Как Китай планирует обогнать Америку в изучении Марса

Доставка образцов с инопланетных тел – сложнейший тип космических миссий: к мягкой посадке и работе на поверхности объекта добавляется взлет и перелет до Земли с мягкой посадкой уже на нее. За чуть более чем полувековую историю космонавтики человечество получило образцы с Луны, кометы Вильда-2 и двух астероидов – Итокава и Рюгу (грунт с еще одного астероида, Бенну, в пути к Земле на зонде). Нет нужды объяснять, сколь масштабнее, сложнее и важнее задача доставки грунта не со спутника или астероида, а с другой планеты. Без сомнения, сейчас это настоящий Святой Грааль в сфере изучения Солнечной системы – выше него по престижу только пилотируемые миссии за пределы низкой околоземной орбиты.

До недавнего времени считалось, что справиться с этой задачей по силам только NASA. Неамериканские зонды если и достигали Красной планеты, то либо разбивались при посадке, либо выходили из строя сразу же после нее (как было с советским «Марсом-3» – первой мягкой посадкой на Марс, на пять лет раньше американских «Викингов»). Нарушить американскую монополию в этом вопросе удалось в мае 2021-го китайской миссии «Тяньвэнь-1», включавшей в себя марсоход «Чжужун». Таким образом, китайцы уже обошли объединенное Европейское космическое агентство (ESA), на счету у которого лишь неудачные посадки зондов «Бигль-2» в 2003-м и «Скиапарелли» в 2016 году.

Тем не менее в миссии доставки марсианского грунта американцы предложили участвовать европейцам – вероятно, в первую очередь, чтобы распределить финансовые риски. Кроме того, международные проекты надежнее: из-за обязательств перед другими участниками их проблематично сворачивать или переносить. Строго говоря, программа под рабочим названием Mars sample return (MSR) – это общий проект «коллективного Запада»: кроме NASA и ESA в нем, вероятно, примут участие японцы, имеющие неплохой опыт в этой области, – именно они собрали и доставили образцы грунта с двух вышеупомянутых астероидов. А сейчас Япония планирует отдельную миссию MMX (Martian Moons eXploration) по получению образцов со спутников Марса – Фобоса и Деймоса (должна стартовать в 2024 году).

Миссия MSR должна стать беспрецедентно сложной технически – для ее реализации нужно четыре пуска ракет-носителей. Первый из них был произведен в 2020-м. Запущенная тогда ракета в 2021 году доставила на Красную планету марсоход «Персеверанс». Он сейчас бурит породу и пакует образцы в специальные колбы, которые оставляет на поверхности. В 2027-м должен быть запущен европейский зонд ERO, предназначенный для транспортировки грунта. В 2028-м, после его выхода на орбиту Марса, вдогонку отправятся два американских посадочных зонда – SRL1 и SRL2. Первый – это, по сути, мини-космодром для трехметровой ракеты MAV, а второй будет нести легкий марсоход, который соберет колбы с грунтом и отвезет их к стартовой площадке. Если к тому времени, к 2029 году, «Персеверанс» еще будет жив, он также поможет в сборе колб. После этого MAV должна будет взлететь, состыковаться на орбите Марса со станцией ERO, которая отправится к Земле в момент ее максимального сближения с Красной планетой. Возвращение миссии состоится в 2033 году.

Очевидно, что в этом плане полно моментов, когда все может пойти не так: три станции должны быть успешно запущены и долететь до Марса, две – сесть, причем очень точно, одна – выйти на орбиту Марса (хотя если проблемы возникнут у ERO, то посадочные миссии можно будет отложить, но в случае отказа одной из них не факт, что европейский зонд «доживет» до смены), марсоход – удачно собрать колбы, марсианская ракета – взлететь и состыковаться на орбите другой планеты с ERO, который после нескольких лет ожидания сможет долететь до Земли.

Китайские ученые предлагают более простой вариант. На семинаре в Нанкинском университете Сунь Цзэчжоу, главный конструктор действующего китайского марсохода, впервые представил концепт китайской миссии по возврату грунта с Марса «Tianwen-3».

Вместо четырех пусков и четырех аппаратов китайцы планируют обойтись двумя: во второй половине 2028 года запустить почти одновременно орбитальный и посадочный аппараты, второй после посадки в 2029-м соберет грунт непосредственно на месте (без марсохода, но, возможно, с помощью легкого шагохода). После этого, как и в случае западного проекта, он погрузится в легкую ракету, которая состыкуется на орбите Марса с перелетным аппаратом. В отличие от MSR не планируется долго ждать на орбите Красной планеты – китайский аппарат отправится в путь почти сразу же и совершит посадку на Земле в июле 2031-го.

Нетрудно заметить, что за счет исключения марсоходов китайская миссия куда проще и, как следствие, надежнее. Нет сомнения, что научная ценность от большого количества специально отобранных в разных местах образцов грунта намного выше, но не разумнее ли двигаться от простого к сложному? Неудача MSR задержит повторную попытку надолго – на срок не меньший, чем тот, что потребуется китайцам для подготовки более продвинутой миссии. Конечно, похоже, что в первую очередь КНР руководствуется соображениями престижа (стать первыми!), но и с практической точки зрения их подход выглядит разумнее.

Реальный уровень реализации «Tianwen-3» неизвестен, но уже давно понятно, что китайцы занимаются не просто пустой подготовкой слайдов. Они не только с первой попытки осуществили успешную посадку на Марс, но и активно работают на Луне, включая сложную по архитектуре посадочную миссию на ее обратной стороне, потребовавшую задействование спутника-ретранслятора. Планы NASA, как всегда, страдают от переносов и забюрократизованности, хотя по MSL сейчас начинается активная практическая работа. Несомненно, она будет подстегнута конкуренцией – американцы не захотят уступать китайцам первенство. Поэтому можно ожидать или наконец решительного и надежного финансирования MSL, или даже изменения ее конфигурации для более быстрой реализации.

Возможно, мы наблюдаем начало новой космической гонки. Если это так, то можно только порадоваться, поскольку человечество выиграет от того, что политики сверхдержав, пусть и по своим соображениям, выделят ресурсы на освоение космоса. К сожалению, в этот раз Россия в дисциплине «Исследование Солнечной системы зондами» не участвует: после распада СССР не было ни одной успешной самостоятельной миссии, и сейчас более-менее реальные амбиции связаны с возвращением на Луну, т.е. скорее с уровнем Индии или Израиля, недавно успешно разбивших о наш естественный спутник свои зонды в попытке посадки, – наша «Луна-25» уже десятилетие ежегодно откладывается.

В новых условиях, к сожалению, не до престижа, и наши усилия должны и будут сосредоточены на обеспечении доступа на околоземную орбиту в интересах гос- и оборонзаказа, освоении полностью импортозамещенного выпуска спутников и, возможно, в поддержании на минимальном уровне компетенций по пилотируемой программе. Последнее, возможно, позволит присоединиться в будущем к китайскому освоению Луны, но уже в роли младшего партнера.