50 ЛЕТ НАЗАД КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ ВПЕРВЫЕ ПЛАВНО СПУСТИЛСЯ В АТМОСФЕРЕ ВЕНЕРЫ

19.10.2017

50 ЛЕТ НАЗАД КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ ВПЕРВЫЕ ПЛАВНО СПУСТИЛСЯ В АТМОСФЕРЕ ВЕНЕРЫ

18 октября 1967 года спускаемый аппарат автоматической станции «Венера-4» плавно спустился в атмосфере второй планеты Солнечной системы. «Пока будет идти команда, он сгорит»… – сотрудник РКС рассказал о советских миссиях к Венере и Марсу

О том, как СССР изучал планеты солнечной системы, как происходила космическая гонка с США, есть ли во вселенной разумная жизнь и что нужно для строительства колоний на Марсе рассказал сотрудник АО «Российские космические системы» Рудольф Бакитько, один из создателей советских автоматических межпланетных аппаратов.Венера была для советской космической программы следующей ступенью после Луны?Нет, эти программы шли параллельно. К 1961 году, когда стартовала первая автоматическая станция к Венере, у нас уже был накоплен опыт работы по лунной программе, но она еще была в самом разгаре, до первой мягкой посадки на спутник Земли оставалось еще пять лет, а до первого лунохода и вовсе десять.Луной и Венерой изначально даже занимались разные КБ. Радиолинии для лунных аппаратов создавали в нашей организации, а для Венеры – в СКБ-567. Они начинали, а потом наши организации объединили, и у нас оказались и Луна и Венера. А головной организаций сначала было ОКБ-1, а потом стало НПО им. Лавочкина.

«Лунный» опыт пригодился?Как сказать. Отличия были весьма существенные. Расстояние почти в 1000 раз больше – это другой диапазон радиочастот, другие методы передачи и приема информации, более мощные наземные средства. Тогда же все было впервые – не было готовых решений, в том числе и наземных мощных антенн космической связи. С Луной работали с антенн в Симеизе и в Симферополе, но для Венеры и Марса их было недостаточно. Пришлось срочно создавать новые антенные системы.Первая дальняя космическая связь у нас буквально создавалась из того, что было под рукой.Вас торопили?Была задача, был энтузиазм, находились и пути решения сложных моментов. К примеру, для строительства первых антенн дальней космической связи в Евпатории использовали сваренные друг с другом корпуса списанных подводных лодок, а двигало антенну поворотное устройство от орудия одного из пошедших на утилизацию крейсеров. Только через 20 лет, в конце 1970-х поблизости была открыта новая 70-метровая антенна для работы с аппаратами в дальнем космосе.Как вы себе тогда представляли Венеру? Ничего толком не знали. Боялись, что просто утонет аппарат, если там океан. Ждали любого исхода, но рассчитывали на твердую поверхность.

Она еще и голубая… как Земля. Ждали найти там жизнь?Мы видели только облака, что там под ними никто не знал, и ждали чего угодно. Человечество только начало летать в космос, полеты на Луну еще были фантастикой, а тут планета, которая от Земли на расстоянии в сотни миллионов километров находится – конечно, мы были готовы к любым открытиям.Вы работали над созданием всех аппаратов серии «Венера»?Да. Наша организация (НИИ-885, ныне РКС) создавала бортовые радиокомплексы для всех советских миссий в дальний космос – к Луне, Венере и Марсу. Я, в основном, разрабатывал бортовую приемно-передающую аппаратуру для этих радиокомплексов.Если посмотреть хронологию, то получается, что автоматические станции отправлялись едва ли не каждый год, и часто это были парные пуски. Невероятно высокий темп работы по современным меркам. Как вам это удавалось?К планетам аппарат можно отправлять только в определенные «окна» – это зависит от расчета траекторий полета и расстояния от Земли, которое меняется. В случае с Венерой такое «окно» наступает где-то раз в полтора года – и мы старались не пропускать ни одной возможности.Работали очень эффективно. Тогда не было никаких бюрократических волокит с комплектованием и закупками – ничего такого мы даже не знали – мы разрабатывали конструкторскую документацию отдавали ее на завод, а завод нам быстро все изготавливал – мы все налаживали и испытывали – за 1,5–2 года создавали новую аппаратуру и сопровождали ее до конца полета. Сейчас такие сроки немыслимы не только в России, но и нигде в мире, даже несмотря на развитие техники.

А как люди выдерживали такой темп работы?Энтузиазм… коллективы были молодые – у меня был отдел и лаборатории, которые состояли в основном из 30–40-летних. Народ был с хорошим уровнем знаний, набирали лучших выпускников из МГУ, МИФИ, МЭИ и МИРЭА. Радисты к нам приходили уже хорошо подготовленные.Работали много – допоздна, по субботам, воскресеньям. На стадии разработки было спокойнее, но напряжение возрастало ближе к дате запуска. Оперативные совещания проводились каждый день, и не в кабинетах, а прямо в цеху. Приходили Михаил Рязанский (с 1954 по 1986 гг главный конструктор НИИ-885 ныне – «Российские космические системы»), Леонид Гусев (C 1963 г. — заместитель председателя Госкомитета по радиоэлектронике; с 1964 г. — заместитель Министра общего машиностроения. В 1965—2004 гг. — директор НИИ-885 (ныне — АО «Российские космические системы), в цех собирали всех – крик, шум. Гусев как-то подошел к инженеру – разработчику, отлаживающему свой прибор в цехе и начал его подгонять – что, мол, так медленно работаешь? А тот отвечает: «А пошел ты…». Был такой случай. Он просто не знал, кто к нему подошел – и так некогда, а тут ходят всякие, мешают.Что с ним стало?Гусев его потом хвалил, даже повысил в должностиУспевали всегда?По-моему не было ни одного серьезного срыва, не помню такого. Но часто все было на грани.Расскажите, как работает линия связи на таком расстоянии?Физические принципы те же. Но были отличия, в том числе и от лунных аппаратов – для Венеры радиокомплекс был построен в дециметровом и сантиметровом диапазонах волн (на лунных аппаратах работал в метровом диапазоне). Если не вдаваться в подробности, то на борт передаются команды управления, а обратно приходят данные о состоянии аппарата и научная информация.Очень важная функция радиокомплекса – траекторные измерения. Говоря простым языком, – это навигация, только база, на которой производятся измерения – размеры Земли – относительно расстояния до аппарата, очень мала и это существенно усложняет задачу. А включить двигатели или запустить определенный алгоритм на борту надо было с очень высокой точностью по времени и пространству. При этом все происходит далеко не в режиме реального времени, а с большой задержкой – время распространения сигнала же очень большое.

Сколько сигнал идет до Венеры?Расстояние от Венеры до Земли изменяется, но это в любом случае десятки минут. Отправляешь команду и ждешь, пока придет подтверждение. Очень важно было измерять параметры движения космического аппарата – дальность, скорость – это была специфичная задача. Мы разработали несколько методов измерения, и все они вполне успешно применялись.Кроме того, существовала проблема стабильности частоты радиосигнала, на котором ведется передача. От нее сильно зависела точность траекторных измерений и вероятность обнаружения сигнала наземными средствами приема. Между сеансами связи с аппаратом проходит много времени. Необходимо было иметь высокую температурную и долговременную стабильность частоты задающего генератора, чтобы не потерять аппарат. Благодаря высокой технологической культуре тех лет удалось создать уникальный экономичный и малогабаритный кварцевый генератор со стабильностью на уровне атомного. Американские коллеги, принимавшие наш радиосигнал, удивлялись, как нам это удалось.В СССР было создано всего около 20 аппаратов для исследования Венеры. Какие миссии вам запомнились больше всего?Каждая миссия была важна, даже неуспешные, каждая немного приближала ученых-планетологов к пониманию устройства Венеры, а нас к созданию приборов необходимых для кульминации такого рода миссий – мягкой посадке и передаче данных с поверхности. Произошло это в 1975 году, когда сразу две станции – «Венера-9» и «Венера-10» совершили посадку на поверхность этой планеты и около часа вели передачу научных данных.Это был очень сложный с точки зрения радиотехнической части перелет. Сначала станции вышли на орбиту Венеры, а затем от них отделились спускаемые аппараты. Фактически мы вывели на орбиту другой планеты спутники-ретрансляторы сигнала, работающие в связке с опустившимися на ее поверхность станциями.Для чего потребовалась такая сложная схема?Передавать с поверхности Венеры сигнал на Землю было невозможно – расстояние большое и потребовалась бы слишком большая антенна. На спутниках-ретрансляторах такого ограничения не было, там стояла довольно большая остронаправленная антенна с необходимым коэффициентом усиления, которая и передавала данные на Землю. Антенны спускаемых аппаратов были совсем небольшие, но до орбитальных станций было недалеко, и сигналы шли «наверх» быстро. На орбите все обрабатывалось и передавалось на Землю. Очень удачно получилось, ни одного серьезного сбоя не было – все прошло полностью по программе.

А на спускаемые аппараты команды передавались тоже через спутник?На спускаемом аппарате были только передатчики – приемников не было – команды он не принимал.Почему?Ожидалось, что температура на поверхности Венеры достигает 400 градусов Цельсия, а давление порядка 100 атмосфер. А в таких условиях аппарат не может «прожить» достаточно долго, чтобы выполнить какие-то команды с Земли. Пока будет идти команда и подтверждение выполнения, он сгорит. Поэтому все шло по программе – в автоматическом режиме и сработало просто идеально. Когда аппарат сел, фототелевизионное устройство начало обзор и включился передатчик.Кстати, для надежности сделали два передатчика, работающие на разных частотах, чтобы независимо «гнать» информацию по двум каналам на случай, если один из них выйдет из строя. Сработали оба.Когда аппарат передал первую панораму, и мы ее увидели – все просто ошалели, по-другому и не скажешь. Это же были первые в истории человечества фотографии, переданные с поверхности другой планеты! Ощущение, будто заглянули в другой мир.Помните, как это было? Какие были эмоции?Очень живо. Все происходило в Крыму, в Евпатории, в центре дальней космической связи с большой 70-метровой антенной. Главным по этой тематике был Владимир Павлович Пантелеев из НПО Лавочкина. Активный, веселый человек, на гитаре играл, песни пел. Когда все это сработало, он вскочил на стол, стал отплясывать прямо на столе чечетку и кричать: «фантастически»! Такие были эмоции!

Это был самый яркий момент миссий на Венеру?В эмоциональном плане, пожалуй, да. Но с точки зрения разработки приборов в 1980-е годы был еще один очень интересный проект «Вега» – аэростатные зонды в атмосфере Венеры и съемка кометы Галлея. Для понимания физики атмосферы и эволюции планеты важно было знать, какая там динамика атмосферы, с какой скоростью дует ветер. Академикам очень была нужна эта информация.Они обратились к вам?Президент академии наук Гурий Иванович Марчук позвонил нашему директору Гусеву и говорит – «Леонид, надо скорость ветра на Венере померить, зонд туда запустить. Зонд мы знаем, как запустить, но для него надо сделать передающую аппаратуру – очень компактную и очень легкую, которая там бы плавала и передавала данные на Землю». Гусев вызвал меня и спросил – можем ли мы такое сделать. Говорю – дословно помню даже: «Леонид Иванович, раз президент Академии наук просит, конечно, надо сказать можем». И сделали!

Там большую антенну не поставишь…Много там не поставишь. Сделали маленький зонд – антенна была ненаправленная, маленькая совсем, но с Земли принимали большими антеннами, естественно. Надо было все быстро подготовить, очень быстро, и была задача, чтобы на Земле это принимали не только мы, но и специалисты из других стран. Нам надо было выбрать такой диапазон, в котором могли работать все.В результате было принято очень интересное решение. Есть на Земле служба анализа линии изучения межзвездного водорода. Атомарный водород пронизывает всю Вселенную и излучает на частоте 1420 мегагерц. По линии излучения этого водорода в разных областях галактики построили, кстати, спиральную структуру нашей Галактики – так и узнали, что она спиральная.По водороду?Да, принимая излучения водорода из разных областей, которые двигались с разной скоростью. Другие галактики мы видим издалека, а как изнутри своей галактики увидеть ее спиральную структуру? Только по излучению водорода. Для этого на Земле много радиотелескопов работает на прием сигналов на этой частоте. Решили, что мы особенно никому не помешаем, зонд будет работать недолго. На этой частоте все сработало – сделали легкий маленький передатчик, все работало автоматически по программе. Получилось очень интересно – скорости померили, комету сфотографировали – научных статей много было. Наш радиокомплекс отработал отлично.Международный успех был большой, и Горбачев распорядился выдать внеочередную Ленинскую премию. Обычно их давали через два года, а тот год был не «ленинский».Из советских экспедиций на Марс какая была самой сложной с технической точки зрения?С Марсом нам не везло… Хотя последняя экспедиция перед тем как рухнула космическая программа СССР была именно к Марсу и была очень интересной. На аппараты «Фобос» был установлен очень интересный радиокомплекс, новый, совершенно на новом уровне сделанный. Аппаратура у нас вся хорошо работала, но поскольку уже все постепенно рушилось, мы создали бортовой радиокомплекс, который успешно работал и летел к Марсу, но «землю» не доделали до конца. Наземный комплекс, который должен был с ним работать, так и не был доведен, и из-за ряда ошибок аппараты были потеряны.Последний прием сигналов с этого аппарата сделали не мы, а американцы. Радиокомплекс был настолько хорошим – мы в нем заложили новые принципы измерения расстояний, которые потом перешли на более современные системы – что американцы прислали в ИКИ РАН такую телеграмму: «Измерение дальности беспрецедентны». Они получили точность измерения расстояния до аппарата 5 метров на расстоянии в 300 млн км. Это точности, которые сейчас обеспечиваются в системах типа GPS и ГЛОНАСС, которые находятся на расстоянии 20 тысяч км от нас, а этот в десяток раз дальше. Если бы все так продолжалось, мы, наверное, были бы все равно впереди американцев.

Какие планеты наиболее интересны для исследований сегодня?Я бы сказал, что самая интересная планета Юпитер. Ей сейчас европейцы занимаются, американцы… Может быть Меркурий, потому что он близок к Солнцу. Юпитер интересен тем, что он активен. Это не просто холодная планета, которая светит отраженным светом Солнца, у него есть внутренние процессы. Он активно излучает в радиодиапазоне. Эта планета интересна с точки зрения физики происхождения всей нашей Солнечной системы. Как мы произошли и т.д.Есть ли смысл дальше изучать Венеру? Жизни там нет, условия тяжелые.Венера, конечно, очень интересна, потому что близка по своим характеристикам к Земле, отличается очень мощной атмосферой, где происходят своеобразные процессы. Чем эта атмосфера порождена, еще никто толком не знает. Ее интересно исследовать, чтобы понять – что ждет нас через миллионы лет.Полеты к планетам автоматических аппаратов – насколько это актуально сейчас?Мы намного меньше знаем о планетах, чем о звездах. Звезд много, мы их наблюдаем в разных фазах развития по их собственному электромагнитному излучению во всех доступных диапазонах. Физические процессы, которые происходят на планетах, известны меньше. Планеты в основном излучают только отраженный свет и тепло. Мы о них можем узнать по излучению или посадив автоматический аппарат на поверхность.Нужно ли колонизировать другие планеты?Я не думаю, что это что-то даст экономике – это может быть интересно только с чисто политической и научной точек зрения.А если на Земле закончатся ресурсы?Будут исчерпаны те, которыми мы сейчас пользуемся, но за это время могут быть созданы новые источники энергии, которые будут рассчитаны на использование других ресурсов. Может быть это проще окажется…Илон Маск говорит о полете человека на Марс к 2035 году и колонизации Красной планеты. Насколько вообще возможно будет поддерживать связь с такой гипотетической колонией?Возможно, но время распространения сигнала ­– скорость света, ее еще никто не превысил. Поэтому туда послали сообщение, через 20 минут его приняли, потом ответ – еще 20 минут. Много информации тоже не отправишь, даже если задействовать мощные передатчики и самые большие радиотелескопы.