Что известно о советских космических аппаратах "Вега"

ТАСС-ДОСЬЕ. 40 лет назад, 15 декабря 1984 года, СССР осуществил запуск автоматической межпланетной станции (АМС) "Вега-1". Следом за ней, 21 декабря, в космос была выведена АМС "Вега-2". Советские космические аппараты "Вега" предназначались для исследования планеты Венера и кометы Галлея.

ТАСС подготовил материал об этом проекте.

История проекта

Космические аппараты "Вега-1" и "Вега-2" были частью проекта "Венера-Галлея" (сокр. "Вега" от первых букв планеты и кометы), который СССР реализовывал с широким международным участием.

Первоначально проект прорабатывался в конце 1970-х годов как миссия на Венеру с целью исследования ее при помощи орбитального и пролетного аппаратов. Проект предусматривал доставку в венерианскую атмосферу аэростатного зонда, предназначенного для изучения наиболее плотной части облачного слоя в ходе дрейфа на высоте примерно 53-55 км от поверхности Венеры. Ранее подобные исследования на других планетах никто не предпринимал. Разработка аэростата велась совместно с Национальным центром космических исследований Франции. Запуск планировался на 1983 года.

В 1982 года XVIII Генеральная ассамблея Международного астрономического союза утвердила программу исследований кометы Галлея, которая весной 1986 года должна была пролетать через Солнечную систему. Эта короткопериодическая комета появляется в нашей системе каждые 75-76 лет, до 1986 года было зарегистрировано 29 ее пролетов. В преддверии события Европейское космическое агентство (ЕКА), США, Япония начали прорабатывать проекты миссий к комете Галлея. В СССР также было принято решение направить АМС к комете, совместив ее с исследованиями планеты Венера. Обновленный проект получил название "Венера-Галлея", к участию в нем были приглашены специалисты из Австрии, Болгарии, Венгрии, ГДР и ФРГ, Польши, Франции, Чехословакии. Для координации работ был образован Международный научно-технический комитет во главе с директором Института космических исследований Академии наук СССР (ныне ИКИ РАН) академиком Роальдом Сагдеевым.

В Научно-производственном объединении им. С. А. Лавочкина (НПО Лавочкина; г. Химки, Московская обл.) под руководством главного конструктора предприятия Вячеслава Ковтуненко были разработаны и построены две идентичные АМС "Вега". Научная аппаратура для них создавалась в международной кооперации, в том числе с участием США.

Характеристики АМС

"Вега-1" и "Вега-2" принадлежали к третьему поколению советских автоматических межпланетных станций, созданных в НПО Лавочкина. Каждая АМС весила около 4,9 тонн, из них 130 кг приходилось на научную аппаратуру. Автоматическая станция состояла из двух частей: пролетного аппарата и спускаемого с посадочным модулем и аэростатным зондом.

В функции пролетного аппарата на этапе исследования Венеры входили прием и ретрансляция на Землю служебной и научной информации с посадочного модуля. Главное же его предназначение заключалось в исследовании кометы Галлея, пролетный аппарат должен был пройти через газопылевую атмосферу (кому) и плазменную оболочку ее ядра. Основная часть научной аппаратуры (в т. ч. оптический комплекс и телевизионная система), требующая точного наведения, была размещена на поворотной автоматической стабилизированной платформе, созданной учеными из Чехословакии при участии специалистов ИКИ АН СССР. Такая конструкция позволяла удерживать ядро кометы в поле зрения камер и научных приборов, а саму межпланетную станцию - ориентированной на Землю для прямой передачи информации. В отличие от других советских АМС на "Веге" не было запоминающего устройства, от него решили отказаться по соображениям безопасности. Крупные кометные частицы могли повредить или разрушить АМС, поэтому была предусмотрена передача информации сразу на наземные приемные станции. Важные элементы межпланетных станций были защищены двухслойными, а в некоторых местах трехслойными экранами.

При помощи посадочного модуля предстояло изучать атмосферу и грунт на поверхности Венеры, аэростатных зондов - исследовать состав и динамику атмосферы планеты.

Научная аппаратура

• На АМС были установлены научные приборы:
•  анализатор высокочастотных плазменных волн (Франция, ЕКА, СССР);
•  анализатор низкочастотных плазменных волн (Польша, СССР);
•  оптический анализатор аэрозольной среды (СССР);
•  пылеударный масс-анализатор (ФРГ, Франция, СССР);
•  масс-анализатор пылевых частиц (Венгрия, США, ФРГ, СССР);
•  измеритель нейтрального газа (ФРГ, СССР);
•  магнитометр для измерения магнитного поля по трассе перелета и в окрестностях кометы (Австрия, СССР);
•  метеокомплекс для измерения давления и температуры венерианской атмосферы (Франция, СССР);
•  регистратор пылевых частиц "Фотон" (СССР);
•  инфракрасный спектрометр (Франция, СССР);
•  трехканальный спектрометр (Болгария, Франция, СССР);
•  масс-спектрометр нейтрального газа (ФРГ, Венгрия, СССР);
•  спектрометр кометной плазмы "Плазмаг" (Венгрия, СССР);
•  спектрометр энергичных частиц "Тюнде-М" (Венгрия, СССР);
•  гамма-спектрометр (СССР);
•  масс-спектрометр "Малахит" (Франция, СССР);
•  счетчики пылевых частиц (США, СССР);
•  телевизионная система для получения изображений ядра и комы (Венгрия, Франция, СССР);
•  система управления, сбора и передачи научной информации (СССР) и др.

Для обеспечения приема информации с "Веги-1" и "Веги-2" были задействованы две сети наземных радиотелескопов: советская (координировалась ИКИ АН СССР) и международная (Национальным центром космических исследований Франции). Советская сеть включала радиотелескопы в Евпатории и Семеизе (Крым), Уссурийске (Приморский край), Медвежьих Озерах и Пущино (Московская обл.), Улан-Удэ (Бурятия). Международная сеть - радиотелескопы и принимающие антенны, находящиеся на территории Австралии, Бразилии, Испании, Канады, Пуэрто-Рико, США, ФРГ, Швеции, ЮАР.

Запуск и полет

15 декабря 1984 года с космодрома Байконур была запущена "Вега-1", а спустя шесть дней (21 декабря) - "Вега-2". Для вывода в космос АМС использовались трехступенчатые ракеты-носители "Протон-К", оснащенные дополнительными разгонными ступенями.

Перелет к Венере длился около полугода. Первой "Веге" для этого потребовалось 178 суток, второй - 176 суток. На этом этапе автоматическими станциями проводились различные научные исследования, включающие измерение межпланетных магнитных полей, изучение солнечных и космических лучей, рентгеновского излучения в космосе и др.

11 июня 1985 года спускаемый аппарат "Веги-1" вошел в атмосферу Венеры на ее ночной стороне. При спуске произошло разделение посадочного модуля и аэростатного зонда. Посадочный модуль сел в низменную часть равнины Русалки в северном полушарии планеты и примерно 20 минут передавал информацию. Однако он не смог провести все запланированные исследования - на высоте 17 км сработал сигнализатор посадки (причиной мог стать сильный вихревой поток), что привело к преждевременному запуску работы приборов, в том числе грунтозаборного устройства. Аэростатный зонд "Веги-1" в ходе двухдневного дрейфа, оставаясь на расчетной высоте 53-55 км, прошел расстояние 11,5 тыс. км. В течение 46 часов земные радиотелескопы принимали от него информацию. 15 июня 1985 года те же операции, но уже без сбоев, проделала "Вега-2". Ее посадочный модуль сел в предгорьях земли Афродиты (южное полушарие), в 1,6 тыс. км от места посадки "Веги-1". Второй аэростат за 46 часов дрейфа прошел 11 тыс. км.

Затем автоматические станции, совершив гравитационный маневр у Венеры, отправились навстречу комете Галлея. 6 и 9 марта 1986 года советские "Вега-1" и "Вега-2" впервые прошли на близком расстоянии от ядра кометы соответственно. Максимальное сближение первой АМС составило 8 879 км, второй - 8 045 км. Общее время пролетного сеанса "Веги-1" - 4 часа 50 минут, "Веги-2" - 5 часов 30 минут. От бомбардировки кометными частицами мощность солнечных батарей межпланетных станций снизилась почти на 45%. Однако это не помешало провести с "Вегой-2" еще два сеанса связи на отлете - 10 и 11 марта.

Завершив свои миссии космические аппараты продолжили полет по гелиоцентрической орбите (эллиптическая траектория движения небесного тела вокруг Солнца). Последний сеанс связи с "Вегой-1" состоялся 30 января 1987 года, с "Вегой-2" - 24 марта.

Итоги миссий "Веги-1" и "Веги-2"

Первые результаты экспериментов, проведенные в ходе миссий советских АМС "Вега-1" и "Вега-2", были опубликованы в британском журнале Nature, вышедшем в мае 1986 года.

На Венере впервые при помощи аэростатных зондов была изучена атмосфера планеты. В процессе снижения посадочных модулей измерялись характеристики облачного слоя и химического состава атмосферы. Была измерена концентрация серной кислоты в облаках, а также обнаружено присутствие серы, хлора и, вероятно, фосфора.

При пролете кометы Галлея впервые были получены изображения ядра этого небесного тела и сведения о химическом составе кометной пыли, изучено взаимодействие кометной плазмы с солнечным ветром. Были определены строение, размеры, инфракрасная температура ядра кометы, получены оценки его состава. Измерения состава пыли, газа и плазмы показали наличие у кометы Галлея водяного пара, атомных (водород, кислород, углерод) и молекулярных (угарный газ, диоксид углерода, гидроксил, циан и др.) компонентов, а также металлов с примесью силикатов. На Землю было передано около 1,5 тыс. снимков кометы.

Кроме того, полученные автоматическими станциями уточненные данные по эфемеридам (местоположению в заданных временных интервалах) кометы Галлея были использованы для корректировки траектории полета европейского межпланетного аппарата Giotto. Это позволило Giotto приблизиться к ядру кометы на расстояние 600 км при пролете в ночь с 13 на 14 марта 1986 года.

За успешную реализацию проекта "Венера-Галлея" академик Роальд Сагдеев был удостоен звания Героя Социалистического Труда (1986). ИКИ АН СССР наградили орденом Ленина (1986). Группа специалистов НПО Лавочкина была отмечена правительственными наградами.