Как стать автором
Обновить
527.53
Рейтинг
FirstVDS
Виртуальные и выделенные серверы в ДЦ в Москве

Гонка к Венере

Блог компании FirstVDS Читальный зал Научно-популярное Космонавтика

Космическое соперничество СССР и США, развернувшееся во второй половине прошлого века, протекало весьма интересно. Причём если современников захватывали сами новости о вещах, которые ещё недавно были содержимым фантастических романов, то нам сейчас интереснее всяческие сложности, с которыми тогдашним покорителям космоса пришлось столкнуться. И смекалка, с помощью которой эти трудности преодолевали. Благо, ни в том, ни в другом нехватки не было – человечество рвануло в космос сразу же, как только получило минимально пригодные для этого технологии, потому первые пару десятков лет оно шло на пределе сил. Ракеты взрывались, аппараты ломались, аппаратура отказывалась работать – иногда с этим удавалось справиться, иногда нет. Пределом возможностей стали пилотируемые экспедиции на луну – в некотором смысле прыжок выше головы. Максимальное напряжение сил и огромный расход средств. Именно поэтому программу «Аполлон» свернули сразу после того, как собрали все научные данные, какие получилось. Развивать успех, создавая на Луне постоянную базу, не позволял тогдашний уровень технологий, а всё, что можно было сделать наскоками, уже сделали. Тем более политическая цель была достигнута – США получили основание записать за собой победу в космической гонке. Смысла продолжать не было.

«Венера-7» в представлении художника

Но мы сейчас не о лунных экспедициях. О них и так много написано, от научпопа до конспирологии. Куда интереснее поговорить об исследовании Венеры. Там происходило много занимательного и необычного, а тема-то почему-то до обидного мало освещена. На русском языке вообще можно вспомнить только замечательную «Неукротимую планету» Павла Шубина.

Разработка экспедиций к другим планетам началась в конце 1950-х примерно одновременно в СССР и США. Очевидными кандидатами для посещения были Венера и Марс – наши ближайшие соседи по Солнечной системе. И прямо сразу начались сложности, потому что, как это всегда и бывает, «гладко писано в бумаге, да забыли про овраги». Или, выражаясь более формально, чрезмерно оптимистичные планы столкнулись с суровой реальностью. Вселенная – заказчик суровый, дедлайны ставит жёстко. Движение небесных тел чётко определяет пригодные для начала экспедиции временные рамки – «стартовое окно». Пока наши космические ракеты не имеют достаточной мощности и запаса топлива, мы вынуждены зависеть от этого графика, как моряки времён парусного флота зависели от ветров и течений. Пропустишь стартовое окно – жди следующего. А это, как правило, несколько месяцев – срок, который может оказаться критичным, когда речь идёт о соревновании ведущих сверхдержав.

В СССР на тот момент самыми мощными носителями были ракеты 8К72 и 8К73, разрабатываемые для лунных полётов. Проблема была в том, что когда летом 1958 года советские учёные от теоретических пожеланий перешли к предметной работе над межпланетными исследовательскими миссиями, 8К73 не была готова. Доступна была только менее мощная 8К72, что на самом деле тоже было не самым важным, поскольку до Марса в обозримом будущем, при использовании стартового окна в 1960-61 годах, ни та ни другая не могли дотащить сколько-нибудь нормальную полезную нагрузку. Обе ракеты были слишком слабыми. Оставалась Венера – но и с ней всё обстояло не идеальным образом. Да, лететь проще, однако ближайшее стартовое окно в январе 1961 года позволяло «докинуть» до планеты лишь 420 кг полезной нагрузки, а это не так уж много. Тогдашнее оборудование было очень тяжёлым.

Пришлось разрабатывать новую ракету-носитель. Точнее, добавлять ещё одну, четвёртую, ступень к имеющейся 8К72. Она должна была срабатывать уже на орбите и разгонять аппарат в сторону Венеры. Назвали получившуюся конструкцию 8К78. Разработка была проведена максимально быстро, но времени всё равно не хватало. Чтобы успеть запустить миссию в 1961 году, пришлось сэкономить на разработке, собственно, межпланетной станции. За основу взяли уже имеющуюся станцию 1М, созданную для полёта к Марсу, а единственной полезной нагрузкой стали два металлических вымпела с символикой СССР. На тот момент даже простая отправка на поверхность другой планеты таблички с гербом и надписью была сильным ходом, дающим очки в космической гонке. Понятно, что учёным хотелось бы оснастить станцию аппаратурой, позволяющей получить данные о Венере, но этого просто не успели сделать.

Тем более, даже при такой простой полезной нагрузке находилось место для технических проблем. Опыта создания космических аппаратов было мало, поэтому то тут, то там всплывали недочёты. То одна, то другая система отказывала или начинала чудить – гироскоп третьей ступени, например, пришлось полностью заменить уже после установки ракеты на стартовый стол. А когда 4 февраля 1961 года запуск таки состоялся, не сработала та самая четвёртая ступень и межпланетная станция так и осталась на околоземной орбите, а через несколько дней сгорела в атмосфере. Отчасти это тоже было достижение – аппарат такой большой массы (643,5 кг) на орбиту до этого никому вывести не удалось. Но хотели-то к Венере лететь!


«Венера-1»

12 февраля в небо отправилась ракета, несущая дублёр первой станции, позже получившей название «Венера-1». Старт прошёл гладко, но не сработала система ориентации. Станцию не удалось развернуть солнечными батареями в нужную сторону и полагаться оставалось только на аккумуляторы. Автоматика перешла в режим экономии энергии, так что на связь станция выходила раз в пять суток. Сигнал становился всё слабее, и в итоге связь оказалась потеряна вовсе. Не имея возможности скорректировать свою траекторию, станция промахнулась мимо Венеры на добрую сотню тысяч километров и вышла на орбиту вокруг Солнца.

Mariner-2

Следующее стартовое окно открывалось только через полтора года, летом 1962-го. К нему уже подоспели американцы. Станция Mariner ничего сбрасывать на поверхность Венеры не должна была, зато оснащалась радиометрами и спектрометром, при помощи которых предполагалось изучить состав венерианской атмосферы и оценить температуру поверхности. Но и по ту сторону океана не обошлось без проблем – ракета Atlas-Centaur, под которую рассчитывалась станция, взорвалась на старте во время второго испытательного полёта. До завершения расследования причин аварии речи об использовании ракеты быть не могло. А до стартового окна оставалась всего пара месяцев. Станцию Mariner срочно передали под ракету Atlas-Agena, но она была гораздо менее мощной. Путём больших усилий удалось довести массу доставляемой к Венере нагрузки до 212 кг. Этого оказалось достаточно – Mariner весил 203 кг.

Как и в случае с советскими станциями, запуск прошёл успешно лишь со второй попытки. Запущенный 22 июля 1962 года Mariner-1 сразу же потерял связь с центром управления и переключился на автопилот. Программа автопилота содержала ошибку – по разным версиям, то ли вместо дефиса стоял минус, то ли вместо запятой — точка. Станция потеряла курс и её пришлось уничтожить. Mariner-2, подготовленный к запуску через два дня после этого, чуть не повторил судьбу предшественника прямо на стартовом столе. В системе самоуничтожения возник паразитный ток, и она чудом не сработала. Тогда же были обнаружены очередные проблемы с автопилотом, часть узлов которого пришлось заменить целиком.

Главные приключения, впрочем, начались после запуска. На второй минуте полёта самопроизвольно сработал один из рулевых двигателей, затем некорректно отработал автопилот. Лишь благодаря стечению обстоятельств Mariner-2 вышел на траекторию благополучно. Но отклонение было большим, требовались корректировки – а на борту, как назло, начали одна за другой «сыпаться» системы. Гуляло давление в топливных баках, остановились гироскопы, поймала короткое замыкание одна из солнечных батарей. Из-за ошибок проектирования из внутренностей станции плохо отводилось тепло, и по мере приближения к Солнцу аппаратура начала перегреваться. Наконец, когда Венера всё же оказалась в радиусе действия приборов Mariner-2, эти приборы… не включились. Активировать их удалось только с третьей попытки, когда до выхода станции из «рабочей зоны» оставалось меньше часа. С огромным трудом удалось получить лишь два «среза» данных. Учёным было нужно минимум три (с дневной поверхности, ночной и терминатора, то есть линии между дневной и ночной сторонами), но пришлось довольствоваться тем, что есть.

Впрочем, это всё равно было успехом на фоне того, что «Венера-1», задачей которой было просто сбросить на Венеру металлический шарик, этого сделать не смогла. Тут куда более сложная программа была выполнена, пусть и частично. Это изрядно взбодрило американцев, у которых предыдущие пять лет в обществе царили упаднические настроения. Советские космические достижения, начиная с первого спутника, выглядели куда более убедительно, а цепочка инцидентов привела среднего американца к выводу, что «наши ракеты только и могут, что взрываться». В этой обстановке миссия Mariner-2 стала натурально светлым пятном.

Для СССР же 1962 год по части исследований Венеры прошёл, по контрасту, максимально неудачно. Были подготовлены три станции 2МВ, но ни одна из них не сумела покинуть орбиту Земли из-за технических неполадок с носителями. В соревновании за это стартовое окно очко уверенно выиграли американцы.

Логика гонки подразумевает постоянное повышение ставок – нельзя победить, если просто повторять то, чего уже достиг соперник. Надо идти на обгон. За пролётом мимо Венеры и сканированием следующим этапом было достижение поверхности. На 1964 год Советский Союз в рамках программы «Зонд» запланировал отправку к Венере двух станций 3МВ со спускаемыми аппаратами. Увы, более-менее нормально «Зондам» удалось слетать только к Луне. Все миссии к Венере и Марсу закончились неудачами из-за отказов оборудования.

«Венера-3» в представлении художника

В ноябре 1965 года с интервалом в четыре дня были запущены станции 3МВ: «Венера-2» и «Венера-3». Первая из них была оснащена фотоаппаратом, вторая — спускаемым аппаратом с символикой СССР и научной аппаратурой. Из-за нарушения технологического процесса окраски радиаторов обе станции начали перегреваться ещё на подлёте и в итоге потеряли управление. «Венера-2» пролетела в 24 тысячах километров от цели – если она и сделала какие-то фотографии, то передать их на Землю в любом случае не смогла. «Венера-3» врезалась в планету – мягкой посадки не получилось. Но формально это всё же был первый случай, когда творение человеческих рук достигло поверхности другой планеты.

Операторы Центра дальней космической связи, откуда управлялись станции серии «Венера»

США тем временем направили основные свои усилия в сторону Марса и, главное, подготовки пилотируемой экспедиции на Луну. Но для стартового окна 1967 года у них всё же нашлась станция Mariner-5 – «третья лишняя», оставшаяся после того, как Mariner-3 и Mariner-4 улетели к Марсу. Её переделали для полёта к Венере и запустили 14 июня. На удивление миссия прошла без затруднений – Mariner-5 не сделал ничего нового, но благополучно пролетел мимо Венеры на нужном расстоянии и провёл запланированные исследования.


Mariner-5

В принципе, на этом гонка к Венере по большому счёту, завершилась. Mariner-5 стал последним активным шагом США в исследовании Венеры на долгие одиннадцать лет. Дальше СССР мерился силами уже с самой планетой и её недружелюбными условиями. «Венера-7» доставила первый спускаемый аппарат, который успешно совершил мягкую посадку. «Венера-9» стала первым искусственным спутником соответствующей планеты, а её спускаемый аппарат передал фотографии поверхности. «Вега-1» запустила в атмосферу Венеры первый летательный аппарат – аэростат с измерительными приборами.

Фотографии поверхности Венеры, переданные станцией «Венера-9»

Американцы отправили на Венеру всего одну станцию со спускаемыми аппаратами, зато сразу с четырьмя – Pioneer-13, стартовавший в 1978 году. Несмотря на «несчастливый» номер, миссия прошла без существенных затруднений. Активировались западные исследования «утренней звезды» уже в девяностые, а позже и в XXI веке, но это, как говорится, уже совсем другая история.
Теги:
Хабы:
Всего голосов 22: ↑21 и ↓1 +20
Просмотры 4.9K
Комментарии Комментарии 7

Информация

Дата основания
Местоположение
Россия
Сайт
firstvds.ru
Численность
51–100 человек
Дата регистрации
Представитель
FirstJohn