Юрий Зайцев, эксперт Института космических исследований Российской академии наук
После детальных проработок, которые велись в течение нескольких лет, окон-чательно определены облик космического аппарата, сценарий и сроки реализации российского планетного проекта "Фобос - Грунт". Жесткие бюджетные ограничения заставили сократить задачи миссии и переориентировать программу на использование ракеты-носителя среднего класса и создание унифицированного космического аппарата уменьшенных размеров и массы. В ближайшей перспективе это наиболее реальный и, по всей видимости, единственный готовый проект, отвечающий современным условиям, в российской программе планетных исследований.
В миссии "Фобос-Грунт" планируется впервые осуществить доставку на Землю земли Фобоса - естественного спутника Марса. Исследования этого вещества в земных лабораториях дадут возможность разрешить многие вопросы происхождения и эволюции марсианских спутников, самого Марса и Солнечной системы в целом и, в частности, помочь в понимании происхождения спутниковых систем у других планет.
Сценарий миссии построен таким образом, чтобы каждая фаза полета могла принести уникальные научные данные. После 280-350 дней межпланетного перелета космический аппарат выйдет на орбиту вокруг Марса, которая после нескольких коррекций будет приближена к орбите Фобоса. На этой орбите проводятся его исследования методом дистанционного зондирования. После посадки аппарата на поверхность марсианского спутника его исследования продолжатся контактными методами, включая анализ "на месте" грунта, и одновременно будет введено в действие грунтозаборное устройство, которое выполнит бурение, забор образцов грунта и их герметизацию в капсулу возвращаемого аппарата.
Старт взлетной ракеты произойдет через несколько дней. С помощью своего двигателя она выйдет на околомарсианскую орбиту, именуемую базовой, на которой может безопасно существовать несколько месяцев до начала маневров для отлета к Земле. После завершения маневров возвращаемый модуль отделится от взлетной ракеты и продолжит самостоятельный полет.
Приблизительно через 300 дней он войдет в сферу действия Земли, от него отделится посадочная капсула, которая по баллистической траектории достигнет ее поверхности. Оставшийся же на Фобосе посадочный аппарат продолжит исследования марсианского спутника и околопланетного пространства, а также будет вести мониторинг процессов на Марсе - сезонных и климатических вариаций его атмосферы и поверхности.
Главное отличие нового варианта миссии от предыдущего в том, что при пере-лете к Марсу для разгона аппарата не будут использоваться электрореактивные двигатели (ЭРД). Это позволит сократить длительность перелета примерно до 11 месяцев вместо 550 суток в случае использования ЭРД.
Бортовые системы по массе и габаритам стали значительно меньшими. Также снизилось их энергопотребление. Например, только система управления по-следней российской межпланетной станции "Марс-96" имела массу около 140 кг. Для "Фобоса-Грунта" ее удалось сделать раз в десять легче. Не будут также использоваться герметичные контейнеры для размещения приборов. С одной стороны это повысило надежность космического аппарата в целом, а с другой обеспечило значительный резерв массы для научных приборов, что позволит выполнить на перелетном модуле порядка 20 экспериментов.
Кроме того, стала возможной установка на борту аппарата дополнительной полезной нагрузки зарубежных партнеров массой до 100 - 150 кг. Ею могут, в частности, стать четыре марсианские метеостанции массой 15-20 кг. В такую станцию можно поместить до 4 кг научной аппаратуры. Станции при подлете космического аппарата к Марсу будут сброшены и далее в автономном режиме произведут вход в атмосферу и посадку на планету.
Участие в миссии зарубежных партнеров очень важно, поскольку позволит привлечь в проект внебюджетное финансирование.
На космическом аппарате будут использоваться уже отработанные в натурных условиях, то есть в космосе, элементы; например, двигатели, которые стояли на "Фобосах", а последние годы многократно и успешно работали на разгонном блоке "Фрегат". Другие элементы будут отработаны в ближайшее время. В частности, прототип бортового радиокомплекса установлен на астрофизическом аппарате "Радиоастрон", запуск которого запланирован на 2006 г.
Что касается самого перелетного модуля "Фобос - Грунт", то в основе конструкции - базовая платформа "Радиоастрона". Центральный ее элемент - восьмигранная призма, на гранях которой размещается служебная и научная аппаратура. Электропитание комплекса осуществляется от двух прикрепленных к перелетной ступени солнечных батарей.
До запуска космического аппарата предстоит выполнить большой объем его наземных испытаний. Кроме того, широко используется математическое моделирование всех процессов, которые будут проходить на его борту. Если сравнивать с предыдущими российскими планетными проектами, то доля математического моделирования при создании космического аппарата "Фобос-Грунт" на порядок выше.
Запуск межпланетной станции планируется осуществить на ракете-носителе "Союз-2" (в первом варианте был значительно более дорогой "Протон"). Расчеты показали, что стоимость проекта экспедиции к Фобосу при максимальном использовании отработанных технических решений и ориентации на ракету-носитель среднего класса составит порядка полутора миллиардов рублей. Это меньше стоимости одного корабля "Союз" или "Прогресс", которых сейчас запускается 6 - 7 в год для поддержания функционирования Международной космической станции, научная отдача от которой пока практически нулевая.
Старт автоматической межпланетной станции "Фобос - Грунт" запланирован на октябрь 2009 г. Разгон аппарата с околоземной орбиты на отлетную траекторию произойдет с помощью маршевой двигательной установки разгонного блока "Фрегат". Эта установка отличается от самого разгонного блока отсутствием систем управления и энергопитания и радиокомплекса. Управление двигателями установки будет вестись с "головы" - бортовым комплексом управления межпланетной станции, что значительно повышает его надежность.
Управление полетом автоматической межпланетной станции будет вестись из трех пунктов, расположенных одного на территории Украины (в Евпатории) и двух в России (в Уссурийске и в Медвежьих озерах). Центр управления размес-тится в Научно-производственном объединении им. Лавочкина - разработчика межпланетной станции.
И последний вопрос - финансирование проекта. Если в 2003 г. его хватало только для ведения эскизного проектирования, то в 2004 г. объем только бюджетных средств увеличился в шесть раз. Ожидается, что в 2005 и последующих годах оно будет еще большим. –0-
