Наука и техника, 2007 № 04 (11) - [7]
Следующий век начался с рисования новых еще более подробных карт. Самая известная из них принадлежала французскому астроному Антониади. На ее составление он потратил несколько лет и закончил работу в 1930 году. Мировая война приостановила дальнейшие исследования, но дала человечеству новый инструмент — ракету.
После запуска первых искусственных спутников Земли ученые начали готовиться к исследованию планет солнечной системы. Для экспедиции на Марс требовалась самая подробная карта. В 50-х годах решением этого вопроса занялся Международный астрономический союз, который на основе сравнения разных источников выпустил первую официальную карту планеты, содержащую около 130 альбедо.
Первой страной начавшей за пускать автоматические аппараты в сторону Марса стал Советский Союз. Осенью 1960 года ракеты-носители «Молния» дважды пытались вывести марсианские станции 1М, но по техническим причинам им не удавалось достичь даже орбиты Земли. Во имя спасения престижа советской космонавтики неудачные пуски были засекречены.
Мир узнал о попытке достичь Марса только 1 ноября 1962 года, когда с космодрома Байконур стартовал аппарат 2МВ-4 («Марс-1») весом 893 кг. По полетному заданию он должен был пролететь вблизи Марса и сфотографировать его поверхность. 21 марта 1963 года «Марс-1» приблизился к цели на расстояние 197 тыс. километров, но неисправность системы ориентации привела к прекращению радиосвязи, и аппарат был потерян.
Неудачей закончилась и попытка запустить к Марсу американский аппарат Mariner 3 — не сработала двигательная установка второй ступени и система раскрытия солнечных батарей. Через 9 часов полета связь в «Маринером» прекратилась.
Первый удачный полет к Красной планете начался 28 ноября 1964 года с космодрома на мысе Канаверал. В космос отправился межпланетный зонд Mariner 4 весом 261 кг.
После отделения аппарата от второй ступени (через 45 минут после старта) он был ориентирован относительно Солнца, а через 16 часов после старта началась ориентация аппарата относительно звезды Канопус, которую удалось захватить только 30 ноября. Заданная ориентация аппарата относительно Солнца и звезды Канопус должна была поддерживаться в течение всего полета, за исключением периода коррекции траектории, когда аппарат терял Солнце и звезду Канопус, но затем снова ориентировался по ним. Коррекция траектории была проведена успешно, и 5 декабря аппарат вышел на траекторию близкую к расчетной.
Корпус аппарата, изготовленный из магниевого сплава, имел форму восьмигранной призмы, разделенной на восемь отсеков, в которых находилось научное оборудование. К корпусу аппарата прикреплялись четыре панели с солнечными элементами, к концам панелей были присоединены «солнечные паруса», для дополнительного разгона аппарата.
В 1965 году, в ночь с 14 на 15 июля. Mariner 4 подлетел к Марсу на расстояние 9600 км и передал на Землю 22 фотографии поверхности Марса, охватывающих участок поверхности планеты размером 300 на 300 км.
Межпланетная станция «Марс-1»
Старт ракеты-носителя Atlas-Ajena с аппаратом Mariner 4
Полярная шапка на Марсе
К удивлению ученых на снимках была запечатлена безжизненная поверхность, покрытая кратерами, очень напоминающая лунный пейзаж. Все кратеры имели плоское дно, вероятно, засыпанное пылью в периоды глобальных пылевых бурь, периодически охватывающих планету. Никаких каналов, континентов, а тем более морей.
Кроме снимков, Mariner 4 дал информацию о плотности атмосферы Марса. На основе характеристик прохождения радиоволн через его атмосферу ученые пришли к выводу, что давление на поверхности планеты соответствует земному давлению на высоте 35–40 км над уровнем моря. Кроме этого, у Марса отсутствовали магнитное поле и радиационные пояса, последние образуются за счет удержания магнитным нолем планеты заряженных частиц солнечного ветра.
В феврале и марте 1969 года американцы запустили к Марсу еще два «Маринера», шестой и седьмой. Основная задача полета: получение изображений Марса; определение температуры, плотности, давления и состава атмосферы Марса; измерение температуры поверхности Марса на дневной и ночной сторонах; уточнение некоторых астрономических величин путем анализа траекторных измерений.
Они подлетели к планете почти в два раза ближе, на расстояние 3500 км. Первый передал 75 фотографий экваториальных областей, а второй — 126 снимков района южного полюса.
«Маринерам» удалось измерить температуру атмосферы. Измерения, проведенные с помощью инфракрасного радиометра, показали, что на поверхности Марса температура изменяется от + 16 °C (в полдень) до -102 °C (ночью).
На основе этих данных ученые пришли к выводу, что снег на полярных шапках состоит из углекислого газа, который «вымерзая» из атмосферы, выпадает на поверхность в виде снега.
Попытки запустить два советских аппарата «Марс-69» при помощи ракеты-носителя «Протон» закончились неудачей.
В 1971 году ожидалось очередное великое противостояние Земли и Марса. Благодаря этому к Марсу можно было отправить гораздо больший вес, и, в случае удачи, вывести аппарат на марсианскую орбиту.
