В 1959 году человечество вступило в новую эру освоения космоса. Запуск советской автоматической станции «Луна-1» стал знаковым событием: впервые созданный человеком аппарат преодолел земное притяжение и устремился в межпланетное пространство. Эта миссия заложила основы для будущих автоматических межпланетных станций (АМС), которые впоследствии стали регулярно отправляться с космодромов СССР и США в длительные научные экспедиции.
Устройство и принципы работы АМС
Запуск АМС осуществляется с помощью многоступенчатых ракет. Сначала станция выводится на околоземную орбиту, а затем, в строго рассчитанный момент, производится её старт к цели — Луне или другой планете. Для точного следования по заданной траектории все АМС оснащены системами астроориентации и корректирующими двигательными установками. Эти системы необходимы для маневров, коррекции курса или торможения при посадке на небесное тело или выходе на его орбиту.
Станции, предназначенные для изучения поверхности планет, несут специальные спускаемые аппараты. Связь с Землёй поддерживается по радиоканалам, многие аппараты оборудованы телевизионными системами для передачи изображений. Энергию для работы научных приборов и бортовых систем обеспечивают солнечные батареи и химические источники тока.
Эпоха великих открытий: ключевые миссии АМС
За четверть века автоматические станции предоставили человечеству больше знаний о Солнечной системе, чем вся предшествующая история астрономии. Вот наиболее выдающиеся этапы этого пути.
Исследование Луны
Советская программа задала высокий темп. В 1959 году «Луна-3» впервые сфотографировала и передала на Землю изображение обратной стороны Луны. В 1966 году «Луна-9» совершила первую в мире мягкую посадку на лунную поверхность и передала её панораму. «Луна-10» стала первым искусственным спутником нашего естественного спутника. Советские станции «Луна-16» и «Луна-20» автоматически взяли и доставили на Землю образцы лунного грунта, а «Луна-17» и «Луна-21» доставили на Луну самоходные аппараты — луноходы. Апогеем лунной программы стала «Луна-24», которая с помощью буровой установки взяла пробы грунта с глубины около двух метров.
Покорение Венеры
Изучение «утренней звезды» стало одним из главных триумфов советской космонавтики. После первых попыток, «Венера-3» в 1965 году достигла планеты, совершив первый в истории перелёт. «Венера-7» в 1970 году выполнила первую успешную мягкую посадку в экстремальных условиях (температура около 500°C, давление до 10 МПа). Последующие миссии, такие как «Венера-9» и «Венера-10», передали первые панорамные снимки поверхности и стали искусственными спутниками планеты. Прорывными стали миссии «Венера-13» и «Венера-14» (1982 г.), которые провели прямой химический анализ венерианского грунта. Станции «Венера-15» и «Венера-16» с помощью радиолокации впервые составили карты рельефа приполярных областей, «сорвав» плотный облачный покров. Уникальный проект «Вега» в 1984-86 годах совместил изучение Венеры с помощью аэростатных зондов и пролёт через кому кометы Галлея.
Экспедиции к Марсу
Путь к «красной планете» был сложен. После первых неудач, в 1971 году советские станции «Марс-2» и «Марс-3» вместе с американским «Маринер-9» стали первыми искусственными спутниками Марса, а спускаемый аппарат «Марса-3» совершил первую (хоть и недолгую) мягкую посадку. Пиком исследований стали американские аппараты «Викинг» (1976 г.), которые передали детальные снимки поверхности и провели сложные эксперименты по поиску следов жизни в марсианском грунте. Хотя однозначных доказательств существования органической жизни найдено не было, эти миссии заложили основу для всех последующих исследований.
Изучение дальних планет и Меркурия
Американская станция «Маринер-10» в середине 1970-х годов впервые сфотографировала Меркурий, обнаружив его поразительное сходство с Луной. Для исследования гигантов Солнечной системы — Юпитера, Сатурна и Урана — были созданы аппараты серий «Пионер» и «Вояджер». Эти миссии, совершившие грандиозные гравитационные манёвры, передали на Землю первые детальные изображения этих планет и их спутников, совершив настоящую революцию в планетологии.