Венера комета Галлея

Кометы издревле привлекали внимание людей. Суеверные люди воспринимали их появление как разного рода предсказания, связывали с различными земными событиями.

Интерес учёных к кометам также не случаен. Согласно последним теориям, кометы возникли 4,5 млрд. лет назад, то есть почти одновременно с другими телами Солнечной системы. Соответственно, кометы могут содержать протопланетное вещество, из которого образовалась Солнечная система.

Поэтому изучение комет имеет огромное значение для решения проблемы происхождения Земли и возникновения жизни на ней.

Количество комет в Солнечной системе чрезвычайно велико. Наиболее известной из них является комета Галлея, легко доступная для наблюдения невооружённым глазом.

Названа она в честь английского астронома Эдмунда Галлея (1656-1742), который изучал кометы и первым предсказал её появление в 1758-1759 годах. По его расчётам, комета приближается к Солнцу раз в 76 лет.

Первое упоминание о комете Галлея относится к 240 году до нашей эры. Вообще в хрониках зарегистрировано 30 появлений этого небесного тела. Однако только в 1909-1911 годах учёные встретили её подготовленными к проведению всесторонних исследований.

И вот, накануне 31-го «визита» кометы Галлея, благодаря развитию ракетно-космической техники впервые появилась возможность провести непосредственные исследования кометы с борта космического аппарата.

В марте 1986 года расстояние между Землёй и кометой Галлея составляло около 160 млн. км. (в 1910 г. оно было почти 20 млн. км, а в 1835 году – «всего» 8 млн. км). Однако последнее прохождение кометы дало науке такие данные, которые невозможно было получить при других её появлениях.

В марте 1986 года комету Галлея наблюдали не только профессиональные исследователи и многочисленные любители астрономии, но и 5 космических аппаратов, принадлежащих различным странам.

Японские зонды «Сакигаке» и «Суйси» зафиксировали огромное облако водорода, окружавшее комету, и исследовали взаимодействие кометы с заряженными частицами солнечного ветра.

Зонд Европейского космического агентства «Джотто» исследовал ядро кометы, пролетев мимо него на расстоянии всего 605 км. 6 и 9 марта советские космические станции «Вега-1» и «Вега-2» прошли от ядра кометы на расстоянии 8871 и 8014 километров соответственно.

Название проекта «Вега» отразило двойную цель экспедиции: ВЕнера – ГАллей. Проект предусматривал запуск двух идентичных космических станций «Вега-1» и «Вега-2» весом по 4920 кг каждая.

Схема полёта АМС «Вега»
Схема полёта АМС «Вега»

Состояли станции из двух частей: пролётного модуля весом около 2,5 тонн и спускаемого аппарата весом около двух тонн. Спускаемый аппарат, в свою очередь, разделялся на посадочный модуль и аэростатный атмосферный зонд.

Первая часть программы была направлена на исследование поверхности Венеры с помощью посадочного аппарата, а также атмосферы планеты, для чего впервые был применён аэростатный зонд.

Вторая часть программы предусматривала сближение станций с кометой Галлея и прохождение сквозь неё. В ходе эксперимента предполагалось определить размер, форму, свойства поверхности и температуру ядра, состав газа и частиц пыли и другие параметры кометы, а также получить и передать на Землю телевизионные изображения.

Проект стал международным. В создании научной аппаратуры вместе с советскими учёными принимали участие специалисты Австрии, Болгарии, Венгрии, ГДР, Польши, Франции, ФРГ и Чехословакии. Несмотря на то, что США в то время официально не сотрудничали с СССР в космической отрасли, американские исследователи очень заинтересовались проектом.

Они участвовали в приёме сигналов (в рамках международной сети), а также в составе французской научной группы занимались разработкой метеорологического комплекса аэростатных зондов.

Всеми работами руководил международный научно-технический комитет, возглавляемый директором Института космических исследований АН СССР академиком Р.З. Сагдеевым.

15 и 21 декабря 1984 г. космические аппараты «Вега-1» и «Вега-2» стартовали с космодрома Байконур с помощью ракеты-носителя «Протон» и взяли курс на Венеру. За двое суток от подлёта к планете от космических станций отделились спускаемые аппараты.

АМС «Вега»
Экспозиция «Космос» Музея космонавтики им. С.П. Королёва» в Житомире

11 и 15 июня 1985 г. они вошли в атмосферу Венеры и разделились на посадочные модули и аэростатные зонды. Сами же станции после коррекции траектории направились к комете Галлея.

При снижении посадочных модулей измерялись характеристики облачного слоя и химического состава атмосферы Венеры. Была измерена концентрация серной кислоты в облаках, а также выявлено наличие в них серы, хлора и фосфора. Плотность облаков оказалась невысокой по сравнению с земной.

Посадочные модули совершили мягкую посадку на ночную сторону Венеры в районе равнины Русалки. Во время спуска на высоте 17 км над поверхностью из-за ошибочной команды включилась аппаратура первого зонда, предназначенная для исследований поверхности, что стало причиной невыполнения части эксперимента.

Второй модуль успешно выполнил программу исследований, осуществив мягкую посадку на поверхность планеты. Ему удалось взять образцы венерианского грунта и выполнить его физико химический анализ. Продолжительность работы аппарата составила 57 минут.

Аэростатные зонды космических аппаратов «Вега-1» и «Вега-2» отделились от посадочных аппаратов и после наполнения их оболочек гелием начали дрейф в атмосфере Венеры на высоте 53-55 км. На зондах были установлены метеорологические комплексы, включающие датчики давления, температуры, вертикальной скорости ветра, оптической плотности облаков и освещённости. Каждый зонд проработал более 46 часов и за это время пролетел под воздействием ветра около 12 тыс. км со средней скоростью 250 км/ч.

Первый зонд дрейфовал вдоль экватора в северном полушарии, второй в южном. Этот эксперимент позволил получить новую уникальную информацию об атмосфере Венеры.

Для приёма сигналов с аэростатов были созданы две интерферометрические сети – советская и международная. Научным руководителем всего аэростатного комплекса был академик Р.З. Сагдеев, отдельные эксперименты возглавляли В.М. Линкин, В.В. Кержанович, Ж. Бламон (Франция). Французское космическое агентство координировало работу международной интерферометрической сети.

4 марта 1986 г. в 9 час. 10 мин. по московскому времени, когда станция «Вега-1» находилась на расстоянии 171 млн. км от Земли и 14 млн. км от кометы Галлея, начались первые исследования этого небесного тела.

По команде с Евпаторийского центра дальней космической связи были включены научные приборы станции, её следящая платформа осуществила поиск кометы и наведение на неё телевизионной системы.

С помощью установленных на платформе телевизионных камер в течение полутора часов выполнялась съёмка кометы через различные светофильтры. В течение этого сеанса было получено несколько десятков изображений кометы высокого качества. Время прохождения телевизионного сигнала от космического аппарата к Земле составило 9,5 минут.

Утром 5 марта был проведён аналогичный сеанс научных измерений с расстояния около 7 млн. км. Станция «Вега-2» провела первые исследования кометы 7 марта, когда их разделяло расстояние 14 млн км.

АМС «Вега»
Технологический образец
посадочного модуля станции «Вега»
в экспозиции «Космос»
Музея космонавтики
им. С.П. Королёва в Житомире

6 марта 1986 г. космический аппарат «Вега-1» прошёл сквозь газопылевую оболочку кометы Галлея на расстоянии 8 871 км от её ядра и выполнил анализ химического состава газовых и пылевых составляющих вещества кометы, исследовал электромагнитные поля и физические процессы, происходящие в оболочке кометы.

Во время сеансов связи станция передала на Землю более 500 телевизионных снимков, что позволило получить цветные изображения кометы и её ядра, а также результаты исследования внутренних областей газопылевой оболочки кометы.

Был получен большой объём дополнительной информации о динамических свойствах, структуре и составе этого небесного тела. С помощью телевизионной аппаратуры станции «Вега-2» получено около 700 изображений кометы, сделанных в разных зонах оптического спектра.

Несмотря на то, что во время прохождения космических станций через «хвост» кометы часть солнечных батарей была повреждена пылевым потоком, станции сохранили работоспособность и продолжали непрерывно передавать на Землю информацию. Таким образом, вся запланированная программа исследований была выполнена.

Проект «Вега» стал одним из самых успешных проектов мировой космонавтики. Благодаря ему впервые удалось получить изображение ядра кометы Галлея с относительно близкого расстояния и новые уникальные данные о Венере. Кроме того, космические станции «Вега» обнаружили в составе кометного вещества наличие сложных органических молекул, что может рассматриваться как подтверждение гипотезы о роли комет в возникновении жизни на Земле.

Проект «Вега» также стал первым в истории человечества космическим проектом, реализованным благодаря широкому международному сотрудничеству.

В течение всего эксперимента учёные из разных стран поддерживали тесную связь друг с другом, иногда посещая космические центры, задействованные в проекте. В том числе был и Центр дальней космической связи под Евпаторией, поскольку основная связь со станциями поддерживалась именно оттуда. Главную роль при этом играл уникальный радиотелескоп РД-70, имевший чрезвычайно высокую чувствительность.

Украинские учёные приложили немало усилий для осуществления этого уникального проекта. Кроме специалистов Евпаторийского центра дальней космической связи, в его подготовке и реализации также принимали активное участие учёные Главной астрономической обсерватории Национальной академии наук Украины во главе с её директором академиком Я.С. Яцкивым, который фактически был заместителем руководителя проекта Р.З. Сагдеева в части наблюдения кометы и определения её траектории.

В экспозиции «Космос» Музея космонавтики им. С.П. Королёва в Житомире представлены технологический образец посадочного модуля станции «Вега» (масштаб 1:1), схема спуска космического аппарата «Вега» в атмосфере Венеры и эмблема проекта.

Л.Ю. Кавун, заведующая отделом «Космос» Музея космонавтики им. С.П. Королева, г. Житомир

Фото Н.Э. Колесник