Тяжелое наследие: эсксперт о том, что произошло с "Фобосом"

В среду, 9 ноября, с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель "Зенит", на борту которой находилась российская межпланетная исследовательская станция "Фобос-Грунт".

Довольно-таки амбициозный проект предполагал, что аппарат доберется до одного из спутников Марса - Фобоса, опустится на его поверхность, возьмет образец грунта и отправит его на Землю. Однако этим планам не было суждено реализоваться - "Фобос-Грунт" вышел на низкую, так называемую опорную орбиту и не смог совершить следующий маневр, необходимый, чтобы начать путешествие к Красной планете. Согласно последним данным, вышедший из строя аппарат должен упасть на Землю в районе 26 ноября.

"Лента.ру" расспросила главного редактора журнала "Новости космонавтики", академика Российской академии космонавтики имени Циолковского Игоря Маринина о том, что же произошло со станцией, почему это случилось и каковы перспективы и основные проблемы российской исследовательской космонавтики.

Лента.ру: Почему изначально было принято решение разрабатывать именно марсианскую миссию, а не, скажем, лунную, которую осуществить проще и дешевле?

Игорь Маринин В данном вопросе дешевизна миссий не играет определяющей роли - дело в другом. Объясню по порядку. Во-первых, на сегодняшний момент не обнаружено никаких признаков существования жизни вне Земли. На метеоритах находят различные органические соединения, но от них очень далеко даже до самых примитивных живых организмов. Есть ли жизнь во вселенной - неизвестно. Но зато известно, что рано или поздно жизнь на Земле должна закончиться, и, чтобы она не исчезла окончательно, сейчас все человечество думает, где бы подготовить запасной форпост, куда можно отправить людей и занести туда нашу цивилизацию. И, учитывая сегодняшний уровень технологий, единственным подходящим для этого местом является Марс. То есть, теоретически, там можно организовать постоянное поселение, хотя условия на Красной планете намного жестче, чем на Земле. Поэтому Марс представляет больший интерес, чем любая другая планета Солнечной системы - до них нам просто не дотянуться.

Есть и второй момент, делающий Марс привлекательным для исследований. Размер этой планеты сходен с размером Земли, она получает ненамного меньше солнечной энергии, чем Земля, в прошлом на Марсе была жидкая вода и атмосфера. Но потом с Марсом что-то случилось. И нам нужно выяснить, что же именно произошло, почему Марс, бывший живой планетой, превратился в мертвую, чтобы предотвратить такой сценарий на Земле.

Что касается Луны, то на ней очень жесткие климатические условия при полном отсутствии атмосферы. Поэтому представить, что человечество переселится на Луну практически невозможно. Там можно построить разве что отдельную научно-исследовательскую базу. В начале 70-х после шести американских экспедиций и трех порций лунного грунта, доставленного на Землю советскими автоматическими станциями, интерес к Луне пропал, и появился вновь только после недавнего обнаружения там льда. Была идея, что на Луне можно добывать гелий-3 для того, чтобы обеспечить электроэнергией Землю, но выяснилось, что это утопический проект, который неосуществим не только на сегодняшнем уровне технологий, но даже и в ближайшие несколько сотен лет.

Но "Фобос-Грунт" будет брать пробы не с самого Марса, а с его спутника Фобоса. Почему был выбран именно он?

Отправка миссии к Фобосу - технологически более простая задача. На Марсе достаточно большая гравитация и довольно плотная атмосфера, и, чтобы доставить оттуда грунт, нужно, во-первых, приземлиться - точнее, "примарситься". Перед этим необходимо преодолеть марсианскую атмосферу - хоть она и разреженная, но, тем не менее, для спуска нужно будет использовать и парашют, и двигатели - так называемый смешанный способ посадки. Во-вторых, для доставки груза с Марса необходимо, чтобы межпланетная станция была оснащена ракетой, которая бы смогла стартовать с поверхности - то есть преодолела бы гравитацию и атмосферу Марса, вышла бы на его орбиту и отправилась к Земле. Для забора проб с Фобоса, на котором очень маленькая гравитация, такая дополнительная ракета не нужна, достаточно одной небольшой ракеты, которая бы отправила оставшуюся часть межпланетной станции в сторону Земли.

Почему Фобос, а не второй спутник Марса Деймос? Дело в том, что Фобос находится ближе к поверхности Марса, чем его "напарник". В прошлом Марс, как, впрочем, и Луна, и Земля, очень активно бомбардировался метеоритами, и ученые предполагают, что на Фобосе, скорее всего, присутствуют образцы грунта Марса. Таким образом, существует большая вероятность, что, отбирая грунт с Фобоса, мы захватим также часть марсианского грунта и сможем исследовать его.

Глава Роскосмоса Владимир Поповкин описал произошедшее с "Фобосом" так: "По всей видимости, он не смог переориентироваться с Солнца на звезды, и борт закрылся. Это было предусмотрено программой полета. Сейчас мы нашли его координаты, сейчас распаковываем борт, смотрим реальную телеметрию всю. И после этого будем перезакладывать программу управления на аппарат для того, чтобы повторить еще раз попытку". Не могли бы вы объяснить, что случилось, более понятным языком?

К сожалению, на сегодняшний момент неизвестно, что на самом деле произошло с аппаратом, потому что нет достаточного объема телеметрии. Но многие специалисты склоняются к следующей версии произошедшего: аппарат вышел на нужную заданную орбиту - промежуточную, или, как ее еще называют, опорную - высотой чуть меньше двухсот километров в перигее и чуть меньше трехсот пятидесяти километров в апогее. На этой опорной орбите "Фобос-Грунт" может просуществовать недели две-три, а затем он неминуемо упадет на Землю и сгорит в атмосфере.

На втором витке аппарат должен был сориентироваться сначала по солнечным датчикам, потом по звездным датчикам и, приняв заданную ориентацию, выдать разгонный импульс при помощи своего двигателя. При этом он должен был сначала перейти на эллиптическую орбиту, а еще через виток (то есть на третьем витке) сделать импульс для ухода на межпланетную траекторию.

Во время первого витка все было нормально, специалисты на Земле получили телеметрическую информацию, что у станции раскрылись антенны, солнечные батареи и так далее. А на следующем витке наблюдатели уже искали "Фобос-Грунт" там, где он должен был быть после первого импульса (то есть на эллиптической орбите) - потому что импульс должен был происходить вне зоны связи с нашими пунктами слежения. Так вот, аппарат искали на эллиптической орбите, но его там не оказалось. Пришлось задействовать нашу систему контроля космического пространства, и станцию обнаружили на прежней опорной орбите, причем молчащей. Стало очевидно, что импульс она не выполнила. Начали разбираться, почему это могло случиться, но причин может быть много, и, чтобы определить, какие именно из них сыграли роль в данном случае, необходимо получить телеметрическую информацию с борта, а не все наши НИПы (наземные измерительные пункты) могут ее принимать и не все НИПы могут выдавать команды на борт.

Теперь дальше: фраза "закрылся борт" относится к программным операциям станции. Если программа обнаруживает какую-то нештатную ситуацию, она прекращает выполнение программ и, не дожидаясь пролета над нашей территорией, шлет короткими импульсами сообщения о том, что произошла нештатная ситуация. То есть фраза "закрылся борт", означает, что аппарат - борт - прекратил работать по программе, и ему с Земли в ручном режиме нужно послать специальные команды, чтобы он начал функционировать, передал телеметрию и так далее.

Источник агентства "Интерфакс", комментируя произошедшее, сказал: "Специалисты предупреждали, что система управления межпланетной станцией до конца не доработана. Риск неудачи из-за ее нештатной работы был очень высок. К сожалению, худшие прогнозы оправдались". Как вышло, что такую важную и дорогостоящую миссию вывели в космос с недоработанной системой управления?

Все очень просто. Во-первых, я бы не сказал, что она недоработана. Ситуация вот какая. НПО имени Лавочкина по экономическим и политическим причинам оказалось в очень тяжелом положении. В результате создание этой станции очень сильно затянулась - идея и первые проекты доставки грунта с Фобоса появились еще в советское время. Собственно программа конструирования станции была принята в конце 90-х, тогда же началось ее финансирование. Но из-за недостаточного и неритмичного финансирования, а так же из-за смен руководителей НПО запуск постоянно переносился.

Полтора года назад в НПО имени Лавочкина назначили новое руководство, очень прогрессивное и очень квалифицированное, но аппарат был уже практически собран. Никакие конструктивные ошибки, элементную базу - ничего уже нельзя было исправить и заменить, так что предприятию оставалось только проверять все системы. Хорошо еще, что, все-таки, было решено отказаться от запуска в 2009 году - тогда станция была вообще совершенно "сырой".

А что делали c аппаратом в эти полтора года? Ведь ничего изменить в конструкции было уже нельзя?

В эти полтора года его окончательно доделали и провели полные испытания, но только те, которые можно делать с уже собранным аппаратом (Обычно при разработке космических аппаратов проводят испытания с повышенными нагрузками, и их успешное прохождение доказывает, что аппарат сможет выдержать и стандартные нагрузки. Для полностью собранного аппарата такие проверки невозможны, так как существует риск выхода из строя деталей, которые уже невозможно заменить - прим.

"Ленты.ру"). Все вроде нормально работало. И программное обеспечение, и электронно-вычислительные машины тоже прошли обычные проверки. Если бы какое-то оборудование не прошло проверку, руководство не пошло бы на пуск.

Комментируя произошедшую аварию, некоторые специалисты заявляли, что у аппарата не была доработана система управления. Не могли бы вы прокомментировать это утверждение? Если это действительно так, то была ли у конструкторов возможность за 1,5 года как-то исправить систему?

Логика системы управления была разработана с использованием имеющихся в то время бортового вычислительного комплекса, датчиков, гироскопов и прочего, и заменить их на другие, более совершенные уже было нельзя. В данном случае система разрабатывалась специально для миссии "Фобос-Грунт". Можно было, наверно, совершенствовать программу, но она была вполне нормальной. Другое дело, что программист никогда не доволен своей работой. Он всегда говорит: "А вот это можно сделать лучше" - и это может продолжаться до бесконечности. В конце концов нужно сказать: "Все, хватит, летим так" - и принять программу, потому что следующее окно полета к Марсу откроется через два года. За это время ресурс всех остальных систем уже будет исчерпан.

Но как бы там ни было, сейчас нельзя говорить, что авария произошла из-за сбоя в программе, или в бортовом компьютере, в работе звездных или солнечных датчиков, двигательной установки, или системы гироскопов, которая помогает ориентироваться станции, и так далее. Причин прерывания этой автоматической программы может быть очень много. Специалист, которого вы процитировали, естественно, видит неполадки именно в своей области. Но это один человек. А кто-то, например, скажет, что виноваты звездные датчики. А кто-то на бортовой вычислительный комплекс... Нужны точные данные, которые может дать только телеметрия...

Говоря о миссии "Фобос-Грунт", Владимир Поповкин все время упоминал о рисках, например, так: "Более 15 лет мы ничего не делали, не делать нельзя было, мы это понимали, и если говорить откровенно, мы понимали риск, на который мы идем, но на него либо надо было идти, либо признать, что мы вообще отстали". При этом при запусках американских, китайских, индийских миссий никаких разговоров о рисках обычно не ведется. Зарубежные специалисты намеренно не упоминают о них или же у них действительно меньше рисков?

Поповкин все правильно говорит. Вспомните - последняя попытка запустить миссию к Марсу у нас была в 1996 году, и закончилась неудачей. С тех пор ни одной межпланетной станции в России разработано не было, не до науки было государству и руководству космической отрасли. В разработке космических миссий очень важно экономическое состояние государства. Например, в России практически умерла электронная промышленность, производство микросхем. Сейчас ими занимаются все, кому не лень, в том числе МинАтом, например. При этом в промышленных масштабах никто микросхемы не делает, потому они очень дорогие. И качество микросхем в итоге соответственное. На космические аппараты нужно ставить микросхемы класса military, а за рубежом нам их не продают - предлагают либо бытовые микросхемы, либо микросхемы чуть более высокого качества, чем бытовые. Сейчас еще полегче стало, а 5-7 лет назад необходимые микросхемы вообще невозможно было купить, и, по слухам, на космические аппараты ставили бытовые микросхемы, чуть ли не с рынка.

"Фобос-Грунт" был собран еще в те времена, когда Роскосмосу совсем не выделяли средств. Это сейчас, уже третий год Федеральному космическому агентству дают столько, сколько оно просит - не так уж и много, кстати, потому что программы у нас не очень амбициозные. Поэтому гарантировать абсолютное качество тех аппаратов, которые были сделаны 5-7 лет назад, нельзя. За эти годы развала ослабла система контроля, поэтому и ракеты у нас все время падают сейчас. На недавнем выступлении в Думе Поповкин как раз и сказал, что сейчас они, прежде всего, займутся именно изменением системы контроля качества во всей отрасли. И только когда система качества заработает, Поповки сможет сказать, что теперь у нас аппараты стали более надежными и риск при их запуске минимальный. Ну и, кроме того, миссия "Фобос-Грунт" сама по себе очень сложная.

В каком вообще состоянии сегодня находится межпланетная исследовательская космонавтика в России? Помимо "Фобос-грунт" разрабатываются ли еще какие-то миссии? Или пока ничего не планируется?

Планируется отправка двух станций на Луну, причем одна из них создается совместно с индийцами - на лунную поверхность с помощью нашей посадочной платформы будет доставлен индийский луноход. Вторая станция будет заниматься исследованием грунта и, возможно, часть его будет доставлена на Землю.

На какой срок намечен запуск этих миссий?

Одна станция должна полететь в 2014 году, а вторая - в 2015 году. Еще есть проект под названием "Марс-Грунт" по доставке грунта с Марса, но решение по нему будет принято только после удачи миссии "Фобос-Грунт", потому что "Марс-Грунт" должен будет выполнить намного более сложную задачу.

Вообще, у нас немало утвержденных, финансируемых и реализуемых проектов по астрономическим спутникам. Вот недавно полетел аппарат "Спектр-Р", и теперь каждые два года будут запускать спутник мирового класса для исследования межзвездного пространства, Солнца, нашей и других галактик и так далее в разных спектрах. Это очень интересная программа, которая рассчитана до 2017 года.

К тому же, не надо забывать, что все эти миссии реализуются еще по старой космической программе, которая утверждена лет шесть назад. Сейчас пришел Поповкин, который пересматривает российскую космическую программу. Недавно в Думе он представил новые приоритеты, заявив, что вторым, а не последним приоритетом, как раньше, стоит космическая наука, а пилотируемые программы только на третьем. И космическая программа, которую должны принять в следующем году, будет создана в соответствии с новыми приоритетами.

Я правильно понимаю, что в новой программе основной упор будет сделан на исследование ближнего космического пространства?

Не совсем. Первым по приоритету будут развиваться направление "Космос Земле". Это дистанционное зондирование, навигация, предупреждение о чрезвычайных ситуациях, метеорология, телекоммуникация и связь. Что будет зафиксировано в новой Космической программе России по научным аппаратам пока не ясно. Есть реальные предложения, например, по исследованию спутника Юпитера Европы - одним из главных его энтузиастов является директор Института космических исследований Лев Зеленый. Это комплексный международный проект с участием ESA и NASA (Европейское и Американское космические агентства соответственно - прим. "Ленты.ру"). Недавно американцы из него вышли из-за сокращения финансирования. А у нас, напротив, финансирование космической отрасли возрастает - по сравнению с 2011 годом, в 2012 оно выросло на 50 процентов. Очень вероятно, что проект изучения Европы войдет в программу.

Это будет орбитальный аппарат или в него включена спускаемая платформа?

Проекта реального пока нет, но есть предложения сделать спускаемый аппарат, который сможет бурить лед - поверхность Европы им покрыта, и считается, что ниже есть жидкая вода.

И последний вопрос: помимо того, о чем мы уже говорили, каковы, на ваш взгляд основные проблемы российской космонавтики, которые предстоит решить в ближайшем будущем? Недостаток специалистов, отсутствие учебных заведений, где их готовят, отсутствие денег, еще что-то?

Подобные проблемы были, но они более-менее в прошлом. То есть острый недостаток денег преодолели, недостаток специалистов, можно сказать, тоже в процессе преодоления. Сейчас, например, очень много молодежи идет в космическую отрасль, потому что там хорошо платят и хорошо стимулируют молодежь.

Какие учебные заведения готовят специалистов космической отрасли?

В основном это МАИ и МГТУ имени Баумана. В этих вузах очень хорошая подготовка, особенно в МГТУ - там вообще хорошая система отбора талантливых кадров, которые распределяются, приглашаются в отрасль и так далее. То есть с этим проблем нет - люди идут на предприятия и за границу уезжает относительно мало выпускников. Сейчас средний возраст практически на всех предприятиях космической отрасли опустился до 40-45 лет. Это не значит, что там всем по 40-45 лет. На самом деле, работает, в основном, молодежь до 30 лет и люди старше 50-и. А вот середины, самых опытных и работоспособных людей, как раз не хватает. Пожилым уже тяжело много работать, а у молодых еще не хватает опыта и знаний. Но эта сложность достаточно успешно преодолевается.

На мой взгляд, основная проблема сейчас - это нехватка руководящих кадров. Те 40-45-летние, которые должны были к 50-ти годам дойти до уровня главных и генеральных конструкторов, в свое время разбежались. И поэтому у нас сейчас предприятия возглавляют часто вовсе не конструкторы, а экономисты, бывшие офицеры. Более того, даже в "космическом министерстве" - Роскосмосе - нет и не было ни одного космонавта! Можно сказать, что в отрасли сейчас нет людей, равных по масштабу Королеву, Челомею, Бабакину, Решетневу, которые бы генерировали идеи и добивались бы своих целей, на основании предложений которых строилась бы вся космическая программа. Были бы инициативные молодые талантливые руководители - в отрасли было бы совсем другое положение.