Марсианин: как выжить на Красной планете

Вдохновленный успехом главный конструктор Георгий Бабакин поручил своим подчиненным разработать техническое предложение по проекту «5НМ», нацеленному на доставку образцов марсианского грунта. Летом 1970 года такие предложения были выпущены. Планировалось, что в сентябре 1975 года сверхмощная ракета «Н-1» выведет на траекторию полета к Марсу автоматическую межпланетную станцию «5НМ» массой 20 т. Станция включала орбитальный аппарат, предназначенный для доставки на Марс посадочного аппарата и приема телеметрической информации во время снижения и посадки последнего на поверхность. Орбитальный аппарат состоял из тороидального приборного отсека, взятого от станции «М-71», и двигательной установки со сферическим топливным баком, взятой от станции «М-69». Посадочный модуль имел аэродинамический экран с жесткой центральной частью. Внутри экрана устанавливался приборный отсек с системой управления мягкой посадкой, включая доплеровский измеритель скорости и высотомер, а также радиосистемы, программно-временное устройство и систему энергоснабжения. Двигательная установка системы мягкой посадки имела четыре сферических топливных бака и четыре двигателя с регулируемой тягой. В верхней ее части была установлена двухступенчатая ракета возвращения с орбитальным аппаратом «Марс – Земля», созданным на базе орбитального отсека станций «Венера-4/6», и возвращаемый аппарат массой 15 кг, способный вместить 200 г марсианского грунта.

Схема полета «5НМ» к Марсу выглядела следующим образом. Станция выводится на межпланетную траекторию двухступенчатым разгонным блоком. При подлете к Марсу выполнялась коррекция траектории. Затем посадочный и орбитальный модули разделялись, последний переводился на пролетную траекторию. В это время посадочный модуль входит в марсианскую атмосферу и, используя аэродинамический экран, выполнял планирующий спуск. Когда его скорость уменьшалась до 200 м/с, экран сбрасывался, и аппарат совершал мягкую посадку с включением тормозящей двигательной установки.

После посадки планировалось организовать двухстороннюю линию связи посадочного модуля с Землей. По командам должен был производиться забор грунта в выбранном по полученным панорамам месте и его загрузка в возвращаемый аппарат. Через трое суток возвратная ракета с орбитальным аппаратом «Марс – Земля» и возвращаемым аппаратом стартовали и выводились на околомарсианскую орбиту высотой 500 км. Через десять месяцев, при достижении благоприятного расположения планет, орбитальный аппарат «Марс – Земля» переводился на межпланетную траекторию возвращения. При подлете к Земле возвращаемый аппарат отделялся от орбитального и тормозился в атмосфере. Его скорость снижалась до 200 м/с, после чего выпускался парашют и включался радиомаяк.

Проект доставки марсианского грунта обсуждался на Научно-техническом совете. При этом он вызвал серьезную критику со стороны главного конструктора. Дело в том, что, поскольку бортовые системы станции не прошли проверку в реальном полете, никто не мог дать гарантии их нормального функционирования в течение трех лет. Смущало Георгия Бабакина и то, что проект «5НМ» не обеспечивал стопроцентной биологической безопасности. В случае отказа парашютной системы возвращаемый аппарат разбивался, и микробы, присутствующие в образцах марсианского грунта, попав в тепличные условия, могли начать размножаться с очень большой скоростью. Разумеется, наличие жизни на Марсе находилось под сомнением, но исключать подобную возможность было нельзя.

При всех этих недостатках проект понравился министру общего машиностроения Сергею Афанасьеву. Он пытался убедить Бабакина начать работу, однако Георгий Николаевич отказался.

Тем временем приближалось «астрономическое окно» – июль 1973 года. На этот год планировалось отправить к Марсу сразу четыре станции серии «М-73». Казалось, что теперь удача улыбнется советским ученым. Все четыре ракеты-носителя сработали как надо, и к Марсу полетела вереница аппаратов: орбитальный «Марс-4» («M-73» № 52С), орбитальный «Марс-5» («M-73» № 53С), посадочный «Марс-6» («М-73» № 50П), посадочный «Марс-7» («М-73» № 51П).

К сожалению, ни одна из этих станций не смогла в полном объеме выполнить поставленную перед ней задачу.

10 февраля 1974 года из-за сбоя в бортовом компьютере не включилась тормозная двигательная установка «Марса-4». Станция прошла мимо красной планеты на расстоянии 2200 км, передав на Землю только один снимок, после чего стала искусственным спутником Солнца.

12 февраля «Марс-5» вышел на ареоцентрическую орбиту высотой 1760 км, но быстро растратил энергию и в течение нескольких дней сумел заснять лишь незначительную часть южного полушария планеты.

9 марта спускаемый аппарат станции «Марс-7» промахнулся мимо красной планеты, пройдя в 1300 км от ее поверхности.