Четверг, 30 марта 2017
Наука 3 февраля 2017, 11:56 Евгения Приемская

Тайна Красной планеты: зачем землянам Марс

Как устроена миссия «ЭкзоМарс», что ищут исследователи на планете и какие загадки она в себе таит

Фото: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO

Российское и Европейское космические агентства планируют 3 февраля продолжить многомесячную операцию по корректировке орбиты искусственного спутника Марса TGO, запущенного в рамках совместной, российско-европейской программы «ЭкзоМарс». К марту 2017 года TGO должен выйти на свою целевую орбиту, сократив период обращения вокруг Красной планеты с четырех земных дней до двух часов. 

TGO и посадочный модуль Schiaparelli были запущены в космос в марте прошлого года с космодрома Байконур. Этот пуск стал первым этапом в реализации масштабной российско-европейской программы по изучению Красной планеты. Россия, присоединившаяся к «ЭкзоМарсу» в 2013 году, предоставила для запуска ракету-носитель «Протон-М» и часть научного оборудования, находящегося сейчас на спутнике. 

Реализация второй части, предполагающей отправку на планету марсохода, и получившей название «Миссия-2020», запланирована на 2020 год.

Что ищут на Марсе

Фото: ESA–D. Ducros/esa.int


Название орбитального спутника TGO расшифровывается как Trace Gas Orbiter, то есть аппарат для отслеживания газов. Одной из главных задач программы «ЭкзоМарс» является именно поиск и всестороннее изучение метана и любых других газов, содержащихся в атмосфере планеты. Установленные на TGO детекторы смогут улавливать их с высоты 400 км с большей точностью, чем все предшествующие аналоги.

Если спутнику удастся установить на поверхности планеты потенциальные источники выделения метана, позднее к ним могут быть направлены специальные станции для более подробных исследований.

Что это означает

Фото: NASA/Mastcam Curiosity


Наличие в атмосфере планеты метана выявили исследования прошлых лет. Однако из-за чрезвычайно низкой его концентрации (менее 1%) ученым не удалось прийти к однозначному мнению о природе его происхождения. Тем не менее присутствие метана даже в незначительных объемах говорит о том, что его источник до сих пор существует на планете, а главным источником метана на Земле являются живые организмы.

Соответственно, если исследователям миссии «ЭкзоМарс» удастся подтвердить наличие метана и обнаружить причины его появления на Красной планете, это может означать, что на Марсе обнаружили жизнь.

Предыдущие попытки исследования Красной планеты

Фото: NASA/Mars Reconnaissance Orbiter

​​​​​​​

Повышенный интерес у жителей Земли Марс вызывал еще с конца XIX века. Тогда на английский язык был переведен труд итальянского исследователя Джованни Скиаппарелли. В документе, в частности, упоминалась покрывавшая планету сеть каналов, которым научное сообщество приписало рукотворное происхождение. Позднее выяснилось, что «жизнь на Марсе» возникла из-за ошибки перевода — использованное в оригинале слово canali, обозначавшее русла, протоки, в том числе природного происхождения, было заменено на английское canals, говорившее об их рукотворном происхождении.

Но остановить «марсианскую» лихорадку было уже невозможно: писатель Герберт Уэллс написал роман «Война миров», а в 1924 году правительство США объявило в стране «день тишины», для того чтобы поймать сигналы от внеземной цивилизации. Несмотря на то что ответа от марсиан так и не поступило, человечество не отступилось от идеи наладить контакт с возможными обитателями Красной планеты. Первым попытку запустить к ней космический аппарат сделал Советский Союз в 1960 году — тогда пуск оказался неудачным, однако в дальнейшем, вплоть до начала 2000-х, попытки добраться до Марса делались СССР и США почти ежегодно (в 1960 году СССР совершил сразу два пуска в течение одного месяца, а в 1962-м — три пуска за год, два из которых пришлись на ноябрь).

Фото: NASA/Mariner-4/wikipedia.org

​​​​​​​

В 1965 году американскому аппарату Mariner-4 удалось сделать первые 22 снимка поверхности планеты, на которой исследователи не увидели ни каналов, ни марсиан.

Что мы знаем о Марсе сегодня

Фото: NASA/nasa.gov

​​​​​​​

Всего к Марсу было запущено 45 аппаратов (часть из этих пусков были неудачными). Сейчас на самой планете находятся марсоходы Opportunity и Сuriosity, запущенные США в 2004 и 2012 годах соответственно. А на орбите Марса работают несколько автоматических межпланетных станций: американские Mars Odyssey, Mars Recoinnaissance Orbiter и спутник MAVEN, запущенные в 2001, 2006 и 2014 годах соответственно, европейские Mars Express и Trace Gas Orbiter, запущенные в 2003 и 2016 годах, а также индийский Mangalayaan, попавший на орбиту в 2014 году. На то, чтобы достичь марсианской орбиты, у запущенного с земли аппарата уходит от семи до девяти месяцев.

Фото: NASA/JPL-Caltech/Univ. of Arizona

​​​​​​​

Еще к 1970-м годам было сделано около 200 снимков планеты. Кроме того, специальные аппараты измерили температуру поверхности и атмосферы и изучили их состав. В результате было установлено, что атмосфера на Марсе тоньше, чем на земле, углекислого газа в ней содержится больше, а магнитное поле очень слабое. Однако и пресловутые русла «каналов» на Марсе в конце концов были обнаружены — это позволило ученым предположить, что ранее на Красной планете были вода и более плотная атмосфера, но позднее по неизвестным причинам магнитное поле исчезло, атмосфера истончилась, а вода превратилась в лед или ушла под поверхность.

Сейчас ученые в первую очередь сосредоточены на изучении состава атмосферы планеты, поисках следов воды и свидетельств возможного существования на ней живых организмов, однако параллельно проводятся и другие исследования. Так, специалисты NASA в лаборатории пересадили в специально созданную «марсианскую» почву семена растений. В результате выяснилось, что на Марсе можно выращивать томаты, редис, рожь и горох.

Загадки и опасности Красной планеты

Фото: NASA/JPL/University of Arizona Dunes

​​​​​​​

Новые исследования породили и новые загадки. Так, в феврале 2016 года американский аппарат Mars Recoinnaissance Orbiter сделал снимки планеты, на которых ученые обнаружили дюны, форма и расположение которых напоминали систему азбуки Морзе — длинные дюны в форме тире чередовались с небольшими, напоминающими точки. Наиболее реалистичным (и прозаичным) объяснением этого явления сочли ветра, дующие в этом районе планеты одновременно с двух направлений.

Фото: NASA/Mars Hand Lens Imager/jpl.nasa.gov

​​​​​​​

Еще раньше, в 2015 году, марсоход Curiosity взял на планете пробы грунта, в которых ученые обнаружили необычно большое количество редчайшего минерала тридимит, который образуется в магматических породах под воздействием высокой температуры и на Земле встречается крайне редко — преимущественно в трещинах изверженных пород в Венгрии и Мексике. Что именно привело к образованию тридимита в таких количествах на Марсе, пока непонятно.

Фото: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/nasa.gov

​​​​​​​

Наконец, по-прежнему ведутся споры о северном океане, который, возможно, ранее существовал на планете. Сторонники этой теории считают, что океан мог занимать до 19% всей поверхности планеты, а размытость береговых линий, которые до сих пор можно увидеть на снимках, объясняют гигантскими цунами, бушевавшими в марсианском океане.

Кроме того, первых исследователей Марса будут подстерегать канцерогенные пыльные бури, летальные дозы солнечной радиации, которые пропускает слабое магнитное поле планеты, и почва, переполненная ядовитыми эфирами хлорной кислоты.

Как будет работать миссия

Фото: ESA–Stephane Corvaja, 2016

​​​​​​​

Первая часть программы стартовала 14 марта 2016 года — тогда с помощью отечественной ракеты-носителя «Протон-М» с космодрома были запущены спутник Trace Gas Orbiter и десантный посадочный модуль Schiaparelli, названный так в честь знаменитого итальянского исследователя.

На борту TGO находятся российский спектрометрический комплекс, в задачи которого как раз и входят поиск метана в атмосфере планеты и отслеживание его распространения, российский нейтронный детектор, с помощью которого можно будет отследить нейтронные потоки с поверхности Марса и узнать о наличии около поверхности планеты водорода, а также измерить радиацию, европейский спектрометрический комплекс, который будет выполнять те же функции, что и российский, но в другом диапазоне, и европейская стереокамера для высокодетальной съемки поверхности планеты.

После запуска TGO благополучно вышел на орбиту: первые данные были получены с него еще в конце ноября, а активную работу аппарат должен начать в середине года. Все полученные им данные будут одновременно поступать российским и европейским ученым.

Фото: ESA/ATG medialab

​​​​​​​

Посадочный модуль Schiaparelli должен был выполнить демонстрационную посадку, однако процедура пошла нештатно и связь с модулем была потеряна. Вскоре после этого российские эксперты рассказали ТАСС, что аппарат, вероятнее всего, разбился при посадке, выполнив, однако, часть своих задач. И эксперты, и представители Европейского космического агентства тем не менее сошлись на том, что неудача Schiapparelli не повлияет на реализацию второй части программы — так называемую Миссию-2020.

В рамках следующего этапа в 2020 году на Марс должна отправиться российская посадочная платформа и марсоход Европейского космического агентства, которые займутся изучением поверхности и атмосферы планеты в районе посадки, а также поиском следов, подтверждающих наличие жизни на Красной планете.

Наверх
Реклама

Мнения

Наверх