2 декабря 1971 года спускаемый аппарат советской автоматической межпланетной станции «Марс-3» совершил мягкую посадку на поверхность Марса — впервые в истории человечества. Это достижение стало результатом многолетней работы советских учёных и инженеров. Но радость от победы оказалась недолгой: сигнал с Красной планеты продолжался всего полторы минуты, после чего связь оборвалась навсегда.
Запуск и полёт
«Марс-3» стартовал с космодрома Байконур 28 мая 1971 года в 15:26 UTC. Ракета-носитель «Протон-К» с разгонным блоком «Д» вывела станцию на траекторию полёта к Марсу. Вместе с «Марсом-3» к Красной планете отправился его близнец — «Марс-2», запущенный на девять дней раньше. Обе станции были идентичны: масса каждой составляла 4650 килограммов.
Советская программа предусматривала парные запуски для повышения надёжности. Если один аппарат терпел неудачу, второй мог выполнить поставленные задачи. Обе станции создали в НПО имени С.А. Лавочкина — ведущем советском предприятии по разработке автоматических межпланетных станций.
Перелёт до Марса занял чуть больше шести месяцев. За это время специалисты несколько раз корректировали траекторию полёта, чтобы обеспечить точный выход к планете.
Чёрная пятница: крушение «Марса-2»
Первым к Марсу прибыл «Марс-2». 27 ноября 1971 года его спускаемый аппарат отделился от орбитальной станции и начал снижение. Но из-за программной ошибки он вошёл в атмосферу под слишком большим углом. Спускаемый аппарат не успел затормозить и разбился о поверхность Марса. Это была первая в истории попытка мягкой посадки на Красную планету, и она закончилась неудачей.
Однако работа орбитальной станции «Марс-2» продолжалась. Она вышла на расчётную орбиту и ещё несколько месяцев передавала на Землю научные данные.
Первая мягкая посадка на Марс
2 декабря 1971 года настал черёд «Марса-3». Всё шло штатно. Спускаемый аппарат отделился от орбитальной станции и начал самостоятельный полёт к поверхности. От разделения до входа в атмосферу прошло около четырёх с половиной часов.
Аппарат входил в марсианскую атмосферу на скорости около 5,7 километра в секунду. Сначала сработало аэродинамическое торможение, затем раскрылся парашют. За 20–30 метров до поверхности парашют отстрелили в сторону, чтобы он не накрыл станцию, и включился тормозной двигатель мягкой посадки. От удара аппарат защищало толстое пенопластовое покрытие.
И вот — долгожданный момент. Спускаемый аппарат «Марса-3» коснулся поверхности Марса. Это была первая в истории мягкая посадка на Красную планету. До этого человечество не имело ни одного аппарата, который успешно приземлился бы на Марс и начал передачу данных.
Трагические 14,5 секунд
Через полторы минуты после посадки спускаемый аппарат начал передавать на Землю первый фотоснимок марсианской поверхности. Учёные в центре управления замерли в ожидании. И вдруг — через 14,5 секунды связь оборвалась.
Всего станция успела передать 79 строк фототелевизионного сигнала. Полученное изображение представляло собой хаотическое нагромождение белых и чёрных полос, на котором нельзя было различить ни одной детали. Никакой научной ценности эти обрывки сигнала не имели.
Почему прервалась связь? Точного ответа нет до сих пор. Наиболее вероятная причина — сильнейшая пылевая буря, которая как раз в те дни бушевала на Марсе. По одной из версий, статическое электричество от пылевых частиц, проносившихся мимо антенн аппарата, вывело из строя его передатчик. По другой — аппарат получил механические повреждения из-за бури. Существуют также версии о неисправности аккумулятора или о том, что орбитальная станция вышла из зоны радиовидимости спускаемого аппарата.
Так или иначе, первый успешный контакт с поверхностью Марса продлился всего несколько секунд.
Первый в мире марсоход, который так и не заработал
На борту спускаемого аппарата «Марса-3» находился уникальный прибор — первый в истории марсоход. Он назывался ПрОП-М — «Прибор оценки проходимости — Марс».
ПрОП-М весил всего 4,5 килограмма, его размеры составляли 25 на 22 на 4 сантиметра. Передвигался он с помощью двух шагающих лыж. Механизм работал так: аппарат поочерёдно выбрасывал лыжи вперёд, а затем подтягивал к ним корпус. Скорость движения составляла около 1 метра в час.
Марсоход соединялся со спускаемым модулем 15-метровым кабелем. На его «голове» были установлены два длинных стержня с датчиками препятствий. Когда ПрОП-М упирался в камень, он должен был отступать и обходить препятствие. Кроме того, на аппарате разместили динамический пенетрометр и гамма-лучевой плотномер для измерения плотности и структуры марсианского грунта.
После посадки специальный манипулятор должен был опустить марсоход на грунт в поле зрения телекамеры спускаемого модуля. Но из-за потери связи этот эксперимент так и не провели. Первый марсоход остался лежать на марсианской поверхности невостребованным.
Орбитальная станция
В отличие от спускаемого аппарата, орбитальная станция «Марс-3» проработала гораздо дольше. После отделения посадочного модуля она успешно вышла на околомарсианскую орбиту, совершила 20 витков вокруг планеты и передавала научные данные до марта 1972 года.
Орбитальная станция провела инфракрасную радиометрию Марса, выполнила радиопросвечивание атмосферы в сантиметровом диапазоне, выявила её слоистую структуру, собрала данные об ионосфере и уточнила оптическое сжатие планеты. Также были получены практически первые данные о взаимодействии солнечного ветра с Марсом: открыта ударная волна и «хвост» магнитосферы планеты.
ТАСС сообщил о завершении программы исследований 23 августа 1972 года. К тому моменту орбитальная станция работала уже больше восьми месяцев.
Почему успех оказался в тени
Удивительно, но достижение «Марса-3» оказалось почти забытым. Причина в том, что в ноябре 1971 года, одновременно с советскими станциями, к Марсу прибыл американский аппарат «Маринер-9». Он вышел на орбиту раньше «Марса-3» и за следующие несколько месяцев передал на Землю тысячи детальных снимков планеты.
Американский успех оказался более зрелищным и информативным, чем советский. «Маринер-9» прислал изображения марсианских каньонов, вулканов и облаков. А «Марс-3» передал лишь несколько секунд невнятного сигнала с поверхности.
Тем не менее учёные считают достижение «Марса-3» колоссальным. Академик Михаил Маров, непосредственный участник миссии, до сих пор вспоминает те секунды с замиранием сердца: «Я до сих пор иначе, как без дрожи об этом не могу вспоминать и о той эйфории, которая нас всех охватила».
Поиски спускаемого аппарата
Долгое время считалось, что место посадки «Марса-3» останется неизвестным навсегда. Но в 2012–2013 годах группа энтузиастов во главе с известным космическим блогером Виталием Егоровым предприняла попытку найти аппарат на снимках с высокодетальной камеры американского зонда MRO.
После нескольких месяцев кропотливого изучения тысяч снимков любители космонавтики обнаружили на дне кратера Птолемей спускаемый аппарат «Марса-3», а рядом с ним — парашют, тормозной двигатель и аэродинамический экран. Так первая мягкая посадка на Марс нашла своё подтверждение спустя 42 года после события.
Главный вывод
«Марс-3» стал первым аппаратом, который мягко опустился на поверхность Марса. Спускаемый модуль достиг планеты, начал передачу данных и тем самым доказал, что мягкая посадка на Марс возможна. Орбитальная станция проработала на орбите почти год, собрав ценные научные данные.
Связь с аппаратом оборвалась через несколько секунд, а присланное изображение оказалось бесполезным для науки. Марсоход ПрОП-М так и не вышел на связь. Но инженеры и учёные сделали главное: они доказали, что человек способен достичь другой планеты и опуститься на её поверхность. Это достижение навсегда останется в истории космонавтики.