О подготовке государственной (общеакадемической) программы «Исследование космоса» (стр. 3 )

Два советских космических аппарата «Фобос» стартовали к Марсу в июле 1988 г. Они достигнут планеты в будущем году. В ходе полета гра­витационное поле Марса послужит трамплином для перехода космиче­ских аппаратов на траекторию сближения с Фобосом. Впервые будет осу­ществлено сближение космического аппарата с малым телом Солнечной системы до расстояния 30—80 м. Высотный коридор полета аппаратов над поверхностью Фобоса регулировать с Земли невозможно, поскольку сигнал от космического аппарата идет до Земли и обратно 20—25 минут. На аппаратах имеется экспертная система, которая будет получать ин­формацию от дальномеров и на ее основе управлять движением аппара­тов. Их движение будет напоминать полет крылатой ракеты, подчиняю­щийся характеру рельефа. Относительная скорость движения будет не­велика — несколько метров в секунду.

Основная задача этого эксперимента — химический анализ вещества Фобоса — будет решена новым методом. Пролетая над Фобосом, аппара­ты будут облучать его поверхность лазерным лучом. Он фокусируется на поверхности марсианского спутника в пятне поперечником около 1 мм при энерговыделении примерно 1 Дж. В области пятна грунт будет ис­паряться, ионизироваться. Химический анализ этих паров выполнит бор­товой масс-спектрометр. Комплекс оборудования, который включает ла­зер и масс-спектрометр, создан международным коллективом ученых, использовавшим достижения советской лазерной техники.

Проект «Фобос», заметил Р. 3. Сагдеев, возвращает советскую про­грамму планетных исследований на марсианскую орбиту. Углубленному изучению Марса посвящена основная часть советской перспективной кос­мической программы.

Космический аппарат для детального изучения Марса Институт кос­мических исследований АН СССР предлагает запустить в 1994 г., Ин­ститут геохимии и аналитической химии им. АН СССР настаивает на более раннем сроке запуска — 1992 г. По мнению Р. 3. Саг-деева, мы не сможем в столь сжатые сроки подготовить обширную и раз­нообразную программу экспериментов на марсианской орбите. Необходи­мость такой программы диктуется тем, что в 1992 г. к Марсу стартует американский космический аппарат, и вряд ли целесообразно дублировать их эксперименты или пытаться с ними соперничать. К 1994 г. можно подготовить эксперименты, не планируемые американскими специалиста­ми. В настоящее время прорабатывается следующий вариант миссии к Марсу в 1994 г.

После выхода на орбиту вокруг Марса советский космический аппа­рат будет производить дистанционные исследования планеты. Отделив-

В Президиуме Академии наук СССР

48

шийся от него посадочный отсек доставит на поверхность Марса везде­ход массой 120—150 кг. Этот «марсоход» совершит путешествие по по­верхности планеты на расстояние около 100 км и выполнит химический анализ грунта вдоль трассы своего движения. Посадочный отсек будет оборудован буровым устройством.

С орбитального аппарата планируется запуск аэростата в атмосферу Марса. Казалось бы, идея воздухоплавания в чрезвычайно разреженной атмосфере Марса, плотность которой в 100 раз меньше плотности земной атмосферы, совершенно нереальна. Однако, используя очень легкие сов­ременные материалы, можно построить монгольфьер, который в дневное время будет плавать на высоте 1—1,5 км над поверхностью планеты. Ночью он будет удерживаться в атмосфере благодаря подъемной силе дополнительного небольшого баллона, полностью герметизированного и наполненного гелием. На аэростате будут установлены приборы для ис­следования атмосферы и панорамных наблюдений планеты.

Следующим этапом в исследовании Марса станет доставка его грунта на Землю. Запуск такого аппарата планируется на 1998 г. Как сообщил Р. 3. Сагдеев, ведутся переговоры о том, чтобы беспилотный полет за грунтом Марса осуществить в кооперации с американскими учеными.

Предложения Академии наук СССР к перспективной космической программе обеспечат не только проведение на Марсе приоритетных иссле­дований, но и освоение новых для нас диапазонов внеатмосферных аст­рономических наблюдений. В 1991—1995 гг. на орбите будут находиться по крайней мере три советские астрономические обсерватории. Концеп­ция советской программы внеатмосферных астрономических исследований состоит в том, чтобы не дублировать лучшие зарубежные космические проекты, а расширять возможности внеатмосферной астрономии за счет других диапазонов наблюдений.

В США подготовлен к запуску ультрафиолетовый телескоп с зерка­лом диаметром 2,4 м. Вывод его на орбиту задержала катастрофа с ко­раблем «Челленджер». По-видимому, как только будет восстановлена ра­ботоспособность системы «Шаттл», состоится запуск этого телескопа. С ним, как считает Р. 3. Сагдеев, не сможет конкурировать в оптической области ни один из существующих наземных телескопов, а в ультрафио­летовом диапазоне он станет полным монополистом. Учитывая это, в нашей стране в ближайшие годы планируется запуск на орбиту инст­рументов, работающих в рентгеновском и гамма-диапазоне, а также в радиодиапазоне.

Вначале предполагается вывести на орбиту обсерваторию «Спектр рентген-гамма». В подготовке программы работы этой обсерватории ве­лика заслуга академика . Затем состоится запуск обсер­ватории «Радиоастрон» с 10-метровым радиотелескопом на борту. Этот телескоп будет одним из элементов гигантского радиоинтерферометра, угловое разрешение которого достигнет микросекунды дуги. Оба проек­та — «Спектр рентген-гамма» и «Радиоастрон» — международные. Пред­ложения об участии в них получены от США, ряда стран Западной Ев­ропы, Австралии, Индии.

Интерес международной научной общественности к советским косми­ческим проектам в значительной степени обусловлен тем, что США, сде­лав ставку на программу «Шаттл», на несколько лет потеряли дееспособ­ность надежного партнера. НАСА квалифицирует как историческую ошибку ставку только на «Шаттл» в космических исследованиях.

В конце следующей пятилетки предполагается запуск астрономиче­ской обсерватории, рассчитанной на работу в субмиллиметровом и ин­фракрасном диапазонах. До сих пор на орбите функционировал лишь

Общеакадемическая программа «Исследование космоса»

49

один специализированный инфракрасный спутник «Ирас», завершивший исследования несколько лет назад. Чтобы проводить наблюдения в суб­миллиметровом и инфракрасном диапазонах, необходимо охлаждать не только приемники излучения, но и само зеркало телескопа. Как извест­но, охлаждение приемников способствует увеличению отношения сигнала к шуму. Если не охлаждать зеркало телескопа, то эти сверхчувствитель­ные приемники будут собирать тепловые шумы в материале, из которого оно изготовлено. Совместно с НПО «Криогенмаш» создан полномасштаб­ный прототип инфракрасного телескопа с зеркалом диаметром 1 м. Зер­кало телескопа охлаждается жидким неоном до температуры 30—35 К, а приемники работают при температуре жидкого гелия.

Планируется ряд гравитационных экспериментов в космосе. В рамках проекта «Реликт-2» продолжится тепловое картирование неба в диапазо­не реликтового излучения (длина волны несколько миллиметров), сохра­нившегося с ранних этапов расширения Вселенной. Этим проектом дли­тельное время занимался академик .

Р. 3. Сагдеев отметил необходимость разумного соотношения между запусками пилотируемых кораблей и автоматических обсерваторий. По его мнению, подавляющее большинство научных исследований в космосе эффективнее проводить на беспилотных аппаратах. На Земле отдается безусловное предпочтение микроминиатюризации, а в космосе мы стре­мимся создавать сложные тяжелые конструкции, рассчитанные на мно­голюдные экипажи. На обсерватории «Квант», пристыкованной к орби­тальной станции «Мир», из-за различных ограничений, связанных с жиз­необеспечением космонавтов, орбитой станции, астрофизические наблюде­ния можно проводить лишь несколько часов в сутки. Отдавая дань необ­ходимости пилотируемых полетов, не нужно забывать, что научные задачи эффективнее могут решать автоматы.

Выступивший в ходе обсуждения программы «Исследование космоса» ­ков (Институт геохимии и аналитической химии им. АН СССР) обратил внимание на расхождение взглядов советских ученых о сроках запуска космического аппарата к Марсу. Он зачитал письмо академика , в котором обосновывалась необходимость старта аппарата к Марсу в 1992 г.

считает, что первая стадия изучения Марса должна предусмат­ривать получение не только детальных изображений поверхности планеты, без которых невозможно геолого-морфологическое и геолого-структурное картирование, но и глобальных данных о химическом и минералогическом составе пород, распре­делении температуры и влаги, глубине залегания коренных пород и криолитосфе-ры, шероховатости поверхности, без чего трудно обеспечить мягкую посадку на поверхности планеты. Сроки осуществления первой стадии изучения Марса — запуск спутников на околомарсианскую орбиту — диктуются сроками выполнения ос­новной задачи — доставки марсианского грунта на Землю. Запуск космического ап­парата для доставки грунта планируется на 1996 и 1998 гг. Учитывая, что до Марса лететь примерно год, работа на околомарсианской орбите также займет око­ло года и год-два уйдет на обработку полученных данных, следовало бы запустить спутник на околомарсианскую орбиту в 1992 г., иначе мы не сможем сделать на­учно обоснованный выбор места посадки, методов и средств отбора марсианского грунта.

предложил выделить из комплекса аппаратуры, предназначен­ной для космического аппарата, старт которого к Марсу планируется на 1994 г., те приборы, которые должны исследовать с орбиты поверхность Марса, и запу­стить их к планете в 1992 г., используя запасной аппарат «Фобос».

В Президиуме Академии наук СССР

50

Президент АН СССР академик предложил обсудить письмо ака­демика на заседании межведомственного научного совета, подклю­чив к рассмотрению экспертов.

Член-корреспондент АН СССР посвятил свое выступление косми­ческим исследованиям в области астрофизики высоких энергий. В настоящее время сложилась уникальная ситуация: только две страны в мире, СССР и Япония, мо­гут достаточно регулярно выводить на орбиту космические аппараты. Проекты в области астрофизики высоких энергий, разработанные в США и Европейским кос­мическим агентством, будут осуществляться только после 1995 г. Советские иссле­дователи просто обязаны заполнить вакуум в этой области астрофизики. Орбиталь­ная обсерватория «Спектр рептген-гамма», запуск которой планируется на 1993 г., должна стать национальной обсерваторией астрофизики высоких энергий. К ее ра­боте следует широко привлекать ученых разных стран. Установленные на этой обсерватории рентгеновские телескопы с зеркалами косого падения, общая пло­щадь которых составит 130 м2, будут иметь информативность 10 Гбпт в сутки.