Як була підкорена Червона планета і що нам вдалося дізнатися про це. Трафік на марсіанській стежці збільшується

Марс підкорив людей з того часу, як ми вперше побачили його як об'єкт на небі, який спочатку здавався нам зіркою, причому красивою зіркою, бо вона червоного кольору. У першому столітті телескопи вперше наблизили погляд до його поверхні, повної інтригуючих візерунків і форм рельєфу (1). Вчені спочатку пов'язували це з бурхливою марсіанською цивілізацією.

1. Карта поверхні Марса ХІХ століття.

Тепер ми знаємо, що на Марсі немає каналів чи якихось штучних споруд. Однак нещодавно виникла думка, що 3,5 мільярда років тому ця нині суха, токсична планета могла бути такою ж придатною для життя, як і Земля.

Березень це четверта планета від Сонця, одразу після Землі. Він лише трохи більше половини Земліта його щільність становить лише 38 відсотків. земний. Щоб зробити його повний оберт навколо Сонця, потрібно більше часу, ніж у Землі, але вона обертається навколо своєї осі приблизно з тією ж швидкістю. Ось чому рік на Марсі триває 687 земних діба день на Марсі всього на 40 хвилин довше, ніж Землі.

Попри свої менші розміри, площа суші планети приблизно дорівнює площі континентів Землі, отже, по крайнього заходу теоретично. На жаль, в даний час планета оточена розрідженою атмосферою, що складається здебільшого з вуглекислого газу, і навряд чи може підтримувати земне життя.

Метан також періодично з'являється в атмосфері цього висохлого світу, а ґрунт містить хімічні речовини, токсичні для життя, яким ми його знаємо. Хоч на Марсі є водаВін застряг у полярних крижаних шапках планети і захований, можливо, у великих кількостях, під поверхнею Марса.

2. Гіпотетичний вид Марса мільярди років тому

Сьогодні, поки вчені досліджують поверхня Марса (3), вони бачать структури, які, безсумнівно, є роботою давніх-давно поточних флюїдів – розгалуження струмків, річкових долин, басейнів та дельт. Спостереження показують, що на планеті колись міг бути один великий океан, що покриває його північну півкулю.

В інших місцях пейзаж ведмедів сліди стародавніх злив, водосховища, річки, що прорізають русла рік на території. Ймовірно, планета також була оповита щільною атмосферою, яка дозволяла зберігати воду в рідкому стані при марсіанських температурах і тисках. Колись у минулому планета, як тепер передбачається, зазнала драматичних перетворень, і світ, який колись міг бути схожим на Землю, перетворився на висохлу пустелю, яку ми досліджуємо сьогодні. Вчені запитують себе – що трапилося? Куди поділися ці водотоки і що сталося з марсіанською атмосферою?

Поки що. Можливо, у найближчі кілька років це зміниться. НАСА сподівається, що перші люди висадяться на Марсі у 30-х роках. Про такий графік ми говоримо вже близько десяти років. Китайці розмірковують про подібні плани, але менш конкретно. Перш ніж розпочати ці амбітні програми, давайте спробуємо підбити підсумки півстолітнього дослідження Марса людиною.

Більше половини місії – безуспішно

Відправлення космічного корабля на Марс складно, а приземлитися на цю планету ще складніше. Розріджена марсіанська атмосфера робить вихід на поверхню величезною проблемою. Близько 60 відсотків. Спроби приземлення протягом десятиліть історії дослідження планет не увінчалися успіхом.

На цей час Марса успішно досягли шість космічних агентств - НАСА, російський Роскосмос і радянські попередники, Європейське космічне агентство (ЕКА), Індійська організація космічних досліджень (ІСРО), китайське агентство, яке не тільки розмістило орбітальний апарат, але й успішно приземлився і запустив марсо. , що досліджує поверхню нефа Чжуронг, і, нарешті, космічне агентство Об'єднаних Арабських Еміратів із зондом «Амаль» («Надія»).

З 60-х років до Марса було відправлено десятки космічних апаратів. Перший ряд зонд на Марсі обстріляв СРСР У складі місії були, зокрема перші навмисні проходи і жорстка (ударна) посадка (Марс, 1962).

Перший успішний крейсерський політ навколо Марса сталося у липні 1965 року за допомогою зонда НАСА «Марінер-4». березень 2 року i Березень 3 однак у 1971 році перший з марсоходом на борту розбився, і контакт з Березень 3 він обірвався, як тільки досяг поверхні.

Запущені НАСА в 1975 зонди програми «Вікінг» складалися з два орбітальні апарати, кожен з посадковим модулем, який успішно здійснив м'яку посадку в 1976 році. Вони також провели біологічні експерименти на марсіанському ґрунті, щоб виявити ознаки життя, але результати були непереконливими.

NASA продовжило Програма Mariner із ще однією парою зондів Mariner 6 та 7. Вони були розміщені в наступному завантажувальному вікні і досягли планети у 1969 році. Під час наступного вікна завантаження Марінер знову постраждав від втрати однієї з пар зондів.

Mariner 9 успішно вийшов на орбіту навколо Марса, як перший космічний корабель в історії. Серед іншого він виявив, що по всій планеті вирує пильна буря. Його фотографії були першими, які надали докладніші докази того, що рідка вода могла колись існувати на поверхні планети. На підставі цих досліджень також було встановлено, що район, названий Нічого Олімпіка є найвищою горою (точніше, вулканом), що призвело до її перекласифікації на Олімп Монс.

Було ще багато невдач. Наприклад, радянські зонди «Фобос-1» та «Фобос-2» були відправлені на Марс у 1988 році для вивчення Марса та двох його супутників, приділяючи особливу увагу Фобосу. Фобос 1 втратив зв'язок шляхом на Марс. Фобос 2хоча він успішно сфотографував Марс і Фобос, він розбився, перш ніж два посадкові модулі впали на поверхню Фобоса.

Теж безуспішно місія американського орбітального апарату Mars Observer 1993 року. Незабаром після цього, в 1997 році, інший зонд спостереження НАСА, Mars Global Surveyor, повідомив про вихід на орбіту Марса. Ця місія увінчалася повним успіхом, і до 2001 року було нанесено на карту всю планету.

4. Реконструкції марсоходів Sojourner, Spirit, Opportunity та Curiosity у натуральну величину за участю інженерів НАСА.

У 1997 році також стався великий прорив у вигляді успішної висадки в районі долини Арес та дослідження поверхні за допомогою Lazika NASA Sojourner у рамках місії Mars Pathfinder. Крім наукових цілей, Місія Марсіанського слідопиту це також була перевірка концепції різних рішень, таких як система посадки з подушкою безпеки та автоматичне уникнення перешкод, які пізніше використовувалися у наступних місіях всюдихода (4). Однак до того, як вони з'явилися, була ще одна хвиля марсіанських невдач у 1998 та 1999 роках, незабаром після успіху Global Surveyor та Pathfinder.

Це було невдало місія японського орбітального апарату Nozomiа також орбітальні апарати НАСА Марс Клімат Орбітер, Марс Полярний Ландер я пенетраторів Глибокий космос 2з різними збоями.

Місія Mars Express Європейського космічного агентства (ЄКА) досяг Марса у 2003 році. На борту знаходився модуль Beagle 2, який був втрачений під час спроби приземлення і зник безвісти в лютому 2004 року. Бігль 2 був виявлений у січні 2015 року камерою HiRise на Марсіанському розвідувальному орбітальному апараті НАСА (MRO). Виявилося, що він благополучно приземлився, але йому не вдалося повністю розгорнути сонячні панелі та антену. Орбітальний Марс Експрес однак він зробив важливі відкриття. У 2004 році він виявив метан в атмосфері планети і спостерігав його через два роки. полярні зірки.

У січні 2004 року два марсоходи НАСА назвали дух Сербії (МЕР-А) я Можливість (MER-B) приземлилися на поверхню Марса. Обидва значно перевищили ймовірні марсіанські графіки. Серед найбільш значущих наукових результатів цієї програми були переконливі докази того, що минулого на обох посадкових майданчиках існувала рідка вода. Ровер Spirit (MER-A) був активним до 2010 року, коли він перестав відправляти дані, тому що застряг у дюні і не зміг переорієнтуватися, щоб перезарядити свої батареї.

Потім Фенікс приземлилася на Північному полюсі Марса у травні 2008 р., та наявність на ній водяного льоду було підтверджено. Через три роки на борту марсоходу Curiosity, який досяг поверхні Марса в серпні 2012 року, було запущено Марсіанську наукову лабораторію. Про найважливіші наукові результати його місії ми пишемо в іншій статті цього номера МТ.

Чергова невдала спроба посадки на Марс європейського ЄКА та російського «Роскосмосу» була Лендаунік Скіапарелліякий відключився від ExoMars Trace Gas Orbiter. Місія прибула на Марс у 2016 році. Однак Скіапареллі при зниженні передчасно розкрив парашут і звалився на поверхню. Тим не менш, він надав ключові дані під час спуску з парашутом, тому випробування було визнано частковим успіхом.

Через два роки на планету приземлився ще один зонд, цього разу стаціонарний. Insightяка провела дослідження, завдяки якому визначено діаметр ядра Марса. Вимірювання InSight показують, що діаметр ядра Марса становить від 1810 до 1850 км. Це майже вдвічі менше за діаметр ядра Землі, який становить приблизно 3483 км. У той же час, однак, більше, ніж показали деякі оцінки, а це означає, що марсіанське ядро ​​зустрічається рідше, ніж вважалося раніше.

Зонд InSight безуспішно намагався заглибитись у марсіанський ґрунт. Вже січні відмовилися від використання польсько-німецького «кроту», тобто. теплового зонда, який мав заглиблюватися в землю для вимірювання потоку теплової енергії. «Кріт» зіткнувся з великим тертям і недостатньо глибоко поринув у землю. Зонд теж слухає сейсмічні хвилі зсередини планети. На жаль, у місії InSight може вистачити часу, щоб зробити більше відкриттів. Пил збирається на сонячних панелях пристрою, а це означає, що InSight отримує менше енергії.

В останні десятиліття рух по орбіті планети також планомірно збільшувався. Належить НАСА Mars Odyssey вийшов на орбіту Марса у 2001 році. Його місія полягає в тому, щоб використовувати спектрометри та пристрої обробки зображень для пошуку минулих або справжніх свідчень води та вулканічної активності на Марсі.

2006 року на орбіту прибув зонд, що належить НАСА. Марс розвідувальний орбітальний апарат (MRO), який мав провести дворічне наукове обстеження. Орбітальний апарат почав картографувати марсіанський ландшафт і погоду, щоб знайти підходящі місця для посадки для майбутніх місій апарату, що спускається. MRO зробив перше зображення серії активних лавин біля північного полюса планети у 2008 році. Орбітальний апарат MAVEN прибув на орбіту Червоної планети у 2014 році. Цілі місії в основному полягають у тому, щоб визначити, як атмосфера та вода планети були втрачені за цей час. року.

Приблизно в той же час його перший орбітальний марсіанський зонд, Місія Орбіта Марса (МАМА), також звана Мангаляан, запуск Індійської організації космічних досліджень (ISRO) Він вийшов на орбіту у вересні 2014 року. ISRO Індії стало четвертим космічним агентством, яке досягло Марса, після радянської космічної програми, НАСА та ЕКА.

5. Китайський всюдихід Чжужун

Ще одна країна у марсіанському клубі – Об'єднані Арабські Емірати. Приналежність до них орбітальний апарат Амаль вступив до нього 9 лютого 2021 року. Через день китайський зонд зробив те саме. Тяньвень-1, що несе посадковий модуль та марсохід Zhurong вагою 240 кг (5), який успішно здійснив м'яку посадку у травні 2021 року.

Китайський дослідник поверхні приєднався до трьох американських апаратів, які нині активні та активно працюють на поверхні планети. Лазіков Цікавість i наполегливістьякий також успішно приземлився у лютому цього року, та Insight. А якщо порахувати Геніальний літаючий дрон випущені останньою американською місією, окремо, тобто люди-машини, що працюють на поверхні Марса зараз п'ять.

Планету також досліджують вісім орбітальних апаратів: Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Orbiter Mission, MAVEN, ExoMars Trace Gas Orbiter (6), орбітальний апарат Tianwen-1 та Amal. Досі з Марса не було відправлено жодного зразка, а захід на посадку на Місяць Фобоса (Фобос-Грунт) під час зльоту у 2011 році виявився невдалим.

6. Зображення поверхні Марса із приладу CaSSIS орбітального апарату Exo Mars.

Вся ця марсіанська дослідницька «інфраструктура» продовжує надавати нові цікаві дані з цього питання. Червона планета. Нещодавно орбітальний апарат ExoMars Trace Gas Orbiter виявив хлористий водень у марсіанській атмосфері. Результати опубліковані у журналі Science Advances. «Пар необхідний виділення хлору, а водень потрібен побічного продукту води освіти хлороводорода. Найголовніше у цих хімічних процесах – вода», – пояснив він. Кевін Олсен з Оксфордського університету, у прес-релізі. На думку вчених, існування водяної пари підтримує теорію, що Марс згодом втрачає велику кількість води.

Належить НАСА Марс розвідувальний орбітальний апарат він також недавно помітив щось дивне на Марсі. Він реєструється посадковим талоном Камера HiRise глибока яма (7), що має вигляд чорної темної плями діаметром близько 180 метрів. Подальші дослідження виявилися ще дивовижнішими. Виявилося, що на дні порожнини лежить пухкий пісок і він падає в один бік. Наразі вчені намагаються визначити чи може глибока яма бути пов'язана з мережею підземних тунелів, залишених швидко поточною лавою.

Вчені давно підозрювали, що згаслі вулкани могли залишитися позаду великі печерні лавові труби на Марсі. Ці системи можуть бути дуже перспективним місцем для майбутнього розміщення марсіанських баз.

Що чекає на Червону планету в майбутньому?

В рамках програми ExoMars, ЕКА та Роскосмос планують відправити марсохід Розалінд Франклін у 2022 році для пошуку доказів існування мікроорганізмів на Марсі у минулому чи теперішньому. Посадковий модуль, який має доставити марсохід, називається Козачок. У тому ж вікні 2022 р. орбіта Марса EscaPADE (Дослідники втечі та плазмового прискорення та динаміки) Каліфорнійського університету в Берклі повинні полетіти з двома космічними кораблями в одній місії, спрямованій на вивчення структури, твір, волатильність i динаміка магнітосфери Марса Тепер процеси виходу з атмосфери.

Індійська агенція ISRO планує у 2024 році направити слідом за своєю місією місію під назвою Місія орбітального апарату Марса 2 (МОМ-2). Не виключено, що на додачу до орбітального апарату Індія також захоче відправити на посадку та досліджувати планету марсохід.

Трохи менш конкретні пропозиції для поїздок включають Фінсько-російська концепція Березень MetNetякий передбачає використання безлічі невеликих метеорологічних станцій на Марсі для створення розгалуженої мережі спостережень для вивчення структури атмосфери планети, фізики та метеорології.

Марс-Грунт це, у свою чергу, російська концепція місії, спрямованої на доставити на Землю зразок марсіанського ґрунту. Команда ESA-NASA розробила концепцію архітектури з трьома злетами та поверненнями з Марса, в якій використовується марсохід для зберігання невеликих зразків, сходинка, що піднімається на Марс, для відправлення їх на орбіту, та орбітальний апарат для зв'язку з ними повітрям. Марс і повернути їх на землю.

Сонячно-електричний привід може дозволити один зліт повернення зразків замість трьох. Японська агенція JAXA також працює над концепцією місії під назвою марсохід MELOS. шукати біосигнатури існуючого життя на Марсі.

Звичайно є ще проекти пілотованих місій. Дослідження космосу США було поставлено як довгострокову мету в концепції освоєння космосу, оголошеної в 2004 році тодішнім президентом США Джорджем Бушем-молодшим.

28 вересня 2007 р., адміністратор НАСА. Майкл Д. Грифон заявив, що НАСА прагне відправити людину на Марс до 2037 року. У жовтні 2015 року НАСА опублікувало офіційний план дослідження та колонізації Марса людиною. Вона називалася «Мандрівка на Марс» і була докладно описана МТ в той час. Ймовірно, він уже не актуальний, оскільки передбачав використання Міжнародної космічної станції на навколоземній орбіті, а не Місяця та місячної станції як проміжний ступінь. Сьогодні більше говорять про повернення на Місяць як спосіб дістатися Марса.

Він теж з'явився на шляху Ілон Маск і його SpaceX з його амбітними і іноді нереалістичними планами звичайних польотів на Марс для колонізації. У 2017 році SpaceX оголосила про плани до 2022 року, після чого в 2024 році відбудуться ще два безпілотні польоти і два пілотовані польоти. Starship повинен мати вантажопідйомність щонайменше 100 тонн. Декілька прототипів Starship були успішно протестовані в рамках програми розробки Starship, в тому числі одна повністю успішна посадка.

Марс на сьогоднішній день є найбільш вивченим та відомим космічним тілом після Місяця або рівним йому. Амбітні плани, аж до колонізації, — одна досить туманна перспектива на даний момент. Проте, безсумнівно, те, що рух туди-сюди поверхня червоної планети найближчими роками зростатиме.