12 марта 1974 года в Центре дальней космической связи под Евпаторией стояла звенящая тишина. Десятки инженеров в белых рубашках с коротким рукавом неотрывно смотрели на ползущие ленты самописцев. Огромная параболическая антенна П-400, прорезавшая ночное крымское небо, ловила сигнал, которому требовалось более десяти минут, чтобы преодолеть ледяную пустоту от орбиты Марса до Земли.
В 12:08 по московскому времени динамики в зале ожили. Сквозь космический белый шум прорвался четкий, ритмичный писк телеметрии.
Автоматическая межпланетная станция «Марс-6» вошла в атмосферу Красной планеты, выпустила парашют и начала передавать данные. Это был абсолютный триумф. Впервые в истории человечества рукотворный аппарат «вдыхал» инопланетный воздух и рассказывал Земле о его составе.
Связь оборвалась так же внезапно, как и началась. Ровно через 224 секунды, в момент предполагаемого касания грунта и срабатывания тормозных двигателей, сигнал исчез. Навсегда.
Советская пресса отчиталась о частичном успехе миссии, технично умолчав о главном. Инженеры в Евпатории прекрасно знали, что станция погибнет. Более того, они знали это еще за семь месяцев до старта, когда ракета-носитель «Протон-К» только выкатывалась на стартовый стол Байконура.
Аппарат летел к Марсу, будучи заранее обреченным.
Окно возможностей и дыхание конкурентов
В начале 1970-х годов космическая гонка переместилась с Луны на планеты Солнечной системы. СССР отчаянно нуждался в реванше за проигранную американцам лунную программу. Марс казался идеальной целью.
К 1973 году сложилась уникальная астрономическая ситуация. Земля и Марс сблизились на минимальное расстояние. Такое «великое противостояние» случается крайне редко, и оно позволяло отправить к планете аппараты рекордной массы, загруженные научными приборами под завязку.
В НПО имени Лавочкина, главной кузнице советских межпланетных станций, царил аврал. Инженеры готовили к запуску сразу целую флотилию — четыре тяжелые станции (от «Марс-4» до «Марс-7»). Две из них должны были стать искусственными спутниками, а две — совершить мягкую посадку. Торопиться заставляла не только физика орбит. Разведка доносила: в недрах НАСА уже собирают амбициозные аппараты серии «Викинг», которые должны были полететь в следующем астрономическом окне. Уступать первенство на Марсе было нельзя.
Флотилия была построена в срок. Станции поражали своим совершенством. Но за несколько недель до старта вскрылась катастрофическая проблема, из-за которой руководство космической программы схватилось за головы.
«Пурпурная чума» из Воронежа
Как это часто бывает в истории больших империй, грандиозные планы споткнулись о низовую экономику.
Основой бортовых вычислительных машин новых марсианских станций были транзисторы серии 2Т312. За их производство отвечал один из советских радиозаводов. Транзистор — деталь копеечная, но в каждой станции их насчитывались десятки тысяч.
По изначальному ГОСТу выводы внутри транзистора (тончайшие проволочки) должны были делаться из чистого золота, которое припаивалось к алюминиевым площадкам кристалла. Но заводские рационализаторы решили сэкономить драгоценный металл и упростить технологию. Золотые выводы заменили на алюминиевые.
На Земле, во время коротких заводских тестов, приборы работали безупречно. Никто не учел одного коварного нюанса физики твердого тела.
В условиях глубокого космического вакуума и постоянных перепадов температур контакт между разными металлами в транзисторе начинал стремительно деградировать. Возникало явление, которое физики мрачно называют «пурпурной чумой». Металл окислялся, контакты истончались и превращались в фиолетовый порошок. Процесс был необратим, и занимал он ровно полгода.
А полет до Марса длился семь месяцев.
Запуск обреченной эскадры
Государственная комиссия оказалась перед невозможным выбором. Транзисторы в бортовых компьютерах уже начали медленно умирать. Перепаять миллионы контактов в четырех огромных станциях означало сорвать сроки старта. Следующего подходящего пускового окна нужно было ждать больше двух лет, и к тому времени американские «Викинги» уже гарантированно топтали бы марсианский песок.
Политика победила физику.
Было принято беспрецедентное, хладнокровное решение: запускать аппараты как есть. Генеральные конструкторы надеялись на теорию вероятности. Аппараты дублировали друг друга, и шанс, что хотя бы у одной станции контакты продержатся на пару недель дольше положенного срока, все же был.
Это был полет камикадзе. Станции ушли в космос в августе 1973 года. Все семь месяцев полета операторы в Евпатории с замиранием сердца следили за тем, как их флотилия медленно сходит с ума.
Сначала отказали системы ориентации на «Марсе-4», и он пролетел мимо планеты. Затем бортовой компьютер «Марса-7» выдал ошибку из-за сгоревшего транзистора, и его спускаемый модуль отстрелился слишком рано, улетев в открытый космос. Надежда оставалась только на «Марс-6». У него отказывала телеметрия, барахлила связь, но он упрямо держался курса.
224 секунды, перевернувшие науку
12 марта 1974 года полуживой, наполовину ослепший от деградации электроники «Марс-6» подошел к Красной планете.
Он вошел в атмосферу на скорости почти 6 километров в секунду. Температура плазмы вокруг теплозащитного экрана достигла нескольких тысяч градусов, но перегрузки включили резервные таймеры. Основной парашют раскрылся штатно.
Именно в этот момент произошло то, ради чего стоило рисковать всем проектом.
Аппарат начал стремительное падение сквозь марсианские облака, и его научные приборы, спавшие семь месяцев, включились. Масс-спектрометр начал жадно втягивать забортный газ, анализируя его состав. Датчики давления фиксировали плотность среды. Радиовысотомер на днище станции посылал импульсы вниз, прощупывая приближающийся рельеф и собирая первые в истории данные о диэлектрической проницаемости и структуре марсианской почвы.
Земля впервые слушала пульс другой планеты в прямом эфире.
Двести двадцать четыре секунды станция передавала поток цифр, который навсегда изменил астрофизику. До этого момента считалось, что атмосфера Марса почти полностью состоит из углекислого газа, а ее давление ничтожно. Данные «Марса-6» произвели эффект разорвавшейся бомбы: давление оказалось выше расчетного, а главное — в атмосфере обнаружилась гигантская доля аргона (почти треть объема).
Подарок для конкурентов
Когда до поверхности оставались считанные десятки метров, автоматика должна была включить тормозные твердотопливные двигатели для мягкой посадки.
Команда ушла. Двигатели, судя по всему, сработали. Но именно в этот момент бортовой компьютер, в котором, вероятно, рассыпался в пыль очередной алюминиевый контакт, замкнуло. Связь оборвалась. Станция рухнула в районе Жемчужного залива (Эритрейское море) южного полушария, превратившись в безжизненную груду титана и пластика.
Советская программа потерпела формальное фиаско: полноценной мягкой посадки с длительной работой на поверхности не вышло.
Но парадокс этой истории в том, что 224 секунды агонии советского аппарата спасли американскую марсианскую программу.
Данные о наличии тяжелого аргона и реальной плотности атмосферы, переданные «Марсом-6», были срочно опубликованы в международных научных журналах. В НАСА, изучив советскую телеметрию, схватились за голову. Оказалось, что парашютные системы их строящихся «Викингов» рассчитаны неверно. Если бы американцы полетели с изначальными расчетами, их аппараты просто разбились бы в лепешку.
Опираясь на данные мертвого советского робота, американские инженеры в спешном порядке переделали аэродинамику своих посадочных модулей. В 1976 году «Викинги» успешно сели на Марс, собрав все мировые лавры.
История «Марса-6» — это великая ода упрямству. Это свидетельство того, как гениальная инженерия может вытащить проект даже тогда, когда экономика и бюрократия обрекли его на смерть еще на Земле. Аппарат сделал свою главную работу, падая в бездну с разрушающимся электронным мозгом, и подарил человечеству ключ к пониманию соседнего мира.
Как вы считаете, был ли оправдан этот жестокий риск отправки заведомо неисправных машин ради получения хотя бы крупицы новых знаний, или в космонавтике нет места подобным авантюрам, даже если они спасают проекты конкурентов?