2 декабря 1971 аппарат «Марс-3» совершил первую в мире мягкую посадку на Красную планету

Автоматическая межпланетная станция «Марс-3» стартовала 28 мая 1971 года. Она включала перелетный модуль (орбитальный отсек с двигательной установкой, служебными системами и научными приборами, работающими на трассе «Земля-Марс» и на околомарсианской орбите) и спускаемый аппарат (со станцией для посадки на поверхность планеты). Основной задачей автоматической межпланетной станции было изучение Марса и околопланетного пространства с доставкой на поверхность посадочного аппарата, а также в обеспечении работы орбитального аппарата, который функционировал как искусственный спутник планеты.

Для достижения Красной планеты советские инженеры разработали уникальную многоступенчатую систему, включающую конический аэродинамический тормозной экран, парашютно-реактивную систему мягкой посадки и лепестковую систему для вертикализации посадочной станции на поверхности.

В спускаемом аппарате разместили приборы для измерения температуры и давления атмосферы, а также установили масс-спектрометр для определения химического состава окружающей среды. Дополнительно были предусмотрены датчики для измерения скорости ветра и прибор для анализа химического состава и физико-механических свойств поверхности. Кроме того, посадочная станция оснащалась телевизионными камерами для съемки панорамы.

Посадка спускаемого аппарата «Марс-3» была осуществлена 2 декабря 1971 года между областями Электрида и Фаэтонтия на плоском дне крупного кратера Птолемей, западнее кратера Реутов, между малыми кратерами Белев и Тюратам. Это была первая мягкая посадка рукотворного объекта на Марсе. Интересно, что критически важные операции по входу в атмосферу, торможению и посадке выполняла бортовая автоматика на базе компьютера С-530, так как сигнал с Земли шел слишком долго для ручного управления.

Спуск в марсианской атмосфере занял чуть больше трех минут. Через полторы минуты после посадки началась передача видеосигнала, которая внезапно прервалась через 14-20 секунд. По одной из версия, причиной прекращения передачи стал коронный разряд на приборах станции, вызванный пылевой бурей, бушевавшей в тот момент.

В большинстве источников утверждается, что сигнал, переданный «Марсом-3», не содержал полезной информации. Изображения, полученные с камер спускаемого аппарата, представляли собой хаотично расположенные белые, серые и чёрные полосы, напоминающие «белый шум», что делало невозможным выявление каких-либо деталей.

Тем не менее, техническая информация, заключённая в сигналах с камер, позволила установить уровень освещённости поверхности Марса: он не превышал 50 люксов. На некоторых участках изображения также можно различить контуры марсианской поверхности: в верхней части кадра виднелось марсианское небо, а на горизонте в центре был заметен холм.

В то же время орбитальный отсек продолжал работать до августа 1972 года. За 188 дней функционирования на околомарсианской орбите он собрал и передал на Землю множество научных данных. Впервые получены глобальные фотометрические профили планеты в различных спектральных диапазонах. Измерения водяного пара показали, что влажность атмосферы Марса в сотни тысяч раз ниже, чем на Земле. Выявлены цветовые различия участков поверхности. Исследовано радиоизлучение Солнца, его структура и механизм. Проведено радиопросвечивание атмосферы в сантиметровом диапазоне, что позволило определить её слоистую структуру, изучить ионосферу и уточнить оптическое сжатие планеты.

Долгие годы судьба посадочного аппарата оставалась загадкой, пока в 2013 году энтузиасты не обнаружили на снимках NASA с орбитального зонда MRO объекты, крайне похожие на парашют, тормозной щит и сам посадочный аппарат «Марса-3» в предсказанном районе.

Полет «Марса-3» принес следующие результаты. 2 декабря 1971 года впервые в истории выполнена мягкая посадка на поверхность Красной планеты. Орбитальный отсек станции успешно завершил научную программу, продолжая исследования до тех пор, пока не закончился азот в системе ориентации и стабилизации. Данные, собранные станцией «Марс-3», стали фундаментом для планирования будущих миссий автоматических межпланетных аппаратов.

Почему долететь до Марса и совершить посадку на его поверхности — непростая задача и каким аппаратам удалось это сделать, — рассказываем в нашем большом материале о Красной планете.

Визуализация ИКИ РАН