Як была заваявана Чырвоная планета і што нам удалося пра гэта даведацца. Трафік на марсіянскай сцежцы павялічваецца

Марс пакарыў людзей з таго часу, як мы ўпершыню ўбачылі яго як аб'ект на небе, які першапачаткова здаваўся нам зоркай, прычым прыгожай зоркай, таму што яна чырвонага колеру. У 1 стагоддзі тэлескопы ўпершыню наблізілі наш погляд да яго паверхні, поўнай якія інтрыгуюць узораў і формаў рэльефу (XNUMX). Навукоўцы першапачаткова звязвалі гэта з бурлівай марсіянскай цывілізацыяй…

1. Карта паверхні Марса XIX стагоддзі.

Цяпер мы ведаем, што на Марсе няма каналаў ці якіх-небудзь штучных збудаванняў. Аднак нядаўна ўзнікла меркаванне, што 3,5 мільярда гадоў таму гэтая цяпер сухая, таксічная планета магла быць гэтак жа прыдатнай для жыцця, як і Зямля (2).

Сакавік гэта чацвёртая планета ад Сонца, адразу пасля Зямлі. Ён толькі крыху больш за палову Зямліі яго шчыльнасць складае ўсяго 38 працэнтаў. зямны. Каб здзейсніць яго поўнае абарачэнне вакол Сонцы, патрабуецца больш часу, чым у Зямлі, але яна круціцца вакол сваёй восі прыкладна з той жа хуткасцю. Вось чаму год на Марсе доўжыцца 687 зямных сутака дзень на Марсе ўсяго на 40 хвілін даўжэйшы, чым на Зямлі.

Нягледзячы на ​​свае меншыя памеры, плошча сушы планеты прыкладна роўная плошчы кантынентаў Зямлі, а значыць, прынамсі тэарэтычна. Нажаль, у наш час планета акружаная разрэджанай атмасферай, якая складаецца галоўным чынам з вуглякіслага газу, і ці наўрад можа падтрымліваць зямное жыццё.

Метан таксама перыядычна з'яўляецца ў атмасферы гэтага высмаглага свету, а глеба змяшчае хімічныя рэчывы, таксічныя для жыцця, які мы яе ведаем. Хоць на Марсе ёсць вада, ён затрымаўся ў палярных ледзяных шапках планеты і схаваны, магчыма, у вялікіх колькасцях, пад паверхняй Марса.

2. Гіпатэтычны выгляд Марса мільярды гадоў таму

Сёння, пакуль навукоўцы даследуюць паверхня Марса (3), яны бачаць структуры, якія, несумненна, з'яўляюцца працай даўным-даўно бягучых флюідаў разгалінавання раўчукоў, рачных далін, басейнаў і дэльт. Назіранні паказваюць, што на планеце некалі мог быць адзін шырокі акіян, які пакрывае яго паўночнае паўшар'е.

У іншых месцах пейзаж мядзведзяў сляды старажытных ліўняў, вадасховішчы, рэкі, якія праразаюць рэчышчы рэк на мясцовасці. Верагодна, планета таксама была ахутана шчыльнай атмасферай, якая дазваляла захоўваць ваду ў вадкім стане пры марсіянскіх тэмпературах і цісках. Калісьці ў мінулым планета, як зараз мяркуецца, зведала драматычныя пераўтварэнні, і свет, які калісьці мог быць цалкам падобным на Зямлю, ператварыўся ў высахлую пустыню, якую мы даследуем сёння. Навукоўцы задаюцца пытаннем - што здарылася? Куды падзеліся гэтыя вадацёкі і што здарылася з марсіянскай атмасферай?

Пакуль што. Магчыма, у найбліжэйшыя некалькі гадоў гэта зменіцца. НАСА спадзяецца, што першыя людзі высадзяцца на Марсе ў 30-х гадах. Пра такі графік мы гаворым ужо каля дзесяці гадоў. Кітайцы разважаюць аб падобных планах, але менш канкрэтна. Перш чым пачаць гэтыя амбіцыйныя праграмы, давайце паспрабуем падвесці вынікі паўвекавага даследавання Марса чалавекам.

Больш за палову місіі - беспаспяхова

Адпраўка касмічнага карабля на Марс складана, а прызямліцца на гэтую планету яшчэ цяжэй. Разрэджаная марсіянская атмасфера робіць выхад на паверхню вялікай праблемай. Каля 60 працэнтаў. Спробы прызямлення на працягу ўсіх дзесяцігоддзяў гісторыі даследавання планет не ўвянчаліся поспехам.

Да цяперашняга часу Марса паспяхова дасягнулі шэсць касмічных агенцтваў - НАСА, расійскі Раскосмас і савецкія папярэднікі, Еўрапейскае касмічнае агенцтва (ЕКА), Індыйская арганізацыя касмічных даследаванняў (ІСРА), кітайскае агенцтва, якое не толькі размясціла арбітальны апарат, але і паспяхова прызямліўся і запусціў марс , які даследуе паверхню нефа Чжуронг, і, нарэшце, касмічнае агенцтва Аб'яднаных Арабскіх Эміратаў з зондам «Амаль» («Надзея»).

З 60-х гадоў да Марса былі адпраўлены дзясяткі касмічных апаратаў. Першы шэраг зонд на Марсе абстраляў СССР. У складзе місіі былі, у тым ліку першыя наўмысныя праходы і цвёрдая (ударная) пасадка (Марс, 1962 г.).

Першы паспяховы крэйсерскі палёт вакол Марса. адбылося ў ліпені 1965 года з дапамогай зонда НАСА "Марынер-4". Сакавік 2 года i Сакавіка 3 аднак у 1971 годзе першы з марсаходам на борце разбіўся, і кантакт з Сакавіка 3 ён абарваўся, як толькі дасягнуў паверхні.

Запушчаныя НАСА ў 1975 годзе зонды праграмы "Вікінг" складаліся з два арбітальныя апараты, кожны з пасадачным модулем, які паспяхова здзейсніў мяккую пасадку ў 1976 годзе. Яны таксама правялі біялагічныя эксперыменты на марсіянскім грунце, каб выявіць прыкметы жыцця, але вынікі былі непераканаўчымі.

Працяг NASA Праграма Mariner з яшчэ адной парай зондаў Mariner 6 і 7. Яны былі размешчаны ў наступным загрузным акне і дасягнулі планеты ў 1969 годзе. Падчас наступнага акна загрузкі Марынер зноў пацярпеў ад страты адной з пар зондаў.

Mariner 9 паспяхова выйшаў на арбіту вакол Марса як першы касмічны карабель у гісторыі. Сярод іншага ён выявіў, што па ўсёй планеце бушуе пыльная бура. Яго фатаграфіі былі першымі, якія падалі больш падрабязныя доказы таго, што вадкая вада магла калісьці існаваць на паверхні планеты. На падставе гэтых даследаванняў таксама было ўстаноўлена, што раён, названы Нічога Алімпіка з'яўляецца найвышэйшай гарой (дакладней, вулканам), што прывяло да яе перакласіфікацыі ў Алімп Монс.

Было яшчэ шмат няўдач. Напрыклад, савецкія зонды «Фобас-1» і «Фобас-2» былі адпраўленыя на Марс у 1988 году для вывучэння Марса і двух яго спадарожнікаў, надаючы адмысловую ўвагу Фобасу. Фобас 1 страціў сувязь па дарозе на Марс. Фобас 2хоць ён паспяхова сфатаграфаваў Марс і Фобас, ён разбіўся, перш чым два пасадачных модуля ўпалі на паверхню Фобаса.

Таксама беспаспяхова місія амерыканскага арбітальнага апарата Mars Observer у 1993 годзе. Неўзабаве пасля гэтага, у 1997 годзе, іншы наглядальны зонд НАСА, Mars Global Surveyor, паведаміў аб выхадзе на арбіту Марса. Гэтая місія завяршылася поўным поспехам, і да 2001 года была нанесена на карту ўся планета.

4. Рэканструкцыі марсаходаў Sojourner, Spirit, Opportunity і Curiosity у натуральную велічыню з удзелам інжынераў НАСА.

У 1997 годзе таксама адбыўся вялікі прарыў у выглядзе паспяховай высадкі ў раёне даліны Арэс і даследаванні паверхні з дапамогай Ласіка, жыхар NASA у рамках місіі Mars Pathfinder. Акрамя навуковых мэт, Місія Марсіянскага следапыта гэта таксама была праверка канцэпцыі розных рашэнняў, такіх як сістэма пасадкі з падушкай бяспекі і аўтаматычнае пазбяганне перашкод, якія пазней выкарыстоўваліся ў наступных місіях усюдыхода (4). Аднак да таго, як яны з'явіліся, была яшчэ адна хваля марсіянскіх няўдач у 1998 і 1999 гадах, неўзабаве пасля поспеху Global Surveyor і Pathfinder.

Гэта было няўдала місія японскага арбітальнага апарата Nozomiа таксама арбітальныя апараты НАСА Марс Клімат Арбітэр, Марс Палярны Ландер я пенетратараў Deep Space 2з рознымі збоямі.

Місія Mars Express Еўрапейскага касмічнага агенцтва (ЕКА) дасягнуў Марса ў 2003 годзе. На борце знаходзіўся пасадачны модуль Beagle 2, які быў страчаны падчас спробы прызямлення і знік без вестак у лютым 2004 года. Бігль 2 быў знойдзены ў студзені 2015 года камерай HiRise на Марсіянскім разведвальным арбітальным апараце НАСА (MRO). Аказалася, што ён шчасна прызямліўся, але яму не ўдалося цалкам разгарнуць сонечныя панэлі і антэну. Арбітальны Марс Экспрэс аднак ён зрабіў важныя адкрыцці. У 2004 годзе ён выявіў метан у атмасферы планеты і назіраў яго праз два гады. палярныя зоркі.

У студзені 2004 года два марсаходы НАСА назвалі дух Сербіі (МЕР-А) я Магчымасць (MER-B) прызямліліся на паверхню Марса. Абодва значна перавысілі меркаваныя марсіянскія графікі. Сярод найбольш значных навуковых вынікаў гэтай праграмы былі пераканаўчыя доказы таго, што ў мінулым на абодвух пасадачных пляцоўках існавала вадкая вада. Ровер Spirit (MER-A) быў актыўны да 2010 года, калі ён перастаў адпраўляць дадзеныя, таму што затрымаўся ў выдме і не змог пераарыентавацца, каб перазарадзіць свае батарэі.

Затым Фенікс прызямлілася на Паўночным полюсе Марса ў маі 2008 г., і наяўнасць на ёй вадзянога лёду была пацверджана. Праз тры гады на борце марсахода Curiosity, які дасягнуў паверхні Марса ў жніўні 2012 года, была запушчана Марсіянская навуковая лабараторыя. Пра найбольш важныя навуковыя вынікі яго місіі мы пішам у іншым артыкуле гэтага нумара МТ.

Чарговая няўдалая спроба пасадкі на Марс еўрапейскага ЕКА і расійскага "Раскосмасу" была Лэндаўнік Скіяпарэліякі адключыўся ад ExoMars Trace Gas Orbiter. Місія прыбыла на Марс у 2016 годзе. Аднак Скіяпарэлі пры зніжэнні заўчасна раскрыў парашут і паваліўся на паверхню. Тым не менш, ён падаў ключавыя дадзеныя падчас спуску з парашутам, таму выпрабаванне было прызнана частковым поспехам.

Праз два гады на планету прызямліўся яшчэ адзін зонд, на гэты раз стацыянарны. Разуменнеякая правяла даследаванне, дзякуючы якому вызначаны дыяметр ядра Марса. Вымярэнні InSight паказваюць, што дыяметр ядра Марса складае ад 1810 да 1850 кіламетраў. Гэта амаль у два разы менш за дыяметр ядра Зямлі, які складае прыкладна 3483 км. У той жа час, аднак, больш, чым паказалі некаторыя адзнакі, а гэта азначае, што марсіянскае ядро ​​сустракаецца радзей, чым лічылася раней.

Зонд InSight беспаспяхова спрабаваў паглыбіцца ў марсіянскі грунт. Ужо ў студзені адмовіліся ад выкарыстання польска-нямецкага "крота", г.зн. цеплавога зонда, які павінен быў заглыбляцца ў зямлю для вымярэння патоку цеплавой энергіі. "Крот" сутыкнуўся з вялікім трэннем і недастаткова глыбока пагрузіўся ў зямлю. Зонд таксама слухае сейсмічныя хвалі знутры планеты. Нажаль, у місіі InSight можа не хапіць чакай, каб зрабіць больш адкрыццяў. Пыл збіраецца на сонечных панэлях прылады, а гэта значыць, што InSight атрымлівае менш энергіі.

У апошнія дзесяцігоддзі рух па арбіце планеты таксама планамерна павялічвалася. Належыць НАСА Mars Odyssey выйшаў на арбіту Марса ў 2001 годзе. Яго місія складаецца ў тым, каб выкарыстоўваць спектрометры і прылады апрацоўкі выяваў для пошуку мінулых ці сапраўдных сведчанняў вады і вулканічнай актыўнасці на Марсе.

У 2006 годзе на арбіту прыбыў зонд, які належыць НАСА. Марс выведвальны арбітальны апарат (MRO), які павінен быў правесці двухгадовае навуковае абследаванне. Арбітальны апарат пачаў картаграфаваць марсіянскі ландшафт і надвор'е, каб знайсці прыдатныя месцы для пасадкі для маючых адбыцца місій спускаемага апарата. MRO зрабіў першае выява серыі актыўных лавін каля паўночнага полюса планеты ў 2008 годзе. Арбітальны апарат MAVEN прыбыў на арбіту Чырвонай планеты ў 2014 годзе. Мэты місіі ў асноўным заключаюцца ў тым, каб вызначыць, як атмасфера і вада планеты былі страчаныя за гэты час. гады.

Прыкладна ў той жа час яго першы марсіянскі арбітальны зонд, Місія Арбіта Марса (МАМА), таксама званая Мангаляан, запуск Індыйскай арганізацыі касмічных даследаванняў (ISRO). Ён выйшаў на арбіту ў верасні 2014 года. ISRO Індыі стала чацвёртым касмічным агенцтвам, якое дасягнула Марса, пасля савецкай касмічнай праграмы, НАСА і ЕКА.

5. Кітайскі ўсюдыход Чжужун

Яшчэ адна краіна ў марсіянскім клубе - Аб'яднаныя Арабскія Эміраты. Прыналежнасць да іх арбітальны апарат Амаль уступіў у яго 9 лютага 2021 года. Праз дзень кітайскі зонд зрабіў тое самае. Тяньвэнь-1, які нясе пасадачны модуль і марсаход Zhurong вагой 240 кг (5), які паспяхова здзейсніў мяккую пасадку ў траўні 2021 года.

Кітайскі даследчык паверхні далучыўся да трох амерыканскіх апаратаў, якія зараз актыўныя і актыўна працуюць на паверхні планеты. Лазікаў Цікаўнасць i настойлівасцьякі таксама паспяхова прызямліўся ў лютым гэтага года, і Insight. А калі палічыць Геніяльны лятаючы робат выпушчаныя апошняй амерыканскай місіяй, асобна, гэта значыць людзі-машыны, якія працуюць на паверхні Марса ў дадзены момант пяць.

Планету таксама даследуюць восем арбітальных апаратаў: Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Orbiter Mission, MAVEN, ExoMars Trace Gas Orbiter (6), арбітальны апарат Tianwen-1 і Amal. Да гэтага часу з Марса не было адпраўлена ніводнага ўзору, а заход на пасадку на Месяц Фобаса (Фобас-Грунт) падчас узлёту ў 2011 годзе аказаўся няўдалым.

6. Выявы паверхні Марса з прыбора CaSSIS арбітальнага апарата Exo Mars.

Уся гэтая марсіянская даследчая "інфраструктура" працягвае даваць новыя цікавыя дадзеныя па гэтым пытанні. чырвоная планета. Нядаўна арбітальны апарат ExoMars Trace Gas Orbiter выявіў хлорысты вадарод у марсіянскай атмасферы. Вынікі апублікаваны ў часопісе Science Advances. «Пар неабходны для вылучэння хлору, а вадарод патрэбен пабочнаму прадукту вады для адукацыі хлоравадароду. Самае галоўнае ў гэтых хімічных працэсах - вада », - растлумачыў ён. Кевін Олсен з Оксфардскага ўніверсітэта, у прэс-рэлізе. На думку навукоўцаў, існаванне вадзяной пары падтрымлівае тэорыю аб тым, што Марс з часам губляе вялікую колькасць вады.

Належыць НАСА Марс выведвальны арбітальны апарат ён таксама нядаўна заўважыў нешта дзіўнае на паверхні Марса. Ён рэгіструецца пасадачным талонам Камера HiRise глыбокая яма (7), якая мае выгляд чорнай цёмнай плямы дыяметрам каля 180 метраў. Далейшыя даследаванні аказаліся яшчэ больш дзіўнымі. Аказалася, што на дне паражніны ляжыць друзлы пясок, і ён падае ў адзін бок. Цяпер навукоўцы спрабуюць вызначыць ці можа глыбокая яма быць звязана з сеткай падземных тунэляў, пакінутых хутка бягучай лавай.

Навукоўцы даўно падазравалі, што патухлыя вулканы маглі застацца ззаду вялікія пячорныя лававыя трубы на Марсе. Гэтыя сістэмы могуць аказацца вельмі перспектыўным месцам для будучага размяшчэння марсіянскіх баз.

Што чакае Чырвоную планету ў будучыні?

У рамках праграмы ExoMars, ЕКА і Раскосмас плануюць адправіць марсаход Разалінд Франклін у 2022 годзе для пошуку доказаў існавання мікраарганізмаў на Марсе ў мінулым ці сучаснасці. Пасадачны модуль, які павінен даставіць марсаход, называецца Казак. У тым жа акне ў 2022 г. Арбіта Марса EscaPADE (Даследчыкі ўцёкаў і плазменнага паскарэння і дынамікі) Каліфарнійскага універсітэта ў Берклі павінны паляцець з двума касмічнымі караблямі ў адной місіі, накіраванай на вывучэнне структуры, складанне, валацільнасць i дынаміка магнітасферы Марса Цяпер працэсы выхаду з атмасферы.

Індыйскае агенцтва ISRO плануе ў 2024 годзе накіраваць услед за сваёй місіяй місію пад назвай Місія арбітальнага апарата Марса 2 (МАМ-2). Не выключана, што ў дадатак да арбітальнага апарата Індыя таксама захоча адправіць на пасадку і даследаваць планету марсаход.

Крыху менш канкрэтныя прапановы для паездак уключаюць Фінска-руская канцэпцыя Сакавік MetNetякі мяркуе выкарыстанне мноства невялікіх метэаралагічных станцый на Марсе для стварэння разгалінаванай сеткі назіранняў для вывучэння структуры атмасферы планеты, фізікі і метэаралогіі.

Марс-Грунт гэта, у сваю чаргу, расійская канцэпцыя місіі, накіраванай на даставіць на Зямлю ўзор марсіянскага грунта. Каманда ESA-NASA распрацавала канцэпцыю архітэктуры з трыма ўзлётамі і вяртаннямі з Марса, у якой выкарыстоўваецца марсаход для захоўвання невялікіх узораў, прыступка, якая падымаецца на Марс, для адпраўкі іх на арбіту, і арбітальны апарат для сувязі з імі па паветры. Марс і вярнуць іх на Зямлю.

Сонечна-электрычны прывад можа дазволіць адзін узлёт для вяртання узораў замест трох. Японскае агенцтва JAXA таксама працуе над канцэпцыяй місіі пад назовам марсаход MELOS. шукаць біясігнатуры існуючага жыцця на Марсе.

Вядома ёсць яшчэ праекты пілатуемых місій. Даследаванне космасу ЗША было пастаўлена ў якасці доўгатэрміновай мэты ў канцэпцыі асваення космасу, абвешчанай у 2004 годзе тагачасным прэзідэнтам ЗША Джорджам Бушам-малодшым.

28 верасня 2007 г., адміністратар НАСА. Майкл Д. Грыфін заявіў, што НАСА імкнецца адправіць чалавека на Марс да 2037 года. У кастрычніку 2015 года НАСА апублікавала афіцыйны план даследавання і каланізацыі Марса чалавекам. Яна называлася "Падарожжа на Марс" і была падрабязна апісана МТ у той час. Верагодна, ён ужо не актуальны, паколькі прадугледжваў выкарыстанне Міжнароднай касмічнай станцыі на калязямной арбіце, а не Месяцы, і месяцовай станцыі ў якасці прамежкавай ступені. Сёння больш гавораць аб вяртанні на Месяц як аб спосабе дабрацца да Марса.

Ён таксама з'явіўся на шляху Ілон Маск і яго SpaceX з яго амбіцыйнымі і часам якія лічацца нерэалістычнымі планамі звычайных палётаў на Марс для каланізацыі. У 2017 годзе SpaceX аб'явіла аб планах да 2022 года, пасля чаго ў 2024 годзе адбудуцца яшчэ два беспілотныя палёты і два пілатуемыя палёты. Зорны павінен мець грузападымальнасць не менш за 100 тон. Некалькі прататыпаў Starship былі паспяхова пратэставаны ў рамках праграмы распрацоўкі Starship, у тым ліку адна цалкам паспяховая пасадка.

Марс на сённяшні дзень з'яўляецца найболей вывучаным і вядомым касмічным целам пасля Месяца ці роўным ёй. Амбіцыйныя планы, аж да каланізацыі, - адна, даволі туманная, перспектыва на дадзены момант. Несумненна, аднак, тое, што рух туды-сюды паверхня чырвонай планеты у бліжэйшыя гады будзе расці.