АМС Марс — 2 и АМС Марс — 3

Астрономы всего мира с нетерпением ожидали 70-х годов 20 столетия. Это было вызвано тем, что 10 августа 1971 года происходило очередное великое противостояние Земли и Марса, во время которого они сближались друг с другом до расстояния 56,21 млн. км. В 20 столетии великие противостояния происходили в 1910,1924,1939,1956,1986гг. Во время такого космического явления Марс максимально приближается к нашей планете и сияет по ночам, как самая яркая звезда на небе. Именно в такие периоды его изучение наиболее эффективно. Ввиду того, что с момента предыдущего великого противостояния планет прошло более 15 лет, а методы астрономических наблюдений за прошедшие годы значительно изменились, были все основания в то время ожидать, что исследования Красной планеты, в период противостояния 1971 г, приведут к получению новой важной информации.

Конечно же, во время великих противостояний складываются наиболее оптимальные условия для изучения Марса не только с помощью астрономических средств, но также и с помощью космических аппаратов. Именно поэтому в 1971г две советские станции «Марс-2 и -3», были запущены к нему для проведения разнообразных научных исследований.

Старт станций был осуществлен 19 и 28 мая соответственно. Вывод на орбиту производился ракетоносителем «Протон-К». Затем станции были переведены на промежуточную орбиту, после чего, достигнув второй космической скорости, они освободились от притяжения Земли и вышли на траекторию межпланетного полета. Далее произошло отделение их от последних ступеней (разгонного блока — Д) ракетоносителей и их последующий полет продолжился в автономном режиме.

Следует упомянуть еще такой факт – перед запуском АМС «Марс-2 и -3» была предпринята попытка запуска еще одной станции, предназначенной для проведения изучения атмосферы планеты, состава марсианского грунта, а также для составления температурной карты Марса. Но во время старта произошла нештатная ситуация. Разгонный блок ракетоносителя «Протон», по причине неправильного ввода исходных данных, не запустился в расчетное время. Станция осталась на околоземной орбите, а через некоторое время сгорела в плотных слоях атмосферы.

Конструкция космических аппаратов была практически одинаковой. На них имелись два отсека — орбитальный модуль и спускаемый аппарат, представляющий собой автоматическую лабораторию, оборудованную различной бортовой аппаратурой, в задачу которой входило произвести отделение его от станции, выведение на траекторию оптимального сближения с планетой. Далее компьютер, в автономном режиме, выдавал команды на выполнение операций, связанных с торможением, спуском в атмосфере и мягкой посадкой.

На протяжении полета неоднократно проводились замеры показателей «солнечного ветра» и межпланетных магнитных полей. Сам полет продолжался более полугода и всеобъемлющее исследование межпланетного пространства осуществлялись на пути длиной 470млн. км.

В начале августа расстояние между планетами стало минимальным, а затем они стали удалятся друг от друга. На пути к Красной планете, для обеспечения максимальной точности подлета к ней, были проведены три коррекции траектории. После выполнения последней коррекции было выполнено отделение спускаемых аппаратов, которые достигли поверхности планеты.

По мере приближения к Марсу требования к точности определения параметров траекторий становились все более жесткими. За несколько часов до подлета, на борт космических аппаратов были переданы команды на включение автономной системы астронавигации. Во время межпланетного перелета, для коррекции траектории, станции принимали строго ориентированное положение в пространстве с таким расчетом, чтобы их передающие антенны «смотрели» на Землю. Основными ориентирами при этом служили Солнце, вторая звезда по яркости нашего небосвода – Капонус и сама Земля. Теперь же опорной точкой должен был стать сам Марс. При подлете к нему необходимо было, прежде всего, знать положение станций относительно планеты.

Дело в том, что расстояние до нее, характер поля тяготения до того времени были известны только с приблизительной точностью. Если бы по-прежнему точкой отсчета при определении расстояния до планеты являлась Земля, то в определение истинной величины от станции до Марса могли бы вкрасться существенные погрешности. В этой ситуации нужна была более конкретная точка отсчета. В качестве этой точки был принят Марс, размеры которого известны довольно точно. Измеряя угол, под которым виден его диск, можно было вычислить расстояние до планеты.

К этому моменту расстояние между Марсом и Землей составляло около 140 млн. км. Время прохождения радиосигнала только в одном направлении составляло 7,5 мин. Поэтому осуществлять эксперименты по командам с Земли вряд ли было целесообразно. Вот почему главная роль в данном случае была поручена автоматике. После того, как приборы навигационной системы увидели освещенную часть его диска, были произведены измерения и вычисления, по результатам которых бортовой компьютер станции смог понять угловой размер планеты, следовательно вычислить расстояние до нее.

Выяснив расположение станции относительно планеты, компьютер решал задачу – какие команды выдать, исходя из ее скорости движения и траектории, траектории Марса, его скорости и т.д. По этим данным бортовым компьютером была рассчитана длительность работы корректирующих двигателей. 27 ноября и 2 декабря удалось успешно осуществить торможение космических аппаратов, после чего они стали орбитальными искусственными спутниками Марса, продолжив свою работу.

Обе марсианские станции разрабатывались в НПО им. Лавочкина.
Система управления разрабатывалась и изготавливалась в НИИ автоматики и приборостроения.
Компоновка станций была предложена молодым конструктором В. А. Асюшкиным.

июнь 2015. Байбиков Вадим Вадимович для Новости 94