КОСМОНАВТИКИ
 | Журнал АО “ВИДЕОКОСМОС” |
| 17-31 ДЕКАБРЯ 1995 | 26(115) |
| Журнал АО “ВИДЕОКОСМОС” |
| 17-31 ДЕКАБРЯ 1995 | 26(115) |
№26/115Перепечатка материалов только с разрешения редакции. Ссылка на “НК” при перепечатке или использовании материалов собственных корреспондентов обязательна. Рукописи не рецензируются и не возвращаются. Ответственность за достоверность опубликованных сведений несут авторы материалов. Точка зрения редакции не всегда совпадает с мнением авторов.
В НОМЕРЕ:
 | Продолжается полет экипажа 20-й основной экспедиции в составе командира экипажа Юрия Гидзенко, бортинженера Сергея Авдеева и бортинженера-2 Томаса Райтера на борту орбитального комплекса “Союз ТМ-22” — “Мир” — “Квант” — “Квант-2” — “Кристалл” — “Спектр” — СО — “Прогресс М-29”. |  |
Хронику полета в периоде 17 по 31 декабря мы планируем дать о первом номере следующего года.
19 декабря в 12:15:05 ДМВ (09:15:05 GМТ) предыдущий грузовой корабль “Прогресс М-29” был отстыкован от узла на модуле “Квант”. Масса корабля при отстыковке составляла 5694 кг. Расстыковка происходила в автоматическом режиме, но экипаж “Мира” — Юрий Гидзенко, Сергей Авдеев и Томас Райтер — контролировал выполнение всех операций.
В 18:26:00 ДМВ (15:26:00 GMT), на 5-м витке после отстыковки, был выдан импульс на торможение. Двигательная установка корабля проработала 3 мин 37 сек, обеспечив импульс 100 м/с. В 19.15 ДМВ (16:15 GMT) остатки корабля сгорели в атмосфере над точкой 48.5°ю.ш., 158.7°з.д. в Тихом океане, примерно в 3000 км восточнее Новой Зеландии.
Пресс-центр ВКС. 18 декабря 1995 г. в 17:31:35.014 ДМВ (14:31:35 GMT — Ред.) с 5-й пусковой установки 1-й площадки космодрома Байконур боевыми расчетами ВКС произведен пуск ракеты-носителя “Союз-У” 11А511У — Ред.) с транспортно-грузовым кораблем “Прогресс М-30” (ТКГ 11Ф615А55 №230).
Подготовка к запуску велась совместно боевыми расчетами ВКС и гражданскими специалистами предприятий и организаций РКА и РКК “Энергия”.
Корабль “Прогресс М-30” выведен на орбиту с параметрами:
— наклонение орбиты 51.7°;
— минимальное удаление от поверхности Земли 193.6 км;
— максимальное удаление от поверхности Земли 236.5 км;
— начальный период обращении 88.5 мин.
С.Головков. НК. Согласно сообщению Мирового центра данных по ракетам и спутникам, космическому аппарату “Прогресс М-30” было присвоено международное регистрационное обозначение 1995-070А. Он также получил номер 23744 в каталоге Космического командования США. Масса аппарата при запуске составляла 7068 кг.
“Прогресс М-30” провел стандартный набор коррекций (18 декабря в 21:10 и 22:04 ДМВ, 19 декабря в 16:00, 20 декабря в 17:04 и 17:47 ДМВ), и 20 декабря в 19:10:15 ДМВ (16:10:15 GMT) пристыковался в автоматическом режиме к стыковочному узлу модуля “Квант”.
Грузовик доставил на борт около 2300 кг грузов — топливо, продовольствие, научное и
| Пусковые установки РН семейства Р-7 расположены на космодромах Плесецк и Байконур и в настоящее время имеют сквозную нумерацию. ПУ-1 расположена на 41-й площадке космодрома Плесецк, ПУ-2— на 16-й, ПУ-3 (левая) и ПУ-4 (правая) — на 43-й. Обозначение ПУ-5 дано старту на 1-й площадке космодрома Байконур, а ПУ-6 — на 31-й площадке. |
Запуск “Прогресса-М31” намечен на 21 февраля 1996 года.
26 декабря. К.Лантратов. НК. В РКК “Энергия” завершается подготовка научного модуля 77КСИ “Природа” к отправке на космодром Байконур. 1 ноября модуль был доставлен из ГКНПЦ имени Хруничева в РКК и установлен в здании комплексной испытательной станции (КИС). Там были выполнены электрические испытания модуля, проведено его оснащение отдельными блоками научной аппаратуры. Окончательное дооснащение “Природы” перед запуском будет проводиться, как и в случае со всеми остальными модулями станции “Мир”, на Байконуре.
Первоначальной датой отправки “Природы” из РКК на космодром было 20 декабря. Однако, несмотря на то, что работа с модулем в “Энергии” велась почти что круглосуточно и без выходных, к назначенному сроку “Природа” не была готова. Сказались задержки в поставке в РКК научного оборудования. Поэтому, руководство корпорации приняло решение отправить модуль на космодром в начале января, сразу после Рождественских праздников. Однако еще до Нового Года с “Природой” должны быть завершены все работы в РКК и закрыты люки. После Рождества будет проведена только подготовка модуля к транспортировке на Байконур.
В связи с этим изменились сроки предстартовой подготовки “Природы” на космодроме. Если раньше на проверки на полигоне отводилось 2 месяца (60 суток), то теперь — 45 суток, т.е. они начнутся 25 января. Дата запуска модуля осталась прежней — 10 марта. В этом случае стыковка с комплексом “Мир” должна произойти 15 марта.
29 декабря. К.Лантратов. НК. В связи с задержкой в предстартовой подготовке модуля 77КСИ “Природа”, может быть перенесена дата его запуска. По существующим сейчас планам старт намечен на 10 марта, стыковка с “Миром” — 15 марта. Однако на совещании в конце декабря в РКК “Энергия” имени Королева в качестве запасной даты стыковки называлось уже 30 марта. Такая дата может повлиять на сроки полета шаттла “Атлантис” по программе STS-76. По существующим пока планам, многоразовый корабль должен стартовать 21 марта и состыковаться с “Миром” 23-24 марта. Совместный полет рассчитан, как и в полете STS-71, на 5 суток. То есть шаттл уйдет от станции лишь 28-29 марта. Вряд ли стыковку с модулем будут планировать уже на следующие сутки. Если же учесть возможные задержки в подготовке “Атлантиса”, то логичнее всего было бы перенести старт шаттла и провести миссию STS-76 после стыковки “Природы” с “Миром” и перестыковки модуля на боковой стыковочный узел.
Однако дата старта “Природы” скорее всего “переползет” на апрель. Дело в том, что Военно-космические силы располагают персоналом для одновременной подготовки к запуску только одной ракеты-носителя “Протон” на 81-й или 200-й площадках космодрома Байконур. На 28 марта ориентировочно намечен сейчас запуск спутника “Astra-IF” no контракту с компанией SES. Этот коммерческий старт занимает приоритетное место для ВКС. В связи с этим к подготовке пуска “Протона” с “Природой” военные специалисты смогут приступить лишь после запуска “Astra”. Раньше же спутника модуль нельзя запустить из-за почти месячной задержки отправки “Природы” на Байконур (см. статью выше).
* Запуск коммерческого спутника “Astra-1F” с помощью ракеты-носителя “Протон”, принадлежащего компании ILS, по неофициальным данным перенесен с 1 марта 1996 года на 28 марта 1996 года. По мнению ГКНПЦ имени Хруничева, соучредителя ILS, задержка произошла из-за отставания в графике работ со спутником при его изготовлении. Владельцы же “Astra-IF” настаивают, что по вине ILS к намеченным срокам не было готово место предстартовой подготовки спутника на космодроме Байконур. |
В связи с этим наиболее реальным представляется следующий вариант: первым в намеченный срок — 21 марта — стартует “Атлантис”, после него — в апреле — “Природа”. Американская сторона пока официально не уведомлена об этом варианте. Однако наиболее вероятно, что НАСА не будет слишком удручено месячной задержкой старта модуля. Американцы уже не так болезненно реагируют на русские отсрочки, как до полета Нормана Тагарда. Они уже вполне осознают, что значит такая сложная и гибкая программа, как постоянно действующая орбитальная станция. НАСА, похоже, капитально обосновывается на российской станции. Нынешний американский подход к проведению длительных полетов можно сформулировать приблизительно следующим образом: “Ну, в этой экспедиции не успеем, так в следующей сделаем.”
6 декабря 1995 г. в 06:48 ESТ начался вывоз транспортной космической системы STS-72 с кораблем “Индевор” из Здания сборки системы (VAB) на старт. В середине дня платформа MLP-1 с “Индевором” была зафиксирована на стартовом комплексе LC-39B. Началась подготовка к запуску “Индевора”, намеченному на 11 января 1996 г. 11-12 декабря в Центре Кеннеди проводился демонстрационный предстартовый отсчет, в котором принял участие прибывший 10 декабря экипаж Брайана Даффи.
Полет “Колумбии” с привязным спутником TSS-1R планируется начать 22 февраля 1996 г. в 15:18 EST (20:18 GМТ). Корабль готовится к полету во 2-м отсеке Корпуса подготовки орбитальных ступеней. 11-12 декабря на “Колумбию” установлены основные двигатели.
К 5 декабря стыковочная система ODS была извлечена из грузового отсека “Атлантиса” и перевезена в VAB, а затем был выгружен и туннельный адаптер. Снятие основных двигателей планировалось на 12-13 декабря. Целевая дата запуска “Атлантиса” — 21 марта 1996 г. в 03:34 EST (08:34 GMT, 11:34 ДМВ).
И.Маринин. НК. На днях в редакцию журнала пришло письмо от одного из первых подписчиков “НК” Льва (Леона) Розенблюма. До распада Союза ССР он проживал а Алма-Ате, а затем отбыл в Землю Обетованную. Об этом нам стало известно из текста резинового штемпеля на конверте с очередным “НК”, вернувшимся из Алма-Аты. Но читатель не порвал связь с редакцией. В “НК” №7, 1995 мы публиковали подборку Тель-Авивской прессы, посвященной запуску первого Израильского ИСЗ, и вот теперь г-н Розенблюм прислал подборку переведенных им статей из газеты “Маарив”, посвященным возможности первого полета израильтянина в космос.
В “НК” №25, 1995 мы сообщили о предложении американской стороны включить в экипаж шаттла гражданина Израиля. Отклики на это предложение в израильской прессе последовали незамедлительно. Краткий обзор этих статей мы приводим ниже.
Я.Карми-Даниэль приводит выдержки из интервью с сотрудниками Института космических исследований Техниона, отражающими мнение научной элиты Израиля относительно этого предложения.
Глава института, профессор Гиора Шавив заявил: “Это просто глупости. Пусть астронавт не забудет взять с собой песок со Святой Земли...” — саркастически добавил он. Далее Шавив упорно говорил о полете израильтянина, как о рекламном трюке, лишенном всякой ценности и рассчитанном на отвлечение внимания от реальных вещей. Он отметил, что у Израиля нет нужды в запуске астронавта, поскольку результаты опытов на шаттлах, по его словам, поступают прямо к нему в рамках открытой информации и посредничество местного астронавта не нужно.
А декан факультета аэронавтики “Техниона” проф. А.Розен добавил: “Государство Израиль никогда не занималось подготовкой астронавтов, поскольку никогда не создавало космических программ и не выдвигало идеи запустить пилотируемый корабль в космос. Для нас это бессмысленно”.
Алекс Дюрон сообщает в своей статье о том, что после опубликования американского предложения более тридцати израильтян обратились в Израильское космическое агентство (ISA) и попросили их записать на ближайший курс астронавтов, на что директор ISA Али Хар-Эвен заявил, что в стране нет планов открытия курсов астронавтов. “У нас имеется гораздо большая заинтересованность в рынке космической продукции, и не такая уж — в полетах астронавтов”, — отметил он.
А.Доран отмечает, что сотрудничество между США и Израилем и так расширяется. В прошлом году, благодаря переговорам между И.Рабином и Б.Клинтоном, перед Израилем открылся рынок американских гражданских спутников. В настоящий момент Израиль начинает участвовать в конкурсе на создание легких носителей, предлагая усовершенствованную версию ракеты “Шавит”. По его мнению, космическая промышленность США проявила значительную заинтересованность в уникальном оборудовании, разработанном в Израиле и установленном на ИСЗ “Ofeq-3”, a также в оборудовании, бывшем на спутнике, запуск которого не удался. Израильское оборудование установлено также на небольшом германском спутнике, который скоро будет запущен.
Если говорить об интересе израильтян к пилотируемому полету, то известно, что за последние несколько лет в ISA обращалось несколько граждан с просьбой записать их в астронавты. Но выяснилось, что “...они из тех, кто смешивает фантазию с реальностью и даже чуть-чуть психически ненормальны”.
В то же время, А.Дорон в другой публикации рассказывает о докторе Эране Шенкаре, профессиональном враче и летчике гражданской авиации.
“Да, я первый израильтянин, участвующий в официальной американской космической программе по исследованию космоса,” — заявил он корреспондентам. По его словам, Шенкар учится в Академии НАСА в Дейтоне, штат Огайо. Далее он пояснил, что “Это лаборатория имени Армстронга, первого человека, ступившего на Луну, действующая в рамках Университета братьев Райт... До настоящего времени я успел закончить всевозможные курсы, связанные с различными научными и техническими аспектами работы космического корабля и поведения человеческого организма в космическом пространстве. Мне уже приходилось облачаться в скафандр... Когда — и если — я попаду в экипаж космического корабля, я буду занят там проблемами космической медицины,” — заявил в заключение Шенкар. На этом статья “Один из израильтян уже начал тренироваться” заканчивается.
Если учесть, что в официальных документах НАСА, в перечне иностранных астронавтов НАСА (“НК” №23, 1995, стр.51) отсутствуют всякие упоминания об израильтянах, а так же то, что у НАСА нет никакой Академии в Дейтоне, а Лаборатория Армстронга принадлежит ВВС США, то можно сделать вывод, что Э.Шенкар, мягко говоря, выдает желаемое за действительное и использует прессу для популистских целей.
В то же время не исключено, что предложение американской стороны, несмотря на явное отрицательное мнение об этом научной общественности, получит дальнейшее развитие и выльется в отбор специалиста по полезной нагрузке в Израиле, который пройдет краткую подготовку в НАСА в качестве специалиста по полезному грузу, а на самом деле будет в роли пассажира, как это было с представителями Саудовской Аравии и Мексиканских Соединенных Штатов несколькими годами ранее. Такие полеты преследуют чисто пропагандистские, политические цели. При таком условии полет израильтянина на шаттле вполне возможен и без специальной программы экспериментов и финансирования космическим агентством. Полетит ли израильтянин на шаттле — покажет время.
НОВОСТИ ИЗ РКА19 декабря. В.Романенкова. ИТАР ТАСС. Сделать со временем страхование спутников и ракет-носителей, запускаемых Россией, обязательной процедурой намерено Российское космическое агентство. Этой цели призвано способствовать подписанное недавно соглашение о сотрудничестве между РКА и “Седжвик Авиэйшн Лтд.” (Великобритания). Об этом сообщил сегодня на пресс-конференции заместитель начальника управления РКА Виктор Демоховский.
Страхование космической деятельности требует колоссальных финансовых затрат. Имеющихся в России возможностей, по мнению экспертов, хватит, чтобы покрыть лишь десятую часть космического страхового рынка. Ведь стоимость страховки составляет 10-20 процентов от “цены” запуски, поэтому, например, страховка “Протона” обойдется в 20-30 миллиардов рублей. Кроме того, нет опыта и федеральной организационной структуры, которая позволила бы проводить подобное страхование. В результате сейчас страхуются далеко не все космические аппараты и ракеты. Так что, считает Виктор Демоховский, пока существует реальная потребность в привлечении зарубежных страховщиков. Новое соглашение дает возможность проводить совместные консультации и брокерство в сфере страхования космических рисков. Вместе с тем РКА будет продолжать и контакты с другими зарубежными брокерскими и страховыми фирмами. Виктор Демоховский считает, что, перейдя к обязательному страхованию космических аппаратов, Россия сможет утвердиться на мировом рынке, где такая практика существует уже довольно давно.
НОВОСТИ ИЗ ЦПК22 декабря. И.Маринин. НК. Совсем недавно на подготовку в ЦПК имени Гагарина прибыл астронавт США Майкл Фоул. Именно он сменил отстраненного от подготовки в конце сентября по антропометрическим параметрам Скотта Паразински.
После одной из тренировок в тренажере корабля “Союз ТМ” корреспонденту “НК” удалось встретиться с Майклом, познакомить его с журналом и задать несколько вопросов:
Игорь Маринин (И.М.): Откуда вы так хорошо знаете русский язык?
Майкл Фоул (М.Ф.): Откуда? Может быть я изучал русский язык в Америке в прошлом году. Честь месяцев. И... перед полотом на Эс-Ти-Эс шестьдесят тры. Мы узнали русский язык честь месяцев. Но, потому что ми не дэлали стиковки на “Мир”, только предложение, да? Подлет на десят метров. Мы остановились изучить русский язык со Титовым. (Далее мы приводим отредактированный текст — И.М.). Еще летом я не предполагал, что полечу на “Мир”. Но два месяца назад я узнал, что буду жить здесь, возможно, четыре года. Мне особенно приятно, что выбрали именно меня.
И.М.: А семья?
М.Ф.: Я приехал сюда с семьей и они поселились в новом доме в Звездном городке. У меня маленькие сын и дочь. Сыну только один год, а дочери четыре года.
И.М.: За эти четыре года, которые проведете в России, вы бы уже дважды смогли слетать на шаттле?
М.Ф.: Но я уже летал на шаттле три раза. И я полечу на шаттле еще раз в 1997 году, но уже на “Мир” и возвращаться буду на шаттле. Это будет мой четвертый полет.
Потом я, возможно, вернусь сюда и буду жить здесь еще два года.
И.М.: А почему?
М.Ф.: Возможно я полечу еще и на “Альфу”, как третий член экипажа корабля “Союз”. Садиться на Землю я тоже буду на “Союзе”.
И.М.: Очень интересно.
М.Ф.: Да? И мне тоже.
Майкл даже засмеялся, настолько озадаченным был мой вид. Затем, извинившись, что не может больше уделить мне времени, Майкл Фоул поспешил в свой новый дом.
Наша справка: доктор Колин Майкл Фоул (Colin Michael Foale). 268-й астронавт мира 168-й астронавт США родился в Великобритании 6 января 1957 года в г.Лут. При рождении был зарегистрирован в посольстве США в Лондоне как американский гражданин.
В 1978 г. в Королевском колледже Кембриджского университета Фоул получил степень бакалавра физики. Степени магистра и доктора физики Фоул получил там же в Кембридже в 1982 г.
Затем Фоул переехал в США и работал в корпорации “McDonnell Douglas Aircraft”. В 1983 г. он поступил на работу в космический центр НАСА имени Джонсона в отдел по работам с полезной нагрузкой при директорате летных операций. В качестве руководителя работ с полезной нагрузкой в Центре управления полетом он отвечал за работу с ними во время полетов по программам STS-51G, STS-51I, STS-61B и STS-61C.
В 1987 году Фоул был отобран НАСА в 12-ю группу астронавтов.
Майкл Фоул совершил три полета на шаттле в марте-апреле 1992 г. (STS-45), в апреле 1993 г. (STS-56), и в феврале 1995 г. (STS-63).
22 декабря. И.Маринии. НК. В ЦПК имени Ю.А.Гагарина, где проходят подготовку многие российские и зарубежные космонавты, — торжественное событие.
Американские астронавты Джерри Линенджер и Майкл Фоул получили из рук начальника Центра генерал-лейтенанта Петра Климука ключи от квартир в новеньком коттедже.
Еще почти год предстоит жить в России Дж.Линенджеру. Он будет дублером Джона Блахи во время полета на “Мире” (старт на STS-79 в августе 1996 г.), а через четыре месяца (старт в декабре 1996 г. на STS-81) уже сам Джерри прибудет на “Мир”, где заменит Джона.
Майкл Фоул в это время будет его дублером. В мае 1997 г. уже Майкл на STS-84 отправится на “Мир”, где проработает почти полгода. После возвращения на Землю и послеполетной реадаптации М.Фоул вновь прибудет в ЦПК и продолжит подготовку к полету в составе одного из экипажей МКС “Альфа”, который должен стартовать на ТК “Союз ТМ”. Официального назначения Фоула еще не было, но Майкл надеется, что оно обязательно состоится. Таким образом Майкл будет жить в России почти четыре года.
Поэтому Джерри и Майкл осели в Звездном основательно.
Дом астронавтов представляет собой двухуровневый коттедж, состоящий из двух квартир с вертикальным расположением комнат и отдельными входами с улицы.
На первом этаже прихожая, зал, гостиная, кабинет, огромная кухня и, естественно, санузлы. На втором — спальни. Меблированы квартиры российской фирмой по высшим европейским стандартам.
Вот что рассказал Петр Ильич Климук корреспонденту “Новостей космонавтики”: “Дом построило российско-американское предприятие из Щелково. Сделали мы эти дома достаточно быстро. Заложили фундамент в начале лета и уже через шесть месяцев — новоселье. Я бы отметил, что нам пришлось трудно, потому, что сейчас у нас (в Центре — Ред.) одиннадцать зарубежных астронавтов и космонавтов. А по соглашению с США, подписанному Гором и Черномырдиным, мы должны предоставить американским астронавтам качественное жилье. До сих пор они жили в профилактории.
Я хочу отметить, что Центр подготовки очень доволен, в том числе и я очень доволен, что мы смогли выполнить свои обязательства и заселили в две квартиры астронавтов Америки.
Жилье это недорогое. Мы тендерно рассматривали условия строительства и стоимость жилья турецкой, финской и российско-американской фирм. Первые две хотели, чтобы мы заплатили по 2500 долларов за квадратный метр. Мы же за квадратный метр заплатили 530-570 долларов, а каждая квартира 250 кв.м.
До середины следующего года мы еще два дома построим. Это ведь наши обязательства. РКА с США заключило контракт и часть денег по этому контракту перечисляется Центру подготовки на приобретение новой техники, поддержание квалификации специалистов, на подготовку астронавтов, а так же и на жилье для астронавтов.”
Только что в новые дома приехали их жены с детьми. Сыну Майкла Фоула чуть больше года, а сыну Джерри Линенджера всего пять недель. Обоих сыновей в честь российско-американского сотрудничества назвали Джонами, по-русски — Иванами, на что астронавты обратили особое внимание.
Джерри и Майкл думают, что Иваны заговорят на русском быстрее, чем на родном английском, и это их не огорчает.
* Председатель комитета по науке Палаты представителей Роберт Уолкер заявил 18 декабря о намерении уйти в отставку по окончании срока полномочии в 1996 г. Его комиссия готовит законы о финансировании научных исследовании, включая бюджет НАСА. * 27 декабря 1995 г в Лисбурге, Флорида, в возрасте 86 лет скончался конгрессмен от 5-го округа штата Флорида в 1949-1969 гг. А.С. 'Сид' Херлонг (A.S.'Syd' Herlong). Представляя в Конгрессе среди прочих, округ Бревард, Херлонгоказал большое влияние на организацию на его территории нынешнего Космического центра имени Кеннеди. |
15 декабря. К.Лантратов. НК. До настоящего момента лишь шесть раз предпринимались попытки совершить мягкую посадку на Марс. Одна из них закончилась пролетом посадочного аппарата (ПА) мимо цели (“Марс-7”). Два ПА, судя по всему, разбились при посадке (“Марс-2”, “Марс-6”). Еще в одном случае сигнал с ПА прекратился практически сразу после мягкой посадки, видимо, вследствие сильной пылевой бури (“Марс-3”). И только два ПА американских станций “Viking” благополучно сели на Марс и несколько лет передавали информацию с поверхности (см. Табл. 1).
В 1997 году на “Красную планету” должны сесть пять посадочных аппаратов. В рамках российского проекта “Марс-96” 12 сентября предусмотрена мягкая посадка двух малых автономных станций (MAC), а в конце первой декады октября — внедрение в поверхностный грунт Марса двух пенетраторов. Пятым аппаратом, который должен совершить посадку на Марс 4 июля 1997 года, еще до российских МАСов и пенетраторов, станет ПА американской станции “Mars Pathfinder”.
Место посадки американской станции уже выбрано точно. Это дельта долины Ареса и долины Тиу. Выбранное место посадки имеет координаты 19.5”с.ш., 32.8°з.д. (можно было бы написать просто 32.8° долготы, так как на Марсе долгота отсчитывается только в западном направлении начиная с условного нулевого меридиана от 0° до 360°; восточной долготы на Марсе нет). Посадка ПА “Mars Pathfinder” будет проводиться с подлетной траектории. Из-за возможных навигационных ошибок и случайных возмущений на этапе прохождения посадочным аппаратом станции атмосферы “Красной планеты” эллипс рассеивания точки посадки будет иметь размеры 100x200 км.
Выбор места посадки для станции “Mars Pathfinder” был сравнительно проще, чем для российских МАСов и пенетраторов. Ведь американская станция предназначена только для посадки на Марс и исследований на ее поверхности. Поэтому ограничениями на возможные районы посадок здесь были лишь физические условия, позволявшие или не позволявшие при выбранной конструкции мягко опуститься станции на поверхность “Красной планеты”. Баллистика же перелета для “Mars Pathfinder” могла быть подобрана таким образом, чтобы обеспечить подлет в нужный район планеты в нужное время. Вольность выбора сказалась даже в том, что датой посадки станции был выбран национальный праздник США — День Независимости.
Российский же аппарат “Марс-96” будет выполнять комплексную программу исследования “Красной планеты” как с помощью посадочных средств, так и с помощью аппарата на орбите искусственного спутника Марса (ИСМ). Такая программа выдвигала дополнительные ограничения при выборе возможных районов посадки МАСов и внедряемых зондов. Необходимо было выполнить не только условия для посадки МАСов при подлете к Марсу и сбросить пенетраторы с орбиты ИСМ, но и сформировать удобную орбиту для работы многочисленных приборов орбитального аппарата (ОА). В этом смысле российские и зарубежные ученые, участвующие в программе “Марс-96”, оказались в более стесненных обстоятельствах. Видимо, американский подход, при котором маленькие и дешевые автоматические станции решают небольшое количество научных задач, на нынешнем этапе развития космонавтики более рационален, чем создание больших комплексных станций для разностороннего исследования планет.
Для выбора районов посадки зондов станции “Марс-96” была создана специальная рабочая группа. Ее основой стали специалисты-планетологи из НИИ геохимии и аналитической химии имени академика В.И.Вернадского и инженеры-разработчики АМС из НПО имени С.А.Лавочкина. О ходе выбора районов посадок и об основных характеристиках этих районов рассказал соисследователь рабочей группы старший научный сотрудник НИИ геохимии и аналитической химии Руслан Олегович Кузьмин.
Табл.1. Места посадок на Марс посадочных аппаратов АМС в 1971-1976 гг.
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||
При выборе районов посадок MAC и внедрения пенетраторов приходилось искать компромисс между тремя группами основных требований. Во-первых, это — баллистический сценарий проведения экспедиции “Марс-96”. Исходя из стартового окна, даты подлета, начальной орбиты станции и схемы сброса малых станций выявлялась трасса возможных мест посадки МАСов. Эта трасса имеет вид гиперболы. Проекция подлетной траектории малых станций на Марс начинается на экваторе в районе 50°з.д., доходит почти до 50°с.ш., затем опять возвращается к экватору и заканчивается примерно на широте 20° к югу от экватора и на долготе 200° (см. Рис.1). Отделение обоих MAC от межпланетной станции “Марс-96” будет произведено перед заключительной (третьей) коррекцией траектории перелета “Земля-Марс”, которая намечена на 7-8 сентября 1997 года.
Баллистические условия для схемы посадки пенетраторов с орбиты искусственного спутника Марса несколько отличаются от баллистических условий MAC. Здесь определяющими будут орбита орбитального аппарата, порядок посадки зондов и места посадки малых станций. Последнее из условий появилось из-за того, что первый пенетратор решено было посадить вблизи одной из MAC. Сброс пенетраторов должен быть произведен при прохождении ОА апоцентра орбиты. Если сброс будет производиться одновременно, то пенетраторы, естественно, совершат посадку в одном и том же районе. Поэтому наилучшим вариантом является отделение пенетраторов при разных проходах апоцентра.
Вторая группа ограничений для выбора мест посадки зондов — физические условия на поверхности планеты. Для того, чтобы благополучно совершить посадку на Марс, и МАСам, и пенетраторам необходимо затормозиться до определенной скорости в атмосфере планеты.
Учитывая имеющуюся модель атмосферы Марса и принятые способы торможения, необходимо, чтобы район посадки имел высоту, не превышающую — 1 км относительно условного нулевого уровня высот на Марсе. К этой же группе ограничений относятся и условия по мезо— и микрорельефу в предполагаемом районе посадки. Для MAC они не должны иметь крутых склонов, для пенетраторов — не быть слишком твердыми, чтобы передняя часть зонда могла углубиться в поверхностный слой грунта.
Со второй группой условий были некоторые сложности. Марс пока еще не настолько хорошо изучен. Например карты распределения высот, составленные по наиболее точным (на данный момент) данным станций “Viking”, имеют точность ±1 км в экваториальных районах, и ± 1.5 км в средних широтах. Также обстоит дело и с рельефом места посадки. Для некоторых районов Марса имеются фотокарты с разрешением 20 м/пиксел, а для других — до 100 м/пиксел. Поэтому, место, которое выглядит вполне ровным на фотографии, может оказаться отнюдь не таким ровным при посадке.
Третья группа ограничений — научная ценность района исследования. Конечно, эти условия должны были бы быть на первом месте. В оптимальном случае именно ученые-планетологи должны были бы определить наиболее интересные места для исследования и выдать расчетные параметры для разработчиков зондов. Однако до сих пор у нас практикуется обратная схема: разработчики проектируют аппараты и ставят ученых перед уже свершившимся фактом. Поэтому круг выбора перед исследователями сужается.
 Рис.1. Схема выбранных районов посадок малых автономных станций и пенетраторов в проекте “Марс-96”. Рисунок НИИ геохимии и аналитической химии имени В.И.Вернадского. |
Исходя из всех этих условий, ученым НИИ геохимии и аналитической химии имени академика Вернадского предстояло сделать выбор. В результате, для малых автономных станций проекта “Марс-96” были выбраны два основных и один запасной районы посадок, лежащих на подлетной трассе, описанной выше. Основные районы: равнина Северная Амазония (точка МС2 с координатами 32.48°с.ш., 169.32°з.д.) и равнина Аркадия (точка МСЗ с координатами 41.31°с.ш., 153.55°з.д.). Запасным районом посадки MAC являются долина Марти на равнине Элизий (точка МС1 с координатами 3.50°с.ш., 193.16°з.д.). Эллипс рассеивания точки посадки для МАСов имеет размеры 20°х4” (примерно 1200x240 км).
Основной вариант предусматривает посадку станций в точках МС2 и МС3. Он обеспечивает ретрансляцию информации с обоих малых станций раз в неделю (точнее — через каждые 172.36 часов) при прохождении орбитальным аппаратом перицентра, когда он лежит приблизительно над районом посадки МАСов. Как уже было рассказано в статье “Год до старта Марса-96” (“НК” №24,1995), дрейф широты перицентра ареацентрической орбиты в течение первых полутора лет работы орбитального аппарата лежит в диапазоне 25-45°с.ш. Основной же вариант передачи данных с MAC на ОА предусматривает проведение сеансов связи именно при проходе орбитальным аппаратом перицентра (о других вариантах см. вышеуказанную статью). Поэтому точка МС1, лежащая слишком близко к экватору, не отвечает этим условиям. Она может использоваться, если ретрансляцию информации оттуда сможет обеспечивать американская станция “Mars Global Surveyor” (должна выйти на орбиту вокруг Марса 11 сентября 1997 года). В этом случае вторая MAC будет направлена в точку МС2. Пока ученые НИИ Геохимии рассматривают точку МС1 как запасной вариант.
При выборе мест посадки пенетраторов баллистические условия были несколько другими. Исходя из широты расположения перицентра орбитального аппарата в момент сброса пенетраторов (25°с.ш. в конце первой декады октября 1997 года) и угла входа зондов в атмосферу (-12°) номинальная широта прицеливания для пенетраторов равна 43.5°с.ш. По долготе места посадок пенетраторов могут быть разнесены за счет их сброса при разных прохождениях ОА апоцентра. Выбранная сейчас для ОА орбита с периодом обращения 43.09 часов имеет резонанс 4:7. Это значит, что через каждые 4 оборота станция будет проходить над одним и тем же меридианом. Поэтому потенциальные районы внедрения пенетраторов лежат, естественно, через каждые 90° на широте прицеливания. (В случае рассматривавшейся ранее орбиты с периодом обращения 34.5 часов резонанс был 5:7 и районы лежали через каждые 72°.)
В связи с дополнительным условием по посадке одного из пенетраторов вблизи одной из MAC выбирались конкретные места внедрения зондов. Так, в случае посадки MAC в точках МС2 и МС3, один пенетратор должен совершить посадку в точке П1 с координатами 43.5°с.ш., 151-161°з.д. на равнине Аркадия. Из трех остальных точек возможных посадок, лежащих через каждые 90° на параллели 43.5°с.ш., требованиям высоты (-1 км под нулевым уровнем высот Марса) удовлетворяет только одна — П2 с координатами 43.5°с.ш., 241-251°з.д., лежащая на равнине Утопия невдалеке от места посадки ПА станции “Viking-2”. В случае, если посадки MAC будут выполнены в точках МС1 и МС2, пенетраторы внедрятся в точках, сдвинутых на 16° к западу по долготе: П1' с координатами 43.5°с.ш., 167-177°з.д. .(Аркадия) и П2' с координатами 43.5°с.ш. 257-267°з.д. (Утопия). Каждый потенциальный район внедрения пенетраторов имеет ширину по долготе 10°, а по широте 8° (см. Рис. 1). Эллипс рассеивания точки посадки для пенетраторов имеет размеры 8°х1.5° (примерно 480x90 км). Меньший разброс здесь по сравнению с малыми станциями вызван сбросом пенетраторов с орбиты искусственного спутника Марса, а не с подлетной траектории. Точность попадания при такой схеме посадки выше.
К сказанному стоит добавить, что на всякий случай выбраны районы посадок пенетраторов и для старой орбиты с периодом обращения 34.5 часа. Они, а также выбранные районы посадок пенетраторов при 43-часовой орбите, MAC и посадочного аппарата станции “Mars Pathfinder” приведены в Табл.2.
Однако места посадок пенетраторов могут быть еще раз скорректированы. Сейчас рассматривается вопрос о том, чтобы уменьшить тепловые нагрузки на конструкцию пенетраторов при торможении в атмосфере “Красной планет”. Для этого специалисты планируют несколько уменьшить угол входа аппарата в атмосферу. При этом увеличится протяженность трассы торможения. А так как пенетраторы заходят на посадку с севера, то их номинальная широта прицеливания будет лежать южнее. Предварительные оценки дают новую широту прицеливания в районе 35°с.ш.
Теперь несколько слов о характеристиках выбранных районов посадок. Для малых станций все они находятся в пределах одного из крупных прогибов марсианской коры, который расположен между вулкано-тектоническими поднятиями Фарсида и Элизий. Поверхность этой области лежит на 1-3 км ниже условного нулевого уровня высот на Марсе.
Поправка: В “НК” №25, 1995 в статье “Год до старта Марса-96“ рассказывалось о предлагаемом Германией варианте орбиты для АМС “Марс-96”. Период обращения 34.5 час был приписан этому варианту ошибочно. Период обращения аппарата у предлагаемой сейчас орбиты равен примерно 43 часам. 34.5-часовая орбита предлагалась намного раньше, еще до того, как выбор был остановлен на 43-часовой орбите. |
Район посадки МС1 расположен на равнине Элизий в долине Марти. Высота поверхности там лежит в диапазоне от -0.5 до -2 км. Если учесть точность современных топографических карт, то максимальная высота поверхности этого района имеет разброс от +0.5 до — 1 км. Равнина Элизий — относительно молодое образование на Марсе. Оно возникло менее миллиарда лет назад, что по шкале времен Марса относится к Амазонийскому возрасту (возраст поверхности, образовавшейся 1-3 млрд лет назад, называется на Марсе Гесперийским, а более 3 млрд лет назад — Ноахитским; имена присвоены по названиям районов, наиболее характерных для этих промежутков шкалы времени).
Марти — долина, сформированная в основном отложениями, появившимися в результате переноса материала марсианскими реками. Такие долины, представляющие собой пересохшие русла, называются флювиальными. В районе долины Марти, возможно, когда-то был целый водный бассейн. Также на равнине Элизий есть отложения, возникшие под действием ветра. Процессы выветривания разрушали марсианские горы, образуя массы песка и пыли. Такой тип отложений носит название эоловые. Встречаются в Элизии и лавовые потоки.
На наиболее детальных снимках (разрешение 25 м/пиксел) долина Марти выглядит как гладкая поверхность. Местами на ней встречаются отдельные лопастевидные уступы, напоминающие потоки лавы с низкой вязкостью. Также в долине встречаются гряды сжатия. Ширина этих гряд колеблется от 100-200 метров до пределов разрешения снимков. Расстояние между грядами — от 500 м до нескольких километров. Встречаются и отдельные группы холмов размером в сотни метров. Элизию свойственна сравнительная малая для Марса плотность расположения кратеров. Так для кратеров с диаметром более 2 км она равна 20x10-6 1/км2.
Табл.2. Выбранные места посадок для посадочных аппаратов станций “Mars Pathfinder” и “Марс-96” в 1997 г.
| |||||||||||||||||||||||||||||||
Максимальная высота поверхности в районе МС2, лежащем на равнине Северная Амазония, с учетом точности измерений, составляет от 0 до —1 км. Амазония, как одно из наиболее молодых образований на Марсе (менее 1 млрд лет) дало название целому периоду шкалы времени — Амазонийскому. Равнина сформирована молодым вулканическим материалом.
Поверхность Северной Амазонии имеет сглаженный вид с лопастевидными потоками лав и грядами сжатия, местами засыпанными нанесенными ветром песком и пылью (эоловый материал). Кратеры здесь встречаются чаще, чем в Элизии (плотность кратеров с диаметром более 2 км 100x10-6 1/км2).
Районы МС3, П1 и П1' находятся на равнине Аркадия, граничащей с Северной Амазонией. Поэтому во многом она подобна своей южной соседке. Тот же Амазонийский возраст поверхности, те же максимальные высоты от 0 до —1 км с учетом погрешностей измерения, те же лавовые потоки, перекрытые порой сыпучими песками и пылью (эоловые отложения). Однако здесь встречаются и перигляциальные отложения, сформировавшиеся при промерзании пород при наличии воды, близкие земным районам вечной мерзлоты.
Поверхность Аркадии в выбранных районах посадок MAC и пенетраторов волнистая и бугристая. Местами она осложнена криволинейными и концентрическими грядами и небольшими куполами. Эоловые покровы представлены дюнами, с расстоянием между соседними гребнями менее 100 м. Плотность кратеров с диаметром более 2 км составляет 100-400x10-6 1/км2.
Равнина Утопия, на которой выбраны районы посадок пенетраторов П2 и П2', несколько старше всех ранее перечисленных мест.
Здесь встречается поверхность с возрастом как Амазонийским (менее 1 млрд лет), так и Гесперийским (от 1 до 3 млрд лет). Максимальные высоты поверхности здесь от +0.5 до —1 км с учетом точности топографических карт. Отложения равнины Утопия ученые относят к формациям Элизий и Великих Северных Равнин. В Утопии представлены материалы, состоящими из отложений вулканического, ветрового (эолового) и водного происхождения.
Большое влияние на формирование поверхностного слоя пород Утопии оказали так называемые лахарные потоки. Это — катастрофические грязезые потоки, инициированные извержениями марсианских вулканов. В марсианских горах образовывались линзы воды, которые быстро таяли при начале извержений вулканов. Потоки размороженной воды увлекали за собой с гор на просторы равнин огромные массы пыли, песка, вулканического пепла, мелкие камни. Такие лахарные потоки зародились некогда на северо-западных склонах гор на плато Элизий и устремились на равнину Утопия. В результате этого катаклизма образовалась долина Храт. После попадания этих потоков на равнину, вода постепенно замерзала, образуя рельеф, близкий к рельефу земной тундры. Подобно тундре, на равнине Утопия образовались так называемые “полигоны” — участки поверхности, ограниченные трещинами. Но если на Земле ширина борозд, ограничивающих “полигоны”, колеблется от 10 см до 100 м, то в Утопии встречаются полигональные борозды шириной от 100-200 до 800 м при глубине 10-30 м. Механизм образования трещин, ограничивающих “полигоны” на Марсе, пока до конца не ясен. Гипотез масса: от иссушения приповерхностной толщи до тектонических толчков. Может, разобраться с этой загадкой удастся пенетратору, который внедрится в грунт равнины Утопия.
На равнине Утопия, помимо бороздчато-полигональной поверхности, встречаются также холмы, ложбины, русла пересохших рек. Здесь повышенное содержание камней. Если во всех вышеперечисленных местах посадок распространение камней размером более 14 см по используемой на данный момент модели Христенсена лежит в диапазоне от 1 до 7%, то на равнине Утопия оно колеблется от 13 до 23%. Велика в Утопии и плотность кратеров. Так для кратеров диаметром более 2 км
она составляет 400-500 х 10 -61/км2.
Одним из важных условий для выбора мест посадок был среднеквадратичный уклон. Он должен был быть небольшим для нормальной посадки МАСов и внедрения пенетраторов. Во всех выбранных районах среднеквадратичные уклоны на базе метры-десятки метров составляют 4-6°.
В заключении этого экскурса в планетологию Марса я попросил Руслана Олеговича Кузьмина рассказать о выбранном районе посадки ПА станции “Mars Pathfinder”. Оказывается, сам Кузьмин принимал участие в выборе этого района. Он был единственным российским ученым, входившим в одну из групп, выдвигавших предложения по местам посадки “Mars Pathfinder”. Среди 11 предложенных их группой мест на первом месте стояла дельта долин Ареса и Тиу. Этот район и был выбран Лабораторией реактивного движения (JPL) для реализации. Здесь был как раз тот идеальный для ученого-планетолога случай, когда он выбирает интересующий район исследований, а инженеры уже стараются воплотить такой заказ в жизнь.
Выбранный для американской станции район посадки имеет молодой возраст по геологической шкале Марса (Амазонийско-Гесперийский). Долины Арес и Тиу были образованы, судя по всему, мощными водными потоками. Эти потоки взяли начало в Жемчужной Земле и устремились на равнину Хирса. К тому же обе эти долины являются восточной оконечностью гигантской сети каньонов, протянувшейся параллельно экватору вдоль 10°ю.ш. почти на четверть диска Марса. В месте, где когда-то слились потоки долин Ареса и Тиу на равнине Хирса, и предполагается посадить станцию “Mars Pathfinder”. Судя по всему, там ее ожидают интересные открытия, способные рассказать о древних гигантских катаклизмах на Марсе.
Для обмена научными данными с американского и российских зондов будет создана совместная рабочая группа. В частности, интересным может оказаться одновременное получение из разных районов Марса метеорологических данных в период начала пылевых бурь, наблюдения средствами нескольких аппаратов сейсмической активности “Красной планеты”. К тому же американская и российские станции совершат посадки с разных сторон наиболее молодого образования на Марсе: системы Фарсида с тремя крупными вулканами и соседнего с ними самого большого вулкана Марса — Олимпа. Такое наблюдение с разных сторон от этого гигантского поднятия может пролить свет на нынешнюю активность “Красной планеты”.
По словам Р.О.Кузьмина, длительные совместные наблюдения российских и американского посадочных зондов вполне возможны, несмотря на то, что “Mars Pathfinder” прилетит на Марс на два месяца раньше АМС “Марс-96”. По оценкам специалистов JPL, американская посадочная станция сможет проработать на “Красной планете” несколько месяцев, а в лучшем случае — даже год. Расчетный срок “жизни” российских МАСов и пенетраторов — тоже один земной год.
18 декабря. Сообщение JPL. На прошлой неделе в “чистой комнате” Лаборатории реактивного движения (JPL) впервые было подано питание на АМС “Кассини”.
Аппарат был запитан от внешнего источника с напряжением 30 В, таким же, какое будет использоваться во время полета. Хотя суммарная длина электрических коммуникаций, соединяющих компьютеры, научные приборы, механические части и двигательные системы, достигает 11 км, никаких проблем не было отмечено при первом включении.
“Кассини” должен быть запущен с мыса Канаверал 6 октября 1997 г. АМС прибудет к Сатурну в июле 2004 г. для 4-летнего исследования спутников, колец, самого Сатурна и его магнитосферы, а зонд “Гюйгенс” выполнит посадку на поверхность Титана. Программа осуществляется НАСА (АМС “Кассини”), ЕКА (зонд “Гюйгенс”) и Итальянским космическим агентством ASI (радиоантенна “Кассини”). Лаборатория реактивного движения ведет программу от имени НАСА (менеджер — Ричард Спехалски, Richard Spehalski).
Сборка и испытания аппарата будут продолжаться в JPL до середины 1997 г. Затем аппарат будет отправлен на мыс Канаверал.
От редакции. В “НК” №25, 1995, мы рассказали о прибытии АМС “Галилео” в систему Юпитера. К сожалению, запланированная в НАСА на 19 декабря пресс-конференция по первым итогам не состоялась из-за продолжающегося бюджетного кризиса в США. А пока мы решили рассказать об истории разработки станции “Галилео”.
1. Если бы в 1977 году сотрудникам Лаборатории реактивного движения, Исследовательского центра имени Эймса, компании “Hughes Aircraft Company”, начавшим интенсивную разработку новой юпитерианской станции, кто-нибудь сказал, что они будут ждать сообщений своего детища от цели в декабре 1995 г., они бы ни за что не поверили такой клевете. Да нет же! Станция должна стартовать в декабре 1981 г., ну пусть в январе 1982-го. Перелет займет два года. Какой 95-й год, о чем Вы говорите?
Да, реализация проекта “Галилео” началась в том самом 1977 г., когда в долгое странствие по маршруту “Юпитер-Сатурн-далее везде” отправились аппараты “Вояджер-2” и “Вояджер— 1”. К этому моменту разведку Юпитера с пролетной трассы уже выполнили “Пионер-10” в декабре 1973 и “Пионер-11” в декабре 1974 г. “Вояджер-1” и “Вояджер-2” должны были провести более детальные исследования в марте и июле 1979 г.
К сожалению, ни один из этих аппаратов не удалось оснастить атмосферным зондом — по сути спускаемым аппаратом, предназначенным для изучения условий в верхних слоях безумно глубокой атмосферы Юпитера. А эта идея прорабатывалась на фирме “Martin Marietta Corp.” еще с конца 1960-х годов, и в 1977 г. уже готовился к запуску большой атмосферный зонд для Венеры такого же назначения, который успешно выполнил свое задание 9 декабря 1978 г. Очень интересной и тоже пока нереализованной была идея длительного детального исследования системы Юпитера с орбиты его спутника, выдвинутая в период после отмены проекта “Большой Тур”. Тогда спутник Юпитера предполагалось создать на основе КА “Маринер”. А пролеты “Пионеров” у Юпитера указали на третью важнейшую задачу — исследование магнитосферы и радиационных поясов планеты.
Примерно в 1974 г. началось планирование следующей юпитерианской миссии после “Вояджеров”. В 1977 г., получив финансирование от Конгресса, НАСА приступило к разработке станции, предназначенной для решения трех названных задач и носившей тогда проектное обозначение Jupiter Orbiter/Probe — спутник и зонд Юпитера. 14 апреля 1977 г. НАСА выдало два контракта на проработку проекта фирмам “McDonnell Douglas Corp.” и “Hughes”. В этом же году был утвержден перечень экспериментов на обеих частях станции.
Предполагалось, что после двухлетнего перелета орбитальный аппарат (ОА) выходит на орбиту спутника Юпитера. За 100 суток до прилета он сбрасывает атмосферный зонд (AЗ), который проникает достаточно глубоко в атмосферу Юпитера, и ретранслирует информацию с зонда. Орбитальный аппарат работает как минимум 20 месяцев и выполняет 11 витков вокруг Юпитера, исследуя планету, ее магнитосферу и наиболее крупные спутники — Ганимед и Каллисто (Ио и Европа не казались столь интересными в 1977 г., как сейчас, а кольца не были известны до 1979 г.)
От своих предшественников “Галилео” отличался тем, что был задуман как первая станция, выводимая с борта шаттла. Как известно, политика США в отношении средств выведения в конце 1970-начале 1980-х годов предусматривала полный переход к многоразовой транспортной системе. Использование шаттла с расчетной грузоподъемностью 29.5 тонн позволяло значительно увеличить массу аппарата: в 10 раз по сравнению с “Пионерами”, запущенными РН “Атлас-Центавр” с дополнительным разгонным блоком ТЕ-М-364-4, и втрое по сравнению с “Вояджерами”, для запуска которых использовался самый мощный одноразовый носитель США того времени — “Титан-3Е”, включавший в себя ступень “Центавр”.
Объявленный срок запуска “Галилео” был достаточно реальным и отражал сложившуюся практику и темпы разработки АМС в США. Так, станции “Пионер-10” и “Пионер-11” были приняты к разработке в феврале 1969 г. и запущены в 1972 и 1973 г. Проект “Вояджер” был объявлен 24 февраля 1972 г., а запуски состоялись в августе и сентябре 1977 г.
НАСА возложило руководство проектом орбитального аппарата и всей миссией на Лабораторию реактивного движения (JPL). Менеджером программы был тогда Джон Казани (John Casani). Орбитальный аппарат был разработан, изготовлен и испытан в JPL. За проект атмосферного зонда отвечал Исследовательский центр имени Эймса, который выдал контракт на изготовление зонда компании “Hughes Aircraft Co.”.
Стоимость проекта была вначале оценена в 275-295 млн $. К его реализации в конце 1977 г. была привлечена Западная Германия, на которую возложили изготовление корректирующе-тормозной установки RPM (Retropropulsive Module) для коррекций орбиты и перевода орбитального аппарата на орбиту спутника Юпитера. Двигательная установка станции была создана компанией “Messerschmitt-Boelkow-Blohm” (MBB, ныне DASA). Немецким исследователям была также поручена разработка двух приборов — пылевого детектора DDS на орбитальном аппарате и детектора количества гелия HAD на атмосферном зонде.
Но сам шаттл мог выйти лишь на низкую околоземную орбиту, а для перевода “Галилео” на трассу полета к Юпитеру был нужен дополнительный разгонный блок. Первоначально было решено, что для запуска “Галилео” будет использован один из вариантов твердотопливного разгонного блока IUS. Кстати, это сокращение расшифровывалось тогда как Interim Upper Stage — промежуточная верхняя ступень (до ввода в строй многоразового межорбитального буксира), но потом было принято более нейтральное наименование Inertial Upper Stage — инерциальная верхняя ступень. Высокая скорость отлета “Галилео” обуславливала использование самого тяжелого, трехступенчатого варианта IUS общей длиной 8.4 м. По проекту, его две первые ступени имели внешний диаметр 2.3 м и массу 10260 кг каждая, третья — меньший диаметр (1.6 м) и массу (2917 кг).
По состоянию на октябрь 1978 г., когда первый полет шаттла еще планировался на 28 сентября 1979 г., запуск “Галилео” был намечен на 6 января 1982 г. на орбитальной ступени OV-099 (с 25 января 1979 г. — “Челленджер”) во время 9-го эксплуатационного и 15-го по общему счету полета шаттла. Масса полезной нагрузки (“Галилео” плюс IUS плюс средства фиксации в грузовое огсеке) находилась уже на грани допустимой (28100 кг), и чтобы вывести на опорную орбиту “Галилео” и разгонный блок, требовалось использовать главные двигатели орбитальной ступени на уровне тяги 109%.
2. Уже в 1978 г. стало ясно, что “Галилео” и IUS не проходят по массе. Сначала были приняты “частные” меры. Было предложено использовать на 3-й ступени IUS складывающийся сопловой насадок — это давало выигрыш в массе АМС примерно в 70 кг. Кроме того, изменили баллистическую схему полета, введя пертурбационный маневр у Марса. Чтобы получить достаточное приращение скорости, станция должна была пройти всего в 275 км от поверхности этой планеты. Это решение удлинило перелет до 3,5 лет, и при старте в январе 1982 г. прилет к Юпитеру откладывался до июля 1985 г. Стоимость управления полетом возрастала со 110-120 до 150-170 млн $. Зато появлялась возможность провести попутные исследования Марса с новым комплексом аппаратуры.
3. Но уже во второй половине 1979 г. проект “Галилео” пришлось пересмотреть кардинально. К этому моменту выяснилось, что, во-первых, превышение массы станции и РБ IUS достигает уже несколько сот килограммов, и во-вторых, постоянные переносы срока первого старта шаттла (а уже была названа дата 30 июня 1980) ставят под угрозу запуск “Галилео” в январе 1982 г. Хуже тот, при отсрочке запуска на 1983 г. Марс на трассе отсутствовал, а в 1984 г. пролет Марса бил возможен, но худшие баллистические условия ограничивали массу станции еще жестче, чем в 1982 г. Такое взаимное положение Земли, Марса и Юпитера, при котором был возможен потяжелевшего “Галилео”, должно было наступить лишь после 1990 г.! Под давлением этих обстоятельств “Галилео” был разделен на два аппарата — орбитальный и атмосферный, запускаемых по отдельности. Каждый из них можно было вывести шаттлом с 2-ступенчатым РБ IUS1. Правда, атмосферный зонд не был задуман как самостоятельный аппарат, и его пришлось “посадить на лошадь”: в ноябре 1980 г. “Hughes Aircraft” получил контракт на 40 млн $ на разработку “носителя зонда” (Probe Carrier), который должен был осуществить доставку атмосферного зонда и ретрансляцию данных на этапе спуска.
1 По некоторым данным, и здесь планировалось использовать трехступенчатый разгонный блок. Но зачем тогда потребовалось ставить на место атмосферного зонда на орбитальном аппарате дополнительную двигательную установку?
С пересмотром проекта пуски орбитального и десантного аппаратов проекта “Галилео” были перенесены на 20 февраля и 20 марта 1984 г. соответственно. Осенью 1979 г. эти даты соответствовали полетам шаттла STS-32 и STS-34. Прибытие станций к Юпитеру сдвинулось на июль 1987 г. К июню 1980 г., после очередного переноса срока первого старта “Колумбии” (на март 1981 г.), пуски по программе “Галилео” перешли на полеты STS-18 и STS-19.
4. В двухпусковом варианте “Галилео” просуществовал до января 1981 г., когда на проект было израсходовано уже 230 млн $ из отведенных на него с учетом пересмотренного проекта 540 млн $. В это время НАСА было поставлено в известность о твердом намерении новой Администрации Роналда Рейгана резко сократить госрасходы на 1982 ф.г. Для НАСА это означало уменьшение предложенной Картером суммы 6.722 млрд $ до 6.235 млрд $ или даже ниже с перспективой урезания исследовательских космических программ. Тратить два пуска на программу “Галилео” стало слишком большой роскошью.
16 января 1981 г. НАСА объявило об объединении орбитального и десантного аппаратов “Галилео” в одном пуске с использованием мощного кислородно-водородного РБ “Центавр”. Атмосферный (десантный) аппарат вернулся на “старую” лошадь и вновь стал непривередливым пассажиром на орбитальном аппарате. В результате объединения запуск сдвинулся с 1984 на 1985 год, но схема перелета вновь стала прямой и двухлетней, и прилет планировался на август 1987 года.
В графике пусков, объявленном НАСА в июне 1981 г., “Галилео” был полезной нагрузкой STS-26, 11-го полета “Челленджера”, который предполагалось начать 13 апреля 1985 г. Предусматривалось выведение шаттла на очень низкую орбиту высотой всего 185 км. Экипаж должен был состоять всего из двух человек, а расчетная продолжительность полета была только двое суток.
5. Но уже в августе 1981 г. в “Aviation Week, & Space Technology” сообщалось, что в бюджете 1983 ф.г. недостает 0.5 млрд $, количество полетов шаттлов в ближайшие годы будет вновь сокращено, и запуск “Галилео” может “уползти” из-за этого уже на 1986 г. Затем, в конце 1981 г., Бюджетное управление Администрации отказалось “пропустить” в бюджет 1983 ф.г. деньги на РБ “Центавр”, настаивая на отказе от приспособления для шаттла этого дорогостоящего, морально устаревшего и потенциально опасного разгонного блока. Проект “Галилео” оказался в очень тяжелой ситуации. Лишившись “Центавра”, НАСА не имело уже и трехступенчатого lUS'a, работа над которым была прекращена в январе 1981 г. из-за перерасхода средств.
26 февраля 1982 г. НАСА сообщило, что работа над “Галилео” продолжается, запуск остается назначенным на 1985 г., но из-за замены разгонного блока “Центавр” на 2-ступенчатый IUS длительность полета увеличивается на 30 месяцев (!), и прибытие станции к Юпитеру откладывается до 1989 г. Чтобы достичь цели, была принята на вооружение баллистическая схема полета с возвращением к Земле через два года после запуска и пертурбационным маневром у нее в ходе пролета на высоте всего 200 км. (Исследователи начали разработку программы исследования Земли с пролетной траектории — неожиданная, но интересная возможность.) “Атлантис” с экипажем из двух человек должен был вывести станцию с блоком IUS на орбиту с наклонением 28.5° и высотой 185x410 км. В состав АМС была введена дополнительная ступень SIM (Spacecraft Injection Module) с твердотопливным двигателем Star 48 и системой ориентации на гидразине, на которую была возложена закрутка станции после отделения от lUS'a и большая промежуточная коррекция.
В апрельском графике пусков шаттлов (1982) “Галилео” с РБ IUS стоял на 3-м полете “Атлантиса” (STS-32). Запуск планировался на 15 августа 1985 г. Год спустя, 30 июля 1986 г., аппарат должен был провести значительный маневр с изменением скорости на 562 м/с, который позволял ему вновь встретиться с Землей 25 июня 1987 г. После пролета на минимально возможной высоте над Землей (200 км) станция должна была уйти к Юпитеру и достичь его 8 января 1990 г. К этому времени распорядок дня прилета уже “устоялся” и почти не отличался от современного: пролет Ио на расстоянии 500 км, прием данных с зонда, торможение. Но вместо встреч со спутниками на каждом из 11 рабочих витков с “Центавром” можно было рассчитывать теперь только на 6 встреч.
6. Этот “запасной” вариант просуществовал всего полгода. Сначала Конгресс в пику Белому дому запретил финансирование РБ IUS для “Галилео”, а Сенат в полном составе проголосовал за разработку РБ “Центавр”. В сентябре 1982 г. НАСА и ВВС США договорились о совместном финансировании двух вариантов кислородно-водородного разгонного блока “Центавр”: Centaur G и Centaur С' (Табл.1). Благодаря поддержке Минобороны этот проект был наконец утвержден.
По сравнению с базовым вариантом Centaur D, диаметр ступени был увеличен с 10 до 14 футов, т.е. по сути до диаметра грузового отсека шаттла. НАСА в первую очередь был нужен более длинный вариант ступени Centaur G' — для запуска аппаратов “Галилео” и ISPM (International Solar Polar Mission, с 31 июля 1984 г. — “Улисс”), а ВВС — более короткий вариант Centaur G.
Табл 1. Варианты РБ “Центавр”
| |||||||||||||||||||||||||
С возвратом к РБ класса “Центавр” НАСА было вынуждено еще раз изменить срок запуска “Галилео”. Теперь он должен был стартовать 21 мая 1986 г. (в некоторых графиках указывались даты 20 или 22 мая) на борту “Атлантиса”. Зато длительность перелета сократилась до 27 месяцев, и прибытие к Юпитеру теперь планировалось 25-29 августа 1988г. В новом варианте удавалось увеличить топливную заправку орбитального аппарата и восстановить возможности маневрирования на орбите спутника Юпитера и план с 11 близкими пролетами спутников и с возможностью проведения дополнительной программы.
Очередной сдвиг запуска на год увеличил на 50 млн $ расходы по разработке станции, но сокращение времени перелета позволило уменьшить на 100 млн $ потребные расходы на управление. К 1983 г. общая стоимость проекта достигла уже 630 млн $. Самое удивительное, что работа над “Галилео” шла, несмотря на “вечный бой” за сроки и условия запуска. Так, 25 июля 1983 г. был проведен сброс атмосферного зонда с аэростата с высоты 30 км. Испытание прошло успешно. 9 февраля 1984 г. он проходил уже последние проверки у изготовителя перед доставкой в Лабораторию реактивного движения.
“Атлантис” должен был стать вторым шаттлом, использующим РБ “Центавр” — шестью днями раньше, 15 мая, планировалось отправить в полет “Челленджер” с аппаратом ISPM. Обе орбитальные ступени требовалось специально дооборудовать для совместимости с большим кислородно-водородным блоком. Один из двух полетов по необходимости должен был начаться со второго стартового комплекса шаттлов LC-39B Космического центра имени Кеннеди, и летом 1983 г. фирме “Boeing Services International” был выдан контракт на дооборудование LC-39B и стартовой платформы MLP-3. Оба полета должны были продолжаться всего по двое суток. Полет с РБ “Центавр” считались в НАСА значительно более опасными, чем с другими верхними ступенями. Поэтому в обоих случаях в экипаж назначили только по 4 астронавта. В экипаж “Атлантиса” (STS-61G), объявленный в мае 1985 г., вошли командир Дэвид Уолкер, пилот Роналд Грейби, специалисты полета Джон Фабиан (в декабре 1985 г. его заменил Норман Тагард) и Джеймс Ван Хофтен.
К началу 1980-х годов специалисты по планетологии и эволюции Солнечной системы пришли к выводу о том, что центр тяжести исследовании необходимо перенести с планет на малые тела — спутники, кометы, астероиды, — где лучше, чем на планетах, сохранились свидетельства ее рождения и эволюции. Откликаясь на эту потребность, руководство проекта “Галилео” рассмотрело возможности встречи станции с малыми телами. В начале 1984 г. сообщалось о возможности пролета “Галилео” у астероидов (1219) Бритта или (1972) И Цзинь, в зависимости от даты старта. А 27 декабря 1984 г. директор НАСА Джеймс Беггс (James M. Beggs) утвердил пролет 6 декабря 1986 г. на расстоянии 10-20 тыс км у довольно крупного астероида (29) Амфитрита диаметром 200 км с целью фотографирования и определения состава его пород. Это решение, подлежавшее утверждению после запуска, влекло отсрочку прибытия к Юпитеру до 10 декабря 1988 г. и сокращение количества рабочих витков вокруг Юпитера с 11 до 10 с одновременным увеличением их длительности с 20 до 22 месяцев.
13 августа 1985 г. “Центавр” для “Галилео” был выпущен заводом “General Dynamics/Convair” в Сан-Диего (в передаче участвовали замдиректора НАСА по пилотируемым полетам Джесс Мур и командир STS-61G Дэвид Уолкер). Примерно через месяц он был доставлен в Центр Кеннеди. Сама станция также была доставлена на специальном автомобиле для окончательной подготовки на космодром в декабре 1985 г. В корпусе вертикальной подготовки ПН VPF станция была состыкована со “своим” “Центавром”. Чтобы обеспечить встречу с Амфитритой, было нужно провести первый маневр через 10 суток после старта, и к нему уже готовились баллистики и управленцы.
Подготовка двух последовательных запусков АМС с “Центаврами” должна была быть напряженной и могла осложниться разными сюрпризами. Кроме того, в НАСА были возобновлены исследования вопросов безопасности использования “Центавра” на шаттле (впервые выполненные еще в 1972 г.). И все-таки была большая вероятность того, что запуск “Галилео” в мае 1986 г. будет выполнен. Если бы не катастрофа “Челленджера” 28 января 1986 г.
7. Катастрофа нанесла проекту “Галилео” больший ущерб, чем даже разделение на два аппарата в 1979 г. и административная неразбериха 1981-1982 гг. 10 февраля НАСА объявило формально об отсрочке майского запуска. Если сразу после 28 января еще рассматривались варианты запуска в следующее астрономическое окно, в июне 1987 г., то уже через 3-4 месяца стало ясно, что шаттл сможет запустить “Галилео” в лучшем случае в 1989, а то и в 1990 г. Но это была не главная беда. 19 июня 1986 г. возвращенный на пост директора НАСА д-р Джеймс Флетчер (James С. Fletcher) запретил использование разгонного блока “Центавр” на шаттлах. Было определено, что даже при внесении определенных изменений система “Шаттл/Центавр” не отвечает критериям безопасности, принятым для других грузов и верхних ступеней шаттла. Чем же запускать уже готовую, собранную и испытанную станцию?
Выбор был невелик. Можно было остаться с тем же РБ Centaur G', перенеся его на одноразовый носитель ВВС Titan 34D7. Но первый старт этого “Титана” планировался лишь на февраль 1990 г., а запуск на нем станции НАСА был маловероятен до 1991 г. Этот вариант означал отказ от траектории прямого перелета: через два года после запуска станция должна была вернуться к Земле и пройти через пертурбационный маневр. Прибытие к Юпитеру в этом варианте откладывалось на семь лет — до ноября 1995 г.! Можно было пускать станцию с шаттла с менее мощным разгонным блоком (IUS, или TOS, быть может, с дополнительными твердотопливными двигателями) . Однако в этом варианте тоже был необходим пертурбационный маневр, да еще требовалось увеличение объема топливных баков станции для выполнения довольно значительной коррекции на трассе полета. Наконец, рассматривалась возможность вновь разделить станцию на два аппарата. Орбитальный аппарат можно было запустить с шаттла в конце 1989 г., а более легкий атмосферный зонд — на “Титане” в 1991 г., в обоих случаях — с твердотопливными верхними ступенями. Но опять-таки для доставки атмосферного зонда к Юпитеру был нужен еще один “обеспечивающий” модуль! Да и стоимость двух пусков была, очевидно, выше, чем одного.
Рассматривался также вариант отказа от запуска “Галилео”, сторонники которого указывали на то, что дополнительные расходы на проект очень велики, а к моменту прилета к Юпитеру станция будет использовать технические решения 20-летней давности.
Дело закончилось бы, наверное, выбором “Титана”, если бы д-р Роджер Дил (Roger Diehl) из секции разработки заданий Лаборатории реактивного движения не нашел “многоходовую” баллистическую схему без пролета Марса, но с тремя пертурбационными маневрами у Венеры и Земли, которая все-таки позволяла уложиться в один пуск с шаттла с IUS'ом без большой переделки станции и обеспечивала при запуске в ноябре 1989 г. прибытие “Галилео” к Юпитеру в том же ноябре 1995 г. (траектория VEEGA — Venus/Earth/Earth Gravity Assist). Эта схема позволила также запланировать две встречи с астероидами класса S — относительно небольшой (951) Гаспрой и более крупной (243) Идой. Руководствуясь, видимо, принципом “лучше синица в руках, чем журавль в небе”, НАСА приняло ее к реализации.
К концу 1987 г. стоимость проекта от начала до запуска оценивалась уже в 892 млн $. Сейчас, в декабре 1995 г., к этой сумме добавились еще 462 млн $ — стоимость управления станцией в течение 1989-1997 гг. И это без стоимости запуска и использования сети DSN! Следует также отметить стоимость международного участия — около 110 млн $. Кроме ФРГ, в проекте участвуют ученые и инженеры из Австралии, Британии, Испании, Канады, Франции и Швеции.
21 февраля 1987 г. “Галилео” был возвращен в Лабораторию реактивного движения и разобран для внесения модификаций, связанных с новой схемой полета. Большая часть приборов была возвращена постановщикам. Основные изменения были связаны с необходимостью полета к Венере и увеличением теплового потока в два раза по сравнению с взятым в расчет ранее. Так, на станции появился теплозащитный экран снизу от антенны высокого коэффициента усиления HGA, была введена дополнительная антенна низкого коэффициента усиления LGA для связи в пределах земной орбиты. Покрытие аппарата вместо черного сделали блестящим, некоторые участки корпуса, штанг и приборов закрыли экранами из золотой фольги. На атмосферном зонде были заменены или переделаны парашют и пиросистема его выведения, литиево-диоксид-серная батарея. С целью улучшения характеристик был переработан радиометр NFR.
Новая сборка станции началась в декабре 1987 г., в середине 1988 г. были проведены термовакуумные и электрические испытания. Последнее препятствие было преодолено весной 1989 г., когда потребовался повторный допуск к полету 12 двигателей ориентации фирмы МВБ.
В графике запусков шаттлов, опубликованном в октябре 1986 г., для пусков “Галилео” и “Улисса” были в предварительном порядке отведены “окна” в ноябре 1989 и октябре 1990 г. В апреле 1987 г. было достигнуто соглашение между ЕКА и НАСА о порядке запуска станций “Галилео” и “Улисс”, и в октябре 1987 г. запуск “Галилео” был назначен на 8-9 октября 1989 г. (STS-34). Эта программа рассматривалась как приоритетная: порядок других полетов изменялся для того, чтобы обеспечить запуск в заданный срок. 30 ноября 1988 г. был объявлен экипаж STS-34: командир Доналд Уилльямс, пилот Майкл Мак-Калли, специалисты Шеннон Люсид, Франклин Чанг-Диас и Эллен Бейкер.
16 мая 1989 г., после 4.5 суток автомобильной транспортировки, орбитальный аппарат станции “Галилео” прибыл в Космический центр имени Дж.Ф.Кеннеди. Атмосферный зонд был доставлен месяцем раньше — 17 апреля 1989 г. Станция была проверена и состыкована с атмосферным зондом в корпусе SAEF-2. Интересно, что за два месяца до запуска во время испытаний аппаратуры “Галилео” с использованием камеры SSI был сделан и первый снимок Юпитера. Полосы в атмосфере и спутники были видны даже за 800 млн км!
3 августа в здании VPF “Галилео” был состыкован с РБ IUS №19. 9-10 августа прошли контрольные интерфейсные испытании. 25 августа станция была доставлена на стартовый комплекс LC-39B, куда 29 августа была вывезена космическая транспортная система STS-34 с кораблем “Атлантис”. На следующий день связка IUS/”Галилео” была установлена в грузовой отсек. В начале сентября был проведен контрольный сеанс связи и управления станцией из JPL. Уже в начале октября пришлось заменить один из двух компьютеров РБ IUS, так как их данные не соответствовали друг другу. Установка на “Галилео” радиоизотопных плутониевых генераторов состоялась 3 октября — всего за 9 суток до намеченного старта.
Радиоизотопные генераторы стали причиной последнего неожиданного препятствия перед запуском “Галилео”. Группы защитников окружающей среды потребовали от НАСА отказа от запуска под тем предлогом, что 22 кг диоксида плутония представляют смертельную угрозу для жителей Флориды в случае распыления их в атмосфере при аварийном запуске. Тот факт, что плутоний заключен в специальную защиту, способную выдержать экстремальные условия аварийного возвращения, их не убеждал. Более того, перед каждым из двух пролетов Земли подавался иск с целью запретить его в судебном порядке. Суд оба раза признал пролет Земли возможным.
Запуск “Атлантиса” с “Галилео” был назначен на 12 октября 1989 г. Однако в ночь на 11 октября предстартовый отсчет был остановлен на отметке Т-19 час, поскольку в одном из основных двигателей оказалось неисправным главное программно-временное устройство МЕС. Его замена на стартовом комплексе повлекла задержку старта до 17 октября. Хотя эта дата и находилась в пределах астрономического окна, перенос поставил под угрозу пролет астероида (243) Ида. Дело в том, что отсрочка могла потребовать большего расхода топлива бортовых двигателей “Галилео” на коррекции с сокращением орбитальной части программы, а отказ от пролета Иды сулил экономию в 40 кг.
17 октября на отметке Т-5 мин запуска “Атлантиса” с “Галилео” был отложен на 24 часа из-за грозы в районе стартового комплекса и плохой погоды на точках аварийной посадки. На следующий день было еще облачно, но все же погода улучшилась, и в 16:53:40 GMT “Атлантис” ушел со старта. От начала работ до запуска АМС “Галилео” прошло 12 лет.