30 мая 1971 к Марсу отправилась американская межпланетная станция «Маринер-9»

Это была не первая попытка NASA отправить к Марсу орбитальный аппарат. 9 мая 1971 года в 01:11:01 UTC (04:11:01 по Москве) стартовал «Маринер-8», но из-за сбоя в микросхеме системы управления разгонный блок Centaur потерял ориентацию. Начались сильные колебания, топливо отлило от датчиков, и двигатель преждевременно выключился; аппарат упал в Атлантический океан. После аварии инженеры заменили проблемную плату в Centaur для «Маринера-9», и второй запуск прошел штатно.

«Маринер-9» должен был работать у Марса минимум 90 дней. В исходном плане NASA хотела отправить два похожих аппарата: один должен был картографировать до 70% поверхности, второй следить за изменениями атмосферы и поверхности во времени. После потери «Маринера-8» оставшийся аппарат получил задачи обеих миссий.

Перелет до Марса занял 167 дней. 14 ноября 1971 года в 00:18 UTC (13 ноября по местному времени в США) «Маринер-9» включил маршевый двигатель. Отработав 915,6 секунды, он перевёл аппарат на эллиптическую околомарсианскую орбиту. Таким образом, станция стала первым в истории искусственным спутником другой планеты.

NASAРисунок «Маринера-9» на орбите Марса

«Маринер-9» двигался по вытянутой орбите, которая проходила через систему спутников Марса. В перицентре он опускался глубоко внутрь орбиты Фобоса, пролетая близко к поверхности планеты. В апоцентре орбита вытягивалась, пересекая орбиту Фобоса и направляясь к орбите Деймоса. Плоскость движения аппарата была наклонена к экватору Марса и плоскости эклиптики. Такая полярная ориентация позволила «Маринеру-9» пересекать марсианский «пояс» по диагонали. Это дало возможность камерам аппарата сделать снимки с близкого расстояния и последовательно отснять всю планету от полюса до полюса. Кроме того, были получены первые детальные изображения обеих лун.

Первые недели миссии оказались неудобными для съемки. Когда аппарат прибыл к Марсу, планету закрывала крупная пылевая буря, поэтому снимки до середины января 1972 года почти не показывали деталей равнинной поверхности — из пелены проглядывали лишь вершины высочайших гор. После того как пыль окончательно осела, «Маринер-9» начал полноценную съемку и картографирование.

Результат оказался больше первоначального плана. Аппарат передал 7329 снимков и нанес на карту 85% поверхности Марса. На снимках подробно видны вулканы, включая высочайшую в Солнечной системе гору Олимп, система каньонов, позже получившая в честь самого аппарата название Долины Маринера, а также спутники Фобос и Деймос.

Советские «Марс-2» и «Марс-3» прилетели позже. «Марс-2» достиг планеты 27 ноября 1971 года, его спускаемый аппарат разбился, а орбитальный блок вышел на орбиту вокруг планеты; «Марс-3» прибыл 2 декабря и совершил первую в истории мягкую посадку, но передача с поверхности прекратилась примерно через 14,5 секунды. Поэтому именно «Маринер-9» стал первым в истории искусственным спутником другой планеты, опередив орбитальный блок «Марса-2» всего на две недели.

Плотная пылевая завеса, скрывшая Марс от камер всех трех станций, заставила ученых СССР и США пойти на неожиданный шаг. Чтобы спасти дорогостоящие миссии, специалисты из американской JPL и советского ИКИ открыли прямой канал обмена данными, оперативно делясь друг с другом графиками оседания пыли. Эта вынужденная «марсианская дипломатия» фактически предвосхитила будущее сотрудничество по программе «Союз — Аполлон».

Миссия завершилась 27 октября 1972 года, когда у аппарата закончился газообразный азот для ориентации. К этому моменту «Маринер-9» уже сделал главное: показал Марс как планету с вулканами, каньонами, следами сложной геологической истории и атмосферными процессами.