Ошибки мировой космонавтики
Прежде всего необходимо было надежно обеспечить мягкую посадку. На периферию кольца амортизатора были добавлены зубья, которые смягчали удар и не давали бы аппарату скатываться. Правда, зубчики могли влиять на набегающие потоки воздуха. Инженерам пришлось немало потрудиться над аэродинамикой, но благодаря налаженной системе проверки удалось не совершить ошибки и сделать новую конструкцию еще более устойчивой в полете по сравнению с предыдущей.
«Венера-13» и «Венера-14» имели возможность делать цветные снимки. Камеры делали фото по очереди с разными светофильтрами. При сложении снимков можно было получить цветное изображение. Для калибровки на корпусе перед камерой была развернута лента с нанесенными заранее полосами разных цветов. Дело в том, что в атмосфере Венеры до поверхности доходят всего лишь оранжевый и красный лучи. В таких условиях любой предмет другого цвета может отразить только эти цвета. На Венере, как в детской песенке, все оранжевое. Тем не менее по оттенкам можно было понять, как реально выглядят объекты. От синего предмета желтый цвет отразится меньше, чем от красного. Однако из-за высокой температуры краска на пробнике расползлась, а без наглядного примера баланс цветов определить было очень трудно. Это и не стали делать. Интересно, что через двадцать лет после запуска «Венеры-13» и «Венеры-14» американский фотограф взялся за обработку их снимков. Только тогда мир увидел первое цветное изображение поверхности Венеры.
Все станции до «Венеры-13» делали только одно изображение, а на этот раз их было четыре (хотя в итоге они были сложены в единое, цветное). Это позволило увидеть изменения в окружающей среде, и даже можно было заметить движение. Во всяком случае, так подумали некоторые исследователи, когда увидели меняющуюся форму камней. На самом деле виной такого эффекта стала пыль. При посадке станции она поднялась с поверхности, оголив детали камней, а затем медленно осела. К тому же в тот день на этом месте ветер просто разбушевался, если можно так выразиться о ситуации полного штиля, характерного для поверхности Венеры. Скорость поднялась до полуметра в секунду. Хотя это совсем немного, но в плотной атмосфере этого вполне хватает, чтобы сдувать пыль.
Об оседании мельчайших частиц говорило еще и то, что освещенность также менялась от кадра к кадру. Пыль привела и к другим парадоксальным результатам. Например, на борту «Венеры-13» проводился эксперимент по определению электрической проводимости грунта. Пропуская ток через материал, можно измерить его сопротивление. Этот параметр зависит от типа вещества, а значит, этим методом можно было узнать о составе поверхности. Прибор показал высокое сопротивление и низкую проводимость, характерные только для пористых материалов, а их на фото не видно. После оседания пыль как раз разрыхлила поверхность. Расстояние между частичками песка мешает электрическому разряду проходить. Еще один невероятный факт – приборы указали на то, что поверхность имеет свойства щелочи. С учетом того, что в атмосфере в основном кислотная среда, все исследователи ожидали увидеть те же свойства и у грунта. Возможно, опыту помешала пыль, или это была уникальная особенность Венеры. Узнать точно не удалось, так как данные «Венеры-14» были еще более необычны. Все говорило о том, что грунт Венеры является рукотворным объектом из металлических сплавов и керамических соединений.
Причиной неполучения достаточных данных стала злополучная крышка от фотокамеры. Если в предыдущих миссиях проблемы были связаны с тем, что она никак не могла отлететь, в этот раз источником неприятностей стал успешный отстрел. Крышка упала, и именно на нее попал пенетрометр. Вместо свойств грунта «Венера-14» узнала свойства крышки. Шанс, что такое может случиться, был минимален, и тем не менее это случилось. Ученые все равно нашли повод для радости. Дело в том, что в сложных условиях Венеры велик был риск отказа прибора или передачи на Землю искаженных данных. Когда были получены верные параметры с помощью изготовленного теми же исследователями изделия, стало ясно, что пенетрометр работает исправно.
В серии «Венера» состоялось еще два успешных полета – «Венера-15» и «Венера-16», которые впервые совершили картографирование второй планеты от Солнца. Их миссия была в целом успешной. Следующим советским аппаратом в деле исследования Венеры должен был стать большой аэростат, созданный совместно СССР и Францией. В дело вмешалась комета Галлея. Она подлетает к Солнцу раз в 75 лет. В 1986 году это и должно было произойти. На этот раз с Земли ее видели плохо, а вот с Венеры – гораздо лучше. Тут подоспели и математики, которые увидели уникальную возможность пролета космического аппарата вблизи Венеры и кометы. В скором времени было принято решение отказаться от проекта громоздкого аэростата с большим количеством оборудования в пользу облегченной версии. Проект назвали «Вега», от слов «Венера» и «Галлея». Два аппарата имели на своем борту спускаемые аппараты, почти как у «Венеры», но только без многих приборов. Было известно, что спуск в атмосфере будет производиться на ночной стороне, так что камер и смежных с ней приборов на борту не было. Зато вместо них были установлены небольшие надувные шары. На высоте около 40 км они отделялись и парили в верхних слоях атмосферы, где температура не такая большая и приемлемое давление. Благо атмосфера Венеры это позволяла. Орбитальная часть «Веги» после сброса зондов, не задерживаясь, отправлялась к комете. На ее борту не было ни одного прибора для изучения планеты. В итоге о комете действительно удалось узнать многое, а вот о Венере принципиально новых данных получено не было. Тем не менее даже в этом случае не удалось избежать ошибок.
На высоте 17 км по неизвестным причинам спускаемый аппарат «Веги-1» сделал движение не вниз, а вверх. Это привело к тому, что сработал датчик касания поверхности. Он в свою очередь запустил работу приборов, которые должны были активироваться в этом случае. Когда же спускаемый аппарат «Веги-1» все-таки достиг поверхности планеты, перезапустить процесс уже было нельзя.
С зондом тоже случилось небольшое приключение. На его борту находился прибор, который определял состав газа по поглощению им света. Однако в начале работы на Венере пошел кислотный дождь. В датчик попал не газ, а капелька серной кислоты. Она заблокировала отверстие и не давала зайти внутрь газам атмосферы. Ситуация нормализовалась сама собой. Капли образуются, когда конденсируется пар при низкой температуре на больших высотах. От уменьшения температуры плотность газа в шаре снижается, что приводит к опусканию аппарата. Ближе к поверхности становится теплее, и внешнее давление растет. Это приводит к испарению. Так на Венере происходит вирга – дождь, который не долетает до поверхности. Капельки образуются, падают, но, пролетев несколько сотен метров, испаряются и становятся снова облаками. На Земле такое тоже бывает, но не с серной кислотой, а с водой. Так вот, зонд опустился пониже, и та самая капелька просто испарилась, когда температура выросла.
С кометой получилось лучше, но все равно был целый каскад сбоев и ошибок. Один спектрометр сломался из-за короткого замыкания, отключилась система ориентации, произошла утечка охладителя, частички пыли пробили солнечные батареи и повредили оптику. Тем не менее благодаря резервированию и высокой надежности всей системы в целом удалось получить уникальные данные и снимки кометы.
Глава 11
Марс
Полезных ископаемых нет, воды нет, растительности нет, населена роботами.
«Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе – это науке неизвестно», – авторитетно заявляет лектор в исполнении Сергея Филиппова в фильме 1956 года «Карнавальная ночь». А в это время реальная наука уже стояла на пороге космической эры. Успешно выведенный на околоземную орбиту Первый искусственный спутник Земли (ПС-1) ознаменовал ее начало 4 октября 1957 года. С тех пор космические аппараты начали бороздить просторы пока еще не всей огромной Вселенной, а лишь нашей Солнечной системы. Первые шаги делались на околоземной орбите – автоматическими аппаратами и людьми. Между самым первым запуском ПС-1 и первым космическим полетом человека вовсю шли исследования Луны при помощи автоматических межпланетных станций, и первая попытка отправить аппарат к Венере состоялась еще до знаменитого полета Юрия Гагарина (о Тяжелом спутнике, которому не удалось добраться до горячей планеты, см. главу «Температура»).