Ako bola dobytá Červená planéta a čo sme sa o nej stihli dozvedieť. Doprava na marťanskom chodníku sa zvyšuje

Mars uchvátil ľudí, odkedy sme ho prvýkrát videli ako objekt na oblohe, ktorý sa nám spočiatku javil ako hviezda, a navyše krásna hviezda, pretože má červenú farbu. V 1. storočí ďalekohľady prvýkrát priblížili náš pohľad k jeho povrchu plnému zaujímavých vzorov a tvarov krajiny. Vedci to spočiatku spájali s kypiacou marťanskou civilizáciou...

1. Mapa povrchu Marsu z XNUMX. storočia.

Teraz vieme, že na Marse nie sú žiadne kanály ani žiadne umelé stavby. Nedávno sa však objavil názor, že pred 3,5 miliardami rokov mohla byť táto teraz suchá toxická planéta obývateľná rovnako ako Zem (2).

Marec je to štvrtá planéta od Slnka, hneď po Zemi. Je to len o niečo viac ako polovica Zemea jeho hustota je len 38 percent. pozemský. Dokončenie jednej otočky okolo Slnka trvá dlhšie ako Zemi, ale rotuje okolo svojej osi približne rovnakou rýchlosťou. Preto rok na Marse trvá 687 pozemských dnía deň na Marse je len o 40 minút dlhší ako na Zemi.

Napriek svojej menšej veľkosti je plocha planéty približne rovnaká ako plocha pozemských kontinentov, aspoň teoreticky. Bohužiaľ, planéta je v súčasnosti obklopená tenkou atmosférou pozostávajúcou hlavne z oxidu uhličitého a je nepravdepodobné, že by podporovala pozemský život.

Metán sa tiež pravidelne objavuje v atmosfére tohto vysušeného sveta a pôda obsahuje chemikálie toxické pre život, ako ho poznáme. Predsa na Marse je voda, je uväznený v polárnych ľadových čiapkach planéty a skrytý, možno vo veľkom množstve, pod povrchom Marsu.

2. Hypotetický pohľad na Mars pred miliardami rokov

Dnes, zatiaľ čo vedci skúmajú povrch Marsu (3), vidia štruktúry, ktoré sú nepochybne dielom tekutín prúdiacich už dávno - rozvetvujúce sa potoky, riečne údolia, kotliny a delty. Pozorovania naznačujú, že planéta ho kedysi mohla mať obrovský oceán pokrývajúci jeho severnú pologuľu.

Inde krajina medveďov stopy dávnych spŕch, nádrže, rieky prerezávajúce sa korytami riek v oblasti. Planéta bola tiež pravdepodobne zahalená v hustej atmosfére, čo umožnilo vode zostať tekutou pri marťanských teplotách a tlakoch. Niekedy v minulosti sa teraz verí, že planéta prešla dramatickou transformáciou a svet, ktorý mohol byť kedysi celkom podobný Zemi, sa stal vyprahnutou púšťou, ktorú dnes skúmame. Vedci sa pýtajú – čo sa stalo? Kam smerovali tieto vodné toky a čo sa stalo s atmosférou Marsu?

Na Teraz. Možno sa to v najbližších rokoch zmení. NASA dúfa, že prví ľudia pristanú na Marse v 30. rokoch minulého storočia. O tomto harmonograme hovoríme asi desať rokov. Číňania špekulujú o podobných plánoch, no menej konkrétne. Predtým, ako začneme s týmito ambicióznymi programami, skúsme zhodnotiť polstoročie ľudského prieskumu Marsu.

Viac ako polovica misie bola neúspešná

Vyslanie kozmickej lode na Mars ťažké a pristátie na tejto planéte je ešte ťažšie. Vďaka riedkej marťanskej atmosfére je dostať sa na povrch obrovskou výzvou. Asi 60 percent. Pokusy o pristátie počas desaťročí planetárneho prieskumu zlyhali.

K dnešnému dňu sa na Mars úspešne dostalo šesť vesmírnych agentúr - NASA, ruský Roskosmos a sovietski predchodcovia, Európska vesmírna agentúra (ESA), Indická organizácia pre vesmírny výskum (ISRO), čínska agentúra, ktorá nielenže umiestnila orbiter, ale aj úspešne pristáli a vypustili rover, skúmajúci povrch lode Zhurong a nakoniec vesmírnu agentúru Spojených arabských emirátov so sondou Amal (Nádej).

Od 60. rokov boli na Mars vyslané desiatky kozmických lodí. najprv počet sonda na Marse strieľal na ZSSR. Misia zahŕňala prvé úmyselné prelety a tvrdé (nárazové) pristátie (Mars, 1962).

Prvý úspešný výletný let okolo Marsu došlo v júli 1965 pomocou sondy Mariner 4 NASA. marca 2 i Marca 3 v roku 1971 však havaroval prvý rover s marsovským roverom na palube a kontakt s Marca 3 odlomil sa hneď, ako sa dostal na povrch.

Sondy Viking vypustené NASA v roku 1975 pozostávali z dva orbitery, každý s pristávacím modulom, ktorý úspešne pristál v roku 1976. Uskutočnili aj biologické experimenty na marťanskej pôde, aby odhalili známky života, ale výsledky boli nepresvedčivé.

Rozšírenie NASA Program Mariner s ďalšou dvojicou sond Mariner 6 a 7. Boli umiestnené v ďalšom nakladacom okne a na planétu dorazili v roku 1969. Počas nasledujúceho nakladacieho okna Mariner opäť utrpel stratu jedného zo svojich párov sond.

Mariner 9 úspešne vstúpila na obežnú dráhu Marsu ako prvá kozmická loď v histórii. Okrem iného zistil, že po celej planéte zúri prachová búrka. Jeho fotografie boli prvé, ktoré poskytli podrobnejší dôkaz o tom, že na povrchu planéty mohla kedysi existovať voda v tekutom stave. Na základe týchto štúdií sa tiež zistilo, že oblasť pomenovaná Nič olympijské je najvyššia hora (presnejšie sopka), čo viedlo k jej preklasifikovaniu na Olympus Mons.

Zlyhaní bolo oveľa viac. Napríklad sovietske sondy Phobos 1 a Phobos 2 boli vyslané na Mars v roku 1988, aby študovali Mars a jeho dva mesiace, s osobitným zameraním na Phobos. Phobos 1 Stratil kontakt na ceste na Mars. Phobos 2aj keď úspešne odfotografovala Mars a Phobos, zrútila sa skôr, ako dva landery dopadli na povrch Phobosu.

Tiež neúspešné misia americkej orbitálnej sondy Mars Observer v roku 1993. Krátko nato, v roku 1997, ďalšia pozorovacia sonda NASA, Mars Global Surveyor, ohlásila vstup na obežnú dráhu Marsu. Táto misia bola úplne úspešná a do roku 2001 bola zmapovaná celá planéta.

4. Rekonštrukcie marťanských roverov Sojourner, Spirit, Opportunity a Curiosity v životnej veľkosti za účasti inžinierov NASA.

V roku 1997 došlo aj k veľkému prelomu v podobe úspešného pristátia v oblasti údolia Ares a prieskumu povrchu pomocou Lasika NASA Sojourner v rámci misie Mars Pathfinder. Okrem vedeckých účelov Misia Mars Pathfinder bol to tiež dôkaz koncepcie pre rôzne riešenia, ako napríklad pristávací systém s airbagom a automatické vyhýbanie sa prekážkam, ktoré boli neskôr použité v nasledujúcich misiách roverov (4). Pred ich príchodom však došlo k ďalšej vlne zlyhaní Marsu v rokoch 1998 a 1999, krátko po úspechu Global Surveyor a Pathfinder.

Bolo to nešťastné Misia japonského orbitera Nozomiako aj orbitálne sondy NASA Mars Climate Orbiter, Mars Polárny Lander Som penetrátor Hlboký priestor 2s rôznymi závadami.

Misia Mars Express Európskej vesmírnej agentúry (ESA) dosiahol Mars v roku 2003. Na palube bol pristávací modul Beagle 2, ktorý sa stratil pri pokuse o pristátie a vo februári 2004 sa stratil. Bígl 2 bol objavený v januári 2015 kamerou HiRise na sonde NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Ukázalo sa, že bezpečne pristál, ale nedokázal naplno rozvinúť solárne panely a anténu. Orbitálny Mars Express urobil však dôležité objavy. V roku 2004 objavil v atmosfére planéty metán a pozoroval ho o dva roky neskôr. polárnych hviezd.

V januári 2004 NASA vymenovala dva vozidlá na Marse Duch Srbska (MER-A) I Príležitosť (MER-B) pristál na povrchu Marsu. Obaja výrazne prekročili odhadované marťanské plány. Medzi najvýznamnejšie vedecké výsledky tohto programu patrili presvedčivé dôkazy, že na oboch miestach pristátia v minulosti existovala tekutá voda. Spirit Rover (MER-A) bol aktívny až do roku 2010, kedy prestal odosielať dáta, pretože uviazol v dune a nedokázal sa preorientovať, aby dobil batérie.

Potom Phoenix pristál na severnom póle Marsu v máji 2008 a prítomnosť vodného ľadu bola potvrdená. O tri roky neskôr bolo na palube roveru Curiosity spustené Mars Science Laboratory, ktoré sa v auguste 2012 dostalo na povrch Marsu. O najdôležitejších vedeckých výsledkoch jeho misie píšeme v inom článku tohto čísla MT.

Ďalší neúspešný pokus európskej ESA a ruského Roskosmosu o pristátie na Marse bol Landaunik Schiaparelliktorý sa odpojil od sondy ExoMars Trace Gas Orbiter. Misia dorazila na Mars v roku 2016. Pri zostupe však Schiaparelli predčasne otvoril padák a zrútil sa na hladinu. Pri zostupe na padáku však poskytol kľúčové údaje, takže test bol považovaný za čiastočný úspech.

O dva roky neskôr na planéte pristála ďalšia sonda, tentoraz stacionárna. Vhľadktorý robil výskum, že bol určený priemer jadra Marsu. Merania InSight ukazujú, že priemer jadra Marsu je medzi 1810 1850 a 3483 XNUMX kilometrami. To je takmer polovica priemeru zemského jadra, čo je približne XNUMX km. Zároveň je však väčší, ako ukázali niektoré odhady, čo znamená, že marťanské jadro je menej bežné, ako sa doteraz predpokladalo.

Sonda InSight sa neúspešne pokúsila preniknúť hlbšie do marťanskej pôdy. Už v januári upustili od používania poľsko-nemeckého „krtka“, t.j. tepelná sonda, ktorá mala byť zakopaná v zemi na meranie toku tepelnej energie. Krtko narazil na veľké trenie a neklesol dostatočne hlboko do zeme. Sonda tiež počúva seizmické vlny z vnútra planéty. Bohužiaľ, misia InSight nemusí mať dostatok času na ďalšie objavy. Na solárnych paneloch zariadenia sa hromadí prach, čo znamená, že InSight dostáva menej energie.

V posledných desaťročiach systematicky sa zvyšoval aj pohyb na obežnej dráhe planéty. Vo vlastníctve NASA Mars Odyssey vstúpil na obežnú dráhu Marsu v roku 2001. Jeho úlohou je pomocou spektrometrov a zobrazovacích zariadení hľadať minulé alebo súčasné dôkazy o vodnej a sopečnej aktivite na Marse.

V roku 2006 dorazila na obežnú dráhu sonda patriaca NASA. Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), ktorá mala uskutočniť dvojročný vedecký prieskum. Orbiter začal mapovať marťanskú krajinu a počasie, aby našiel vhodné miesta na pristátie pre nadchádzajúce pristávacie misie. MRO zachytil prvý obrázok série aktívnych lavín v blízkosti severného pólu planéty v roku 2008. Orbiter MAVEN dorazil na obežnú dráhu Červenej planéty v roku 2014. Cieľom misie je hlavne zistiť, ako sa počas tejto doby stratila atmosféra a voda planéty. roku.

Približne v rovnakom čase jeho prvá orbitálna sonda na Marse, Misia na obežnú dráhu Marsu (MAMA), tiež tzv Mangalyaan, spustenie indickej organizácie pre výskum vesmíru (ISRO). Na obežnú dráhu vstúpil v septembri 2014. Indická vesmírna agentúra ISRO sa po sovietskom vesmírnom programe, NASA a ESA stala štvrtou vesmírnou agentúrou, ktorá dosiahla Mars.

5. Čínske terénne vozidlo Zhuzhong

Ďalšou krajinou v klube Mars sú Spojené arabské emiráty. Patrí k nim orbiter Takmer sa k nej pridal 9. februára 2021. O deň neskôr urobila to isté aj čínska sonda. Tianwen-1s pristávacím modulom a roverom Zhurong (240) s hmotnosťou 5 kg, ktorý úspešne pristál v máji 2021.

Čínsky povrchový prieskumník sa pripája k trom americkým sondám, ktoré sú v súčasnosti aktívne a aktívne na povrchu planéty. Lazikov Zvedavosť i vytrvalosťktorý tiež úspešne pristál vo februári tohto roku a Insight. A ak počítate Geniálny lietajúci dron vydaných najnovšou americkou misiou, oddelene, to znamená, že človek-stroj pracujúci na povrchu Marsu je v súčasnosti päť.

Planétu skúma aj osem orbiterov: Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Orbiter Mission, MAVEN, ExoMars Trace Gas Orbiter (6), Tianwen-1 a Amal. Doteraz neboli odoslané žiadne vzorky z Marsu a pristátie na Mesiaci Phobos (Phobos-Grunt) počas štartu v roku 2011 bolo neúspešné.

6. Snímky povrchu Marsu z prístroja CaSSIS orbiteru Exo Mars.

Celá táto „infraštruktúra“ marťanského výskumu naďalej poskytuje nové a zaujímavé údaje o tejto problematike. Červená planéta. Nedávno objavila sonda ExoMars Trace Gas Orbiter v atmosfére Marsu chlorovodík. Výsledky boli publikované v časopise Science Advances. „Na uvoľnenie chlóru je potrebná para a vedľajší produkt vody potrebuje vodík na tvorbu chlorovodíka. Najdôležitejšou vecou v týchto chemických procesoch je voda,“ vysvetlil. Kevin Olsen z Oxfordskej univerzity v tlačovej správe. Vedci tvrdia, že existencia vodnej pary podporuje teóriu, že Mars v priebehu času stráca veľké množstvo vody.

Vo vlastníctve NASA Mars Reconnaissance Orbiter nedávno si tiež všimol niečo zvláštne na povrchu Marsu. Registruje sa palubným lístkom Kamera HiRise hlboká diera (7), vyzerajúca ako čierna tmavá škvrna s priemerom asi 180 metrov. Ďalší výskum sa ukázal byť ešte prekvapivejším. Ukázalo sa, že na dne dutiny bol voľný piesok, ktorý padal jedným smerom. Vedci sa to teraz snažia určiť mohla byť hlboká diera napojená na sieť podzemných tunelov, ktoré zanechala rýchlo tečúca láva.

Vedci už dlho predpokladajú, že by po nich mohli zostať vyhasnuté sopky veľké jaskynné lávové trubice na Marse. Tieto systémy sa môžu ukázať ako veľmi sľubné miesta pre budúce umiestnenie marťanských základní.

Aká je budúcnosť Červenej planéty?

V rámci programu ExoMars, ESA a Roskosmos plánujú v roku 2022 vyslať rover Rosalind Franklin, aby pátral po dôkazoch o existencii mikroorganizmov na Marse v minulosti alebo súčasnosti. Pristávací modul, ktorý má rover dodať, je tzv Kazachok. Rovnaké okno v roku 2022 Obežná dráha Marsu UC Berkeley's EscaPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Researchers) majú letieť s dvoma kozmickými loďami na jednu misiu zameranú na štúdium štruktúry, zloženie, prchavosť i dynamika magnetosféry Marsu Oraz atmosférické únikové procesy.

Indická agentúra ISRO plánuje na svoju misiu nadviazať misiou tzv Mars Orbiter Mission 2 (MAMA-2). Je možné, že okrem orbiteru bude chcieť India vyslať aj rover na pristátie a prieskum planéty.

O niečo menej konkrétne návrhy cestovania zahŕňajú fínsko-ruský koncept marcový MetNetčo zahŕňa použitie mnohých malých meteorologických staníc na Marse na vytvorenie rozsiahlej siete pozorovaní na štúdium atmosférickej štruktúry planéty, fyziky a meteorológie.

Mars-Grunt toto je zasa ruský koncept misie, na ktorú sa zameriava doručiť na Zem vzorku marťanskej pôdy. Tím ESA-NASA vyvinul koncept pre architektúru troch vzletov a návratov z Marsu, ktorá využíva rover na ukladanie malých vzoriek, stúpajúci stupeň Marsu, ktorý ich posiela na obežnú dráhu, a orbiter na komunikáciu s nimi vzduchom. . Mars a vrátiť ich na Zem.

Solárny elektrický pohon môže povoliť jeden vzlet na vrátenie vzoriek namiesto troch. Na koncepte misie s názvom MELOS rover pracuje aj japonská agentúra JAXA. hľadať biopodpisy existujúci život na Marse.

Samozrejme je toho viac projekty misií s ľudskou posádkou. Americký vesmírny prieskum bol stanovený ako dlhodobý cieľ vo vízii vesmírneho prieskumu, ktorú v roku 2004 oznámil vtedajší americký prezident George W. Bush.

28. septembra 2007, správca NASA. Michael D. Griffin uviedla, že cieľom NASA je poslať ľudí na Mars do roku 2037. V októbri 2015 NASA zverejnila formálny plán ľudského prieskumu a kolonizácie Marsu. Volalo sa to „Cesta na Mars“ a podrobne ho vtedy opísal MT. Pravdepodobne to už nie je relevantné, pretože zahŕňalo použitie Medzinárodnej vesmírnej stanice na obežnej dráhe Zeme a nie Mesiaca a lunárnej stanice ako medzistupňa. Dnes sa viac hovorí o návrate na Mesiac ako o spôsobe, ako sa dostať na Mars.

Objavil sa aj na ceste Elon Musk a SpaceX so svojimi ambicióznymi a niekedy považovanými za nereálne plány na konvenčné misie na kolonizáciu Marsu. V roku 2017 SpaceX oznámila plány do roku 2022, po ktorých budú nasledovať ďalšie dva bezpilotné lety a dva ďalšie lety s posádkou v roku 2024. Starship musí mať nosnosť minimálne 100 ton. V rámci vývojového programu Starship bolo úspešne otestovaných niekoľko prototypov Starship, vrátane jedného úplne úspešného pristátia.

Mars je zďaleka najštudovanejším a najznámejším kozmickým telesom po Mesiaci alebo sa mu rovná. Ambiciózne plány, vrátane kolonizácie, sú v súčasnosti jednou, dosť nejasnou, perspektívou. Isté však je, že pohyb tam a späť povrchu červenej planéty bude v najbližších rokoch rásť.