Но располагаем ли мы достаточными техническими возможностями, чтобы рассчитывать на реальность подобного события хотя бы и через двадцать лет?
Каким должен быть космический корабль, способный доставлять человека с одной планеты на другую?
Ведущие советские ученые в области космонавтики В. Глушко, Ю. Семенов и Л. Горшков предложили проект пилотируемого полета на Марс.
По мысли ученых, космический корабль должен состоять из трех основных частей. Первая — двигательная установка. Межпланетному кораблю необходимо пройти сложный путь до красной планеты, совершить маневры около нее, а затем вернуть исследователей обратно на Землю.
Поэтому двигательная установка должна многократно включаться, разгоняя или тормозя многотонное космическое сооружение. Выбор двигательной установки является одним из главных вопросов всего проекта.
Если использовать достаточно отработанные в настоящее время жидкостные реактивные двигатели, то даже при применении самого эффективного ракетного топлива, состоящего из водорода и кислорода, для сложной экспедиции необходимы огромные запасы горючего.
Ученые подсчитали, что начальная масса корабля в этом случае составит более 2500 тонн.
Поскольку старт марсианского экспресса будет осуществляться с околоземной орбиты, потребуется большое число транспортных рейсов для доставки с Земли на орбиту указанного количества грузов.
Более целесообразно применить для полетов по межпланетным траекториям ядерные ракетные двигатели. Запасов топлива на весь период путешествия в этом случае потребуется в два-три раза меньше. И тогда начальная масса космического корабля, собранного на околоземной орбите, составит лишь 800 тонн. Это тоже немалая величина, но и выигрыш в числе транспортных рейсов, по сравнению с первым вариантом, немалый.
Ученые предлагают и другую идею: использовать ядерную электрореактивную установку. В ней энергия ядерного реактора преобразуется в электрическую, с помощью которой мощное электрическое поле разгоняет реактивную струю до высоких скоростей. В этом случае запасов топлива потребуется уже в 15–20 раз меньше, чем для жидкостных ракетных двигателей. Начальная масса корабля с такой эффективной двигательной установкой может быть уже только примерно 450 тонн.
Всего лишь пять рейсов на околоземную орбиту такой современной ракеты, как «Энергия», обеспечат доставку всего необходимого для сборки и снаряжения марсианского межпланетного корабля.
