Цивилизация
В среду в 00.16 по московскому времени с 45-й площадки космодрома Байконур стартовала ракета-носитель «Зенит-2SБ». Она вывела на низкую околоземную орбиту автоматическую межпланетную станцию «Фобос-грунт». Около 6.00 мск аппарат должен был находиться примерно в 100 тыс. км от Земли: после трех включений маршевой двигательной установки станция должна была выйти на траекторию полета к Марсу.
Но пока этого не произошло. Сначала связь со спутником была потеряна, а потом, когда ее удалось восстановить, оказалось, что двигательная установка не сработала.
Сейчас аппарат, вместо того чтобы взять курс на Марс, по-прежнему находится на околоземной орбите.
«Возможно, аппарат не прошел ориентацию, и поэтому не включились двигатели, сообщил глава Роскосмоса Владимир Поповкин. — Посмотрим телеметрию, и будет более понятная картина. Думаю, в течение дня мы уже поймем, что произошло. Сейчас группа работает и здесь, на Байконуре, и в Москве. Мы сейчас перелетим в Москву, там мы будем ближе к источникам информации, потому что работают станции Медвежьих озер.
Аппарат должен был переориентироваться по Солнцу и звездам… по всей видимости, что-то произошло на этом этапе.
У нас есть целый ряд версий. Специалисты работают. Наши средства РКО (Ракетно-космическая оборона — система контроля космического пространства, в частности. — «Газета.Ru») первые его обнаружили, выдали координаты, NORAD (North American Aerospace Defense Command — Командование воздушно-космической обороны Северной Америки. — «Газета.Ru») подтвердил. Аппарат находится на опорной орбите. Он застрахован. Мы застраховали его на 1,2 млрд рублей — это реальная стоимость самого аппарата. Весь ОКР стоит около 5 млрд, сам аппарат — 1,2 млрд. Страховой случай заканчивается после того, как аппарат попал на отлетную траекторию.
Пока он на опорной орбите, это страховой случай. Но я не хочу пока об этом говорить.
Больше 15 лет мы ничего не делали, и не делать нельзя было. Мы это понимаем, и, если говорить откровенно, мы понимали риск, на который мы идем, но на него либо надо было идти, либо признать, что мы вообще отстали. Если станция будет потеряна, это, конечно, будет большой удар по престижу, в первую очередь. Но благодаря тому, что мы делали этот аппарат, мы, самое главное, сумели подтянуть молодежь. Если б мы его не делали, то все, что делал Советский Союз, было бы потеряно. Сейчас процентов на 40% НПО имени Лавочкина состоит из людей до 35 лет, которые занимались этой программой».
Если неполадки аппарата «Фобос-грунт» связаны с программным сбоем, а не с отказом оборудования, то есть шансы на то, что маршевая двигательная установка все же заработает и аппарат направится к Марсу. Но на то, чтобы специалистам удалось это сделать, у них есть только три дня — пока не разрядятся аккумуляторные батареи аппарата.
«Газета.Ru» следит за развитием событий.
В случае успеха аппарат почти через год должен достичь своей главной цели — марсианского спутника Фобос. Задача станции — собрать и доставить на Землю грунт этого малого тела Солнечной системы.
Покорить Фобос российские ученые пытаются уже второй раз. Правда, первая попытка состоялась в советские времена, в конце 80-х. И задача той миссии была несколько проще — дистанционное изучение марсианского спутника. Однако две станции — «Фобос-1» и «Фобос-2» — не справились. Первый «Фобос» был потерян еще на подлете к Марсу, связь со вторым аппаратом была утрачена, когда он уже сближался с Фобосом. Следующая марсианская экспедиция стартовала только в 1996 году, но закончилась еще быстрее и еще большей неудачей. Автоматическая станция «Марс-96» из-за отказа разгонного блока даже не вышла на отлетную траекторию и разрушилась при входе в атмосферу Земли через 5 часов после запуска.
«Буквально сразу после той катастрофы, когда были полные разброд и шатание, когда не было никакого финансирования, была только группа энтузиастов, которая решила, что планетные программы исследования Солнечной системы не должны быть потеряны», — вспоминает сейчас замдиректора Института биохимии и аналитической химии им. Вернадского РАН Михаил Маров о том, как возникла идея миссии «Фобос-грунт». По его словам, решение принималось по двум ключевым критериям: должна быть создана научная станция нового поколения, куда более легкая, чем предыдущие станции, и должна быть поставлена научная задача, которая не дублировала бы проекты, которые разрабатывались американскими и европейскими учеными с их уровнем финансирования.
«Нам нужно было найти свою нишу. И эта ниша — исследование Фобоса — как раз вобрала в себя несколько принципиальных научных задач», — поясняет Маров.
Почему Фобос?
Во-первых, денег на полеты к другим планетам у России до сих пор не было. «Фобос-грунт», по примерным оценкам, обходится в 5 млрд рублей. Для сравнения: создание двух марсоходов — Spirit и Opportunity — в рамках американской программы Mars Exploration Rover, их запуск, посадка и операционные действия на марсианской поверхности в течение 90 дней обошлись США в $820 млн (почти 26 млрд рублей по нынешнему курсу). И марсоходы оказались настолько упорными, что вместо нескольких месяцев проработали в агрессивной марсианской среде несколько лет, увеличив стоимость миссии почти до миллиарда долларов. Европейский проект Mars Express по дистанционному изучению Марса обошелся в €150 млн (почти 6,5 млрд рублей). Плюс еще около 66 млн фунтов стерлингов (3,3 млрд рублей) потратили британские инженеры на создание Beagle 2 — посадочного модуля, который в 2003 году был доставлен на орбиту Марса станцией, но после посадки так и не вышел на связь. О таком финансировании в конце 90-х российские ученые и не мечтали.
Во-вторых, задача, поставленная перед «Фобос-грунтом», действительно уникальна.
Грунт с малого тела Солнечной системы на Землю уже доставляли, и в больших объемах, но это грунт Луны. Помимо этого лишь небольшое количество вещества астероида Итокава привез в прошлом году японский аппарат Hayabusa, а за несколько лет до этого американский зонд Stardust успешно отправил земным ученым образцы вещества кометы Вильда.
Привезти на Землю грунт не с планет, но хотя бы с их спутников пока никто не решался. Конечно, прекрасно было бы получить песок с самого Марса, говорят ученые, но пока это только мечта. Сила притяжения на Марсе в три раза меньше, чем на Земле, тем не менее, для того чтобы «оторвать» посадочный модуль от поверхности планеты, нужны мощные двигатели. И строительство научной станции, которой эта задача будет под силу, — отдаленная перспектива. Фобос — куда более удачный вариант.
Директор Института космических исследований Лев Зеленый напомнил, что этот марсианский спутник давно будоражит ученых. В середине прошлого века знаменитый отечественный астроном Иосиф Шкловский даже выдвинул версию о том, что Фобос на самом деле полая стальная сфера со стенками толщиной 76 см, то есть не естественный, а искусственный спутник Марса, созданный некой цивилизацией. К такому выводу его подтолкнули данные о том, что плотность Фобоса действительно очень мала, а сам спутник замедляется, постепенно приближаясь к Марсу. <3>Сейчас, отметил Лев Зеленый, хорошо известно, что Фобос все же естественный спутник планеты. Это глыба диаметром 20 км с низкой плотностью, похоже, пористой структурой, она находится на расстоянии 10 тыс. км от Марса и под воздействием силы тяготения планеты приближается к ней примерно на 4 см в год. «Дальнейшая судьба Фобоса более или менее понятна, — сказал директор ИКИ. — Через несколько сотен миллионов лет он упадет на Марс и создаст там кратер диаметром 500 км. На Марсе таких кратеров много, и, может быть, это предыдущие «фобосы», которые до нас уже не дожили».
Однако, откуда у Марса появился этот спутник, ученые сказать точно пока не могут. Наиболее обоснованной кажется версия о том, что Фобос, как и более далекий от Марса Деймос, захвачены Марсом из пояса астероидов, расположенного сравнительно недалеко от этой планеты — между орбитами Марса и Юпитера. Но, по словам Зеленого, расчеты показывают, что такой астероид захватить на орбиту все же очень трудно. «И тот геохимический анализ, который будет проведен с грунтом Фобоса, позволит определить, к какому классу небесных тел он все-таки принадлежит — к классу астероидов или к классу тех тел, которые связаны с планетами. То есть является ли он частью Марса», — пояснил Лев Зеленый.
«Целый ряд вопросов, который мы адресуем Фобосу, непосредственно связаны с той задачей, которая сейчас стоит перед мировым научным сообществом, — говорит Михаил Маров. — Это действительно фундаментальная проблема современной космогонии. Мы хотим получить ответ на вопрос, как образовывалась наша Солнечная система». «Сейчас открыто почти 600 планет у других звезд приблизительно солнечного типа, но мы пока не можем ответить на вопрос, как вообще формировались планетные системы, — отметил ученый. — Особенно это важно с учетом того, что пока не найдены планеты, похожие на Землю. И вообще конфигурации планетных систем других звезд не похожи на Солнечную систему.
«То есть Фобос может помочь нам получить ответ на вопрос, насколько Солнечная система уникальна среди огромного количества других звезд, похожих на наше Солнце», — уверен Маров.
Риски экспедиции
«Мы действительно идем на очень сложный проект, наверное, на самый сложный в истории и российской, и советской, конечно, космической науки, но, может быть, и мировой», — говорит Лев Зеленый. Это признал и глава Роскосмоса Владимир Поповкин. «Новизна космического аппарата «Фобос-грунт» с учетом того, что мы 20 лет ничего не делали, даже свыше 90%, — сказал он на встрече с депутатами Госдумы. — И мы понимаем, что это риск, но мы понимаем и другое: если мы не запустим его в этом году, то в 2013 году этот аппарат уже бесполезно запускать, а если мы начнем новый изготавливать, то мы уйдем в 2016 год и дальше… Это очень рискованное дело, но, как инженер, работающий всю жизнь в этой области, я скажу, что это оправданный риск, мы понимаем, на что мы идем».
В идеале надо было бы отработать все системы станции на околоземной орбите, надо было бы сделать дубль (вторую аналогичную станцию), но «все это значительные ресурсы», говорит Виктор Хартов, генконструктор НПО им. Лавочкина, где создавался «Фобос-грунт». «В данном случае выбрана другая стратегия, — пояснил он. — Это максимальные задачи в ограниченных ресурсах. В результате, конечно, параметры рисков выросли. Но в научном комплексе так часто принято».
«Так что приключений и у нас может быть довольно много, — прогнозирует конструктор. — Но мы сделали все возможное для того, чтобы аппарат с ними успешно справился».
Вся экспедиция займет примерно 34 месяца. Перелет к Марсу составит чуть более 300 дней. На подлете будет проведено торможение, станция выйдет на орбиту искусственного спутника Марса, где от нее отделится китайский микроспутник Yinghuo-1 («Светлячок»). Затем «Фобос-грунт» сблизится с орбитой Фобоса и в автоматическом режиме совершит посадку на марсианский спутник в юго-восточной части равнины Лагада. Гравитация на Фобосе в 1,4 тыс. раз меньше, чем на Земле, полуторатонный посадочный аппарат будет весить около 500 г, так что ему придется «прижиматься» к поверхности Фобоса с помощью двигателей прижима. Здесь аппарат проведет исследования и соберет грунт (предусмотрены манипуляторы и для рыхлой, и для твердой поверхности). Затем возвращаемый аппарат стартует с Фобоса и отправится обратно, к Земле. Перелет продлится еще 10—11 месяцев.<5>
Наконец, летом 2014 года капсула с грунтом войдет в плотные слои атмосферы и упадет на полигоне Сары-Шаган. На Землю она доставит не более 200 граммов грунта Фобоса.
Результаты миссии
Анализ внеземного вещества будет проведен в Институте биохимии и аналитической химии им. Вернадского. Однако замдиректора института Михаил Маров предупредил, что сейчас российская наука «не до конца готова к тому, чтобы провести весь комплекс возможных исследований».
«Да, и Институт геохимии, и в другие институты РАН располагают очень и очень качественной аналитической аппаратурой, — сказал ученый. — Но очень многие из этих приборов достаточно сильно устарели по сравнению с тем современным уровнем, который есть в лабораториях на Западе». «Поэтому мы ставим вопрос о том, что необходимо дооснастить эти лаборатории для того, чтобы действительно извлечь по максимуму ту информацию, которая будет содержаться в этом веществе». Особенно это важно, по словам Марова, если станции не удастся доставить на Землю 100—200 граммов, а в капсуле окажутся «только отдельные пылинки, которое требует очень и очень высокоточной аппаратуры».
По существующим нормам, напомнил ученый, Россия должна будет передать зарубежным партнерам определенные пробы полученного вещества. «Хотелось бы получить максимум информации нам самим, прежде чем мы войдем в кооперацию с иностранными коллегами», — сказал Михаил Маров.