Приветствую Вас!
С таким количеством космических аппаратов, которые сейчас работают на орбите и поверхности Марса, кажется, трудно поверить, что 60 лет назад мы еще даже не достигли нашего соседа. Однако такие попытки принимались неоднократно. В атмосфере конкуренции Холодной войны с Соединенными Штатами Америки, осенью 1960 года Советский Союз попытался отправить на Марс два пролетных зонда, но эти запуски из-за отказа ракет-носителей были неудачными.
Во время следующего трансферного окна запуска к Марсу, осенью 1962 года, еще один советский пролетный зонд и первый в истории марсианский посадочный модуль также стали жертвами проблем с ракетой-носителем. Только советская автоматическая межпланетная станция «Марс-1» пережила запуск, но через 142 дня полета с ней произошла авария из-за проблем, вызванных неисправностью системы ориентации. Но когда в 1964 году приближалось открытие следующего трансферного окна запуска на Марс, США были готовы присоединиться к гонке за Марс.
Проект «Маринер-Марс 1964»
Проект «Маринер-Марс 1964» был официально одобрен агентством НАСА в начале ноября 1962 года, за месяц до того, как первый межпланетный космический зонд НАСА, «Маринер-2» успешно совершил пролет Венеры 14 декабря, в рамках более раннего проекта «Маринер-Венера 1962».
Хотя изначально НАС хотело отправить на Марс усовершенствованный однотонный космический аппарат с помощью ракеты-носителя «Атлас-Центавр», продолжающиеся проблемы с разработкой ступени «Центавр», привели к тому, что ракета-носитель не была готова к стартовому окну в 1964 году. НАСА пришлось положиться на конструкцию гораздо более легкого зонда, изначально созданного на базе лунного космического аппарата серии «Рэйнджер». Разработка зонда «Маринер-Марс», как и более ранних зондов программы «Рэйджер», велась Лабораторией реактивного движения (JPL) Калифорнийского технологического института в Пасадене, штат Калифорния.
Для проекта «Маринер-Марс 1964» НАСА решила запустить два зонда, которые именовались «Маринер C» и «D», которые были предназначены для проведения наблюдений за Марсом во время их пролетов, включая получение первых изображений поверхности планеты.
Запуск двух космических аппаратов, как это было сделано при запуске зондов к Венере в 1962 году, обеспечил бы некоторую страховку от сбоев ракеты-носителя, или поломки одного из зондов, чтобы повысить шансы на то, что хотя бы один космический аппарат «Маринер» встретится с Марсом.
Достижение Марса было не простой задачей, она была намного сложнее, чем достижение Венеры. Полет на Марс длился бы в два раза дольше, что требовало более высокой надежности всех систем космического зонда. Большее расстояние от Земли и Солнца во время полета также означало, что потребуются более мощная система связи и более крупные солнечные панели. Кроме того, задача по получению изображений поверхности Марса в сочетании с большим пройденным расстоянием, ужесточило требования к точности навигации, что требовало наличия более мощной двигательной установки для двух коррекций курса на среднем участке полета.
Даже с учетом опыта в проектирования систем космических аппаратов со времен миссий «Маринер-Венера», эти требования увеличили массу космического аппарата «Маринер-Марс» до 261 килограмма. Это превысило возможность грузоподъемности ракеты «Атлас-Аджена B», которая использовалась для запуска 204-килограммового зонда «Маринер-2», примерно на 45 килограмм. Для запуска зондов к Марсу ракета-носитель «Атлас D» должна была быть сопряжена с модифицированной версией ступени «Аджена D». Ответственность за ракету-носитель была возложена на Исследовательский центр Льюиса (LeRC) НАСА.
Поскольку носовой обтекатель, используемый во время старта зонда «Маринер-2», был слишком мал для размещения под ним космических аппаратов «Маринер C» и «D», с их большими солнечными панелями и измененной конфигурацией антенн, требовался больший обтекатель. Еще до начала программы «Маринер-Марс 1964» НАСА уже изучало новую конструкцию обтекателя для своих миссий на базе ступени «Аджена», под названием UNIPAC. Отделение обтекателя во время полета на орбиту должно было осуществляться с помощью пиротехнических зарядов для разделения обтекателя пополам вдоль его продольной оси.
После обширных испытаний и исследований, компания Lockheed с согласия LeRC решила в ноябре 1963 года использовать модифицированную версию обтекателя UNIPAC, в котором использовалась иная последовательность отделения. Такой обтекатель представлял собой цельную секцию из стекловолокна и магния, соединенную с куполом из бериллия с помощью системы пружин, которая заменяла первоначально предложенную пиротехническую систему раскрытия.
Из-за особенностей запуска в 1964 году, и ограничений ракеты-носителя «Атлас-Аджена D», окно запуска на Марс длилось всего около 27 дней с 4 по 30 ноября. Это было намного короче, чем 50-дневное окно запуска, доступное при запуске миссий по программе «Маринер-Венера 1962», которая могла использовать одну стартовую площадку для отправки двух зондов. Учитывая то, что для подготовки стартового комплекса к следующему запуску обычно требовался 21 день, пришлось использовать два стартовых комплекса. Стартовый комплекс LC-12 и LC-13 на мысе Кеннеди были выбраны для запуска зондов по программе «Маринер-Венера 1964». Стартовый комплекс LC-12 принадлежал НАСА, но его было необходимо модифицировать для старта ракеты «Атлас-Аджена D», а после запуска вновь переоборудовать, чтобы продолжить запуски носителей «Атлас-Аджена B» для миссий к Луне по программе «Рэйнжер».
Стартовый комплекс LC-13 принадлежал ВВС США, который уже был спроектирован для старта носителей «Атлас D», но для запуска зонда «Маринер» все же требовалась его небольшая модификация.
Для первого старта зонда «Маринер C», ипользовалась ракета «Атлас 289D» и ступень «Аджена 6931». Из двух стартовых комплексов первым был доступен LC-13 .
Монтаж ракеты и другие приготовления к запуску начались 17 августа после того, как были проведены все необходимые модификации и испытания стартовой площадки.
Запуск «Маринер D» будет осуществляться ракетой «Атлас 288D» и ступенью «Аджена 6932» со стартового комплекса LC-12. Установка ракеты-носителя и другие приготовления к запуску начались 28 сентября после двух месяцев доработок и испытаний стартовой площадки.
Зонд «Маринер C» был запущен со стартового комплекса LC-13 5 ноября 1964 года в 19:22:05 по Гринвичу. Космический аппарат «Маринер-3», как его стали называть после запуска, должен был прибыть к Марсу 17 июля 1965 года после полета продолжительностью 254 дня.
Несмотря на то, что запуск зонда «Маринер D» должен был состояться на восемь дней позже, планировалось что зонд будет следовать по более короткой траектории полета, которая позволит достичь Красной планеты на два дня раньше - 15 июля 1964. Такой выбор траектории полета был сделан для упрощения планирования миссии и конфигурации антенн космического аппарата.
Хотя первый сеанс связи зондом «Маринер-3» , через час после запуска показал, что его научные приборы были включены, не было никаких признаков поступления энергии от солнечных панелей. Чтобы выиграть время, космическому аппарату была отправлена команда отключить гироскопы для экономии заряда батареи. Телеметрия показывала, что либо не раскрылся обтекатель ракеты, либо космический аппарат не отделился от ступени «Аджена D» . Но после того, как первоначальное слежение показало, что «Маринер-3» летел на 255 метров в секунду медленнее, чем требовалось для достижения Марса, стало ясно что, не отделившийся обтекатель не позволил зонду развернуть свои солнечные панели.
Нехватка скорости значительно превысила возможность коррекции курса, что означало, что «Маринер-3» промахнется мимо Марса на несколько десятков миллионов километров. Батареи зонда «Маринер-3» окончательно разрядились через 8 часов 43 минуты после запуска.
Миссия была полностью провалена.
На следующий день после запуска "Маринера-3" инженеры JPL предположили, что проблема с обтекателем, возможно, была вызвана тем, что его оболочка отделилась от сердечника из-за разницы давления между невентилируемым сердечником и внешней частью обтекателя. Была немедленно начата круглосуточная программа создания и сертификации цельнометаллического обтекателя для зонда «Маринер D». Если бы эту работу не удалось завершить до закрытия окна запуска в 1964 году, НАСА пришлось бы ждать до конца 1966 года, когда откроется следующее трансферное окно запуска на Марс.
24 ноября — всего через 19 дней после неудачного запуска «Мраинер- 3», космический зонд «Маринер D» с новым обтекателем был состыкован со своей ракетой-носителем.
Благодаря усилиям зонд «Маринер-4» успешно стартовал со стартового комплекса LC-12 28 ноября 1964 года в 19:22:01 по Гринвичу. Новый обтекатель отделился, как и планировалось, и «Маринер-4» отправился к Марсу. Два дня спустя Советский Союз запустил к Марсу АМС «Зонд-2». В то время как полеты «Маринер-3» и, «Зонда-2» закончились неудачей (связь с "Зондом-2" была потеряна в феврале 1965 года), «Маринер-4» успешно достиг Марса 15 июля 1965 года, передав 21 изображение марсианской поверхности во время пролета Марса.
Началась эра изучения Красной планеты космическими аппаратами.
Ну а на сегодня у меня все. Спасибо за внимание!