1 ноября 1962 года была запущена советская автоматическая межпланетная станция «Марс-1» — первый в истории космический аппарат, выведенный на траекторию полета к Марсу. Запуск был осуществлен в рамках космической программы «Марс», проводившейся в СССР в 1960-1973 годах.
В отличие от запуска «Спутника-1», конструкторам на этот раз не пришлось отказываться от научной аппаратуры ради уменьшения массы аппарата. «Марс-1» был укомплектован камерой для получения снимков поверхности Марса, оборудованием для обнаружения магнитного поля Красной планеты и измерения магнитных полей в межпланетном пространстве, набором датчиков для изучения радиационных поясов Марса, радиотелескопом для изучения космического радиоизлучения, датчиками для регистрации микрометеоритов и множеством других устройств. Трехметровый аппарат весил почти тонну.
«Основной задачей ставился пролет над поверхностью для фотографирования с последующей передачей на Землю изображения по радиолинии.
Заодно надеялись выяснить свойства космического пространства вблизи Марса, установить факт существования магнитного поля, его интенсивность и расположение магнитных полюсов по отношению к оси вращения планеты», — вспоминал конструктор Борис Черток.
Также в задачи «Марса-1» входила отработка технологии межпланетных перелетов и отработка технологий реактивной ракетно-космической техники.
Планировалось запустить станцию до 29 октября, но тут грянул Карибский кризис. 27 октября на «Байконуре» готовили уже не марсианскую экспедицию, а межконтинентальные баллистические ракеты.
«Неожиданно в проходной, где обычно дежурил единственный солдат, не очень внимательно проверявший пропуска, я увидел группу автоматчиков, а мой пропуск рассматривали с исключительным вниманием, — писал об этом дне Черток. – Наконец меня пропустили на территорию «технички», и там, к своему удивлению, я опять увидел автоматчиков, которые по пожарной лестнице забирались на крышу МИКа.
Другие группы солдат в полном боевом снаряжении, даже с противогазами, разбегались по периферии охраняемой зоны. Когда я зашел в МИК, то сразу бросилось в глаза, что стоявшая у стенки всегда зачехленная «дежурная» боевая ракета Р-7А, на которую мы никогда не обращали внимания, была расчехлена, вокруг нее суетились солдаты и офицеры, а у нашей, третьей по счету, марсианской — не было ни души».
К счастью, властям СССР и США удалось найти компромисс и избежать войны.
«Мир стоял на пороге термоядерной войны, а мы преспокойно готовили ракету для пуска в сторону Марса, в надежде удовлетворить извечное любопытство человечества», — вспоминал Черток.
Запуск «Марса-1» был осуществлен с космодрома «Байконур» при помощи 4-ступенчатой ракеты-носителя среднего класса «Молния».
Активная система астроориентации имела датчики земной, звездной и солнечной ориентации, систему исполнительных органов с управляющими соплами, работающими на сжатом газе, а также гироскопические приборы и логические блоки.
Большую часть времени в полете поддерживалась ориентация на Солнце для освещения солнечных батарей. Для коррекции траектории полета космический аппарат был снабжен жидкостным ракетным двигателем и системой управления. Для связи имелась бортовая радиоаппаратура, которая обеспечивала измерение параметров полета, прием команд с Земли, передачу телеметрической информации в сеансах связи. Система терморегулирования поддерживала стабильную температуру 15-30°С.
Хотя «Марс-1» успешно вышел на межпланетную траекторию, в одном из клапанов микродвигателей системы обнаружилась утечка газа, которая привела к отказу системы ориентации. К 5 ноября весь запас газообразного азота, являвшегося рабочим телом системы ориентации, был утерян.
Станция была переведена в режим стабилизации вращением. Это исключало возможность коррекции траектории полета с Земли, но обеспечивало постоянное освещение солнечных батарей.
За первый месяц полета было проведено 37 сеансов связи со станцией, как по команде с Земли, так и автоматических, в ходе которых станция передавала результаты научных измерений и данные о своем состоянии.
Всего за время полета был проведен 61 сеанс связи. Последний из них состоялся 21 марта 1963 года, когда станция была в 106 млн км от Земли. На тот момент это был безусловный рекорд по дальности космической связи.
Несмотря на то, что «Марс-1» не смог осуществить научное исследование Марса и околомарсианского космического пространства, за эти несколько месяцев он позволил узнать о физических свойствах космического пространства между орбитами Земли и Марса, об интенсивности космического излучения, напряженности магнитных полей Земли и межпланетной среды, о потоках ионизованного газа, идущего от Солнца. Также «Марс-1» попал в два метеоритных потока, таким образом получив информацию о распределении метеорного вещества.