Всё о космических путешествиях за 60 минут - Пол Парсонс

до того, как автономные аппараты начали отправлять дальше в космос. В 1959 году в СССР стартовала программа по запуску орбитальных и спускаемых роботизированных аппаратов на Луну. Станция «Луна-2» стала первым искусственным объектом на поверхности Луны, она прилунилась в сентябре 1959-го. Год спустя «Луна-3» совершила облет нашего естественного спутника и получила первые в истории изображения его обратной стороны. Позднее в ходе подобных миссий также были собраны и доставлены на Землю образцы лунного грунта. На сегодняшний день это единственные успешные роботизированные миссии по доставке образцов с другой планеты или со спутника.

Я надеюсь, что к 2050 году вся Солнечная система будет исследована и нанесена на карту флотилиями крошечных роботизированных кораблей.

Мартин Рис (2009)

В 1961 году США начали собственное исследование Луны с помощью роботов. Первые аппараты в рамках программы «Рейнджер» достигли поверхности нашего спутника в апреле 1962 года. Цель программы состояла в том, чтобы получать его изображения в высоком разрешении во время спуска аппарата вплоть до момента удара.

За «Рейнджерами» последовала программа NASA Surveyors – ее целью уже была мягкая посадка на Луну в рамках подготовки к посадкам экипажей «Аполлона». Некоторые ученые предполагали, что лунный грунт может быть порошкообразным и настолько легким, что любой прилунившийся корабль просто погрузится в него. Программа Surveyors доказала, что это не так. Surveyors 1 успешно совершил посадку возле кратера Флемстид 2 июня 1966 года. В ноябре 1969 года «Аполлон-12» сел всего в 183 метрах от Surveyors 3, что позволило астронавтам дойти до него и забрать его телекамеру и другие части. Он остается единственным роботизированным космическим аппаратом, посадочная площадка которого была обнаружена людьми.

В то же время, когда в США действовала программа Surveyors, Советский Союз разрабатывал свою программу – «Зонд». Изначально она предполагала полеты на Марс и Венеру, но, когда два первых полета закончились неудачно, основной ее целью стало исследование Луны.

Однако советские планы по роботизированному исследованию планет были далеки от завершения. Программа «Венера» стала более успешной, чем «Зонд». «Венера-1» пролетела мимо одноименной планеты в мае 1961 года. Это был первый в истории пролет космического аппарата с Земли мимо другой планеты. К сожалению, до этого контакт со станцией был потерян, поэтому не удалось получить ни изображений, ни данных. В 1966 году «Венера-3» совершила жесткую посадку на Венеру, став первым космическим аппаратом, спустившимся на поверхность другой планеты. За ним последовали «Венера-4», «Венера-5» и «Венера-б», которые осуществляли частично контролируемые спуски, передавая данные. Наконец, 15 декабря 1970 года «Венера-7» совершила первую мягкую посадку на другой планете и смогла функционировать на ее поверхности при температуре 460°С в течение 23 минут. Программа «Венера» продолжалась до 1980-х годов. В 1982 году «Венера-13» отправила первые цветные изображения адски горячей поверхности одноименной планеты.

Красная планета

Соединенные Штаты тоже отправляли роботизированные аппараты на Венеру в 1960–1970-х годах. Первый пролет их функционирующей станции, «Маринера-2», мимо этой планеты произошел в декабре 1962 года. Но гораздо больше США интересовал Марс. «Маринер-4» впервые пролетел над Красной планетой в 1964 году. А 14 ноября 1971 года «Маринер-9» стал первым аппаратом на орбите вокруг Марса, которому удалось также получить крупные планы его поверхности – включая гигантскую рифтовую долину, расположенную у экватора планеты и названную впоследствии долиной Маринера.

Успех «Маринера» продолжила программа «Викинг», в рамках которой два орбитальных и два спускаемых аппарата успешно добрались до Марса в июле и сентябре 1976 года. Данные и изображения поверхности планеты, полученные в ходе их полетов, позволили предположить, что большая часть поверхности Марса, по-видимому, сформировалась в результате водной эрозии.

В 1980–1990-х годах в исследованиях Марса, казалось, наступило затишье. Многие миссии провалились. За эти годы Марс приобрел репутацию планеты, к которой все стремятся, но лишь менее половины отправленных туда аппаратов достигают ее. Ситуация начала меняться в конце 1990-х годов, когда Mars Pathfinder совершил посадку в долине Арес, древней марсианской пойме. Более того, от него отделился Sojourner – планетоход размером с микроволновую печь, который мог передвигаться на небольшие расстояния и исследовать любые интересные объекты, найденные в непосредственной близости от места посадки. СССР впервые применил подобную концепцию еще в 1970-х годах, когда запустил «Луноходы». Однако попытки отправить марсоход на Красную планету на борту аппаратов «Марс-2» и «Марс-3» не увенчались успехом.

В 2004 году NASA следом за Mars Pathfinder отправило два марсохода-близнеца: Spirit и Opportunity. Оба продолжали работать в течение многих лет, a Opportunity, прослуживший дольше всех, пережил даже пылевую бурю в июне 2018 года и преодолел в общей сложности 45,16 км по марсианской поверхности – на сегодняшний день это самое большое расстояние, пройденное планетоходом. В 2012 году за ними последовал Curiosity – ровер размером с автомобиль, предназначенный для изучения следов жизни на Марсе, а также его геологии и климата.

В ближайшее время на Красной планете должен сесть марсоход Perseverance, похожий на Curiosity, но оснащенный более современными научными инструментами. Исследователи надеются, что он подготовит почву для миссии по доставке образцов с Марса. Perseverance будет собирать образцы и оставлять их в контейнерах по ходу своего маршрута, а затем эти контейнеры заберет следующий марсоход, и в результате они попадут к ученым на Земле. Образцы подвергнут всевозможным научным исследованиям, доступным только в полномасштабной лаборатории, а не просто ограниченному набору тестов, которые способен провести космический аппарат с помощью своих инструментов. Образцы с Луны, из хвоста кометы и с поверхности астероида, а также частиц солнечного ветра уже были доставлены на Землю роботизированными космическими аппаратами.

Первопроходцы

Еще до окончания программы «Аполлон», в марте года, NASA запустило «Пионер-10». В том же году он достиг пояса астероидов за Марсом и в ноябре года начал получать фотографии гигантской планеты Юпитер и ее спутников, прежде чем отправиться во внешние пределы Солнечной системы. Контакт с аппаратом был потерян в 2003 году, и специалисты предполагают, что сейчас он находится в 18 миллиардах километров от Солнца. На борту «Пионера-10», а также «Пионера-11» (он тоже достиг Юпитера и стал первым аппаратом, пролетевшим над Сатурном) есть металлические пластины с посланием. На них нанесены символы и изображения, которые могут объяснить, откуда прибыли эти аппараты, и рассказать кое-что о людях – на тот случай, если «Пионеры» во время их путешествия сквозь межзвездное пространство после выхода из Солнечной системы будут перехвачены разумными внеземными формами жизни.

Возможно, одним из наиболее успешных