Первая мягкая посадка на Марс

50 лет назад, 2 декабря 1971 года, спускаемый аппарат автоматической межпланетной станции «Марс-3» впервые совершил мягкую посадку на поверхность Красной планеты. За несколько дней до этого исторического события жесткую посадку на Марс совершил спускаемый аппарат «Марс-2».

«Марс-3» — советская станция для космической программы изучения Красной планеты. Она была предназначена для исследования Марса как с ее орбиты, так и непосредственно с поверхности планеты и состояла из орбитальной станции и спускаемого аппарата с автоматической марсианской станцией.

Спускаемый аппарат с автоматической марсианской станцией был оборудован системами, обеспечивающими отделение аппарата от орбитального модуля, переход его на траекторию сближения с планетой, торможение, спуск в атмосфере и мягкую посадку на поверхность Марса. Автоматическая марсианская станция была снабжена приборно-парашютным контейнером, аэродинамическим тормозным конусом и соединительной рамой, на которой размещен ракетный двигатель. В спускаемом аппарате также была установлена аппаратура для измерения температуры и давления атмосферы, масс-спектрометрического определения химического состава атмосферы, измерения скорости ветра, определения химического состава и физико-механических свойств поверхностного слоя, а также для получения панорамы с помощью телевизионных камер.

Для проведения исследований на орбитальном аппарате «Марса-3» были установлены приборы для получения изображений поверхности Марса, изучения распределения водяного пара по диску планеты, определения газового состава и плотности атмосферы, исследования диэлектрической проницаемости, поляризации и температуры поверхности планеты, измерения магнитного поля по трассе перелета и вблизи планеты и т.д. Кроме того, на аппарате находились две фототелевизионные камеры с различными фокусными расстояниями для фотографирования поверхности Марса и аппаратура «Стерео» для проведения совместного советско-французского эксперимента по изучению радиоизлучения Солнца на частоте 169 МГц.

Станция «Марс-3» была запущена с космодрома Байконур при помощи ракеты-носителя «Протон-К» с разгонным блоком «Д» 28 мая 1971 года. Полёт к Марсу продолжался более шести месяцев. Прилёт станции к планете совпал с большой пылевой бурей. Разделение орбитального и посадочного модуля «Марс-3» штатно прошло на подлете к планете до начала торможения орбитальной станции и её перехода на орбиту спутника Марса.

Спускаемый аппарат за счет включения твердотопливного двигателя перешел на траекторию встречи с Марсом и направился в расчётную точку входа в атмосферу. Войдя в атмосферу коническим тормозным экраном, модуль начал аэродинамическое торможение. В конце участка аэродинамического торможения была задействована парашютная система, сначала вытяжной, а затем основной парашют. После сброса аэродинамического конуса раскрылись антенны радиовысотомера системы мягкой посадки. На высоте 20-30 метров был включен тормозной двигатель мягкой посадки. Посадка была выполнена между областями Электрида и Фаэтонтия на плоском дне крупного кратера Птоломей.

В ходе полета космических аппаратов «Марс-2» и «Марс-3» по трассе Земля — Марс и с орбиты искусственного спутника Марса удалось провести следующие наблюдения и измерения:

С помощью спектрометров ионов и электронов выполнены измерения энергии частиц солнечного ветра, получены данные по составу частиц; выполнены измерения температуры и скорости отдельных компонентов солнечной плазмы;

измерены яркостные температуры вдоль трассы спутника, которые изменялись от +13° до —93°С. В районе северной полярной шапки зафиксирована температура около —110°С;

получены данные о температуре грунта на глубине 30-50 см, установлено, что на этой глубине температура грунта не испытывает суточных колебаний;

получены данные о диэлектрической проницаемости грунта вдоль трассы спутника;

определено содержание углекислого газа в вертикальном столбе атмосферы и давление у поверхности в различных областях, которое составило 5,5-6 мбар;

измерена высота облаков пыли во время пылевой бури, которая составила ~10 км;

измерено содержание водяного пара в атмосфере Марса;

проведены измерения параметров межпланетных магнитных полей;

с помощью ультрафиолетового фотометра регистрировалось солнечное излучение, рассеянное атомами водорода и кислорода в верхней атмосфере Марса.

источник