В начале 1959 г. был открыт новый этап в развитии космонавтики. Советская автоматическая станция «Луна-1» стала первым искусственным телом, которое преодолело силы земного тяготения и со второй космической скоростью вырвалось в просторы Солнечной системы. «Луна-1» явилась прообразом будущих автоматических межпланетных станций (АМС), которые впоследствии стали отправляться с космодромов СНГ и США в далекие многомесячные путешествия.
Многоступенчатые ракеты выводят АМС на околоземные орбиты, а затем в расчетное время происходит старт станций с этих орбит в сторону Луны или какой-либо планеты. Все АМС имеют системы астрономической ориентации и двигательные установки, для того чтобы при необходимости поправить, скорректировать траекторию или замедлить движение АМС, если ей предстоит посадка на планету или она должна стать ее искусственным спутником.
АМС, которые должны достичь другого небесного тела, обычно имеют спускаемый аппарат. Связь с АМС осуществляется по радио, имеются на станциях и телевизионные системы, передающие на Землю изображения Луны или планет. Электроэнергию для питания систем АМС и установленной на них научной аппаратуры вырабатывают химические и солнечные батареи.
За 25 лет благодаря АМС мы узнали о ближайших соседях Солнца больше, чем за всю историю человечества. Вспомним наиболее значительные полеты АМС.
Полеты к Луне. Советская станция «Луна-3» в 1959 г. облетела Луну, сфотографировала ее обратную сторону и передала изображение по телевидению на Землю. Через 5 лет изображения лунной поверхности были переданы на Землю и американскими аппаратами «Рейнджер». Первую мягкую посадку на Луну совершила в начале 1966 г. советская станция «Луна-9», она же передала первую панораму лунной поверхности. И первый искусственный спутник Луны тоже был советским. Им стала станция «Луна-10». Первые измерения физико-механических свойств лунного грунта провела станция «Луна-13» в конце 1966 г. Вслед за нею поверхность ночного светила потревожил ковш миниатюрного экскаватора американского аппарата «Сервейер-3». Через несколько лет советские автоматические станции «Луна-16» и «Луна-20» доставили на Землю порции лунного грунта. Последовавшие за ними «Луна-17» и «Луна-21» привезли на Луну автоматические самоходные научные лаборатории — луноходы.
«Луна-24» стала третьим автоматическим геологом, посланным с Земли за лунным камнем. На ее борту впервые было установлено буровое устройство. По команде с Земли оно пробурило грунт и взяло его пробы с глубины около 2 метров.
Полеты к Венере. В 1961 г. в долгий путь к Венере отправилась советская АМС «Венера-1». В 1965 г. по ее следам были запущены еще 2 станции. Одна из них — «Венера-3» достигла планеты. Это был первый в истории космонавтики межпланетный перелет. Спускаемый аппарат «Венеры-4», снижаясь на парашюте, произвел прямые измерения в атмосфере. В декабре 1970 г. на таинственную планету впервые опустился посланник Земли — спускаемый аппарат АМС «Венера-7». Его встретили температура около 500°С и давление, близкое к 10 МПа.
«Венера-8» впервые исследовала поверхность Венеры, ее грунт, оказавшийся похожим на земные граниты. Спускаемые аппараты «Венеры-9» и «Венеры-10» прислали на Землю снимки двух уголков планеты. Сами станции были выведены на орбиты вокруг Венеры и стали ее первыми искусственными спутниками. Первые снимки Венеры многое прояснили, но еще больше поставили вопросов. Ответы на многие из них пришлось ждать более 3 лет, пока в конце 1978 г. Венеру не посетили сразу 4 АМС — советские «Венера-11» и «Венера-12» и 2 американских аппарата «Пионер—Венера». «Пионер—Венера-1» стал очередным искусственным спутником Венеры, остальные АМС несли спускаемые аппараты.
Новые советские станции на ходу передали на Землю информацию со спускаемых аппаратов, каждый из которых проработал на поверхности планеты более часа, а сами продолжили полет вокруг Солнца.
Весной 1982 г. на Венеру вновь был высажен космический десант. Спускаемые аппараты советских станций «Венера-13» и «Венера-14» решили принципиально новую задачу. Работая на поверхности планеты при температуре, близкой к 500°С, и давлении около ЮМПа, аппараты пробурили верхний слой грунта, взяли его пробы и провели их анализ, установив, из каких химических элементов состоят венерианские породы в местах посадок.
Каждая советская экспедиция к Венере вносила в копилку знаний о Солнечной системе уникальную информацию. Так было и во время работы новых искусственных спутников Венеры — станций «Венера-15» и «Венера-16», выведенных на орбиты спутников в 1983 г. На этот раз с таинственной планеты был как бы «сорван» укрывающий ее облачный полог. Сквозь густую облачную пелену радиолокаторы советских станций сумели рассмотреть рельеф приполярных областей Венеры. Отныне каждый может видеть на картах слагающие его гряды возвышенностей, горные хребты, большие и малые кратеры, уступы, разломы...
А еще через год с небольшим Венеру посетили 2 новых советских аппарата, отделившихся от пролетевших мимо автоматических межпланетных станций «Вега-1» и «Вега-2». Сами станции направились навстречу приближающейся к Солнцу комете Галлея, а их посадочные аппараты доставили в атмосферу Венеры аэростатные зонды. Совершив дрейф в облаках на высотах около 50 км, зонды пролетели над планетой тысячи километров, изучив метеорологические характеристики ее атмосферы. А в первой половине марта 1986 г. «Вега-1» и «Вега-2», пройдя на минимальном расстоянии от ядра кометы Галлея, впервые в мире произвели комплексные научные исследования этого небесного тела.
Полеты к Марсу. К этой планете первая АМС отправилась осенью 1962 г. Но достигнуть «красной» планеты ей не удалось. Дорога между Землей и Марсом была проложена почти через 10 лет. Зато это сделали сразу 2 аппарата.
Советская АМС «Марс-2» доставила на поверхность Марса капсулу, а спускаемый аппарат следующей советской станции —«Марса-3»— совершил первую мягкую посадку. Одновременно естественные спутники Марса — Фобос и Деймос обрели рукотворных собратьев: обе советские станции вместе с прибывшим к Марсу американским аппаратом «Ма-ринер-9» стали его первыми искусственными спутниками. Они позволили людям впервые подробно рассмотреть Марс с близкого расстояния.
Следующие 4 советские АМС, запущенные в 1973 г., уточнили полученные с орбит данные, а спускаемый аппарат одной из них — «Марса-6»— впервые прощупал атмосферу планеты изнутри. Так совместными усилиями двух стран — Советского Союза и США — был подготовлен очередной этап в исследовании Марса.
Вскоре на Марс опустились 2 американских аппарата «Викинг». Они передали на Землю цветные фотографии окружающей их местности и провели анализ марсианского грунта, определив его химический состав. Но главным в их программе были поиски жизни. Автоматические исследователи пытались найти на Марсе органические вещества. Но ничего подобного земной органике им обнаружить не удалось. Однако показания биологических приборов были весьма странными. С одной стороны, их можно было толковать как проявления жизни, но с другой — аналогичные данные могли дать и химические процессы, идущие в грунте планеты.
И все же большинство ученых склонны рассматривать результаты биологических исследований «Викингов» как свидетельствующие об отсутствии на Марсе органической жизни. Однако, учитывая сложность проблемы, поиски простых форм жизни на Марсе нельзя считать окончательно завершенными.
Полеты к Меркурию. Эта самая маленькая из планет земной группы ближе других расположена к Солнцу и с большим трудом наблюдается с Земли. Тем интереснее было рассматривать фотографии Меркурия, снятые и переданные при его облете американским автоматическим аппаратом «Мари-нер-10». Внешне планета оказалась очень похожей на Луну с ее многочисленными кратерами и другими характерными деталями рельефа.
Для изучения Юпитера, Сатурна и Урана американские специалисты создали АМС «Пионер» и «Вояджер». Аппараты осуществили телевизионные съемки этих планет и их спутников, а также провели комплексные научные исследования небесных тел.