Много лет назад К. Э. Циолковский выразил убеждение в том, что человечество будет всегда стремиться к звездам. Со временем Человек ступит на другие планеты, но в настоящее время исследования внеземных миров возможны лишь только с помощью автоматических межпланетных станций (АМС) — космических летательных аппаратов, передающих информацию, необходимую для дальнейшего расширения наших знаний о Вселенной.

Для запуска АМС к планетам требуются высокая точность и определенная согласованность взаимного положения планет. Чтобы лучше понять это, обратимся к некоторым принципам астронавтики. Можно показать, что максимальным полезным грузом, который можно послать с помощью данной разгонной системы на другую планету, будет тот, который эта система способна вывести на эллиптическую околосолнечную орбиту, касающуюся орбит Земли и планеты. Если масса полезного груза больше максимальной, энергии, затраченной на перелет, окажется недостаточно для достижения планеты. При массе полезного груза, меньшей максимальной, можно ускорить перелет к планете, однако это снижает целевую эффективность операции. Переходная орбита, обеспечивающая перелет максимального полезного груза с минимальной скоростью движения на расстояние, равное примерно половине пути вокруг Солнца, называется переходной орбитой Гоманна. Такие орбиты до сих пор использовались во всех межпланетных полетах. Поскольку планеты движутся вокруг Солнца с различной скоростью, их взаимное положение постоянно меняется. Межпланетные перелеты должны быть рассчитаны таким образом, чтобы, покинув околоземную орбиту, АМС встретилась с планетой назначения на половине оборота вокруг Солнца. Время, в течение которого может быть выполнено это условие, называется «окном» запуска; обычно оно длится несколько недель.

В последние годы было запущено несколько АМС к дальним планетам по таким траекториям, на которых использовался гравитационный разгон в поле тяготения ближайших планет. Например, при полете к Меркурию было использовано гравитационное поле Венеры, при полете к Сатурну — поле Юпитера, а при полете к Урану — поле Сатурна. В каждом случае для достижения первой планеты использовались близкие к оптимальным переходные орбиты Гоманна.

АМС на орбитах вокруг Солнца

Перед первыми АМС, направленными в дальний космос, не ставилась задача полета к конкретным планетам, они главным образом были предназначены для изучения полей и частиц в межпланетном пространстве при отсутствии влияния Земли. Магнитное поле Земли защищает жизнь на планете от солнечного ветра — очень слабого, постоянно истекающего из солнечной атмосферы потока ионизированных частиц, которые движутся у Земли со средней скоростью 400 км/с. Первая АМС «Пионер-5» была запущена 11 марта 1960 г. на эллиптическую околосолнечную орбиту с высотами перигелия и апогелия соответственно 0,8 и 1 а. е. (а. е. — астрономическая единица, равная расстоянию от Земли до Солнца). Последняя передача с борта аппарата была принята с расстояни 36,5 млн. км.

Переходная орбита Гоманна На рисунке показана идеализированная схема 145-суточного перелета от Земли (зеленое кольцо) к Венере (синее кольцо) и 260-суточного перелета от Земли к Марсу (оранжевое кольцо) по наиболее экономичным траекториям — переходным орбитам Гоманна. Относительные положения планет в начале перелетов отмечены зелеными сферами, а в конце перелетов — синими (для перелета Земля— Венера) и оранжевыми (Земля—Марс).

Программа «Пионер» была возобновлена в 1965 г. с целью продолжения исследований межпланетного пространства из различных точек вблизи земной орбиты. Пять космических аппаратов были успешно запущены на орбиты вокруг Солнца, расположенные как с внешней, так и с внутренней сторон орбиты Земли. Каждый аппарат был рассчитан на активное существование в течение шести месяцев, однако все аппараты работали более длительное время, передавая на Землю информацию высокого качества. Полученные данные показали, что солнечный ветер имеет спиральную структуру, подобно водяной завесе от дождевальной установки, что обусловлено вращением Солнца с периодом 27 сут. Наряду с высокоорбитальными спутниками Земли аппараты «Пионер» позволили установить, что магнитное поле Земли сжимается под действием солнечного ветра со стороны, обращенной к Солнцу, и растягивается по крайней мере до 5 млн. км по другим направлениям, т.е., образно говоря, развевается подобно флагу.

Вверху. АМС «Пионер-6», которая в 1966 г. пролетела на расстоянии около 124 млн. км от Солнца. Он выполнил шесть экспериментов по исследованию межпланетных магнитных полей, солнечного ветра и космических лучей.

В 1974 г. была запущена первая из двух АМС «Гелиос» (ФРГ) для проведения исследований на расстояниях от Солнца всего лишь 0,2 — 0,3 а. е. При ближайшем подлете к Солнцу «Гелиос-1» и «Гелиос-2» (запущенный в 1976 г.) испытали всю силу его излучения, интенсивность которого здесь была в 25 раз больше, чем на поверхности Земли. В этих полетах созданный человеком объект впервые приблизился к Солнцу на минимальное расстояние, составляющее половину высоты орбиты ближайшей к Солнцу планеты Меркурий. Информация от этих и других космических аппаратов была результатом непосредственных измерений характеристик Солнца, частиц и полей солнечного и галактического происхождения, что позволило лучше понять их влияние на земной климат в совокупности с другими факторами (об АМС «Гелиос» см. с. 96).

Полеты к Венере

Одно из наиболее ярких светил ночного неба — покрытая облаками планета Венера — стало одной из первых целей полетов АМС. Как было указано, межпланетные станции запускаются на переходные эллиптические орбиты, касательные к орбитам Земли и планеты, на которую совершается перелет. Если АМС должна подняться выше земной орбиты, ее скорость относительно Солнца должна быть увеличена. Если же АМС должна приблизиться к Солнцу, ее относительное движение необходимо замедлить. Для полетов к Венере или Марсу скорость обычно должна быть соответственно уменьшена или увеличена по отношению к скорости вращения Земли вокруг Солнца (30 км/с) на 3,5 км/с без учета влияния гравитационного поля Земли.

Внизу. На этой фотографии, составленной с помощью ЭВМ из нескольких изображений, полученных с АМС «Маринер-10», отчетливо видны завихренные кислотные облака Венеры. Голубой цвет вместо беловато-желтого обусловлен применением светофильтров.

Впервые возможность запуска АМС появилась в конце 1960 г., когда в СССР была создана первая ракета-носитель А-2-е.

В феврале 1961 г., воспользовавшись «окном» для запусков к Венере, Советский Союз запустил АМС «Венера-1», которая прошла на расстоянии около 100 тыс. км от Венеры и вышла на околосолнечную орбиту.

В следующее «окно» для запусков к Венере и Марсу с августа по ноябрь 1962 г. в Советском Союзе была успешно выведена на орбиту вокруг Солнца АМС «Марс-1», радиосвязь с ней поддерживалась до расстояния 106 млн. км, а затем прекратилась до пролета аппарата вблизи планеты.

США в 1962 г. также использовали возможность для запуска к Венере двух космических аппаратов «Маринер». Пуск «Маринера-1» оказался неудачным. Спустя месяц, 27 августа 1962 г., «Маринер-2» был успешно выведен на траекторию, которая обеспечила запланированный пролет на расстоянии ~35 тыс. км от Венеры 14 декабря 1962 г. «Маринер-2» не обнаружил ни магнитного поля, ни радиационных поясов вокруг Венеры. По данным двух радиометрических тепловых датчиков, направленных на диск планеты, было установлено, что ее поверхность сухая и раскаленная, имеет температуру порядка 425° С. Атмосферное давление на поверхности оценивалось величиной, по крайней мере в 20 раз превышающей земное давление на уровне моря (т.е. 20 атм).

АМС семейства «Маринер» были запущены к Венере еще дважды: «Маринер-5» в 1967 г. и «Маринер-10» в 1973 г. «Маринер-5» пролетел на расстоянии около 4000 км от Венеры и передал дополнительные данные об атмосфере планеты, в том числе доказательство свойства сверхпреломления света. С «Маринера-10» были переданы первые телевизионные изображения Венеры. Глобальный обзор в ультрафиолетовом диапазоне спектра, начавшийся спустя 3 ч после момента ближайшего подлета к планете и продолжавшийся последующие восемь суток, позволил получить динамическую картину течений и турбулентных образований в верхних слоях атмосферы Венеры.

АМС для исследования атмосферы Венеры

Начиная с 1961 г., когда была запущена «Венера-1», в СССР использовалось каждое «окно» для запусков к Венере. АМС «Венера-2» была запущена 12 ноября 1965 г. с целью сближения с планетой, «Венера-3» 16 ноября 1965 г. с целью достижения ее поверхности. 1 марта 1966 г. станция достигла поверхности Венеры, осуществив первый полет АМС на другую планету. В 1967 г. успешный полет совершила станция «Венера-4», направленная непосредственно на планету. На расстоянии 45 000 км от Венеры от станции отделился сферический спускаемый аппарат (СА) диаметром 1 м, который при входе в атмосферу планеты выдержал перегрузку до 300 g. Парашютная система в дальнейшем обеспечила медленный спуск в атмосфере, который продолжался 94 мин. Была принята информация о том, что на высоте 25 км температура атмосферы Венеры 271° С и давление 17—20 атм. С помощью установленных на спускаемом аппарате датчиков химического состава было обнаружено, что атмосфера Венеры почти полностью состоит из углекислого газа.

Вверху. Изображение полного диска Венеры без сплошного облачного покрова, полученное в 1980 г. с помощью радиолокационного высотомера аппарата «Пионер-Венера-1». На фотоснимке виден горный район Афродита (в условных цветах). Желтый цвет соответствует возвышенности меньшей высоты. Точка наблюдения была расположена над экватором на 90° в.д.

Внизу. АМС «Маринер-5», посланная к Венере 14 июня 1967 г.; 19 октября она пролетела на расстоянии около 4000 км от планеты. Масса аппарата 245 кг. Размах панелей солнечных батарей 5,48 м, высота аппарата 2,89 м.

В СССР были проведены еще несколько запусков с целью погружения в атмосферу Венеры. Станции «Венера-5» и «Венера-6», запущенные в январе 1969 г., были оснащены упрочненными спускаемыми аппаратами с парашютами меньшей площади для ускоренного спуска в атмосфере. В совместном полете АМС «Венера-5» и «Венера-6» получены уточненные данные об атмосфере Венеры до более глубоких слоев атмосферы, чем при полете «Венеры-4».

«Венера-7», запущенная в августе 1970 г., достигла поверхности планеты и передала информацию о давлении 90 ± 15 атм и температуре 475° С. На Земле это соответствует давлению в океане на глубине около 800 м, а при указанной температуре плавятся свинец и цинк. «Венера-8», посланная к Венере в 1972 г., также достигла ее поверхности, причем впервые на дневной стороне. Переданная информация включала данные по уровню освещенности и плотности грунта.

Слева. Копия АМС «Венера-4», спускаемый аппарат которой в 1967 г. спустился на парашюте в атмосфере Венеры. Спускаемый аппарат диаметром 1 м с надписью СССР пристыкован с помощью металлических лент. Подробные исследования Венеры1 В СССР были продолжены исследования Венеры в 1975 г. с помощью двух более тяжелых космических станций, «Венера-9» и «Венера-10». За двое суток до встречи с планетой от каждой станции отделились спускаемые аппараты, которые продолжали полет с последующим входом в атмосферу Венеры по пологой траектории. Тем временем обе станции выполнили маневры, обеспечивающие пролет на расстоянии около 1600 км от поверхности. На минимальном расстоянии от планеты на каждой станции была включена бортовая двигательная установка для их перевода на двухсуточные сильно вытянутые эллиптические орбиты спутников Венеры. Спускаемые аппараты вошли в атмосферу над дневной стороной планеты, не видимой с Земли в то время. Информация, поступающая с аппаратов, записывалась на борту орбитальных аппаратов (ОА) для последующей трансляции на Землю. АМС «Венера-9» и «Венера-10» стали первыми искусственными спутниками планеты Венера. Кроме информации от спускаемых аппаратов они передавали данные от собственного комплекса приборов: параметры частиц и полей в околопланетном пространстве, тепловые, визуальные и спектроскопические характеристики верхних слоев атмосферы, данные о взаимодействии солнечного ветра с планетой, о рельефе ее поверхности и другие характеристики. 1 Об исследованиях Венеры, проведенных в СССР, см. приложение, с. 275. - Прим. ред.

Наиболее впечатляющими были результаты исследований, проведенных спускаемыми аппаратами. Каждый аппарат был заключен в теплозащитную сферическую оболочку диаметром 2,4 м, которая предохраняла аппарат до скорости полета 250 м/с на высоте 65 км. После снижения на парашютах до высоты 50 км, где парашюты отбрасывались, аппарат продолжал спуск с использованием аэродинамического тормозного устройства, имеющего вид щитка, опоясывающего аппарат наподобие перевернутого «зонтика». После спуска, длившегося 75 мин, посадочный аппарат (ПА) станции «Венера-9» совершил посадку в районе, где давление составляло 90 атм, а температура 485°С. С места посадки аппарат передавал информацию в течение 53 мин, после чего прекратил работу из-за перегрева. Посадочный аппарат станции «Венера-10» передавал информацию с поверхности планеты в течение 65 мин. На аппаратах были установлены телевизионные камеры, которые впервые позволили передать панорамные изображения поверхности Венеры. Несмотря на плотную атмосферу и густую облачность, по освещенности виды напоминали облачный день на Земле, причем были отчетливо видны особенности рельефа на удалении до 100 м. Местность в районах посадки была похожа на каменистые пустыни с малым количеством песка и пыли, покрытые валунами размерами до 10 м.

Спуск АМС «Венера-4» 1 Отделение СА массой 383 кг. 2 Вход в атмосферу. 3 Раскрытие тормозного парашюта. 4 Раскрытие основного парашюта, включение передатчика. 5 Измерение высоты радиовысотомером. 6 Посадка. После входа в атмосферу Венеры последовательно раскрылись тормозной и основной парашюты. Парашютная ткань была способна противостоять температурам до 450°С. Информация передавалась на Землю 94 мин, в течение которых СА спустился до высоты около 25 км над поверхностью и зарегистрировал температуры 40—280°С и давление 1 - (15 ÷ 22) атм.

Спуск и посадка АМС «Венера-9» 1 АМС «Венера» на траектории встречи с планетой. СА перед отделением охлаждается до температуры - 10°С. 2 Коррекция траектории с целью его вывода на орбиту вокруг Венеры. 3 СА входит в атмосферу Венеры со скоростью 10,7 км/с на высоте 125 км. 4 Отделение полусферических теплозащитных оболочек при скорости 250 м/с. 5 Раскрытие тормозного парашюта. 6 Раскрытие трех основных парашютов на высоте 65 км. 7 Отстрел парашютов на высоте 50 км. Управление спуском осуществляется аэродинамическим тормозным устройством. 8 Посадка. При касании поверхности удар воспринимает специальное деформируемое кольцо. Скорость падения 6-8 м/с. Отбрасываются крышки ТВ-камер; приводится в действие плотномер; включаются камеры и приборы.

Вверху. Полноразмерная выставочная модель АМС «Венера-11 и -12», совершивших посадку на Венеру в 1978 г. Они были подобны станциям «Венера-9 и -10», которые передали телевизионные изображения с сильно нагретой поверхности планеты.

Спускаемые аппараты АМС «Венера-11» и «Венера-12», запущенных в 1978 г., предназначены для продолжения научных исследований планеты. По сравнению с предыдущими аппаратами они были оснащены совершенно иным приборным комплексом, в том числе приборами для регистрации электрических разрядов в атмосфере планеты. «Венера-11» зарегистрировала в среднем 25 ударов молнии в секунду, «Венера-12» - в общей сложности около 1000. Один из раскатов грома продолжался в течение 15 мин. В атмосфере Венеры очень мало воды, но возникновению электрических разрядов, возможно, способствует высокое содержание серной кислоты.

В 1979 г. началось настоящее паломничество на Венеру. В полет отправились две советские АМС «Венера» и две американские АМС, от одной из которых отделились четыре автономных спускаемых аппарата. Первой достигла цели АМС «Пионер-Венера-1», которая вышла на орбиту спутника планеты для проведения детальных исследований окружающего пространства и радиолокационного зондирования поверхности Венеры. Непосредственно следовавшая за ней АМС «Пионер-Венера-2» сбросила четыре конусообразных спускаемых аппарата за три недели до встречи с планетой. Все пять аппаратов в соответствии с программой вошли в атмосферу планеты. Корабль-матка цилиндрической формы, как и предполагалось, разрушился, но до этого успел передать информацию о плотности и составе верхних слоев атмосферы, не исследованных спускаемыми аппаратами и не достигаемых орбитальной станцией. Спускаемые аппараты вышли на собственные траектории и ко времени входа в атмосферу Венеры находились достаточно далеко друг от друга. В задачи каждого спускаемого аппарата входила передача информации непосредственно до момента касания поверхности. Один из аппаратов выдержал удар при падении и продолжал передачи еще в течение 67 мин. Согласно полученным данным, на поверхности планеты имеется слой тонкой пыли, которая после падения аппарата осаждалась в течение 15 мин. Было установлено, что атмосфера Венеры содержит 97% углекислого газа, 1-3% азота и 0,1-0,4% водяных паров.

Орбитальный аппарат осуществлял радиолокационное зондирование поверхности Венеры и выявил гигантское плато размерами 3200 x 1600 км, лежащее на 5 км выше окружающей территории. В другом месте было обнаружено огромное ущелье протяженностью 1400 км, шириной до 280 км и глубиной 4,6 км, а также несколько древних воронок диаметром 600-700 км, а глубиной лишь 0,5 км. НАСА рассчитывает провести в середине 80-х годов тщательное картирование поверхности Венеры с борта ее спутника, оснащенного специальной радиолокационной установкой.

В марте 1982 г. спускаемые аппараты советских АМС «Венера-13» и «Венера-14» осуществили мягкую посадку на ее поверхность. Впервые получены цветные изображения поверхности и произведен прямой элементный анализ грунта планеты.

Вверху. Подготовка АМС «Пионер-Венера-1» в дальнее путешествие на орбиту вокруг Венеры. Она была запущена 20 мая 1978 г. На заднем плане другой космический аппарат «Пионер-Венера-2» с четырьмя спускаемыми аппаратами на борту. Он был запущен 8 августа 1978 г.

Полеты к Марсу и выход на орбиту вокруг Марса

Первой космической станцией, запущенной к Марсу 1 ноября 1962 г., была советская АМС «Марс-1».

США выбрали «окно» запуска в 1964 г. для запуска к Марсу первых двух АМС «Маринер». Запуск «Маринера-3» оказался неудачным и через три недели на околосолнечную орбиту был успешно выведен «Маринер-4». 14 июля 1965 г. он пролетел на расстоянии 9600 км от Марса, не обнаружив ни радиационных поясов, ни магнитного поля вокруг планеты. Радиосигналы, полученные с «Маринера» при его прохождении за планетой («радиозатенение»), позволили определить характеристики распространения радиоволн в ионосфере Марса и профиль плотности его атмосферы. На основании этих данных было установлено, что давление у поверхности планеты составляет менее 1 % земного давления на уровне моря и соответствует давлению в атмосфере Земли на высоте 30-35 км. С «Маринера» было получено 21 изображение различных районов поверхности Марса, на которых впервые были обнаружены кратеры, аналогичные лунным.

Советский аппарат «Зонд-2», запущенный спустя двое суток после «Маринера-4», пролетел на расстоянии 1500 км от Марса и вышел на гелиоцентрическую орбиту.

В 1969 г. к Марсу были запущены еще два (более тяжелых) аппарата «Маринер», которые прошли на расстояниях около 3400 и 3500 км от планеты. «Маринер-6» передал 75 изображений поверхности, «Маринер-7» - 126 изображений.

Орбита Марса представляет собой несколько более вытянутый эллипс, чем орбита Земли. Вследствие этого расстояние, которое должен пролететь космический аппарат для достижения орбиты Марса, из года в год меняется. В 1971 г. это расстояние было почти минимальным, и поэтому с помощью ракеты-носителя «Атлас-Центавр» можно было вывести к Марсу АМС массой 1030 кг, тогда как в 1969 г. - массой 413 кг. Специалисты НАСА использовали возможность увеличения массы главным образом для повышения мощности двигательной установки, чтобы вывести аппарат на орбиту вокруг Марса.

В период «окна» в 1971 г. США запустили два аппарата «Маринер», из которых лишь «Маринер-9» 13 ноября 1971 г. был успешно выведен на орбиту вокруг Марса с периодом обращения 14 ч и стал первым искусственным спутником Марса. «Маринер» не смог сразу приступить к наблюдениям, поскольку на всей планете бушевала сильнейшая пылевая буря, которая скрыла всю поверхность на два месяца. Когда пыль рассеялась и наконец были начаты наблюдения, телевизионные изображения, переданные на Землю, показали поистине замечательный мир Марса. Была открыта долина в виде расселины, простирающаяся на 1/5 периметра планеты, протяженностью 3700 км, максимальной шириной 250 км и глубиной 7 км. Обнаружено несколько потухших вулканов, из которых наибольший - Nix Olympica (Снег Олимпа) - имел в поперечнике у подножия 550 км. Жидкой воды найдено не было, однако некоторые особенности поверхности свидетельствовали об обширной водной эрозии. Всего «Маринер-9» передал на Землю более 7000 телевизионных изображений. В период пылевой бури были получены изображения спутников Марса - Фобоса и Деймоса. Фобос, по форме напоминающий клубень картофеля, всегда обращен одной стороной к Марсу. Другой спутник, Деймос, как было установлено позднее, имеет более гладкую поверхность и по форме ближе к сфере.

«Маринер-9» 1 Малонаправленная антенна. 2 Двигатель маневрирования. 3 Топливный бак (2 шт.). 4 Прибор ориентации на звезду Канопус. 5 Баллон в системе наддува двигательной установки. 6 Жалюзи системы терморегулирования. 7 Инфракрасный интерферометр-спектрометр. 8 Телевизионная камера с малым углом обзора. 9 Ультрафиолетовый спектрометр. 10 Телевизионная камера большим углом обзора. 11 Инфракрасный радиометр. 12 Остронаправленная антенна. 13 Датчики захвата Солнца (4 шт.). 14 Датчик слежения за Солнцем. 15 Антенна с умеренным коэффициентом усиления. 16 Панель солнечных элементов (4 шт.). «Маринер-9» - первый искусственный спутник Марса, вышел на орбиту 13 ноября 1971 г. после успешного выполнения маневра торможения. Начальная эллиптическая орбита имела минимальную и максимальную высоты соответственно 1397 и 17 916 км и наклонение к плоскости экватора 64,3°. В комплект приборов для исследования планеты входили ТВ-камеры с малым и большим углами обзора, установленные на сканирующей платформе; инфракрасный интерферометр-спектрометр для измерения газового состава, частиц и температуры на поверхности и над ней; ультрафиолетовый спектрометр для определения газового состава в верхних слоях атмосферы и инфракрасный радиометр для измерения температур поверхности. При подлете аппарата к планете пылевая буря скрывала ее поверхность. Когда пыль рассеялась, перед объективами телевизионных камер предстала удивительная картина: ущелье в районе экватора, по размерам превосходящее Гранд-Каньон на Земле, вулканы и образования, подобные руслам высохших рек.

Вверху. Пуск ракеты-носителя «Атлас-Аджена» с марсианской АМС «Маринер-4» со стартового комплекса № 12 на мысе Канаверал 28 ноября 1964 г. Спустя семь месяцев с помощью одной ТВ-камеры было получено 21 изображение Марса.

Вверху. Полный диск Марса (первая глобальная фотография объекта Солнечной системы), составленный из более чем 1500 ТВ-изображений, полученных с аппарата «Маринер-9» и скорректированных с помощью ЭВМ. В центре - Северная полярная шапка. Изображение подготовлено специалистами Лаборатории реактивных двигателей, шт. Калифорния.

Советские АМС для посадки на Марс

В одно время с «Маринером-9» в полете находились две тяжелые советские АМС «Марс-2» и «Марс-3» массой 4650 кг, запущенные в мае 1971 г. Каждая станция имела орбитальный и спускаемый аппараты.

Станции достигли планеты Марс в самый разгар пылевой бури 1971 г., которая была наиболее сильной из когда-либо зарегистрированных астрономами с помощью наземных телескопов. Отделение спускаемых аппаратов от станций откладывать было нельзя, поскольку располагаемый запас топлива не обеспечивал перевода АМС в целом на орбиту спутника Марса. Отделившиеся спускаемые аппараты с помощью собственных небольших твердотопливных двигателей были переведены на траектории входа в атмосферу Марса. От спускаемого аппарата станции «Марс-2» информации не поступило. Спускаемый аппарат станции «Марс-3» успешно опустился на поверхность планеты и начал передачу видеосигнала, продолжавшуюся 20 с. Орбитальные аппараты после отделения спускаемых аппаратов перешли на сильновытянутые орбиты спутников Марса, с которых осуществляли комплексную программу исследований планеты; были получены фотографии, исследованы свойства поверхности и окружающего планету пространства.

Еще одна группа советских АМС была послана к Марсу во время «окна» запусков в 1973 г., которое было не столь благоприятным, как в 1971 г. Поэтому каждая АМС могла быть либо выведена на орбиту спутника Марса, либо оснащена спускаемым аппаратом для входа в атмосферу Марса, но не могла быть рассчитана на решение обеих задач. На станции «Марс-4» и «Марс-5» была возложена задача выхода на орбиту вокруг Марса; на станции «Марс-6» и «Марс-7» - отделение спускаемых аппаратов для входа в атмосферу. Станция «Марс-4» продолжила полет по орбите вокруг Солнца. Станция «Марс-5» успешно вышла на орбиту спутника планеты и впоследствии передала информацию и изображения. Станция «Марс-7» подлетела к Марсу раньше, чем «Марс-6», но ее спускаемый аппарат не вошел в атмосферу и стал спутником Солнца. Спускаемый аппарат станции «Марс-6» благополучно вошел в атмосферу планеты. Во время спуска аппарат в течение 150 с передавал информацию, которая позволила уточнить профиль плотности и состав атмосферы Марса. Согласно данным, поступившим от масс-спектрометра, при попытке откачать газ из прибора возникли трудности, что свидетельствовало о работе прибора в условиях большого количества инертного газа. Советские ученые впоследствии сделали предположение о значительном содержании аргона в атмосфере Марса.

Есть ли жизнь на Марсе?

США выбрали «окно» для запусков в 1975 г. с целью начать исследования возможности жизни на Марсе. После выхода на сильновытянутую эллиптическую орбиту вокруг Марса АМС «Викинг-1» начала телевизионный поиск возможных мест посадки. Детальное изучение первоначально предполагаемого района посадки показало его неприемлемость, и потребовалось 16-суточное маневрирование на орбите, прежде чем удалось найти подходящее место.

После того как было принято решение о посадке на Равнину Хриса, от спутника отделился спускаемый аппарат, на котором был включен тормозной двигатель для перехода на траекторию входа в атмосферу. Тепловой экран, парашют и посадочные ракетные двигатели уменьшили скорость снижения аппарата, который совершил мягкую посадку 20 июля 1976 г. Посадочный аппарат АМС «Викинг-2» совершил посадку через несколько недель на Равнину Утопии с целью начать координированные исследования поверхности планеты.

Панорамный обзор мест посадки показал, что они представляют собой усыпанные камнями пустыни цвета ржавчины. Небо было почти розового цвета из-за высокой концентрации пыли в воздухе. В составе воздуха было обнаружено 95% углекислого газа, 2,7% азота и признаки наличия аргона, кислорода и водяного пара.

На изображениях мест посадки не было обнаружено никаких признаков растительности, а газовый хроматограф, предназначенный для определения состава грунта, не выявил никаких сложных органических молекул. Правда, этот прибор не был рассчитан не решение такой задачи и его уровень чувствительности позволял определять только более миллиона бактерий в одном кубическом сантиметре. В составе грунта было обнаружено: 15-20% кремния, 14% железа, кальций, алюминий, сера, титан, магний, цезий и калий.

«Марс-3» 1 Антенна французской научной аппаратуры «Стерео». 2 Остронаправленная параболическая антенна. 3 СА с коническим тепловым экраном. 4 Малонаправленная антенна. 5 Радиатор системы терморегулирования. 6 Панель солнечной батареи. 7 Блок баков двигательной установки. 8 Датчики автоматической системы навигации. 9 Приборы системы астроориентации. 10 Корректирующая тормозная двигательная установка. 11 Приборный отсек. В состав СА входила автоматическая научная станция, которая самостоятельно занимала нужное вертикальное положение при раскрытии лепестковых панелей (аналогично станции «Луна-9» на Луне). Аппарат совершил посадку 2 декабря 1971 г. в южном полушарии Марса в районе с координатами 45° ю.ш. и 158° з.д.

Спуск и посадка АМС «Марс-3» 1 СА отделяется от ОА, который затем выходит на орбиту вокруг Марса. 2 Коррекция траектории СА. 3 Вход в разреженную атмосферу Марса; СА защищен коническим тепловым экраном. 4 Отделение тормозного парашюта с помощью ракеты и раскрытие основного парашюта; сброс теплового экрана. 5 Включение тормозного двигателя; отстрел парашюта. 6 ПА опускается на поверхность Марса; раскрытие лепестковых панелей и развертывание приборов. В состав ПА станции «Марс-3» входили приборы для измерения атмосферного давления, температуры и скорости ветра, масс-спектрометрического определения химического состава атмосферы, определения химического состава и физико-механических свойств грунта.

Для исследования возможности жизни на Марсе были запланированы три эксперимента на каждом посадочном аппарате, которые заключались в попытке инкубации живых организмов грунта при искусственном воздействии солнечного света, воды и питательных веществ.

Каждый эксперимент проводился несколько раз при существенно различных условиях, например: при искусственном солнечном свете и без него, с поверхностным грунтом и с грунтом из-под камня, экранирующего ультрафиолетовое излучение Солнца; с необработанным грунтом и предварительно стерилизованным при температуре 175°С в течение нескольких часов.

Результаты экспериментов приводили в замешательство. Из необработанного грунта при воздействии искусственного солнечного света и воды выделилось некоторое количество углекислого газа, но еще больше кислорода. Без солнечного света или с предварительной стерилизацией грунта результат практически не изменился. Высвобождение газов могло быть прекращено, если температура превышала 120°С. Поскольку в почве не было обнаружено никаких органических соединений (в диапазоне чувствительности приборов), в лучшем случае можно было сделать вывод, что наблюдаемые реакции, вероятно, были химическими и обусловлены наличием в грунте сильного окислителя, такого, как перекись водорода. Однако, поскольку ни один набор результатов не может быть в точности воспроизведен в лабораторных условиях, еще остается некоторая вероятность наличия примитивной, но экзотической формы жизни на Марсе.

Слева. Посадочный аппарат «Викинг-2» в марсианской пустыне на Равнине Утопии. Камни напоминают вулканическую базальтовую породу пористой структуры на Земле. Окраска, вероятно, связана с окислением грунта, богатого железом; тонкая красноватая пыль распределена по всей поверхности и в атмосфере планеты.

Вверху. Вид Меркурия с АМС «Маринер-10» во время первого пролета около планеты 29 марта 1974 г. Изображение составлено из 18 фотоснимков, сделанных с интервалами 42с с высоты 200 000 км.

Исследования возможности жизни на Марсе продолжаются в направлении поиска наилучшего способа проведения операции возвращения образцов марсианского грунта. По-видимому, такая операция позволит ответить на вопрос о наличии жизни на Марсе.

Меркурий

США распространили свои исследования Солнечной системы за пределы орбиты Марса и ближе к Солнцу от орбиты Венеры. К Меркурию впервые отправилась АМС «Маринер-10», первоначально посланная к Венере в 1973 г. Когда она миновала Венеру, ее траектория была сильно изменена в направлении к Солнцу. 29 марта 1974 г. космический аппарат достиг своей основной цели, планеты Меркурий, пройдя на расстоянии 690 км от ее теневой поверхности. Это расстояние было выбрано с таким расчетом, чтобы «Маринер-10» встретился с Меркурием по крайней мере еще один раз. Запас топлива был достаточным для проведения коррекций траектории и управления ориентацией из расчета на три встречи с Меркурием с промежутками в шесть месяцев. Во время каждого пролета проводились исследования поверхности планеты. В атмосфере Меркурия были найдены следы аргона, неона и гелия в триллион раз меньшем количестве, чем на Земле. Диапазон температур поверхности от 510 до -210°С, напряженность магнитного поля 1% земного, а масса планеты 6% массы Земли. Это позволяет предполагать, что Меркурий, подобно Земле, имеет огромное железное ядро диаметром 1600 км, находящееся близко к поверхности. Изображения самой поверхности показали, что она, подобно Луне, покрыта кратерами, но в отличие от Луны имеет отвесные скалы, простирающиеся на сотни километров, иногда пересекая более старые образования рельефа. Эти скалы, возможно, являются складками, образовавшимися при сжатии поверхности во время остывания ядра миллиарды лет назад.

Внизу. Предстартовая проверка АМС «Маринер-10» массой 503 кг, которая, пролетев на расстоянии 5760 км от Венеры, под действием гравитационных сил перешла на траекторию полета к ближайшей к Солнцу планете Меркурий.

Вверху. Закат на Марсе. Для получения этого удивительного изображения камера посадочного аппарата «Викинг-1» начала обзор панорамы, продолжавшийся 10 мин, слева направо спустя 4 мин после захода Солнца. Отчетливо видна линия горизонта, выше которой в пределах 5° цвет неба переходит из синего в красный.

Вверху. Макет АМС «Пионер-10». На параболической антенне диаметром 2,74 м установлена воронкообразная антенна с умеренным коэффициентом усиления. На выдвижных штангах смонтированы два радиоизотопных термоэлектрических генератора и магнитометр.

Вверху. Большое красное пятно Юпитера, окруженное турбулентными течениями, показано в усиленных цветах с преобладанием красного и голубого. По размерам пятно может поглотить несколько таких планет, как Земля, и представляет собой гигантский атмосферный ураган, вращающийся против часовой стрелки с периодом в 6 сут. В нижней части видны три овальные системы облаков, которые образовались около 40 лет назад.

Орбитальный аппарат АМС «Викинг» 1 Остронаправленная антенна S-диапазона. 2 Датчик световых помех. 3 Двигатель тягой 136 кгс в карданном подвесе. 4 Бак горючего (монометилгидразин). 5 Баллон с газом для наддува (гелий). 6 Бак окислителя (N2O4). 7 Антенна для приема информации от ПА. 8 Остронаправленная антенна S- и Х-диапазонов. 9 Детектор импульса солнечной засветки и датчик слежения за Солнцем. 10 Инфракрасный радиометр. 11 ТВ-камера. 12 Детектор воды в атмосфере Марса. 13 Несущая конструкция. 14 Жалюзи системы терморегулирования. 15 Двигатели системы ориентации (СО2). 16 Панели солнечных батарей (4 шт.). 17 Прибор ориентации. Технические характеристики Корпус - замкнутый восьмиугольник высотой 45,7 см с диагональю 139,7 см и стороной 50,8 см. Масса с топливом 2324 кг. Спуск АМС «Викинг» 1 Отделение от ОА. 2 Ориентация для схода с орбиты. 3 Тормозной импульс для схода с орбиты (включаются 8 двигателей, работающих на гидразине). 4 Снижение (информация передается на ОА для последующей передачи на Землю). 5 Вход в атмосферу Марса на высоте 244 км. Отделение обтекателя при скорости снижения 900 км/ч. 6 Раскрытие парашюта на высоте 5,8 км. 7 Отстрел парашюта. Заключительный этап снижения, начиная с высоты 1,4 км. Скорость спуска падает от 233 до 9,6 км/ч за счет ракетодинамического торможения. 8 Мягкая посадка. Двигатели выключаются по команде от датчика на посадочных опорах. Если еще можно надеяться отыскать какие-либо примитивные формы жизни на Марсе, то лишь при очень большом воображении можно предположить существование более совершенных живых организмов, не говоря о разумных существах, где-либо в пределах Солнечной системы. В 1976 г. две АМС «Викинг», запущенные в США, совершили посадку в марсианских пустынях, первая на Равнине Хриса 20 июля и вторая на Равнине Утопии 3 сентября. В то время как орбитальные аппараты проводили наблюдения с орбиты, бортовые вычислительные машины каждого посадочного аппарата обеспечивали выполнение программы исследований марсианского грунта с целью обнаружения признаков жизни. Механическая рука собирала образцы и помещала их для анализа в автоматическую биологическую лабораторию внутри посадочного аппарата. Хотя применялись различные методы обнаружения органических веществ, определенных доказательств присутствия микробов в грунте не последовало. США приступили также к исследованию гигантской, окутанной газом планеты Юпитер, направив туда первых посланцев, АМС «Пионер-10» и «Пионер-11», которые приблизились к планете соответственно 4 декабря 1973 г. и 5 декабря 1974 г.; в дальнейшем, 1 сентября 1979 г., «Пионер-11» пролетел вблизи Сатурна. Эти АМС, с которых был получен большой объем научной информации, проложили дорогу более крупным аппаратам «Вояджер», которые в период 1979-1981 гг. исследовали Юпитер, Сатурн и некоторые из их спутников и передали на Землю захватывающую и волнующую информацию. Посадочный аппарат АМС «Викинг» 1 Антенна сверхвысокой частоты (передающая). 2 Остронаправленная антенна S-диапазона. 3 Сейсмометр. 4 Эталон для фототелевизионных установок и магнит. 5 Электронный блок радиовысотомера. 6 Увеличительное зеркало. 7 Газовый хроматограф и масс-спектрометр. 8 Фототелевизионная установка (2 шт.). 9 Держатель метеорологических датчиков. 10 Метеорологические датчики. 11 Посадочный амортизатор. 12 Щетка для чистки магнитов. 13 Установка для биологических исследований. 14 Штанга грунтозаборника. 15 Головка грунтозаборника. 16 Магниты. 17 Один из трех двигателей конечного участка спуска; блок из 18 сопел; топливо - гидразин; регулируемая тяга (28-290 кг). 18 Рентгеновский флюоресцентный анализатор. 19 Антенна радиолока и посадочный радиолокатор (не видны). 20 Двигатель управления по крену (4 шт.) тягой 3,94 кгс, (гидразин). 21Топливный бак для двигателей конечного участка спуска (2 шт.). 22 Малонаправленная антенна S-диапазона. 23 Внешний кожух радиоизотопного термоэлектрического генератора (2 шт.). 24 Внутренний кожух радиоизотопного термоэлектрического генератора (2 шт.). Компоновка посадочного аппарата в спускаемом аппарате. 25 Аэродинамическая оболочка. 26 Крышка биологической защиты. 27 Посадочные опоры в сложенном положении. 28 Тепловой экран. 29 Основание биологической защиты. 30 Точка контура разделения. Технические характеристики Корпус - полая шестигранная призма высотой 46,2 см, закрытая сверху и снизу защитными панелями. Размер граней 109,2 и 55,9 см. Высота от основания опор до вершины антенны S-диапазона 2,13 м. АМС «Вояджер» 1 ТВ-камера с малым обзора. 2 Ультрафиолетовый спектрометр. 3 Инфракрасный интерферометр, спектрометр и радиометр. 4 Фотополяриметр. 5 Детектор заряженных частиц низкой энергии. 6 Двигатели, работающие гидразине (16 шт.). 7 Отсек электронного оборудования. 8 Научные приборы, калибровочная панель и радиатор. 9 Бак с гидразином. 10 Радиоизотопные термоэлектрические генераторы (3 шт.). 11 Волновая антенна для радиоастрономических исследований и исследований плазмы. 12 Выдвижная штанга. 13 Магнитометр (4шт.). 14 Остронаправленная антенна. 15 Детектор космических лучей. 16 Прибор для измерения характеристик плазмы. 17 ТВ-камера с большим углом обзора. Подобно АМС «Маринер» и «Викинг», АМС «Вояджер» оснащены системой стабилизации по трем осям с ориентацией на Солнце и звезду Канопус. Функционирование аппаратов обеспечивается бортовыми вычислительными машинами; информация, заложенная в их память, может корректироваться по командам с Земли. Пространственная ориентация и маневры коррекции траектории осуществляются с помощью струйных двигателей, работающих на горячем газе. Научные приборы для исследования планет и их спутников установлены на двухосной сканирующей платформе, размещенной на конце выносной штанги, для обеспечения точного наведения. Вместо панелей солнечных батарей применяются ядерные радиоизотопные термоэлектрические генераторы. Технические характеристики Масса аппарата 815 кг. Масса научных приборов 115 кг. Диаметр остронаправленной антенны 3,7 м. Мощность радиоизотопного термоэлектрического генератора при подлете к Сатурну около 400 Вт. Объем памяти запоминающего устройства 538 млн. бит. Скорость передачи информации в рентгеновском диапазоне: вблизи Юпитера 115 200 бит/с, вблизи Сатурна 44 800 бит/с. Несущая конструкция: десятигранный алюминиевый каркас с десятью отсеками электронного оборудования, расстояние между гранями 1,78 м, высота 48 см, на внешних панелях четырех отсеков электронного оборудования установлены жалюзи системы терморегулирования, верхняя и нижняя части каркаса закрыты многослойной теплоизоляцией. Первая встреча с Юпитером «Вояджер-1» позволил провести детальные исследования Большого красного пятна, облачного покрова и сильных радиационных поясов Юпитера, ранее зарегистрированных АМС «Пионер». Траектория полета проходила на сравнительно близком расстоянии от пяти спутников Юпитера, каждый из которых показан на рисунке в момент наибольшего приближения к траектории. «Вояджер-1» пролетел на расстоянии около 286 000 км от Юпитера 5 марта 1979 г. Вторая встреча с Юпитером «Вояджер-2» пролетел на расстоянии около 643 000 км от Юпитера 9 июля 1979 г. Во время подлета к планете аппарат прошел вблизи ее спутников: А - Амальтея, С - Каллисто, Е - Европа, I - Ио, G - Ганимед. Первая встреча с Сатурном «Вояджер-1» пролетел на расстоянии около 124 200 км над южным полюсом Сатурна 12 ноября 1980 г. Камеры с большим и малым углами обзора, поляриметрические, ультрафиолетовые и инфракрасные приборы исследовали планету и ее кольца, а также спутники Сатурна. Вторая встреча с Сатурном «Вояджер-2» пролетел на расстоянии около 101 400 км от закрытых облачностью полюсов Сатурна 25 августа 1981 г., выполнив детальное исследование сложной системы колец планеты. После встречи с Сатурном траектория АМС под действием гравитационных сил отклонилась в направлении к Урану, вблизи которого аппарат пройдет в 1986 г. «Вояджер» пролетит мимо следующих спутников Сатурна: D - Диона, Е - Энцелад, М - Мимас; R - Рея, Ti - Титан, Те - Тефия. Траектории полета АМС «Вояджер» «Вояджер-1» (красная кривая) 1 Запуск с Земли 5 сентября 1977 г.* 2 Пролет Юпитера 5 марта 1979 г. 3 Пролет Сатурна 12 ноября 1980 г. «Вояджер-2» (зеленая кривая) 1 Запуск с Земли 20 августа 1977 г. 2 Пролет Юпитера 9 июля 1979 г. 3 Пролет Сатурна 25 августа 1981 г. 4 Пролет Урана 30 января 1986 г. *«Вояджер-1» был запущен вторым, но опередил «Вояджер-2» на пути к Юпитеру.

Пластинка на борту АМС «Пионер» Ввиду того что АМС «Пионер-10» и «Пионер-11» покинут Солнечную систему и в конце концов отправятся в мир звезд, на их борту установлены пластинки с «посланием к внеземным цивилизациям». Изображены фигуры мужчины и женщины в масштабе расположенной за ними схемы космического аппарата. В нижней части помещена схема Солнечной системы и трасса полета «Пионера», начинающаяся от третьей от Солнца планеты Земля. Пучок линий показывает положение 14 пульсаров (космических источников радиоизлучения), определяющее наше Солнце как звезду системы, из которой запущен космический аппарат. У концов лучей с помощью символов изображены числа в двоичной системе, определяющие частоты излучения пульсаров в момент запуска аппарата, причем за единицу принята частота радиоизлучения атома водорода, который схематически показан вверху слева в двух состояниях и помечен черточкой (единицей в двоичной системе).

Другие планеты

Исследования планет внешней Солнечной системы были начаты в 1972 г. с запуска аппарата «Пионер-10». Такие операции требуют длительного времени полета в пространстве, где солнечный свет слишком слаб, чтобы его можно было использовать для выработки электроэнергии, необходимой для функционирования бортовых систем космического корабля. Было принято техническое решение скомпоновать космический аппарат вокруг большой параболической антенны с питанием от радиоизотопных термоэлектрических генераторов. Расход топлива на управление ориентацией поддерживался на минимальном уровне за счет стабилизации вращением со скоростью 5 об/мин, причем ось вращения и ось антенны направлены на Землю.

«Пионер-10» был направлен к Юпитеру в путешествие протяженностью 1 млрд. км, которое должно было продлиться 21 мес. Примерно через 180 сут полета аппарат вошел в пояс астероидов между Марсом и Юпитером, но прошел через него невредимым. Этап встречи с Юпитером продолжался 2 мес, причем максимальное приближение к планете составляло 130 300 км и состоялось 3 декабря 1973 г. (по времени США). Пролетая мимо самой большой из планет, «Пионер-10» передал свыше 300 изображений с умеренным разрешением Юпитера и его спутников. Под действием гравитационного поля Юпитера аппарат вышел на траекторию, которая пересечет орбиту Плутона в 1987 г., и «Пионер-10» станет первым созданным руками человека объектом, покинувшим Солнечную систему. Через 8 млн. лет он достигнет точки Вселенной, где сейчас находится звезда Альдебаран.

«Пионер-11», запущенный годом позже, пролетел на расстоянии 42 940 км от Юпитера в декабре 1974 г. и испытал аналогичное воздействие его гравитационного поля. Однако на этот раз аппарат вышел на гигантскую дугу, отходящую на 160 млн. км выше плоскости Солнечной системы, двигаясь по которой аппарат должен был встретиться с Сатурном.

«Пионер-10» и «Пионер-11» впервые передали изображения Юпитера крупным планом и в полной мере испытали силу его радиационных полей. Было установлено, что интенсивность радиационных поясов Юпитера в 10 000 раз выше интенсивности околоземных радиационных поясов, а его пульсирующее магнитное поле, которое может простираться до орбиты Сатурна, генерируется сильным круговым током и множеством небольших вихрей в глубине планеты.

«Пионер-11» пролетел на расстоянии около 34 000 км от основной системы внешних колец Сатурна 1 сентября 1979 г. и передал ценную информацию о строении этой системы, которая простирается почти на 100 000 км от планеты.

Название «Пионер» как нельзя лучше подходит к обоим космическим аппаратам, поскольку на них возлагалась задача проложить путь для будущих более крупных аппаратов, конструкция которых будет зависеть от микрометеоритной обстановки и напряженности околопланетных радиационных полей.

С аппаратов «Пионер» были получены изображения облачного покрова Юпитера и Сатурна. Ожидалось, что стабилизирующее вращение аппаратов обеспечит получение характерных изображений. Это эффективный, но медленный процесс. Значительно более качественные изображения поступили во время пролета Юпитера аппаратами «Вояджер-1» и «Вояджер-2» в 1979 г. Передача изображений началась за 80 сут до встречи с планетой и за 10 суток до максимального приближения их качество было лучше, чем у всех изображений, полученных с аппаратов «Пионер». «Вояджер-1» пролетел на расстоянии около 286 000 км от Юпитера, «Вояджер-2» - около 643 000 км, двигаясь по более безопасной траектории, позволяющей избежать наиболее интенсивного радиационного воздействия. С помощью этих аппаратов были переданы поистине потрясающие виды облачного покрова планеты. Атмосфера Юпитера оказалась турбулентной с постоянно меняющимися массами красного, оранжевого, желтого, коричневого и синего цветов. Полосы, взаимодействуя и смешиваясь, сужались и расширялись, сливались и расходились. Вихри захватывали друг друга, иногда меняя направление вращения и перемещения. Большое красное пятно, единственная стабильная особенность внешнего вида планеты, казалось неподвижным и было похоже на сердцевину зернистой структуры, окруженную массой облаков, вращающихся против часовой стрелки.

Внизу. Сильное извержение вулкана на спутнике Юпитера Ио, снятое с борта «Вояджера-1» с расстояния около 490 000 км. На этой фотографии, улучшенной с помощью вычислительной машины, виден вулканический выброс твердого вещества на высоту 160 км со скоростью 1930 км/ч.

Вверху. Эта фотография Юпитера сделана с борта АМС «Вояджер-1» 1 февраля 1979 г. с расстояния 32,7 млн. км. Большое красное пятно астрономы наблюдали в течение сотен лет, но никогда не видели со столь фантастическими подробностями. Кроме этого обнаружены сияния и вспышки молний в атмосфере Юпитера, новые спутники и тонкое кольцо вокруг планеты.

КАЛЕНДАРЬ ЗАПУСКОВ АВТОМАТИЧЕСКИХ МЕЖПЛАНЕТНЫХ СТАНЦИЙ К ПЛАНЕТАМ (некоторые из запущенных объектов)
НАИМЕНОВАНИЕ АППАРАТА	ДАТА ЗАПУСКА	РАКЕТА- НОСИТЕЛЬ	МАССА, КГ	ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОСОБЕННОСТИ ПОЛЕТА
«Пионер-5» (США) «Венера-1» (СССР) «Маринер-2» (США) «Марс-1» (СССР) «Зонд-1» (СССР) «Маринер-4» (США) «Зонд-2» (СССР) «Венера-2» (СССР) «Венера-3» (СССР) «Пионер-6» (США)	11 марта 1960 г. 12 февр. 1961 г. 27 авг. 1962 г. 1 нояб. 1962 г. 2 апр. 1964 г. 28 нояб. 1964 г. 30 нояб. 1964 г. 12 нояб. 1965 г. 16 нояб. 1965 г. 16 дек. 1965 г.	«Тор-Эйбл» А-2-е «Атлас-Аджена» А-2-е А-2-е «Атлас-Аджена» А-2-е А-2-е А-2-е «Дельта» с форсированными двигателями	43 644 202,7 893 950 261 950 963 960 61	Первая АМС, направленная в дальний космос; передана информация с расстояния 36,5 млн. км АМС пролетела на расстоянии около 100 тыс. км от Венеры и вышла на околосолнечную орбиту Первый успешный пролет Венеры. Зарегистрированы высокая плотность атмосферы и высокая температура поверхности планеты, а также отсутствие магнитного поля АМС для полета в направлении планеты Марс. Пролетела на расстоянии 197 тыс. км от Марса; неисправность системы ориентации не позволила осуществлять радиосвязь при встрече с планетой Запущена с целью отработки космической системы для дальних межпланетных полетов. Выведена на гелиоцентрическую орбиту Первый успешный пролет Марса. Передано 21 изображение поверхности планеты; зарегистрировано наличие кратеров, отсутствие каналов и потоков воды. Атмосфера в основном состоит из углекислого газа, давление у поверхности составляет 1% давления на уровне моря Земли Полет в направлении планеты Марс с целью отработки бортовых систем и проведения научных исследований. Выведена на гелиоцентрическую орбиту Пролет Венеры Впервые осуществлен вход в атмосферу Венеры АМС для выхода на орбиту вокруг Солнца с внутренней стороны орбиты Земли
«Пионер-7» (США) «Венера-4» (СССР) «Маринер-5» (США) «Пионер-8» (США) «Пионер-9» (США) «Венера-5» (СССР) «Венера-6» (СССР) «Маринер-6» (США) «Маринер-7» (США) «Венера-7» (СССР)	17 авг. 1966 г. 12 июня 1967 г. 14 июня 1967 г. 13 дек. 1967 г. 8 нояб. 1968 г. 5 янв. 1969 г. 10 янв. 1969 г. 24 февр. 1969 г. 27 марта 1969 г. 17 авг. 1970 г.	То же А-2-е «Атлас-Аджена» «Дельта» с форсированными двигателями «Дельта» с форсированными двигателями А-2-е А-2-е «Атлас-Центавр» «Атлас-Центавр» А-2-е	61 1106 245 66 67 1130 1130 413 413 1180	АМС для выхода на орбиту вокруг Солнца с внешней стороны орбиты Земли Первый успешный вход в атмосферу Венеры. Передана информация до высоты над поверхностью планеты около 25 км. Масса СА 383 кг Пролет Венеры на расстоянии около 4000 км АМС для выхода на орбиту вокруг Солнца с внешней стороны орбиты Земли АМС для выхода на орбиту вокруг Солнца с внутренней стороны орбиты Земли АМС для входа в атмосферу Венеры. Масса СА 405 кг АМС для входа в атмосферу Венеры. Масса СА 405 кг АМС для пролета Марса. Передана информация и 75 изображений поверхности планеты АМС для пролета Марса. Передана информация и 126 изображений поверхности планеты АМС для входа в атмосферу Венеры. Впервые успешно достигла поверхности планеты. Масса СА 500 кг
«Марс-2» (СССР) «Марс-3» (СССР) «Маринер-9» (США) «Пионер-10» (США) «Венера-8» (СССР) «Пионер-11» (США) «Марс-4» (СССР) «Марс-5» (СССР) «Марс-6» (СССР) «Марс-7» (СССР)	19 мая 1971 г. 28 мая 1971 г. 30 мая 1971 г. 3 марта 1972 г. 27 марта 1972 г. 6 апр. 1973 г. 21 июля 1973 г. 25 июля 1973 г. 5 авг. 1973 г. 9 авг. 1973 г.	D-1-e D-1-e «Атлас-Центавр» «Атлас-Центавр» А-2-е «Атлас-Центавр» D-1-e D-1-e D-1-e D-1-e	4650 4650 1030 258 1184 259	АМС для полета к планете Марс. Передана информация с орбиты вокруг Марса АМС для полета к Марсу. Передана информация с орбиты вокруг Марса; осуществлен спуск на поверхность планеты, масса СА при входе в атмосферу 635 кг, полезного груза на поверхности 450 кг Первый искусственный спутник Марса. Передано более 7000 изображений поверхности планеты и ее спутников Первый успешный пролет Юпитера. Передано более 300 изображений Юпитера и его спутников АМС для входа в атмосферу Венеры. Масса СА 495 кг; передана информация о параметрах атмосферы и поверхности планеты на дневной стороне Пролет Юпитера; первый успешный пролет Сатурна с передачей отчетливых изображений колец вокруг планеты АМС для полета к Марсу. Передана информация с пролетной траектории Передана информация с орбиты вокруг Марса Пролетно-десантная схема полета. Со спускаемого аппарата передавалась информация во время снижения в течение 150 с. СА достиг поверхности планеты. Пролетно-десантная схема полета. СА не вошел в атмосферу планеты
«Маринер-10» (США) «Гелиос-1» (ФРГ) «Венера-9» (СССР) «Венера-10» (СССР) «Викинг-1» (США) «Викинг-2» (США) «Гелиос-2» (ФРГ) «Вояджер-2» (США) «Вояджер-1» (США) «Пионер- Венера-1» (США)	3 нояб. 1973 г. 10 дек. 1974 г. 8 июня 1975 г. 14 июня 1975 г. 20 авг. 1975 г. 9 сент. 1975 г. 15 янв. 1976 г. 20 авг. 1977 г. 5 сент. 1977 г. 20 мая 1978 г.	«Атлас-Центавр» «Титан-3-Центавр» D-1-e D-1-e «Титан-3-Центавр» To же » » » » » » «Атлас-Центавр»	503 370 4936 5033 3400 3400 376 815 815 582	Переданы первые телевизионные изображения при пролете Венеры; три встречи с Меркурием на пролетных траекториях АМС для выхода на орбиту вокруг Солнца высотой около 0,3 а.е. Посадка на Венеру; переданы информация и первые телевизионные изображения с поверхности планеты. Передана информация с ОА. Масса СА при входе в атмосферу 1560 кг, полезного груза на поверхности 660 кг Посадка на Венеру; переданы информация и изображения с поверхности планеты. Передана информация с орбитального аппарата. Масса СА при входе в атмосферу 1560 кг, масса полезного груза на поверхности 660 кг Переданы изображения и информация с орбиты вокруг Марса. Успешная посадка на Марс с передачей информации и изображений планеты. Масса ОА 2324 кг, масса ПА 576 кг Переданы изображения и информация с орбиты вокруг Марса и СА. Масса ОА 2324 кг, масса ПА 576 кг АМС для выхода на орбиту вокруг Солнца высотой около 0,29 а.е. АМС для пролета Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Переданы изображения и информация АМС для пролета Юпитера и Сатурна. Переданы изображения и информация. Обнаружены вулканы на спутнике Ио, кольцо вокруг Юпитера и новые спутники Сатурна; исследована структура колец Сатурна Спутник Венеры. Переданы изображения и информация
«Пионер-Венера-2» (США) «Венера-11» (СССР) «Венера-12» (СССР) «Венера-13» (СССР) «Венера-14» (СССР)	8 авг. 1978 г. 9 сент. 1978 г. 14 сент. 1978 г. 30 окт. 1981 г. 4 нояб. 1981 г.	«Атлас-Центавр» D-1-e D-1-e D-1-e D-1-e	904 4450 4461 4363 4363,5	Носитель четырех СА для входа в атмосферу Венеры, которые отделились до встречи с планетой. Передана информация при спуске в атмосфере и с поверхности планеты Пролетно-десантная схема полета. Передана информация с ОА и с ПА о характеристиках атмосферы и поверхности планеты Пролетно-десантная схема полета. Передана информация с ОА и с ПА о характеристиках атмосферы и поверхности планеты Пролетно-десантная схема полета. С ПА переданы первые цветные изображения поверхности планеты. Впервые проведен анализ проб грунта в месте посадки Пролетно-десантная схема полета. Масса СА 1645 кг, масса ПА 760 кг. С ПА переданы цветные изображения поверхности в месте посадки и проведен анализ проб грунта

Вверху. Сатурн и два его спутника (слева Энцелад, справа Диона), сфотографированные с АМС «Вояджер-1» 24 августа 1980 г. с расстояния 106,25 млн. км. Хорошо видны кольца и тень от них на поверхности планеты.

Съемочные камеры также были направлены на четыре подобные планетам спутника Юпитера из водяного льда и камня, каждый из которых оказался совершенно непохожим на остальные: Каллисто, на поверхности которого наблюдается образование от удара, окруженное восемью-десятью концентрическими кольцами, напоминающими замерзшие волны, размером около 1000 км в поперечнике; Европа - спутник оранжевого оттенка без каких-либо особенностей, за исключением огромных трещин, распространяющихся подобно лучам на многие сотни километров в самых различных направлениях; Ганимед - голубой и коричневый ледяной мир со странными яркими белыми пятнами и наконец Ио - это спутник совсем другого типа. Он движется по орбите внутри тора из сильноионизированной серной плазмы, который присоединен к Юпитеру трубкой электромагнитного потока напряжением 400 000 В и силой тока 1 000 000 А, которая непрерывно бомбардирует плазменный тор частицами высокой энергии. На основе информации от «Вояджеров» было установлено, что спутник Ио сравнительно молодой, на нем нет воды, отсутствуют кратеры, но имеется по крайней мере восемь активно действующих вулканов. Его гладкая поверхность покрыта желтыми и красноватыми пятнами с белыми вкраплениями и черной рябью. По масштабу вулканической деятельности можно судить, что поверхность спутника обновляется каждый миллион лет.

Вверху Фотография спутника Диона, сделанная во время ближайшего подлета АМС «Вояджер-1» к Сатурну 12 ноября 1980 г. Хорошо видно множество метеоритных кратеров, наибольший из которых имеет диаметр менее 100 км и явно выступающее центральное возвышение.

При отлете «Вояджера-1» от Юпитера съемка с длительной экспозицией впервые показала наличие системы бледных колец, внешняя граница которой располагается на расстоянии 57 000 км выше облаков.

После пролета Юпитера оба аппарата «Вояджер» вышли на траектории полета к Сатурну для исследования с близкого расстояния системы его колец и пролета «Вояджера-1» 11 ноября 1980 г. на расстоянии 4030 км от его наиболее крупного спутника Титан. Было установлено, что основной составляющей атмосферы Титана является азот, а не метан, как предполагалось ранее. Среди других поразительных открытий, такие, как витое кольцо F вокруг Сатурна, темные образования, подобные спицам, в кольце В, сложная система вихрей в делении Кассини, узкое кольцо в делении Энке, а также шесть новых спутников Сатурна, благодаря чему общее число известных спутников планеты увеличилось до 23. После встречи с Сатурном траектория полета «Вояджера-2» может измениться таким образом, что аппарат пройдет вблизи Урана в январе 1986 г., а затем встретится с Нептуном в сентябре 1989 г. Последние сигналы с обоих аппаратов могут быть приняты из межзвездного пространства далеко за пределами Солнечной системы на расстоянии 15 млрд. км спустя 30 лет после их запуска. В 1985 г. при условии достаточных бюджетных ассигнований НАСА надеется осуществить запуск для выполнения комбинированной задачи выхода на орбиту и зондирования атмосферы Юпитера по проекту, получившему название «Галилео». Космический аппарат предполагается запустить из грузового отсека космического корабля «Шаттл», используя буксир IUS в двухступенчатом варианте вместо предполагаемой вначале верхней ступени «Центавр». Планируется глубокое проникновение спускаемого аппарата массой 250 кг в атмосферу Юпитера. Второй аппарат должен выйти на орбиту вокруг Юпитера и в течение последущих 20 мес совершать маневрирующий полет с использованием гравитационных сил для проведения исследований основных спутников планеты.

В 1983 г. предполагался запуск еще одной пары космических аппаратов по международной программе. После пролета Юпитера в мае 1984 г. аппараты изменят курс в направлении Солнца и полетят по противоположным траекториям (гигантским эллипсам, являющимся зеркальным отражением друг друга): один аппарат со стороны северного, другой - со стороны южного полюсов Солнца. На этих траекториях, лежащих вне плоскости эклиптики (плоскость, в которой располагаются орбиты всех планет), аппараты разойдутся на максимальное расстояние 4,5 а.е. перед пролетом над солнечными полюсами. Затем аппараты пересекут плоскость эклиптики, пролетят над противоположными полюсами и снова встретятся у орбиты Юпитера. Однако НАСА отказалось от этого проекта из-за финансовых затруднений, «предоставив возможность» Европейскому космическому агентству (ЕСА) продолжать работы в одиночестве, с одним космическим аппаратом.

В перспективе рассматриваются и другие операции. Впечатляющее возвращение кометы Галлея в 1986 г., даст возможность послать к ней АМС, а с нее зонды, которые пройдут сквозь ядро кометы. В конце концов более крупные и сложные аппараты исследуют все планеты Солнечной системы и их спутники, а также астероиды всех размеров и форм. Эти исследования дадут более глубокие знания о крошечном уголке Вселенной, населенном людьми, и откроют путь к звездам.