Фобос (космическая программа). Карликовое дерево - Бонсай

, Ирландии , Польши , СССР , Финляндии , Франции , Чехословакии , Швейцарии , Швеции и Европейского космического агентства .

«Фобос» - последняя советская программа изучения Марса и его спутников.

Проект под руководством академика Сагдеева был начат на волне успешного сотрудничества с западными научными организациями в рамках проекта АМС «Вега ». Затраты на осуществление со стороны СССР - 272 миллиона рублей , со стороны других стран - 60 миллионов рублей, цена АМС «Фобос-1» и «Фобос-2» - 51 миллион рублей .

Хронология

Конструкция

Космический аппарат серии 1Ф, разработан как унифицированный базовый аппарат для осуществления многоцелевых и разноплановых экспедиций с целью исследования планет и малых тел (комет, астероидов, спутников планет) Солнечной системы. Аппарат может маневрировать в непосредственной близости от поверхности небесных тел, обладающих слабым гравитационным полем.

Аппарат спроектирован так, что его конструкция и состав систем служебного модуля остаются практически неизменными при смене в выборе объекта изучения (Марс, Венера, Луна или другие, в том числе малые, тела). Переоснащения, связанные с изменением цели и научной программы экспедиции, касаются, в основном, запасов топлива и состава отделяемых исследовательских зондов и состава научной аппаратуры. Конструкция аппарата предусматривает возможность размещения на нём, одновременно или выборочно, технических средств дистанционного зондирования (радиолокаторы, телескопы и т. д.), а также десантируемых исследовательских зондов (спускаемых аппаратов, малых станций, пенетраторов и т. д.).

Космический аппарат состоит из орбитального блока (ОБ) и автономной двигательной установки (АДУ) .

Силовым элементом конструкции КА «Фобос» является герметичный торовый приборный отсек, к которому снизу пристыкована автономная двигательная установка (АДУ), а сверху - отсек научной аппаратуры (цилиндрический приборный отсек).

В верхней части орбитального блока имеется специальная платформа. На платформе могут быть размещены отделяемые исследовательские зонды. На этой же платформе установлена средненаправленная антенна автономной радиосистемы и может быть размещена научная аппаратура.

На платформе АМС «Фобос-1» и «Фобос-2» размещены отделяемые исследовательские зонды ДАС - долгоживущая автономная станция (её масса - 67 кг, масса семи научных приборов на ней - 18,1 кг ) и ПРОП-ФП - прибор оценки проходимости - Фобос . На этой же платформе размещена научная аппаратура для исследования Солнца и средненаправленная антенна автономной радиосистемы. Отделение АДУ после перехода на орбиту искусственного спутника близкую к орбите Фобоса позволяет начать работу ранее закрытой ею и размещенной в торовом приборном отсеке служебной и научной аппаратуре, необходимой для сближения с Фобосом и проведения программы его исследований.

Результаты

21, 27 и 28 февраля 1989 года проведена съёмка Фобоса - получено 38 изображений Фобоса высокого качества с удаления от 300 км до 1100 км, максимальное разрешение составило примерно 40 метров .

С помощью комплекса КРФМ-ИСМ (комбинированный радиометр-спектрофотометр, инфракрасный спектрометр) исследовалась поверхность Марса в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах: обнаружены неоднородности теплового поля Марса с разрешением до 10 км, установлено, что в самых жарких местах температура поверхности Фобоса - более 300 , состав поверхности - разбитый реголит , в районе экватора - аномалия яркости в ультрафиолете .

Магнитометры «Магма» и «ФГММ» позволили измерить магнитное поле и установить положение на траектории магнитопаузы и околопланетной волны .

Прибор «Таус» исследовал протоны и альфа-частицы солнечного ветра во время полёта к Марсу и на орбите ИСМ, результат - их трёхмерные спектры и двумерные спектры массивных частиц. Прибор «Эстер» установил стократное увеличение потока частиц в диапазоне 30-300 кэВ , вероятно, составляющих радиационные пояса Марса .

Выполненные исследования Марса, Фобоса и околомарсианского пространства, позволили также получить уникальные научные результаты о плазменном окружении Марса - с помощью прибора АПВФ (анализатор плазменных волн) , взаимодействии его с солнечным ветром. По величине потока ионов кислорода, покидающих атмосферу Марса, обнаруженных при помощи прибора «Аспера», удалось оценить скорость эрозии атмосферы Марса, вызванной взаимодействием с солнечным ветром.

Основная задача - доставка на поверхность Фобоса спускаемых аппаратов (ПрОП-Ф и ДАС) для изучения спутника Марса - осталась невыполненной.

Связь с КА «Фобос-1» была потеряна на трассе перелёта к Марсу. Связь с КА «Фобос-2» была потеряна после 57 суток полёта на орбите искусственного спутника Марса, за 10-11 суток до завершения программы исследований .

Проект «Фобос» в филателии

7 июля 1988 года тиражом 3,55 миллиона экземпляров была выпущена многоцветная почтовая марка СССР (ЦФА (ИТЦ «Марка») № 5964) работы художника В. Давыдова с изображением космического аппарата «Фобос», спутника Марса Фобоса и космоса, с текстом «Международный космический проект „Фобос“». Проекту «Фобос» был также посвящён почтовый блок СССР, выпущенный тиражом 1,3 миллиона экземпляров 24 апреля 1989 года (ЦФА (ИТЦ «Марка») № 6066) . Выполненный художником Римом Стрельниковым, блок представляет собой многоцветное изображение космического аппарата «Фобос» на фоне планеты Марс, её спутника Фобоса и космоса, с текстом «Международный космический проект „Фобос“».

В 1988 году была выпущена серия из семи марок и блока Кубы , посвящённых Дню космонавтики (Скотт #3017-3024) , на одной из марок (Скотт #3021) изображен космический аппарат «Фобос» в полете на фоне планеты Марс и космоса.

В 1989 году была выпущена серия из пяти марок и блока Демократической Республики Мадагаскар посвящённых исследованию планеты Марс (Скотт #928-933) , на почтовом блоке (Скотт #933) изображен космический аппарат «Фобос» в полете между планетой Марс и её спутником Фобосом, с текстом на французском языке «Международная программа „Фобос“» и «Исследование планеты Марс» и номиналом в малагасийских франках и ариари .

Изображения

Museum of Moscow Aviation Institute 2016-02-02 011.JPG

Эмблема проекта (слева в центре) и снимок (снизу) с Фобоса, сделанный 21.02.1989

Museum of Moscow Aviation Institute 2016-02-02 012.JPG

Устройство преобразования информации бортового цифрового вычислительного комплекса системы управления КА Фобос

См. также

Фобос-1
Фобос-2 - автоматическая межпланетная станция.
Список космических аппаратов с рентгеновскими и гамма-детекторами на борту

Напишите отзыв о статье "Фобос (космический аппарат)"

Примечания

Ссылки

. Есть снимки, переданные КА «Фобос-2».



Пролётные

Орбитальные

Посадочные

Марсоходы

Запланированные

Предложенные

Неудачные

Отменённые

См. также

Жирным выделены действующие космические аппараты

Отрывок, характеризующий Фобос (космический аппарат)

Граф нахмурился.
– Un conseil d"ami, mon cher. Decampez et au plutot, c"est tout ce que je vous dis. A bon entendeur salut! Прощайте, мой милый. Ах, да, – прокричал он ему из двери, – правда ли, что графиня попалась в лапки des saints peres de la Societe de Jesus? [Дружеский совет. Выбирайтесь скорее, вот что я вам скажу. Блажен, кто умеет слушаться!.. святых отцов Общества Иисусова?]
Пьер ничего не ответил и, нахмуренный и сердитый, каким его никогда не видали, вышел от Растопчина.

Когда он приехал домой, уже смеркалось. Человек восемь разных людей побывало у него в этот вечер. Секретарь комитета, полковник его батальона, управляющий, дворецкий и разные просители. У всех были дела до Пьера, которые он должен был разрешить. Пьер ничего не понимал, не интересовался этими делами и давал на все вопросы только такие ответы, которые бы освободили его от этих людей. Наконец, оставшись один, он распечатал и прочел письмо жены.
«Они – солдаты на батарее, князь Андрей убит… старик… Простота есть покорность богу. Страдать надо… значение всего… сопрягать надо… жена идет замуж… Забыть и понять надо…» И он, подойдя к постели, не раздеваясь повалился на нее и тотчас же заснул.
Когда он проснулся на другой день утром, дворецкий пришел доложить, что от графа Растопчина пришел нарочно посланный полицейский чиновник – узнать, уехал ли или уезжает ли граф Безухов.
Человек десять разных людей, имеющих дело до Пьера, ждали его в гостиной. Пьер поспешно оделся, и, вместо того чтобы идти к тем, которые ожидали его, он пошел на заднее крыльцо и оттуда вышел в ворота.
С тех пор и до конца московского разорения никто из домашних Безуховых, несмотря на все поиски, не видал больше Пьера и не знал, где он находился.

Ростовы до 1 го сентября, то есть до кануна вступления неприятеля в Москву, оставались в городе.
После поступления Пети в полк казаков Оболенского и отъезда его в Белую Церковь, где формировался этот полк, на графиню нашел страх. Мысль о том, что оба ее сына находятся на войне, что оба они ушли из под ее крыла, что нынче или завтра каждый из них, а может быть, и оба вместе, как три сына одной ее знакомой, могут быть убиты, в первый раз теперь, в это лето, с жестокой ясностью пришла ей в голову. Она пыталась вытребовать к себе Николая, хотела сама ехать к Пете, определить его куда нибудь в Петербурге, но и то и другое оказывалось невозможным. Петя не мог быть возвращен иначе, как вместе с полком или посредством перевода в другой действующий полк. Николай находился где то в армии и после своего последнего письма, в котором подробно описывал свою встречу с княжной Марьей, не давал о себе слуха. Графиня не спала ночей и, когда засыпала, видела во сне убитых сыновей. После многих советов и переговоров граф придумал наконец средство для успокоения графини. Он перевел Петю из полка Оболенского в полк Безухова, который формировался под Москвою. Хотя Петя и оставался в военной службе, но при этом переводе графиня имела утешенье видеть хотя одного сына у себя под крылышком и надеялась устроить своего Петю так, чтобы больше не выпускать его и записывать всегда в такие места службы, где бы он никак не мог попасть в сражение. Пока один Nicolas был в опасности, графине казалось (и она даже каялась в этом), что она любит старшего больше всех остальных детей; но когда меньшой, шалун, дурно учившийся, все ломавший в доме и всем надоевший Петя, этот курносый Петя, с своими веселыми черными глазами, свежим румянцем и чуть пробивающимся пушком на щеках, попал туда, к этим большим, страшным, жестоким мужчинам, которые там что то сражаются и что то в этом находят радостного, – тогда матери показалось, что его то она любила больше, гораздо больше всех своих детей. Чем ближе подходило то время, когда должен был вернуться в Москву ожидаемый Петя, тем более увеличивалось беспокойство графини. Она думала уже, что никогда не дождется этого счастия. Присутствие не только Сони, но и любимой Наташи, даже мужа, раздражало графиню. «Что мне за дело до них, мне никого не нужно, кроме Пети!» – думала она.
В последних числах августа Ростовы получили второе письмо от Николая. Он писал из Воронежской губернии, куда он был послан за лошадьми. Письмо это не успокоило графиню. Зная одного сына вне опасности, она еще сильнее стала тревожиться за Петю.
Несмотря на то, что уже с 20 го числа августа почти все знакомые Ростовых повыехали из Москвы, несмотря на то, что все уговаривали графиню уезжать как можно скорее, она ничего не хотела слышать об отъезде до тех пор, пока не вернется ее сокровище, обожаемый Петя. 28 августа приехал Петя. Болезненно страстная нежность, с которою мать встретила его, не понравилась шестнадцатилетнему офицеру. Несмотря на то, что мать скрыла от него свое намеренье не выпускать его теперь из под своего крылышка, Петя понял ее замыслы и, инстинктивно боясь того, чтобы с матерью не разнежничаться, не обабиться (так он думал сам с собой), он холодно обошелся с ней, избегал ее и во время своего пребывания в Москве исключительно держался общества Наташи, к которой он всегда имел особенную, почти влюбленную братскую нежность.
По обычной беспечности графа, 28 августа ничто еще не было готово для отъезда, и ожидаемые из рязанской и московской деревень подводы для подъема из дома всего имущества пришли только 30 го.
С 28 по 31 августа вся Москва была в хлопотах и движении. Каждый день в Дорогомиловскую заставу ввозили и развозили по Москве тысячи раненых в Бородинском сражении, и тысячи подвод, с жителями и имуществом, выезжали в другие заставы. Несмотря на афишки Растопчина, или независимо от них, или вследствие их, самые противоречащие и странные новости передавались по городу. Кто говорил о том, что не велено никому выезжать; кто, напротив, рассказывал, что подняли все иконы из церквей и что всех высылают насильно; кто говорил, что было еще сраженье после Бородинского, в котором разбиты французы; кто говорил, напротив, что все русское войско уничтожено; кто говорил о московском ополчении, которое пойдет с духовенством впереди на Три Горы; кто потихоньку рассказывал, что Августину не ведено выезжать, что пойманы изменники, что мужики бунтуют и грабят тех, кто выезжает, и т. п., и т. п. Но это только говорили, а в сущности, и те, которые ехали, и те, которые оставались (несмотря на то, что еще не было совета в Филях, на котором решено было оставить Москву), – все чувствовали, хотя и не выказывали этого, что Москва непременно сдана будет и что надо как можно скорее убираться самим и спасать свое имущество. Чувствовалось, что все вдруг должно разорваться и измениться, но до 1 го числа ничто еще не изменялось. Как преступник, которого ведут на казнь, знает, что вот вот он должен погибнуть, но все еще приглядывается вокруг себя и поправляет дурно надетую шапку, так и Москва невольно продолжала свою обычную жизнь, хотя знала, что близко то время погибели, когда разорвутся все те условные отношения жизни, которым привыкли покоряться.
В продолжение этих трех дней, предшествовавших пленению Москвы, все семейство Ростовых находилось в различных житейских хлопотах. Глава семейства, граф Илья Андреич, беспрестанно ездил по городу, собирая со всех сторон ходившие слухи, и дома делал общие поверхностные и торопливые распоряжения о приготовлениях к отъезду.
Графиня следила за уборкой вещей, всем была недовольна и ходила за беспрестанно убегавшим от нее Петей, ревнуя его к Наташе, с которой он проводил все время. Соня одна распоряжалась практической стороной дела: укладываньем вещей. Но Соня была особенно грустна и молчалива все это последнее время. Письмо Nicolas, в котором он упоминал о княжне Марье, вызвало в ее присутствии радостные рассуждения графини о том, как во встрече княжны Марьи с Nicolas она видела промысл божий.
– Я никогда не радовалась тогда, – сказала графиня, – когда Болконский был женихом Наташи, а я всегда желала, и у меня есть предчувствие, что Николинька женится на княжне. И как бы это хорошо было!
Соня чувствовала, что это была правда, что единственная возможность поправления дел Ростовых была женитьба на богатой и что княжна была хорошая партия. Но ей было это очень горько. Несмотря на свое горе или, может быть, именно вследствие своего горя, она на себя взяла все трудные заботы распоряжений об уборке и укладке вещей и целые дни была занята. Граф и графиня обращались к ней, когда им что нибудь нужно было приказывать. Петя и Наташа, напротив, не только не помогали родителям, но большею частью всем в доме надоедали и мешали. И целый день почти слышны были в доме их беготня, крики и беспричинный хохот. Они смеялись и радовались вовсе не оттого, что была причина их смеху; но им на душе было радостно и весело, и потому все, что ни случалось, было для них причиной радости и смеха. Пете было весело оттого, что, уехав из дома мальчиком, он вернулся (как ему говорили все) молодцом мужчиной; весело было оттого, что он дома, оттого, что он из Белой Церкви, где не скоро была надежда попасть в сраженье, попал в Москву, где на днях будут драться; и главное, весело оттого, что Наташа, настроению духа которой он всегда покорялся, была весела. Наташа же была весела потому, что она слишком долго была грустна, и теперь ничто не напоминало ей причину ее грусти, и она была здорова. Еще она была весела потому, что был человек, который ею восхищался (восхищение других была та мазь колес, которая была необходима для того, чтоб ее машина совершенно свободно двигалась), и Петя восхищался ею. Главное же, веселы они были потому, что война была под Москвой, что будут сражаться у заставы, что раздают оружие, что все бегут, уезжают куда то, что вообще происходит что то необычайное, что всегда радостно для человека, в особенности для молодого.

31 го августа, в субботу, в доме Ростовых все казалось перевернутым вверх дном. Все двери были растворены, вся мебель вынесена или переставлена, зеркала, картины сняты. В комнатах стояли сундуки, валялось сено, оберточная бумага и веревки. Мужики и дворовые, выносившие вещи, тяжелыми шагами ходили по паркету. На дворе теснились мужицкие телеги, некоторые уже уложенные верхом и увязанные, некоторые еще пустые.

автоматических межпланетных станций , предназначенных для исследования Марса и его спутника Фобоса в рамках Международного космического проекта «Фобос» . В проекте участвовали учёные 13 стран - Австрии , Болгарии , Венгрии , ГДР , Ирландии , Польши , СССР , Финляндии , Франции , Чехословакии , Швейцарии , Швеции и Европейского космического агентства .

«Фобос» - последняя советская программа изучения Марса и его спутников.

Хронология [ | ]

Конструкция [ | ]

Аппарат спроектирован так, что его конструкция и состав систем служебной части остаются практически неизменными при смене в выборе объекта изучения (Марс, Венера, Луна или другие, в том числе малые, тела). Переоснащения, связанные с изменением цели и научной программы экспедиции, касаются, в основном, запасов топлива и состава отделяемых исследовательских зондов и состава научной аппаратуры. Конструкция аппарата предусматривает возможность размещения на нём, одновременно или выборочно, технических средств дистанционного зондирования (радиолокаторы, телескопы и т. д.), а также десантируемых исследовательских зондов (спускаемых аппаратов, малых станций, пенетраторов и т. д.).

Космический аппарат состоит из орбитального блока (ОБ) и автономной двигательной установки (АДУ) .

Результаты [ | ]

Основная задача - доставка на поверхность Фобоса спускаемых аппаратов (ПрОП-Ф и) для изучения спутника Марса - осталась невыполненной.

Проект «Фобос» в филателии [ | ]

7 июля 1988 года тиражом 3,55 миллиона экземпляров была выпущена многоцветная почтовая марка СССР (ЦФА [ИТЦ «Марка» ] № 5964) работы художника В. Давыдова с изображением космического аппарата «Фобос», спутника Марса Фобоса и космоса, с текстом «Международный космический проект „Фобос“». Проекту «Фобос» был также посвящён почтовый блок СССР, выпущенный тиражом 1,3 миллиона экземпляров 24 апреля 1989 года (ЦФА [ИТЦ «Марка» ] № 6066) . Выполненный художником Римом Стрельниковым, блок представляет собой многоцветное изображение космического аппарата «Фобос» на фоне планеты Марс, её спутника Фобоса и космоса, с текстом «Международный космический проект „Фобос“».

В 1988 году была выпущена серия из семи марок и блока Кубы , посвящённых Дню космонавтики ( #3017-3024) , на одной из марок ( #3021) изображен космический аппарат «Фобос» в полете на фоне планеты Марс и космоса.

В 1989 году была выпущена серия из пяти марок и блока Демократической Республики Мадагаскар посвящённых исследованию планеты Марс ( #928-933) , на почтовом блоке (

В ночь с 8 на 9 ноября 2011 г. (в 00:16:02 по московскому времени) состоялся один из самых ожидаемых стартов «космического» года. С пусковой установки № 1 площадки № 45 космодрома Байконур был осуществлен пуск ракеты-носителя «Зенит-2» с российской автоматической межпланетной станцией «Фобос-Грунт» и интегрированным в нее китайским микроспутником «Инхо-1».

Выведение прошло штатно, первая за 15 лет (!) российская АМС была доставлена на низкую околоземную орбиту (перигей — 206,5 км, апогей — 345,2 км). Данные телеметрии подтвердили раскрытие солнечных батарей аппарата и построение солнечной ориентации (при этом ось зонда направлена на Солнце, солнечные батареи освещены и дают ток).

В 02:56:43 над Бразилией планировалось первое включение маршевой двигательной установки (МДУ) «Фобос-Грунта», что позволило бы сформировать промежуточную эллиптическую орбиту с апогеем 4162 км. Перед включением МДУ аппарат должен был определить свое положение в пространстве и, используя двигатели малой тяги, построить так называемую трехосную ориентацию.

Второе включение МДУ было запланировано на 05:03:44 (над Тихим океаном). В результате его утром 9 ноября «Фобос-Грунт» должен был выйти на гиперболическую траекторию отлета от Земли.

К сожалению, всё пошло не так, как планировалось… Уже на третьем витке с ожидаемой промежуточной орбиты никаких сигналов получено не было.

Приключения начинаются… и заканчиваются

На пресс-конференции накануне пуска руководитель НПО имени С.А. Лавочкина Владимир Хартов рассказал, что при подготовке миссии «Фобос-Грунт» многое делалось впервые — как на борту станции, так и на Земле. Он напомнил, что в мировой практике ни одна межпланетная миссия не обходилась без каких-либо сбоев, и спрогнозировал: «У нас тоже может быть много приключений». Эти слова оказались пророческими…

Утром 9 ноября на Байконуре руководитель Роскосмоса Владимир Поповкин сообщил журналистам, что «Фобос-Грунт» не смог покинуть опорную орбиту. «Двигательная установка не сработала — не было ни первого, ни второго включения. Это говорит о том, что, по всей видимости, он не смог переориентироваться с Солнца на звездные датчики, и умная машина не дала команду на включение…»

«По результатам обработки и анализа данных будут подготовлены и заложены на борт необходимые программы и уставки для повторного включения маршевых двигателей, — говорилось в заявлении пресс-секретаря Роскосмоса, опубликованном в середине этого дня. — Уточненный анализ параметров орбиты и запаса энергетики на борту показал, что такие команды должны быть выданы в течение двух недель». Несмотря на первоначальную надежду и оптимизм, 9 ноября получить телеметрию с аппарата не удалось. Проблема со связью возникла из-за того, что основной бортовой радиокомплекс X-диапазона и работающие с ним наземные пункты не планировалось использовать при нахождении КА на низкой околоземной орбите. По плану первый сеанс связи с его помощью должен был состояться уже на отлетной траектории, после входа станции в зону радиовидимости российских средств утром 9 ноября.

На опорной же орбите передать команду на борт в X-диапазоне было просто нечем. Угловая скорость цели, тем более вблизи перигея траектория, была настолько большой, что на нее не могли навестись не только 70-метровые антенны дальней космической связи, но и доработанные специально для этого пуска 12-метровые антенны «Спектр-X» на Байконуре и в Медвежьих Озерах, которые должны были использоваться на расстоянии до нескольких миллионов километров от Земли. Чтобы связаться с аварийной АМС, нужно было модернизировать наземные пункты, в частности расфокусировать антенны, чтобы получить из узкого луча широкую диаграмму направленности и «поймать» аппарат.

Только после приема с борта информации о фактическом состоянии систем аппарата можно было готовить повторную попытку старта с низкой орбиты.

9-го и в ночь на 10 ноября предпринимались попытки «услышать» борт и передать ему командно-программную информацию. Днем 10 ноября к приему была привлеченастанция Европейского космического агентства в Перте (Австралия) — она оказалась удачно расположена с точки зрения перекрытия «глухих» витков, причем КА проходил над ней вблизи апогея и на свету. Увы, «Фобос-Грунт» молчал и не отзывался на команды, хотя съемка с отечественных пунктов оптического наблюдения показала ожидаемую в сложившейся ситуации солнечную ориентацию.

Вечером 10 ноября с Байконура была предпринята попытка отдать команду непосредственного исполнения. «Фобос-Грунт» должен был включить систему внешнетраекторных измерений — как своего рода автономную «пищалку», индикатор того, что он способен принимать и исполнять команды. И снова неудача…

В первые дни полета на основании анализа орбитальных элементов на «Фобос-Грунт», публикуемого американским Объединенным центром космических операций (JSpOC), многим экспертам казалось, что перигей орбиты медленно поднимается. Поскольку о преднамеренном маневрировании речь идти не могла, складывалось впечатление, что «Фобос-Грунт» пытается поддерживать солнечную ориентацию, и работа двигателей малой тяги столь «удачно» возмущает орбиту.

Последующий анализ показал, что с 9 по 18 ноября определяемые JSpOC орбиты шли с заметным разбросом параметров, при этом высота перигея оставалась почти неизменной, в то время как апогей ожидаемо уменьшался. Еще более непонятным оказался участок с 18 по 21 ноября, когда по американским данным прочитывался уверенный рост перигея почти на 3 км (если отсчитывать его от сферической Земли, т. е. избавиться от широтной зависимости!). А 21 ноября все эти загадочные эволюции внезапно прекратились, и изменение орбиты «Фобос-Грунта» стало соответствовать движению пассивного тела с почти неизменным баллистическим коэффициентом.

Тем временем 14 ноября Владимир Поповкин впервые после стар -та прокомментировал обстановку с «Фобос-Грунтом»: «Причину [ситуации] понять до сих пор очень тяжело, потому что мы не можем получить с него телеметрию. Сейчас специалисты ведут целый ряд попыток закладки программ…».

22 ноября заместитель руководителя Роскосмоса Виталий Давыдов объявил, что телеметрии с борта по-прежнему нет, а поэтому «…нужно быть реалистами. Раз мы так долго связь с ним не смогли установить, то шансов на то, что мы эту экспедицию сейчас осуществим, очень мало».

В тот же день ЕКА объявило о последней серии попыток услышать «Фобос-Грунт» через станцию Перт в ночь с 22 на 23 ноября. Было запланировано пять сеансов связи, продолжительность каждого не превышала 6−7 минут. А дальше, словно в кино, — в самый последний момент случилось чудо! Австралийская станция, дооснащенная специальной передающей антенной с 3-ваттным передатчиком, впервые смогла «достучаться» до молчавшего российского зонда. Из Перта на скорости 7 бит/с была послана командная последовательность для включения передатчика — и только что вышедший из тени аппарат отозвался: ответный сигнал несущей частоты сразу был получен!

В ночь с 23 на 24 ноября из Перта удалось выдать команды и получить «аварийный» кадр телеметрии с радиокомплекса X-диапазона. Стало ясно, что передатчик запитан и работоспособен, но детали «вытащить» не удалось — возможно, из-за того, что при прохождении через декодер европейской станции данные «портились».

24 ноября в 16:05 при прохождении КА низко над горизонтом на свету удалось получить полный «аварийный» кадр с помощью станции на Байконуре. Он отражал состояние отдельных блоков радиокомплекса перелетного модуля, рабочие напряжения на шинах радиокомплекса, температуры на отдельных его элементах — всё было в норме. Удалось также выяснить, что шина обмена данными с бортовым комплексом управления находится в работоспособном состоянии. Кроме того, кадр содержал историю переключения между основным и резервным передатчиком.
Всё это, однако, не дало новой существенной информации для анализа аварийной ситуации и поиска выхода из нее. А все дальнейшие попытки выйти на связь с аппаратом с Байконура и из Австралии и получить телеметрию уже в полном объеме от бортового комплекса управления успеха не имели…

В ночь на 29 ноября специалисты предприняли попытку выдать с европейской станции в Перте команду на включение двигателей ориентации «Фобос-Грунта» с целью поднять его орбиту и сделать более удобной работу с аппаратом штатными средствами. Но и эти попытки успеха не принесли.

Как стало известно позже, 29 ноября произошло отделение от «Фобос-Грунта» фрагмента размером около 15 см. Неизвестно, произошло ли это вследствие попыток включения двигателей, но, по одной из версий, фрагмент мог отделиться от аппарата после взрыва химического источника тока на маршевой двигательной установке.

2 декабря ЕКА объявило о прекращении поддержки миссии «Фобос-Грунт» с использованием своих наземных станций, признав дальнейшие попытки бесперспективными. В тот же день российские специалисты решились на последнее средство — попытаться выдать «вслепую» серию команд на включение маршевой двигательной установки аппарата в надежде, что в результате удастся поднять его орбиту!

8 декабря Владимир Хартов впервые после старта рассказал о технических проблемах, возникших при попытках связи с аппаратом на низкой орбите, а также озвучил возможные причины нештатной ситуации: «Это могла быть тяжелая программная ошибка, случившаяся в тех режимах, которые не могли быть смоделированы на Земле. Разница между реальной жизнью и моделированием могла сказаться таким образом, что возникла непредвиденная ситуация, поставившая машину в тупик. Могла быть и чисто аппаратная причина: на момент потери связи со станцией мы включили питание нескольких агрегатов, и это теоретически, при наличии повреждений в процессе выведения, могло вызвать временные нарушения электропитания. Но это всё версии, официальные причины должна установить специально созданная комиссия».

Следует уточнить, что, по сообщениям источников в НПО им. С.А. Лавочкина, на наземных стендах воспроизвести ситуацию с «Фобос-Грунтом» не удалось.

10 декабря пресс-служба Роскосмоса опубликовала следующее сообщение: «Федеральным космическим агентством создана Межведомственная комиссия по анализу причин нештатной ситуации, возникшей 9 ноября с.г. в процессе вывода КА «Фобос-Грунт» на отлетную траекторию к Марсу. Председателем назначен Ю.Н. Коптев, председатель научно-технического совета государственной корпорации «Ростехнологии».

Кроме того, принято решение о создании совместной с Министерством обороны России оперативной группы по контролю схода с орбиты космического аппарата «Фобос-Грунт»."

На настоящий момент официальная информация: обломки аппарата упали в Тихом океане — в 1250 км западнее острова Веллингтон. НАСА и ЕКА пока не подтвердили и не опровергли эти сообщения.

«Вперед, на Марс!»

Красная планета стала главной целью автоматических станций еще на заре космической эры. До полета «Маринера-4» в 1965 г. ученые были практически уверены в наличии на Марсе растительной жизни, а кое-кто даже надеялся найти руины древних цивилизаций.
КА «Фобос-Грунт» в рабочем положении (Рисунок НПО Им. С.А. Лавочкина) К сожалению, с миссиями к Красной планете и советским исследователям не везло. Из всех отправленных к Марсу зондов лишь четыре частично справились с задачей. Первым из них был «Марс-2» (1971 г.), который вышел на орбиту вокруг Марса и провел съемку поверхности, но снимки получились неудачными из-за пылевой бури. Кроме того, 27 ноября 1971 г. на Марс был десантирован первый в истории спускаемый аппарат, который, увы, разбился при посадке.

Больше повезло «Марсу-3»: его спускаемый аппарат 2 декабря 1971 г. впервые в мире совершил мягкую посадку на поверхность Красной планеты. Но вскоре после посадки связь с аппаратом была потеряна, и панораму Марса люди увидели лишь в 1976 г. (американские зонды «Ви-кинг-1» и «Викинг-2»).

Сразу четыре советских станции отправились к Марсу в 1973 г. «Марс-4» из-за сбоя в работе бортовой ЦВМ пролетел мимо, но успел сделать хорошие снимки. «Марс-5» вышел на орбиту вокруг планеты и в основном выполнил исследовательскую задачу. Сигнал спускаемого аппарата «Марса-6» пропал перед посадкой, а «Марс-7», как и «Марс-4», из-за аварии бортовой ЦВМ промахнулся мимо планеты.

Ответить на успех «Викингов» можно было лишь суперамбициозным проектом, например доставкой грунта с Марса. В 1970-е годы такая миссия разрабатывалась, сначала в расчете на использование сверхтяжелой ракеты Н-1 (которую в итоге так и не научили летать), а затем на двухпусковую схему с применением двух ракет «Протон». Увы, проект доставки грунта был закрыт, и в советской марсианской программе наступил перерыв — силы были брошены на изучение Венеры.

Лишь в середине 1980-х годов советские ученые вновь вернулись к исследованиям Марса. На этот раз целью был выбран его спутник — Фобос. К сожалению, две запущенные в 1988 г. станции «Фобос» не смогли выполнить программу. Первый аппарат был потерян на траектории перелета к Марсу из-за неверно поданной команды, а «Фобос-2», долетев до Марса, провел успешную серию наблюдений с орбиты, но потерял связь с Землей перед самой посадкой на Фобос.

16 ноября 1996 г. к Марсу был запущен «Марс-96», сделанный на базе «Фобосов» на сверхусилии, в условиях острой нехватки средств и времени на отработку. Увы, второе включение двигателя разгонного блока — для выхода на отлетную траекторию — не было выполнено, и спустя несколько часов после старта аппарат вошел в атмосферу Земли и разрушился. Испытание на виброкомплексе (Фото НПО Им. С.А. лавочкина) Иностранные партнеры — участники проекта «Марса-96» настаивали на повторении пуска в 1998 г. У многих из них остались дубликаты погибших вместе с аппаратом приборов. К сожалению, из-за тяжелой экономической ситуации в России средств на изготовление еще одной тяжелой межпланетной станции и дорогостоящего носителя не нашлось. Часть приборов была отправлена к Марсу в 2003 г. на европейской АМС Mars Express.

В 1997 г. два ведущих российских космических института РАН — Институт геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского (ГЕОХИ) и Институт космических исследований (ИКИ) — согласовали «Научно-технический прогноз развития исследований планет, Луны и малых тел Солнечной системы…». Они предлагали в 1999 г. запустить лунную станцию «Луна-Глоб» с посадочным аппаратом и пенетраторами, в 2001 г. в рамках российско-американской программы «Вместе к Марсу» — «Марс-Астер» (марсоход и пенетраторы), а в 2003 г. — «Фобос-Грунт» с целью доставки вещества Фобоса. В целях экономии АМС должны были создаваться под запуск ракетами среднего класса. Они должны были иметь в основе одну универсальную платформу, а в качестве маршевого двигателя — электрореактивные двигатели (ЭРД) малой тяги. В первом, лунном проекте эта платформа должна была пройти всесторонние испытания.

Планетная секция Совета по космосу РАН утвердила программу и 24 октября 1997 г. направила в Совет по космосу запрос на включение в план опытно-конструкторских работ (ОКР) на 1998 г. двух проектов — «Луна-Глоб» и объединенной миссии «Марс-Фобос-Грунт» с возможностью запуска в 1999 и 2001 гг. соответственно и с выделением на них 20% финансирования научного раздела Федеральной космической программы. В последующие годы планировалось доставить грунт с Луны и отправить туда луноход (в 2004 и 2006 гг. соответственно), участвовать в совместных с НАСА проектах доставки грунта с Марса (2005 г.) и развертывания сети станций на Красной планете (проект InterMarsNet, 2007 г.) и даже доставить образцы вещества с астероида (2008 г.).

Однако ситуация с финансированием «научного» космоса в те годы была крайне тяжелой. После гибели «Марса-96» почти все выделяемые средства было решено направить на программу космических телескопов «Спектр», поскольку иностранные партнеры — участники проектов настаивали на их скорейшем запуске. Отстоять планетную программу, найти всего лишь 600 млн руб. (в тогдашних ценах — около 100 млн долл.) на два ее первоочередных проекта оказалось невозможно.

В апреле 1998 г. Совет по космосу решил оставить в программе до 2005 г. лишь один межпланетный проект, оставив его выбор за учеными. 2 июня планетная секция во главе с директором ГЕОХИ академиком Эриком Михайловичем Галимовым выбрала наиболее сложную, интересную и многобещающую миссию — «Фобос-Грунт" — со стартом в астрономическое окно 2003 г. на ракете «Союз-2».

Из объединенного проекта «Марс-Фобос-Грунт» с целью упрощения и экономии средств был исключен десантируемый на Марс посадочный аппарат с марсоходом. Это позволило сократить стоимость проекта с 370 до 300 млн руб. (без учета РН; около 50 млн долл. по «докризисному» курсу). Но даже в урезанном видепроект доставки образцов с Фобоса должен был стать весомым вкладом отечественной науки в мировую программу исследования Марса.

5 ноября 1998 г. Научно-технический совет Российского космического агентства рекомендовал перевести проект в стадию ОКР с 4-го квартала 1998 г. с переходом к эскизному проектированию с 1999 г. В реальности научно-исследовательские работы были завершены в 1999 г., а эскизное проектирование начато с 2000 г.

В первоначальном варианте «Фобос-Грунт» имел стартовую массу 7250 кг и состоял из трех модулей: орбитально-перелетного, модуля ЭРДУ и блока сбрасываемых баков. С опорной орбиты ИСЗ на начальную гелиоцентрическую орбиту он переводился тремя импульсами бортового ЖРД (жидкостный реактивный двигатель), после чего блок баков сбрасывался. Раскрывались гигантские панели солнечных батарей площадью 60 м 2 — и АМС (автоматическая межпланетная станция) массой уже лишь 2370 кг продолжала полет к Марсу, используя для формирования траектории электрореактивные двигатели малой тяги. На подлете к Красной планете модуль ЭРДУ отделялся, ЖРД выдавал тормозной импульс — и аппарат выходил на орбиту вокруг Марса. Далее следовали этапы сближения, посадки на Фобос и забора грунта с помещением образца во взлетную ракету. Через 1−3 суток после посадки взлетная ракета стартовала к Земле.

Экспедиция должна была начаться в декабре 2004 — июне 2005 г., времени на создание нового аппарата было немного. Между тем львиную долю научного бюджета забирали астрофизические проекты «Спектр» и «Интеграл», а финансирование миссии к Фобосу оставалось в несколько раз ниже необходимого: по 10 млн резко «похудевших» рублей в 2000 и 2001 гг., 14 млн — в 2002 г., 15 млн — в 2003 г. О запуске не только в 2004—2005 гг., но и в 2007 г. уже не могло быть и речи.

К началу 2004 г. проект претерпел кардинальные изменения. «Фобос-Грунт» лишился модуля с электроракетными двигателями: с целью сокращения продолжительности перелета было решено использовать для выхода на межпланетную траекторию маршевую двигательную установку (МДУ), создаваемую на базе РБ «Фрегат», но без собственных систем управления и энергопитания, а также без радиокомплекса. После отделения МДУ доразгон станции, коррекции и торможение у Марса должна была обеспечить собственная двигательная установка КА.

Стартовая масса аппарата выросла до 8120 кг, из которых на перелетный модуль приходилось 590 кг, а масса возвращаемого аппарата составляла 110 кг. Для исследований по трассе перелета и на поверхности Фобоса АМС могла нести комплект научной аппаратуры (до 50 кг) и дополнительную полезную нагрузку (120 кг). В качестве последней рассматривались четыре малые марсианские метеостанции массой 15−20 кг.
Схема выведения ка на отлетную траекторию (НПО Им. С.А. Лавочкина) Научным руководителем проекта был назначен директор ИКИ Лев Матвеевич Зеленый. Стоимость миссии оценивалась в 1,5 млрд руб., что по-прежнему соответствовало 50 млн долл. Старт должен был состояться в октябре 2009 г., возвращение — в июле 2012 г. Реализация проекта «Фобос-Грунт» в этом варианте фактически началась с 2005 г. В 2006 г. в НПО им. С.А. Лавочкина (генеральный конструктор и генеральный директор — Георгий Максимович Полищук, главный конструктор проекта — Максим Борисович Мартынов) было закончено макетирование основных узлов и приборов АМС, проведены первые вибрационные испытания космического аппарата в сборе. Изготовление серии из десяти технологических макетов началось в 2007 г.

Однако весной 2007 г. проект снова был изменен. 26 марта было подписано Соглашение о сотрудничестве в области совместных российско-китайских исследований Марса, которое предусматривало запуск на российской АМС попутного китайского зонда. В связи с этим потребовалось ввести дополнительный элемент конструкции — разделяемую ферму между МДУ и перелетным модулем, внутри которой и разместили китайский микроспутник. Как следствие, потребовалась доработка маршевой ДУ, дополненной сбрасываемым блоком баков, бортового комплекса управления, элементов системы электроснабжения и др. Последнее принципиальное изменение в проект внесли в апреле 2009 г., когда была прекращена разработка малой метеорологической станции для посадки на Марс.

Запуск аппарата по-прежнему планировался на осень 2009 г., но буквально за два месяца до расчетной даты Федеральное космическое агентство приняло решение перенести его на астрономическое окно 2011 г. Официальной причиной была неготовность манипуляторного комплекса производства ИКИ. Неофициальной — общая неготовность аппарата и, в частности, его бортового комплекса управления.

Вскоре после этого, в январе 2010 г., сменилось руководство НПО им. С.А. Лавочкина. Виктор Владимирович Хартов и его команда предприняли деятельные усилия для доработки проекта. В январе 2011 г. была завершена сборка «Фобос-Грунта» и начались его электрические испытания, а в феврале-марте состоялись термовакуумные. Заключительные испытания и операции с космическим аппаратом в Химках проходили с мая по август. 29 сентября на Байконур была доставлена его маршевая двигательная установка, а 17 октября самолетом Ан-124−100 привезли и собственно «Фобос-Грунт».

Конструкция АМС «Фобос-Грунт»

«Фобос-Грунт» создавался на базе нового унифицированного многоцелевого модуля «Флагман». АМС выполнена по сложной многоступенчатой схеме с последовательным отделением отработавших блоков и состоит из следующих компонентов:

— маршевая двигательная установка (МДУ) выведения со сбрасываемым блоком баков (СББ), предназначенная для формирования отлетной траектории, ее коррекций и выхода на начальную орбиту искусственного спутника Марса (ИСМ);

— переходная ферма (ПФ), внутри которой закреплен адаптер с китайским спутником «Инхо-1»;

— перелетный модуль (ПМ), который является основным структурным и рабочим элементом АМС до момента старта с Фобоса;

— возвращаемый аппарат (ВА) для взлета с поверхности Фобоса, старта и перелета к Земле и формирования траектории входа спускаемого аппарата в атмосферу Земли;

— спускаемый аппарат (СА) для торможения в атмосфере и доставки на Землю герметичного контейнера с образцами грунта Фобоса.

«Кто виноват и что делать?»

Главной задачей миссии было установить механизм возникновения Фобоса: образовался ли он вместе с Марсом или был захвачен позже

из пояса астероидов. Это позволило бы обосновать модель формирования Солнечной системы. Из двух марсианских лун Фобос был выбран еще и потому, что он ближе к Марсу, чем Деймос, и на нем может находиться марсианский грунт, выбиваемый с поверхности планеты при падении метеоритов.

Сейчас, после более чем 20-летнего перерыва в отечественных межпланетных исследованиях, проект «Фобос-Грунт» кажется слишком амбициозным. Аппарат должен был не только долететь до спутника и сесть на его поверхность, но и вернуться. Подобный полет к Луне длится две недели; многолетнюю экспедицию с возвратом никто еще не делал, и даже в США они только задумывались.

Необходимо учитывать, однако, что в те годы, когда «закладывался» проект «Фобос-Грунт», еще были свежи воспоминания об исключительно успешных миссиях к Венере и комете Галлея (проект «Вега»), и экспедиция за грунтом спутника Марса выглядела вполне решаемой, хотя и сложной задачей. Глядя же из дня сегодняшнего, мы должны признать, что запущенные в 1984 г. «Веги» стали последними вполне успешными отечественными межпланетными миссиями. То есть к моменту реального развертывания работы над «Фобос-Грунтом» из российской космонавтики ушло целое поколение специалистов, которые имели опыт создания автоматических станций и их управления на межпланетных траекториях. Передать свой опыт им было некому — молодые ученые и инженеры в начале и в середине 1990-х в космическую отрасль почти не приходили.

Многому в проекте «Фобос-Грунт» приходилось учиться с нуля — и сразу же на очень сложной миссии. Плюс к этому то и дело менялась конструкция аппарата. После появления китайского «попутчика» пришлось почти полностью перекраивать проект и переходить с «Союза» на «Зенит». Возможно, в ходе этих многочисленных изменений и возникли предпосылки той ошибки, которая не позволила аппарату улететь от Земли.

В качестве основной причины неудачи можно назвать недофинансирование именно научной составляющей космической отрасли. Финансирование космической науки составляет всего 7% от бюджета Ро-скосмоса, причем эти средства распределяются между всеми научными разработками. К примеру, стоимость всех работ по проекту «Фобос-Грунт» за все 15 лет составила примерно 170 млн долл., да и те в основном были выделены лишь в последние пять лет. Для сравнения: стоимость американских научных разработок по марсоходу Curiosity (проект Mars Science Laboratory), который 26 ноября 2011 г. успешно стартовал к Красной планете, составила 2 млрд долл.

Одного лишь энтузиазма и целеустремленности для современной космонавтики недостаточно. Чтобы станции не застревали на околоземных орбитах, а спутники не падали в оке-

ан, нужны испытательные стенды, тщательная многократная отработка всех систем, и главное — грамотная организация работ и опытные специалисты. Нужна школа, где осуществляется связь поколений и передается наработанный на ряде последовательных проектов опыт. Из-за тотального недофинансирования 1990-х последовательность нарушилась, а талантливые и энергичные специалисты, которые сейчас могли быть руководителями среднего звена, покинули отрасль, не подготовив себе смену.

Логичней, с точки зрения наработки опыта, было бы начать с подготовки лунных миссий, создав в первую очередь относительно недорогой зонд, на котором можно было бы отработать и новую платформу, и технологию связи и управления, и способы взаимодействия специалистов. В реальности получилось всё наоборот — сперва, чуть ли не с нуля создавали сложнейшую межпланетную станцию, а лунный проект на ее базе отнесли на 2015 год… В итоге молодые специалисты, конечно же, получили опыт, но слишком дорогой ценой.

Гибель «Фобос-Грунта» заставляет вновь и вновь задавать одни и те же вопросы:

Не станет ли пятилетний перерыв до следующего старта таким же фатальным, какими стали промежутки перед «Марсом-96» и особенно «Фобос-Грунтом»?

Как изменятся сроки осуществления новых проектов, которые предполагалось реализовать на отработанной в полете платформе «Фобос-Грунта»?

Будет ли предпринята попытка осуществить проект «Фобос-Грунт» (пусть и в урезанном варианте) через четыре года (надеяться на повторение попытки в следующее астрономическое окно можно было бы только во времена С.П. Королева и Г. Н. Бабакина)?

Захотят ли иностранные партнеры еще раз рискнуть разместить свою научную аппаратуру на российских аппаратах?

Может ли Россия вообще претендовать на статус ведущей космической державы, не запустив ни одной межпланетной станции?

И, как всегда, ясно лишь одно: если кто-то и осилит эту дорогу, то только идущий. Если строить много межпланетных станций и запускать их как можно чаще (начав, например, с лунных аппаратов) — успех придет.

Александр Ильин ,
«Новости космонавтики»,
специально для ТрВ-Наука

ОТ РЕДАКЦИИ

В начале января нового года глава Роскосмоса Владимир Поповкин в интервью газете «Известия» сказал, в частности, следующее:

— То есть степень риска миссии «Фобоса» была понятна, но деваться было некуда?

— Иного пути просто не было. Сегодня нет ясности, почему не запустилась двигательная установка «Фобос-Грунта». Непонятны также частые сбои с нашими аппаратами в тот период, когда они летят над теневой для России стороной Земли — там, где мы не видим аппарат и не принимаем с него телеметрию. Не хочется никого обвинять, но сегодня есть очень мощные средства воздействия на космические аппараты, возможности применения которых нельзя исключать."

Зарубежные СМИ оперативно отреагировали на эти слова, посчитав их — с достаточным на то основанием — намеком на Соединенные Штаты Америки. Газета New York Times связала это заявление с «растущим антиамериканизмом российской политики», однако отметила, что «замечание г-на Поповкина резко контрастирует с духом сотрудничества, отличающим современную гражданскую космическую деятельность России, которая ведется в сотрудничестве с НАСА, Европейским космическим агентством и другими зарубежными партнерами» .

Еще более ироничен журнал Time, который в довольно язвительной статье отмечает, что «США ничего бы не выиграли, а потеряли бы очень много, если бы начали выкидывать фокусы с российским марсианским зондом — особенно сейчас, когда мы зависим от ракет Роскосмоса, чтобы перевозить нас на построенную НАСА Международную космическую станцию».

Русскоязычный Интернет также откликнулся на слова руководителя Роскосмоса, однако реакция была двоякой: нашлись и сторонники теории «заговора» и те, кто видит в сказанной фразе угрозу дальнейшему развитию космических исследований. Ведь именно благодаря помощи НАСА и ЕКА (не говоря уже о множестве любителей астрономии по всему миру) удалось найти «Фобос-Грунт» и попытаться провести с ним сеанс связи. На борту станции, кроме российских, были установлены и зарубежные приборы, в том числе — эксперимент БИОФОБОС, начатый по инициативе Американского планетного общества. Да и не секрет, что научный космос в последние годы во многом выживал за счёт международной кооперации, основанной на многолетнем опыте работы. Но если вместо благодарности услышать плохо скрытое обвинение в злом умысле — какие связи смогут это выдержать?

Могут возразить, что НАСА — агентство гражданское, тогда как Владимир Поповкин наверняка имел в виду другие ведомства и, возможно, говорил даже не о «Фобос-Грунте». Безусловно. Но, к сожалению, в мире броских новостей и глобальных информационных сетей уже не до тонких различий в смыслах.

1. «Нам предстоит определиться с целесообразностью пилотируемых миссий» 09.01.2012 http://www.izvestia.ru/news/511 258

2. Russian Official Suggests Weapon Caused Exploration Spacecraft’s Failure, by Andrew E. Kramer, 10.01.2012 http://

Со времён "Марса-96" о российских проектах исследования планет с использованием АМС фактически ничего не было слышно. Причина ясна - почти полное отсутствие финансовой поддержки отрасли со стороны государства. Тем не менее, российские учёные продолжали работать в этом направлении.

В 1997 году секция Совета РАН по космосу "Планеты и малые тела Солнечной системы" выделила три важнейших направления для космических исследований: изучение Луны, малых тел Солнечной системы и Марса. В соответствии с каждым направлением были открыты НИР по трём перспективным проектам:

"Луна-Глоб" - исследование внутреннего строения Луны с использованием пенетраторов;

"Фобос-Грунт";

"Марс-Астер" - создание марсохода.

В мае 1998 г. из трёх проектов было предложено выбрать один для продолжения проработки на уровне ОКР и включения его в Федеральную космическую программу на период 2000 - 2005 гг. На заседании секции 2 июня 1998 года был выбран проект "Фобос - Грунт" ("Ф - Г").

В самых общих чертах, этот проект предусматривает создание межпланетного аппарата, способного совершить перелёт к Марсу, посадку на его естественный спутник Фобос, взятие образца грунта и доставку его на Землю. Преимущество такого проекта перед остальными предложенными для обсуждения состоит в следующем:

в лабораторных условиях на Земле образцы внеземного вещества могут быть изучены гораздо лучше, чем это возможно на поверхности планеты или при дистанционных исследованиях; пока такой возможности у учёных не было (кроме изучения лунного грунта);

с технической точки зрения, полёт к естественным спутникам Марса проще, чем к другим малым телам Солнечной системы. С них целесообразно начинать новую линию космических исследований - экспедиций к малым телам с целью доставки на Землю образцов их веществ;

ранее в проекте "Фобос" (1988 - 1989) были решены многие технические вопросы полёта к спутникам Марса и получены новые научные данные о Фобосе. Таким образом, будет обеспечена преемственность решений;

в последнее время вокруг исследований Марса сложилась широкая международная кооперация, включающая космические агентства и научные организации многих стран. Проект "Ф - Г" может стать важным самостоятельным российским элементом этой кооперации.

Основные задачи проекта "Ф - Г" сводятся к следующим:

определить происхождение спутников Марса - Фобоса и Деймоса и их отношение к Марсу;

решить, является ли Фобос захваченным астероидом или телом, имеющим "генетическую" связь с Марсом; полученные результаты могут быть использованы при исследовании спутниковых систем других планет;

выяснить, каковы физические и химические характеристики спутников Марса, их внутреннее строение, особенности орбитального и собственного вращения;

доставить образец реликтового (первичного) вещества на Землю.

С учётом сложности экспедиции и чтобы "не терять время", предполагается проведение научных экспериментов по исследованию Фобоса, Марса и межпланетного пространства на всех участках перелёта. Сюда должны войти:

исследование атмосферы и поверхности Марса;

исследование околопланетной среды в окрестностях Марса и Фобоса (пылевая и газовая составляющие);

исследование взаимодействия солнечного ветра с телами Солнечной системы;

технические исследования (поведение новых систем в длительном полёте).

Кроме того, после посадки на поверхности спутника останется долгоживущая станция с комплектом научной аппаратуры для проведения ряда исследований.

В состав бортовой научной аппаратуры АМС "Ф - Г" войдут панорамная ТВ-камера, гамма-спектрометр, нейтронный детектор, сейсмометр, температурный анализатор, фотометр пылевой среды, анализатор космической пыли, генератор доплеровских измерений и ряд других. Стартовая масса всего аппарата составит около 7250 кг, масса на момент выхода на гелиоцентрическую орбиту - 2370 кг. В качестве носителя предполагается использовать РН типа "Союз" или "Днепр".

Старт аппарата к Марсу планируется в декабре 2004 - июне 2005 года. Носитель выводит КА на опорную круговую орбиту ИСЗ, после чего аппарат разгоняется с использованием бортового ЖРД. Переход на начальную гелиоцентрическую орбиту осуществляется с помощью трёхимпульсного манёвра. После выработки топлива блок баков отделяется. Затем раскрываются панели солнечных батарей и включается электроракетная двигательная установка (ЭРДУ). Аппарат начнёт медленный доразгон на гелиоцентрическом участке траектории, чтобы достичь Марса, уравнять скорость со скоростью орбитального движения планеты и выйти в плоскость марсианского экватора. По первоначальным расчётам длительность перелёта к Марсу составляла порядка 800 суток (в этом случае перелётная траектория включает два активных участка). Однако оптимизация траектории не завершена, и в настоящее время считается, что перелёт может быть сокращён за счёт иной баллистической схемы до 450 - 500 суток.

Незадолго перед встречей с Марсом модуль ЭРДУ, выполнив свою задачу доразгона, отделяется. В перицентре пролётной траектории бортовой ЖРД выдаёт тормозной импульс, и аппарат выходит на эллиптическую орбиту искусственного спутника Марса (ИСМ). Далее с этой орбиты аппарат переходит на так называемую круговую орбиту наблюдения, плоскость которой лежит в плоскости марсианского экватора, на 300 км выше орбиты Фобоса. В течение трёх недель с этой орбиты будут выполнены навигационные наблюдения Фобоса (уточнение параметров его орбиты и орбиты самого аппарата). Какая-то часть времени будет отдана научным наблюдениям Фобоса и Марса.

Наконец, начнётся последовательное сближение с Фобосом, методика которого, в принципе, уже рассчитана и частично отработана при подлёте советской АМС "Фобос-2" к Фобосу в январе - марте 1989 г.

Сближение с Фобосом включает два основных этапа:

орбитальное сближение;

непосредственное сближение.

На первом этапе КА выходит на квазисинхронную орбиту. Находясь на ней, аппарат в относительном движении обращается вокруг Фобоса с периодом, равным периоду обращения этого спутника вокруг Марса (Фобос всегда повёрнут к планете одной стороной).

Сближение и посадка на Фобос из-за малой силы гравитации на спутнике (менее 0,001 земной) представляет, по сути дела, операцию встречи и стыковки. В течение 1,5 - 2 часов аппарат в автономном режиме осуществит непосредственное сближение с Фобосом с использованием ДУ малой тяги. После выдачи последнего импульса скорость сближения КА со спутником составит около полуметра в секунду. В непосредственной близости от поверхности начнётся этап причаливания. С борта в сторону поверхности "выстреливаются" и заглубляются в грунте несколько "гарпунов", связанных с платформой аппарата гибкими тросиками. Далее КА с выключенными ДУ садится на поверхность. В момент касания срабатывают прижимные двигатели, а бортовые "лебёдки" выбирают глубину натяжения тросиков. Аппарат оказывается надёжно зафиксированным на поверхности.

Через некоторое время после посадки на аппарате приводится в действие грунтозаборное устройство. Взятые образцы грунта (реголита) массой около 170 г из устройства перегружаются в спускаемый аппарат (СА), входящий в состав взлётной ракеты (ВР). СА герметично закрывается, и грунтозаборное устройство отводится в сторону, чтобы не мешать старту ракеты с платформы.

Через 1 - 3 суток после посадки ВР должна стартовать с Фобоса на траекторию перелёта к Земле. После ухода от поверхности Фобоса на безопасное расстояние ВР разворачивается с помощью двигателей стабилизации на заданный угол; затем маршевый двигатель отрабатывает импульс для ухода возвращаемого аппарата на траекторию перелёта к Земле.

После старта на Фобосе останется орбитально-перелётный модуль (ОПМ) с научной аппаратурой, или так называемая долгоживущая станция. Сбор и передачу на Землю научных данных станция должна будет вести не менее трёх месяцев с момента посадки на Фобос.

Перелёт ракеты к Земле продлится около 280 дней. За это время она будет периодически выходить на связь с наземными станциями, сбрасывая телеметрию и принимая команды, и отрабатывать коррекции траектории двигателями малой тяги. За сутки до входа в атмосферу Земли будет проведена последняя коррекция, обеспечивающая попадание СА в заданный район на поверхности. За 15 минут до входа в атмосферу от ракеты отделится СА массой 12 кг.

Возвращение СА с образцами грунта на Землю произойдёт ориентировочно в мае - июне 2008 года.