Примерно так выглядело приземление автоматической станции «Феникс» на Марс. Иллюстрация: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
Мягкая посадка на Марс, произведенная американской автоматической станцией «Феникс» 26 мая 2008 года, привлекла к себе пристальное внимание общественности. Хотя это далеко не первый межпланетный полет автоматического космического аппарата и не первая мягкая посадка, интерес СМИ к этому событию был так высок, что требует специальных объяснений. Отчасти ажиотаж объясняется тем, что к Марсу автоматические станции не летали почти семь лет. Но дело не только в этом: чувствуется приближение момента, когда к Марсу полетят люди.
Вопросы без ответов
Вопрос «Нужно или нет людям лететь на Марс?» задавать бессмысленно — они туда все равно полетят. Человеку свойственно стремление расширять границы ареала своего обитания и границы познания. Околоземное пространство, можно сказать, уже освоено — значит, надо лететь дальше.
Но остаются ещё вопросы «когда?» и «зачем?». Константин Эдуардович Циолковский (1857–1935)давно объяснил, зачем — в погоне за светом и пространством. Однако такое объяснение, видимо, не всем казалось достаточным. Вот, например, такой исторический анекдот: когда Сергей Павлович Королев (1907–1966) «пробивал» в верхах государственное решение о запуске первого искусственного спутника Земли, собрались большие академики, чтобы еще раз решить этот сакраментальный вопрос «зачем», и не могли придумать ничего такого прагматичного, что вот прямо сейчас даст «горы хлеба и бездну могущества». И тогда академик Петр Леонидович Капица (1894–1984) сказал примерно так: мы не знаем, зачем лететь. Значит, лететь нужно. Тем не менее, нас мучает вопрос: а что, кроме воды и, может быть, какой-то примитивной жизни мы можем найти на Марсе?
О грозящей экологической катастрофе говорят уже без малого сто лет, но, похоже, всерьез эти разговоры воспринимают только «зеленые» и члены других «экологических» движений. Почти любая политическая партия, претендующая на участие в управлении обществом, ставит перед собой задачу повышения уровня потребления и рост благосостояния граждан. Рассуждения о перераспределении материальных благ, о повышении уровня потребления беднейших слоев общества за счет снижения потребления богатейшими всегда отдают радикализмом. А между тем, любые «земные» способы борьбы с надвигающейся катастрофой предполагают энергосбережение и сокращение совокупного потребления.
Надежды найти разрешение этого очевидного противоречия в космосе, в общем-то, мало обоснованы, но как раз именно потому, что мы по-прежнему почти не знаем, что нас ждет на других планетах. Не знаем даже, будут ли полезны обнаруженные на Луне запасы гелия-3, хотя некоторые и верят, что это решит энергетическую проблему. Но если продолжать копаться у себя в «палисадничке», то мы точно никогда ничего не найдем, и все наши проблемы останутся при нас.
Более сложный вопрос: зачем посылать к Марсу людей, когда все можно сделать с помощью автоматов? Конечно, автоматы стали очень умные и в дальнейшем ещё поумнеют, но ни один автомат не может решить задачу, которая возникла впервые. Автомат ничего не «поймет», если информация будет неполной или искаженной, и тем более не будет действовать «наугад». Автомат может воспринимать только специальным образом закодированные сигналы. И, как показала практика космических полетов, без человека с его способностью действовать в незнакомой обстановке, решать новые задачи, обучаться в процессе деятельности и прочими «человеческими» качествами невозможно решить важнейшие из возникающих в космосе проблем.
Против полетов автоматов к планетам никто особенно не возражает, к ним давно привыкли, а вот вокруг вопроса «зачем человек?» разворачиваются оживленные дискуссии. Возражения понятны и хорошо известны: это очень дорого и отвлечет средства от насущных земных проблем; давайте сначала наведем порядок на Земле, отремонтируем дороги, расселим коммуналки, заменим текущие водопроводные трубы, а потом… Но это иллюзия — остановившись на полпути, «потом» всегда приходится начинать путь сначала. Даже во время войны не откладывали на «потом» то, что, казалось бы, можно и отложить: композиторы продолжали сочинять музыку, режиссеры ставили новые спектакли, поэты писали стихи.
Узнать первым
В самом начале космической эры отношения общества и космонавтики были совсем другими. Тогда, в условиях «холодной войны», очень важно было быть первыми. Во всем. Общество было с этим согласно, и едва ли не все население нашей страны превратилось в активных «болельщиков за космонавтику». Приоритет в космических исследованиях подтверждал высокий интеллектуальный, научный и технический потенциал страны. Поэтому началась космическая гонка. Очень образно соревновательный дух той поры выразил ближайший сподвижник Королева Борис Черток. Он сказал примерно так: «Очень хочется вперед американцев ответить на вопрос — есть ли жизнь на Марсе?»
В конце 1950-х — начале 1960-х годов проводились интенсивные исследования Луны и планет. Человечество познавало неизвестную ему до тех пор Вселенную. Вопросов «зачем?» и протестов против «бессмысленной растраты народных денег», как сейчас, слышно не было. Наоборот, люди живо интересовались полученными данными о Луне и планетах, отчеты о результатах исследований публиковались во всех газетах.
Меньше чем за год, с 23 сентября 1958 года по 4 октября 1959 года, было предпринято семь попыток попасть в Луну, но это ни разу не удалось осуществить. Только один пуск 2 января 1959 года можно считать частично успешным: автоматическая станция прошла на расстоянии 6 тыс. км от Луны, стала первой искусственной планетой Солнечной системы и получила имя «Мечта».
Космическая гонка диктовала свои условия, поэтому первые попытки полетов к Луне и планетам, по крайней мере, у нас в стране, делались в авральном порядке и на «сырой», не полностью отработанной технике. Яркий тому пример — попытка запуска первой марсианской станции.
В последний день 1959 года на совещании у Королева среди прочих была поставлена задача в октябре будущего 1960 года осуществить беспилотный полет к Марсу. Этого требовал Никита Хрущев (1894–1971): успехи в космосе давали весьма ощутимые политические дивиденды. Кроме того, в октябре 1960 года подходило «окно запуска» (энергетически оптимальные даты запуска), а следующего «окна» надо было ждать ещё два года.
Сроки представлялись совершенно нереальными — нужно было переделать имевшийся носитель в четырехступенчатую ракету, построить сам межпланетный аппарат 1 М (первый марсианский) и центр дальней космической связи. Ещё было множество мелких проблем и задач. Однако никто не посмел рассказывать о них партийным руководителям, да они бы и не поняли. К тому же и разработчики, и ученое сообщество не желали ни на каком направлении космических исследований отстать от американцев. Всё эти и определяло, говоря современным языком, «социальный заказ».
Сейчас трудно понять, как все это можно было сделать, но сделали. Оба пуска, 10 и 14 октября 1960 года, были, к сожалению, аварийными. Однако проделанную работу нельзя считать напрасной: особым и чрезвычайно важным результатом этих лет, хоть он и не значился ни в каких планах, было создание на предприятиях высокоинтеллектуальных, творческих, самоотверженных коллективов. Если бы они сохранились до наших дней, вся нынешняя внутренняя обстановка была бы совсем иной — и в политическом, и в экономическом, и в культурном плане.
На следующий астрономический срок полета к Марсу — со второй половины октября по начало ноября 1962 года — планировалось три пуска — два пролетных и один с попаданием. Из трех пусков два были аварийными. Единственным успешным был пуск 1 ноября 1962 года — пролетный вариант с задачей фотографирования поверхности планеты. Станция благополучно долетела до Марса, но в неориентированном состоянии: один из клапанов системы ориентации оказался все время открыт, и рабочее тело утекло в космос. Фотографий не получилось, но научная аппаратура работала, сеансы связи проводились регулярно. На расстоянии 106 млн км связь прекратилась. В то время это был рекорд дальности космической связи. Аппарат получил наименование «Марс-1».
Этот запуск чуть не сорвался, потому что совпал по времени с Карибским кризисом. Пуск был намечен на 29 октября, а 27-го последовала команда снять марсианскую ракету со старта, чтобы освободить место для дежурной боевой ракеты с ядерным зарядом. К счастью (и не только для разработчиков космической техники), кризис разрешился раньше, чем успели демонтировать ракету.
Аварий и неудач и в первых, и последующих пусках к Луне и планетам и у нас, и у американцев было много. Но даже если аппарат, успешно выйдя на траекторию полета, не выполнял поставленную задачу, он передавал на Землю информацию, необходимую для дальнейшего развития исследований. А что касается приоритетных достижений, то они выглядят следующим образом:
3 февраля 1966 года Первая мягкая посадка на Луну («Луна-9», запуск 31 января 1966 года).
15 декабря 1970 года Первая мягкая посадка на Венеру («Венера-7», запуск 17 августа 1970 года).
27 ноября 1971 года Впервые достигнута поверхность Марса (спускаемый аппарат станции «Марс-2», запуск 19 мая 1971 года).
2 декабря 1971 года Первая мягкая посадка на Марс (спускаемый аппарат станции «Марс-3», запуск 28 мая 1971 года).
Американцы по этим позициям отставали от нас, но не сильно (АМС «Сервейор» совершила мягкую посадку на Луну 1 июня 1966 года).
«Вперед, на Марс!»
Так каждое утро говорил Фридрих Артурович Цандер (1887–1933), приходя на свое рабочее место в Группе изучения реактивного движения (ГИРД).
Для Королева, так же как и для старшего поколения пионеров космонавтики, конечной целью выхода человека в космическое пространство были полеты к другим планетам Солнечной системы. Под его руководством в ОКБ-1 (ныне НПО «Энергия») с 1960 года разрабатывался марсианский пилотируемый ракетно-космический комплекс. Разработка этого проекта подробно описана в книге Владимира Бугрова «Марсианский проект Королева». Королев надеялся осуществить полет человека на Марс в 1974 году.
Постановление правительства СССР о создании новой ракетно-космической системы со стартовой массой 1–2 тыс. т для выведения на околоземную орбиту космического корабля массой 60–80 т вышло 23 июня 1960 года. Главным элементом комплекса была сверхтяжелая ракета Н-1. Работы шли широким фронтом. Одновременно с разработкой ракеты под руководством Михаила Клавдиевича Тихонравова (1900–1974) шло проектирование тяжелого межпланетного корабля (ТМК) для полета на Марс. Разрабатывались компоновочные схемы, способы создания искусственной тяжести, оранжереи, фермы для животных и птицы, варианты замкнутого биологического комплекса для воспроизводства на борту воды и воздуха, средства радиационной и противометеоритной защиты… Проектировалась тяжелая орбитальная станция (ТОС), основным назначением которой была отработка ТМК на околоземной орбите. В 1974 году все работы по марсианской программе были закрыты.
В США в те годы тоже разрабатывался марсианский проект. Идея отправки экспедиции на Марс была частью долгосрочной космической программы, разработанной в «опьяняющие дни энтузиазма», как называл их один из участвовавших в ней американских инженеров, после первой высадки человека на Луну. Руководителем проекта был Вернер фон Браун (Wernher von Braun, 1912–1977). Схема полета была проработана детальнейшим образом.
Для обеспечения безопасности марсианский комплекс должен был состоять из двух одинаковых кораблей, в каждом экипаж из шести человек.
Два корабля стыкуются на околоземной орбите и 12 ноября 1981 года выводятся на траекторию полета к Марсу, близкую к оптимальной. При подлете к Марсу расстыковываются и 9 августа 1982 года выводятся на 24-х часовую эллиптическую орбиту вокруг Марса. Первый этап — исследования с орбит, затем марсианские кабины отделяются от основного блока и совершают мягкую посадку на поверхность планеты. каждая кабина доставляет экипаж из трех человек, научную аппаратуру, марсоход и прочее. Исследования продолжаются в течение месяца, затем на взлетных ступенях астронавты возвращаются на орбитальный блок. Корабли стыкуются и стартуют с марсианской орбиты 28 октября 1982 года. 28 февраля 1983 года в окрестности Венеры совершается гравитационный маневр. Выведение на околоземную орбиту 14 августа 1983 года. Корабли расстыковываются, астронавтов забирают шаттлы. Полное время полета по такой схеме составило бы 640 суток.
В качестве разгонного блока для марсианской экспедиции разрабатывался ядерный ракетный двигатель «Нерва» (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application).
В 1969 году проект был закрыт из-за непомерно больших расходов (были потрачены сотни миллионов долларов) и влияния на экономику США войны во Вьетнаме. На память остался заброшенный полигон и безжизненная территория в штате Невада, где с 1964 по 1969 годы проводились испытания ядерных двигателей.
Вот так — два великих ракетчика на заре космической эры разрабатывали марсианские проекты, каждый свой.
Пилотируемые марсианские программы продолжали и продолжают разрабатываться и у нас, и в США, и даже в «молодой космической державе» Китае. Значит, на Марс все-таки полетят, несмотря на все аргументы и протесты. Остался открытым вопрос «когда». Это конкретный вопрос, и ответа на него пока нет. Но, видимо, теперь уже скоро.
Валентина Пономарева
http://www.vokrugsveta.ru