ПЕРВЫЙ ПОЛЕТ НА МАРС

ФЭН ХУА, ЛЮ ШИЯО

2 августа ровно в 7 часов утра по пекинскому времени включился двигатель летящего в межпланетном пространстве марсианского зонда ?Тяньвэнь-1?. Всего 20 секунд потребовалось ему, чтобы успешно провести свою первую орбитальную коррекцию на пути к Марсу. В предстоящие 7 месяцев полета космическому аппарату еще не раз предстоит совершить подобные маневры, чтобы успешно добраться до Красной планеты.

?Тяньвэнь-1? – первый марсианский зонд, самостоятельно запущенный КНР. Зонд состоит из двух частей: орбитального аппарата и посадочного модуля с закрепленным на нем марсоходом. Он был выведен в космос 23 июля с помощью ракетыносителя ?Чанчжэн-5? с космодрома Вэньчан в пров. Хайнань., и, согласно программе полета, через 7 месяцев зонд ?Тяньвэнь-1? должен достичь окрестностей Марса, где спускаемый аппарат совершит мягкую посадку на Красную планету в заранее выбранной области. После посадки марсоход зонда ?Тяньвэнь-1? будет перемещаться по поверхности Марса, выполняя научные эксперименты и исследования.

Задача по зондированию Марса

В последние 20 лет по всему миру с космодромов Земли стартуют марсианские зонды. В июле этого года, в период так называемого марсианского стартового окна, три страны планировали отправку научных миссий к Марсу. Почему же люди уделяют такое пристальное внимание этой планете? По мнению Лю Тунцзе, пресс-представителя первой отечественной марсианской программы, одновременно являющегося заместителем главы Центра зондирования Луны и космической техники при Государственном космическом управлении Китая, исследование Марса имеет очень важное значение для познания эволюции Земли. Прежние зондирования Марса дали ученым некоторые аргументы в пользу того, что на Красной планете была жидкая вода. А существовали ли на Марсе условия, необходимые для зарождения жизни? Прошлое Земли или ее будущее демонстрирует нам Красная планета? Ответы на эти важные научные вопросы можно найти, лишь проводя планомерные исследования этой планеты.

По словам главы комплексного отдела зондирования глубокого космоса Центра зондирования Луны и космической техники при Государственном космическом управлении Китая Гэн Яня, из 8 планет Солнечной системы на Марсе естественные условия наиболее близки к земным, да и осуществить полет к нему легче, чем к другим планетам. Марс находится ближе к Земле, чем другие планеты, поэтому при удачных условиях, полет к нему занимает всего 6–10 месяцев, а вот к Юпитеру – целых 7 лет! Поэтому с точки зрения времени, затрачиваемого на весь цикл реализации проекта, зондирование Марса является самым разумным решением.

Черные 7 минут

По словам главного конструктора первой отчественной ймарсианской программы Чжан Жунцяо, при зондировании Марса самымиактуальными вызовами выступают гигантское расстояние и неизвестная среда: ?Ведь максимальная дальность между Марсом и Землей составляет 400 млн километров, это расстояние радиоволны проходят за 23 минуты. То есть команда, отданная на Земле, достигнет нашего зонда на Марсе спустя треть часа! Это создает нам немало трудностей в плане измерения и контроля?.

Марсианская среда также бросила нам немало вызовов при проектировании зонда. Господин Чжан Жунцяо подчеркнул, что залогом успешного функционирования зонда будет точный учет условий окружающей среды в районе исследований. Это поможет разработать технологии и принять меры, которые позволят космическому аппарату наиболее успешно адаптироваться к обстановке. Однако особенностью зондирования глубокого космоса является именно неисследованность цели полета. Конечно, у нас есть уже успешный опыт мягкой посадки на Луну, но его сложно использовать, потому что окружающая среда на Марсе и на Луне полностью отличаются друг от друга. Это осложняло нам задачу создания марсианского зонда.

Как отмечают специалисты в области космонавтики, процесс зондирования Марса включает много ключевых звеньев: запуск, захват, отрыв, посадку и много других не менее важных действий. И каждое звено – это целый набор технологических вызовов. Например, самым важным этапом является процесс посадки в марсианской атмосфере. Как мы помним, большое расстояние до Марса исключает возможность ручного управления посадкой, и зонду предстоит справляться с этой задачей в автоматическом режиме в течении 7 минут после входа в атмосферу планеты. Это время специалисты уже окрестили как ?7 черных минут?.

Обтекатель ракеты-носителя ?Чанчжэн-5?, уносившей в далекий путь марсианский зонд, был украшен логотипами международных космических организаций и флагами стран, включая Европейское космическое агентство, Францию, Австрию и Аргентину (фото Чжан Гаосяна)

Главный конструктор Чжан Жунцяо рассказал, что после того как ?Тяньвэнь-1? доберется до космического пространства Марса, он отстыкует посадочный модуль, который, войдя в марсианскую атмосферу со скоростью 18 тыс. км/час и выдержав испытание температурой свыше тысячи градусов, с помощью парашюта совершит мягкую посадку на поверхность планеты. После получения команды с Земли с посадочного модуля по наклонной рампе на почву съедет марсоход. Затем он перейдет в режим автоматического вождения, и совместно с приборами, установленными на посадочном модуле, начнет выполнять запланированные эксперименты и исследования.

Многоуровневое зондирование

По словам замглавы Центра зондирования Луны и космической техники при Государственном космическом управлении Китая Лю Тунцзе, по плану посадочный модуль должен совершить мягкую посадку в южной части равнины Утопия. Одновременно с посадочным модулем и марсоходом изучением поверхности Марса будет заниматься и остающийся на околомарсианской орбите орбитальный модуль зонда ?Тяньвэнь-1?. Лю Тунцзе сообщил, что орбитальный модуль оснащен семью, а посадочный модуль и марсоход – шестью научными приборами, что в полной мере позволяет обеспечить многоуровневое и многоцелевое исследование Марса.

Какие же миссии возлагаются на орбитальный аппарат, посадочный модуль и марсоход? Прежде всего они должны будут сделать и передать на Землю снимки поверхности Марса. Затем они займутся исследованием материалов, включая обследование окружающего ландшафта на предмет имеющихся пород, определения структуры и составных элементов марсианской поверхности. Одновременно будет проведено изучение околомарсианского пространства: с помощью различных приборов будет проведено глубокое исследование ее магнитного поля, анализ имеющихся ионов, нейтральных частиц, а также ионов с высокими энергиями. В последнюю очередь будет проведено зондироваие структуры глубинных слоев литосферы Марса, включая исследование ее слоистой структуры для поиска доказательств существования на Марсе водяного льда. Ко всему прочему могут проводиться метеорологические исследования и анализ изменения температур на поверхности планеты.

Как вспоминает Чжан Жунцяо, когда в 2016 г. официально утверждалась первая марсианская программа Китая, специалисты в области космонавтики единогласно поставили своей целью одновременное достижение трех целей: облета Марса, его зондирования и мягкой посадки на поверхность планеты. Господин Чжан поясняет: ?На первый взгляд одновременное достижение этих целей невероятно трудно, однако мы знали, что неустанные усилия и кропотливая работа помогут нам претворить мечту в жизнь. Стоит отметить, что миссия по зондированию Марса повлекла за собой новый виток инновационных внедрений, что само по себе имеет важное значение для стимулирования прогресса в космических технологиях?.

Будущее зондирования глубокого космоса

?Тяньвэнь-1? – первый марсианский зонд, самостоятельно запущенный КНР. Он был выведен в космос 23 июля с помощью ракеты-носителя ?Чанчжэн-5? с космодрома Вэньчан в пров. Хайнань (фото Синьхуа)

Покидая Землю, марсианский зонд ?Тяньвэнь-1? отправляется в дальний космос (рисунок предоставлен Государственным космическим управлением Китая)

27 июля, когда зонд ?Тяньвэнь-1? находился на расстоянии 1,2 млн км от Земли, оптический навигационный датчик сделал снимок большой Земли с маленькой Луной (фото предоставлено Государственным космическим управлением Китая)

По мнению специалистов, положительный опыт, полученный в ходе реализации программы зондирования Луны, и прорывы, которые совершили китайские ученые и инженеры в разработке ракет-носителей тяжелого класса и технологий измерения и контроля параметров на расстояниях свыше 100 млн километров, заложили надежный фундамент для успешного выполнения задач по зондированию Красной планеты.

Обтекатель ракеты-носителя ?Чанчжэн-5?, уносившей в далекий путь марсианский зонд, был украшен логотипами международных космических организаций и флагами стран. Глава Государственного космического управления КНР Чжан Кэцзянь объясняет: ?Все эти страны и организации активно наращивают сотрудничество с Китаем в космической сфере. Ведь наша марсианская программа – это открытая платформа для проведения совместных поисков и экспериментов. Развивая ее, мы создали ряд проектов для развития сотрудничества с Францией, Австрией, Аргентиной, с Европейским космическим агентством и другими международными организациями. Мы подписали уже более сотни соглашений о сотрудничестве с представителями более чем ста стран. Государственное космическое управление КНР и далее готово наращивать совместную работу как с признанными авиакосмическими державами, всеми развитыми странами, так и с любой из развивающихся стран. При этом мы предпочитаем совместное использование космических технологий, тем самым содействуя глобальному взаимодействию в космонавтике?.

Первый полет космического аппарата КНР к Марсу говорит о том, что в сфере зондирования глубокого космоса наша страна обозначила новое направление дальнейших усилий, и у нее уже сформировалась комплексная концепция зондирования других планет. Чжан Жунцяо подтвердил, что в долгосрочной перспективе будет продолжаться работа по разработке и внедрению серии зондов ?Тяньвэнь? для исследования Марса: согласно планам, в 2030 г. Китай запустит к Красной планете второй аппарат. По-прежнему будет выполняться программа зондирования астероидов, Юпитера, Сатурна и других дальних планет.

Глава Центра зондирования Луны и космической техники при Государственном космическом управлении Китая Лю Цзичжун так описывает ближайшее будущее: ?Наряду с планетами зондирование глубокого космоса включает в себя исследование Луны и Солнца. В этом году мы планируем запустить зонд ?Чанъэ-5?, который должен доставить на Землю образцы грунта и горных пород нашего естественного спутника. Одновременно мы проведем исследование бассейна южного полюса Луны. У нас полным ходом идет работа над лунными зондами ?Чанъэ-6?, ?Чанъэ-7? и ?Чанъэ-8?, и при этом мы готовы наращивать сотрудничество с иностранными коллегами, чтобы на поверхности нашей соседки появилась научно-исследовательская станция, созданная представителями всего человечества?.