Перспективы будущего. Фобос (космическая программа) Карликовое дерево - Бонсай

Вечерние 20.11.2023

Освоение Марса является одной из ключевых целей обозримого будущего, как для мировой, так и для российской космонавтики. Однако для организации столь сложной миссии, как пилотируемый полет на Марс требуется серьезная предварительная подготовка. Одним из важных этапов на этом пути является исследование всех условий, которые каким то образом будут влиять на космонавтов, отправившихся на Красную планету.

В связи с этим был разработан проект "Фобос-Грунт ". Его смысл заключался в разработке автоматической межпланетной станции, которая должна была достигнуть спутника Марса Фобоса, взять различные пробы на его поверхности, и со взятыми образцами вернуться на Землю. Аппарат был разработан, однако в проект были внесены изменения в сторону удешевления, а сроки запуска неоднократно откладывались. 9 ноября 2011 года был произведен запуск станции, однако из-за нештатной ситуации, она так и не смогла покинуть орбиту Земли. Несмотря на все усилия специалистов, восстановить связь с межпланетной станцией не удалось, в результате чего в начале 2012 года она вошла в плотные слои атмосферы и сгорела. К сожалению, возлагаемые на Фобос-Грунт надежды не оправдались, однако был получен опыт, который поможет избежать подобных ситуаций в дальнейшем, особенно при подготовке экспедиции на Марс .

Одной из основных задач для успешной реализации проекта являлось создание эффективного межпланетного аппарата. Головной организацией по разработке конструкции КА является НПО им. С.А.Лавочкина. Новый аппарат, по замыслу авторов проекта «Фобос-Грунт», должен был стать в будущем универсальной платформой для ряда российских программ по исследованию Солнечной системы. Универсальность системы позволяла бы использовать отдельные модули в различных сочетаниях для разных проектов с минимальными доработками.

Впервые в данном российском проекте для доразгона КА на межпланетном участке траектории предполагалось применить электроракетную двигательную установку (ЭРДУ).

Ряд элементов аппарата использовали наработки “Фобос-1” и “Фобос-2”, но многие элементы конструкции и системы уникальны. Это касается, в частности, бортовой электроники, научной аппаратуры, элементов конструкции маршевого ЖРД.

Конструктивно межпланетная станция, представляла собой аппарат из отдельных модулей, каждый из которых нес свою функциональную нагрузку и состоял из набора элементов. В будущем именно из этих модулей предполагалось быстро и без серьезных доработок собирать нужную «конфигурацию» космических аппаратов для решения различных задач. Итак, космический аппарат для полета на Фобос состоял из следующих основных модулей:

Орбитально-перелетного;

Модуля ЭРДУ;

Модуля, или блока, сбрасываемых баков.

В состав орбитально-перелетного модуля входили ЖРД, используемый на этапах разгона у Земли, при торможении у Марса и при посадке на Фобос, термостабилизированная платформа со служебной аппаратурой и полезная нагрузка – научные приборы и взлетная ракета. Данный отсек нес на себе панели солнечных батарей площадью 55–60 м2 мощностью 9 кВт. Взлетная ракета массой 350 кг имела двухступенчатую схему: первая ступень должна была обеспечить разгон с орбиты искусственного спутника Марса на траекторию к Земле, а вторая - перелет по траектории Марс-Земля.

В состав модуля ЭРДУ массой около 310 кг входили электроракетные двигатели, сухие топливные баки, система подачи рабочего тела и система обеспечения и управления электропитанием. Питание двигателей электроэнергией должно было осуществляться от солнечных батарей. Предполагаемая масса рабочего тела (ксенон) - около 425 кг.

Блок сбрасываемых баков содержал топливо и специальный сопловой насадок для ЖРД, входящего в состав орбитально-перелетного модуля. Топливо предназначалось для разгона КА с низкой опорной орбиты ИСЗ на отлетную переходную траекторию к Марсу.

Общая стартовая масса всего аппарата "Фобос-Грунт" составляла около 7250 кг.

Несмотря на неудачу данного проекта, нет сомнения, что работу в этом направлении нужно продолжать. Одним из важнейших компонентов здесь является связь. Ключевыми объектами здесь могут быть рерансляторы, размещенные на орбите Марса или на его спутниках, а также земная и марсианская инфраструктура.

Пантеон в Риме

Гробница императора

По следам Тунгусского метеорита: Дьявольское кладбище

Проклятие пирамид

Чудеса и телепортация человека

Грозные призраки Гудура

Паранормальные явления, связанные с призраками происходят далеко не только в старых величественных замках. Например, в Индии несколько сот семей подверглись атаке...

Станция с искусственной гравитацией

В России решено создать частную космическую станцию, которая будет иметь отсеки на основе искусственной гравитации. Все этапы ее строительства планируется завершить...

Кимберлитовая трубка

В июне 1954 года Попугаева и Беликов продолжили поиски алмазоносных кимберлитов на Далдыне. Их оборудованием было ведро, лопата, кирка, ...

Древнее римское кладбище открыто Ватиканом

В 2015 году Ватикан открыл древнее римское кладбище для общественности. Древнее место захоронения, которое было обнаружено под Ватиканской автостоянкой 60 лет назад, содержит...

Карликовое дерево - Бонсай

Карликовое дерево бонсай — форма античного искусства, которая произошла в Китае и Японии и прежде всего сосредоточена на создании...

Самая дорогая в мире обувь

Драгоценные женские туфли на высоком каблуке, усыпанные 960 рубинами - вот самая дорогая в мире обувь. Эти туфельки были произведены знаменитым...

Туристический Мармарис сегодня

Аэропорт прилета в курорт Мармарис, является аэропорт в городе Даламан. Сам курорт находится примерно в 90 километрах, от города Даламан. Трансфер происходит...

С 1975 года по 1988 к Марсу не был отправлен ни один космический аппарат, таким образом в марсианских хрониках образовалось пустое окно продолжительностью более 12-ти лет.

Из космических проектов СССР в этот период стоит отметить проект «Вега», в котором одним удачным выстрелом (точнее двумя, «Вега-1» и «Вега-2») были убиты два зайца: Венера и редкая в наших краях гостья — комета Галлея. Каждым из двух аппаратов на Венеру был сброшен посадочный модуль и аэростатный зонд, а затем впервые в истории с близкого расстояния была исследована комета Галлея.

США удовлетворённые результатами миссии «Викинг», работали над другими проектами. В частности, был реализован великолепный проект «Вояджер», в котором благодаря имевшему место «параду планет» удалось убить одним выстрелом сразу четырёх зайцев: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. В проекте так же участвовало два космических аппарата, «Вояджер-1» до сих пор посылает радиосигналы с расстояния почти 20 миллиардов(!) километров. Но, вернёмся к теме исторической хроники исследования Марса.

Хронология марсианских миссий.

К 1988-му году в СССР был подготовлен проект «Фобос». Из названия ясно, что его основной целью было исследование одного из двух спутников красной планеты — Фобоса.

Программа «Фобос» (1988 г.)

Как вышло на практике:

Фобос-1.

"Фобос-1" и "Фобос-2". Космический аппарат третьего поколения серии Ф1 (масса 5 т). Проектировался как базовая модель для самых разных космических миссий. В отличие от предыдущих, этот КА имел свой разгонный блок.

1 сентября — потеря сигнала КА. Оказалось, что в отправленной без предварительного тестирования на симуляторе команде была ошибка (пропущена буква «V»), из-за этого вместо включения спектрометра произошло отключение системы ориентации солнечных панелей. Аккумуляторы станции разрядились, связь была потеряна.

Результат: Менее чем за месяц работы этот космический аппарат успел передать почти 150 снимков солнца в рентгеновском диапазоне, что позволило наиболее детально, на тот момент времени, изучить различные слои солнечной атмосферы.

Фобос-2.

29 января 1989 г. — выход на орбиту искусственного спутника Марса. Полёт к Марсу прошёл не совсем гладко — бортовой компьютер регулярно зависал, так же отказал один из радиопередатчиков (всё та же проблема с качеством микросхем, о чём шла речь во второй части ).

Фобос на фоне Марса

Несколько корректировок орбиты (последняя — 21 марта) для синхронизации с движением Фобоса и приближением к нему. Исследование и фотографирование Марса, а затем Фобоса с расстояний 860, 320 и 25 марта — 190 км.

Сброс станций на Фобос был запланирован на 4 апреля, но 27 марта контроль над управлением КА был безвозвратно потерян. Ещё некоторое время принимался слабый сигнал из которого можно было догадаться, что аппарат хаотически вращается.

Скорее всего в очередной раз произошло зависание бортового компьютера, причём на этот раз основного и запасного каналов, соответственно, потеря ориентации и закручивание станции в пространстве.

Вторая, менее вероятная причина — попадание в аппарат микрометеорита. Как оказалось, вслед за Фобосом стелется шлейф космической пыли и микрочастиц.

"НЛО" на последнем снимке, КА "Фобос-2"

Третья, совсем маловероятная причина — вмешательство инопланетян. Такая причина обсуждалась особенно бурно в то время, поскольку на фоне успехов СССР в других космических программах хроническое невезение в марсианских исследованиях стало выглядеть уже подозрительно. Масла в огонь подбросили последние фотографии, полученные с «Фобоса-2», на которых просматривалось странное вытянутое образование недалеко от спутника красной планеты, которое при некотором воображении можно было принять за корабль инопланетян. Говорили даже, что сам Фобос — это космическая станция марсиан, стоящая на страже планеты и атакующая мирные космические аппараты землян (американских «Викингов» они, правда, не тронули).

Однако, странный объект на снимках удалось объяснить техническими причинами — это тень от Фобоса на поверхности Марса, которая вследствие движения самого Фобоса и КА по орбите над планетой растягивается на снимке, так как использовавшаяся телекамера работала по принципу сканирования изображения, что занимало некоторое время, за которое тень успевала переместиться.

Mars Observer (1992 г.)

КА Mars Observer - самый дорогой проект NASA (960 длн. долл.) Масса - 2,5 т.

Один из самых дорогостоящих проектов NASA — почти миллиард долларов. И хотя связь с этим КА была потеряна за пару дней до выхода на орбиту искусственного спутника Марса, эти деньги нельзя считать выброшенными на ветер — новейшие космические технологии, разработанные специально для этой миссии, были использованы в последующих проектах.

Марсианский сфинкс. Фото КА "Viking-1"

Научная аппаратура, которой был напичкан Mars Observer («Наблюдатель за Марсом»), охватывала почти весь диапазон электро-магнитных волн. Этот КА должен был в течение минимум четырёх лет находиться на около-полярной орбите красной планеты и сканировать её всеми имевшимися на борту приборами. Помимо подробной карты поверхности и прочих научных данных, учёные с нетерпением ждали подробных фотографий района «Кидония», где находится «Марсианский сфинкс» — «Лицо», впервые увиденное «Викингом-1» в 76-ом году.

Так же на борту «Обсервера» находился ретранслятор, предназначенный для передачи на Землю сигналов посадочного блока российского КА «Марс-96», подготовка к запуску которого уже велась.

Хронология событий:

25 сентября 1992 года Mars Observer был запущен в космос ракетоносителем «Титан-3».
Почти через год — 22 августа 1993 года, согласно заложенной программе, станция начала подготовку двигателей (наддув баков) к торможению, для выхода на предварительную эллиптическую орбиту. Система связи на этот момент была отключена.
24 августа должно было состояться торможение, но станция на связь не вышла. Считается, что этот КА взорвался из-за превышения давления в топливных баках по причине отказа регулятора наддува, хотя фанаты теории о марсианской цивилизации обвиняли NASA в умышленном выводе КА из строя (чтобы не дать сфотографировать сфинкса).

Mars Global Surveyor (MGS)

Mars Global Surveyor. Масса - 770 кг.

12 сентября 1997 года — выход на первоначальную очень вытянутую орбиту ИСМ с периодом обращения 45 часов, апогеем 54026 км и перигеем 262 км.

В течение следующих полутора лет КА осуществлял плавный переход на запланированную орбиту с использованием техники аэродинамического торможения (aerobraking) — торможение об верхние слои атмосферы, для этого перигей орбиты был опущен до 110 км. В определённый момент у аппарата даже слегка погнулась солнечная батарея, из-за чего перигей пришлось срочно приподнять. Во время выполнения этих манёвров уже начали проводиться некоторые исследования.

В марте 1999-го достигнута нужная орбита — почти круговая, от полюса до полюса, средняя высота 378 км, период 118 минут. При этом MGS каждый раз пролетает над меридианом, на котором около 14:00 по местному времени, то есть освещённость поверхности под ним всегда одна и та же. Через 7 «солов» (марсианских суток) и 88 оборотов по орбите аппарат возвращается практически на исходный меридиан, только со смещением 59 км. Таким образом, в течение следующих почти двух лет он сканирует марсианскую поверхность.

31 января 2001 — завершено выполнение основной задачи миссии — полное картографирование поверхности Марса, но работа продолжалась до ноября 2006 года. За всё время Mars Global Surveyor сделал 240 000 фотографий, с его помощью подробно изучено магнитное поле Марса (оно не сплошное, как на Земле, а концентрируется в очагах, большинство из которых находится в южном полушарии), исследованы сезонные климатические изменения, движения атмосферных потоков, влияние пыльных бурь на формирование ландшафта, произведена оценка количества замёрзшей воды в полярных шапках, убедительно доказано существование рек и водоёмов в прошлом, найдены признаки протоков жидкой воды в настоящее время..

Ещё MGS оказался первым в истории КА, сфотографировавшим другие КА, прибывшие позже: Mars Odyssey, Mars Express, а так же марсоход Spirit. Последний виден на снимке в виде точки, зато неплохо различим его след.

Что касается пресловутого лица на Марсе, то вот как его увидел MGS, более «глазастый», чем его предшественник «Викинг-1»:

Сравнение фотографий марсианского сфинкса, полученных "Viking-1" и "Mars Global Surveyor". Долгожданное фото с более высоким разрешением развеяло все иллюзии - сфинкс оказался обычной скалой, плюс игра света, тени и воображения.

2 ноября 2006 года — последний сеанс связи. Связь была потеряна из-за перегрева и, как следствие, выхода из строя аккумулятора под воздействием прямых лучей Солнца, а это, в свою очередь явилось «следствием цепочки событий, произошедших из-за программной ошибки, допущенной ещё за несколько месяцев до этого» — сказал зам. директора НАСА по технике Перкинс.

Марс-96. Масса без топлива - 6275 кг (рекорд среди межпланетных космических станций)

Через 5 часов — падение в Тихий океан. Причина аварии — преждевременное срабатывание разгонного блока ракетоносителя «Протон». Очередная неудача теперь уже не Советского Союза, а России в хронике освоения Марса.

Этот КА состоял из орбитального модуля, двух небольших посадочных станций, и двух «проникателей», которые должны были с разгону пробуриться в марсианский грунт на глубину около 5 метров, оставив на поверхности передатчик с панорамной телекамерой и научной аппаратурой.

Схема сброса «проникателей» и посадочных станций:

Проект оригинальный, но к сожалению не состоялся. Стоит добавить, что внутри покоящегося в данный момент на дне океана между островом Пасхи и Южной Америкой космического аппарата находится почти 300 грамм плутония.

Pathfinder и Sojourner. Масса - 890 кг, обошёлся в 260 млн. долларов

«Марсопроходец» — КА «эконом-класса», без орбитального модуля — состоял только из посадочного модуля и марсохода «Sojourner» (впервые в истории успешного).

В этой миссии была отработана более дешёвая схема приземления: КА вошёл в атмосферу на крейсерской скорости (~8 км/сек), началось торможение лобовым щитом (в течение 2 минут снижение скорости до 400 м/сек), торможение парашютом, перед самой поверхностью включились тормозные двигатели и надулись защитные баллоны.

Аппарат ударился о поверхность со скоростью 20 м/сек, отскочил метров на 15 вверх, попрыгал как мячик ещё около 2 минут и замер. После этого защитные баллоны были спущены, но один спустился не до конца, из-за чего марсоход не мог выехать на поверхность. Но затем всё обошлось — баллон был прижат одним из раскрывающихся лепестков ПМ.

Первый в мире успешный марсоход Sojourner "обнюхивает" глыбу

Mars Pathfinder передал на Землю более 500 фотографий с марсохода и 16 тысяч с ПМ.

ПрОП-М

Для справки: самые первые в истории марсоходы были запущены в 1971-ом году в составе советских КА «Марс-2 и 3», о которых говорилось во второй части данной исторической хроники. Назывались они ПрОП-М (Прибор Оценки Проходимости — Марс). Это была шагающая «машинка» весом меньше 5 кг, соединённая 15-метровым проводом с ПМ, единственной задачей которой являлось измерение плотности грунта.

Если вы читали вторую часть этого обзора то знаете, что эти проекты реализовать не удалось.

Nozomi

Nozomi (по японски "Надежда"). Масса - 540 кг с топливом.

По плану 11 октября 99-го он должен был выйти на орбиту ИСМ и начать выполнение своей основной задачи — изучение средних и верхних слоёв марсианской атмосферы и её взаимодействие с потоком солнечных частиц.

Но в реальности «Нодзоми» добрался до Марса только в январе 2004 года, но на орбиту выйти не смог.

Хроника событий:

Это была первая марсианская программа Японии. Для запуска КА использовался ракетоноситель М-5, слабоватый для прямой отправки станции к Марсу. Поэтому японские инженеры придумали хитрую многоходовую комбинацию из трёх гравитационных манёвров: два облёта вокруг Луны, затем получение ускорения за счёт облёта Земли с «выбросом» КА в нужном направлении. Именно на третьем самом важном этапе «нашла коса на камень» — Nozomi полетел не в ту сторону. Пришлось израсходовать большое количество драгоценного топлива, чтобы хоть как-то исправить положение — было решено отправить КА на наклонную гелиоцентрическую орбиту (вокруг Солнца) с которой после ещё двух сближений с Землёй (в декабре 2002 и в июне 2003-го) станцию всё таки можно будет запустить в сторону Марса.

План практически удался, но из-за вспышки на Солнце в апреле 2002-го нарушилась система энергообеспечения КА, затруднилось управление, в связи с этим при подлёте к Марсу замёрзло топливо в баке тормозного двигателя. Затормозить не удалось и «Нодзоми», как когда-то в 1974-ом Советский аппарат «Марс-4», на полной скорости проскочил мимо планеты и унёсся в космическую даль.

Своей основной цели данный КА не достиг, но за долгое время блужданий передал огромное количество данных о свойствах окружающей космической среды.

Проект Mars Surveyor 98

Этот проект NASA состоял из двух частей: Mars Climate Orbiter — орбитальный модуль для исследования климата и ретрансляции сигналов посадочного модуля, и посадочный модуль Mars Polar Lander. Общий бюджет миссии — 328 млн. долл.

Mars Climate Orbiter

Mars Climate Orbiter. Масса - 343 кг без топлива

КА должен был по отработанной во время предыдущих миссий программе выйти на орбиту, используя технику аэродинамического торможения. Для этого была дана команда двигателям на импульс коррекции траектории, но через несколько минут сигнал станции пропал и больше не возобновлялся.

Оказалось, что была допущена ошибка в программе отправленной с Земли, в которой заложили метрическую единицу измерения вместо футовой, использовавшейся в компьютере аппарата. Из-за этого КА был отправлен на слишком низкую высоту (50-60 км вместо 150) и сгорел в атмосфере.

Mars Polar Lander

Посадочный модуль MPL. Сухая масса – 512 кг

MPL состоял из перелётного и посадочного модулей. Местом посадки была выбрана точка вблизи границы южной полярной шапки Марса. ПМ имел набор инструментов для определения состава атмосферы, погодных условий в данной местности, обзорную стерео-телекамеру, 2-метровый грунто-заборник с камерой, радиоаппаратуру для прямой связи с Землёй и через орбитальные модули.. Так же, перед посадкой он должен был сбросить 2 небольших (по 2,5 кг) «пенетратора», для анализа грунта на некоторой глубине (вдруг там есть вода!).

Пенетратор, проект Deep Space 2

3 декабря окончательная коррекция траектории и начало посадки на Красную планету. Сразу после «примарсианивания» MPL должен был «отзвониться», но этого не произошло. Хотя Mars Climate Orbiter, специально отправленный для ретрансляции сигналов с MPL потерпел крушение, в это время на орбите находился зонд Mars Global Surveyor. Но с его помощью так же не удалось разыскать пропавший модуль.

После расследования причин аварии сразу двух КА был сделан вывод, что на миссию Mars Surveyor 98 был выделен недостаточный бюджет, что повлекло за собой применение более дешёвых, а значит менее надёжных инженерных решений.

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.

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.

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 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) .

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) 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 ( #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 (

АМС «Фобос»