Полеты к Марсу и выход на орбиту вокруг Марса

Первой космической станцией, запущенной к Марсу 1 ноября 1962 г., была советская АМС «Марс-1».

США выбрали «окно» запуска в 1964 г. для запуска к Марсу первых двух АМС «Маринер». Запуск «Маринера-3» оказался неудачным и через три недели на околосолнечную орбиту был успешно выведен «Маринер-4». 14 июля 1965 г. он пролетел на расстоянии 9600 км от Марса, не обнаружив ни радиационных поясов, ни магнитного поля вокруг планеты. Радиосигналы, полученные с «Маринера» при его прохождении за планетой («радиозатенение»), позволили определить характеристики распространения радиоволн в ионосфере Марса и профиль плотности его атмосферы. На основании этих данных было установлено, что давление у поверхности планеты составляет менее 1 % земного давления на уровне моря и соответствует давлению в атмосфере Земли на высоте 30-35 км. С «Маринера» было получено 21 изображение различных районов поверхности Марса, на которых впервые были обнаружены кратеры, аналогичные лунным.

Советский аппарат «Зонд-2», запущенный спустя двое суток после «Маринера-4», пролетел на расстоянии 1500 км от Марса и вышел на гелиоцентрическую орбиту.

В 1969 г. к Марсу были запущены еще два (более тяжелых) аппарата «Маринер», которые прошли на расстояниях около 3400 и 3500 км от планеты. «Маринер-6» передал 75 изображений поверхности, «Маринер-7» - 126 изображений.

Орбита Марса представляет собой несколько более вытянутый эллипс, чем орбита Земли. Вследствие этого расстояние, которое должен пролететь космический аппарат для достижения орбиты Марса, из года в год меняется. В 1971 г. это расстояние было почти минимальным, и поэтому с помощью ракеты-носителя «Атлас-Центавр» можно было вывести к Марсу АМС массой 1030 кг, тогда как в 1969 г. - массой 413 кг. Специалисты НАСА использовали возможность увеличения массы главным образом для повышения мощности двигательной установки, чтобы вывести аппарат на орбиту вокруг Марса.

В период «окна» в 1971 г. США запустили два аппарата «Маринер», из которых лишь «Маринер-9» 13 ноября 1971 г. был успешно выведен на орбиту вокруг Марса с периодом обращения 14 ч и стал первым искусственным спутником Марса. «Маринер» не смог сразу приступить к наблюдениям, поскольку на всей планете бушевала сильнейшая пылевая буря, которая скрыла всю поверхность на два месяца. Когда пыль рассеялась и наконец были начаты наблюдения, телевизионные изображения, переданные на Землю, показали поистине замечательный мир Марса. Была открыта долина в виде расселины, простирающаяся на 1/5 периметра планеты, протяженностью 3700 км, максимальной шириной 250 км и глубиной 7 км. Обнаружено несколько потухших вулканов, из которых наибольший - Nix Olympica (Снег Олимпа) - имел в поперечнике у подножия 550 км. Жидкой воды найдено не было, однако некоторые особенности поверхности свидетельствовали об обширной водной эрозии. Всего «Маринер-9» передал на Землю более 7000 телевизионных изображений. В период пылевой бури были получены изображения спутников Марса - Фобоса и Деймоса. Фобос, по форме напоминающий клубень картофеля, всегда обращен одной стороной к Марсу. Другой спутник, Деймос, как было установлено позднее, имеет более гладкую поверхность и по форме ближе к сфере.