Марсианская зима и марсианские хроники

Опубликовано: 1 февраля 2012 г.
Рубрики:

opportunity-rover-arm-tisdale-w.jpg

Измерительные приборы на манипуляторе ровера «Оппортьюнити» исследуют образец грунта под названием Tisdale 2
Этот снимок сделан на Марсе 23 августа 2011 года. Измерительные приборы на манипуляторе ровера «Оппортьюнити» исследуют образец грунта под названием Tisdale 2. Photo Credit NASA/JPL
Этот снимок сделан на Марсе 23 августа 2011 года. Измерительные приборы на манипуляторе ровера «Оппортьюнити» исследуют образец грунта под названием Tisdale 2. Photo Credit NASA/JPL
В то время как российские космические программы терпят одну неудачу за другой, американская программа исследования Марса с помощью марсоходов-роботов демонстрирует прогресс и надежность. 15 января российская автоматическая межпланетная станция «Фобос-Грунт» сгорела в плотных слоях атмосферы. Станция предназначалась для доставки образцов грунта с Фобоса, естественного спутника Марса, и была запущена 9 ноября 2011 года. В результате неполадок не сработал один из двигателей, и аппарат не смог покинуть земную орбиту, потерял управление и упал на Землю.

Исследование Марса с помощью автоматических марсоходов-роверов осуществляют специалисты из Лаборатории реактивного движения при Калифорнийском технологическом институте в Пасадине. Два марсохода — «Спирит» и «Оппортьюнити», были запущены в 2003 году и приземлились на поверхность красной планеты в январе 2004 года, причем их места дислокации удалены друг от друга почти на 10 тысяч километров. Первоначально программы обоих американских роверов были рассчитаны на 90 дней, однако аппарат «Спирит» прекратил свое функционирование только в 2011 году, а «Оппортьюнити» трудится до сих пор — пример, которому могут позавидовать конструкторы и инженеры во всех областях науки и техники.

Одной из главных задач, поставленных перед американскими марсоходами, — поиск следов существования на планете воды. И они нашли множество таких доказательств. В августе 2011 года ровер «Оппортьюнити» прибыл в кратер Индевор, ширина которого составляет 14 миль (22 км), где и находится до сих пор. В декабре этого же года, анализируя с помощью микроскопа, рентгеновского спектромет­ра и панорамной камеры грунтовое образование, получившее название «Хоумстейк» (Homestake), ученые пришли к выводу, что в нем имеется осадок гидратного сульфата кальция, который в природе существует в виде гипса. Этот минерал не может образоваться без воды. Небольшой канал в скале свидетельствует, что когда-то по нему текла вода.

3-rovers-nasa-w.jpg

Три поколения марсианских роверов, разработанных в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадине
Три поколения марсианских роверов, разработанных в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадине, размещены рядом на «марсианском» испытательном дворе.    Впереди по центру — запасной бортовой ровер Marie Curie, близнец первого марсохода Sojourner, который приземлился на Марсе в 1997 году в рамках проекта Pathfinder. Слева — работающая копия роверов-близнецов «Спирит» и «Оппортьюнити», приземлившихся на Марс в 2004 году. «Оппортьюнити» до сих пор работает на красной планете. Справа — тестовый образец нового ровера «Кьюриосити» в рамках нового проекта «Марсианская научная лаборатория» (Mars Science Laboratory Project’s Curiosity), который должен приземлиться на Марсе в августе 2012 года. Длина первого ровера Sojourner и его бортового близнеца Marie Curie — 2 фута (65 см). Длина роверов «Спирит» и «Оппортьюнити» — 5.2 футов (1.6 м). Длина нового ровера «Кьюриосити» — 10 футов (3 м). Photo Credit NASA/JPL
Три поколения марсианских роверов, разработанных в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадине, размещены рядом на «марсианском» испытательном дворе.

Впереди по центру — запасной бортовой ровер Marie Curie, близнец первого марсохода Sojourner, который приземлился на Марсе в 1997 году в рамках проекта Pathfinder. Слева — работающая копия роверов-близнецов «Спирит» и «Оппортьюнити», приземлившихся на Марс в 2004 году. «Оппортьюнити» до сих пор работает на красной планете. Справа — тестовый образец нового ровера «Кьюриосити» в рамках нового проекта «Марсианская научная лаборатория» (Mars Science Laboratory Project’s Curiosity), который должен приземлиться на Марсе в августе 2012 года. Длина первого ровера Sojourner и его бортового близнеца Marie Curie — 2 фута (65 см). Длина роверов «Спирит» и «Оппортьюнити» — 5.2 футов (1.6 м). Длина нового ровера «Кьюриосити» — 10 футов (3 м). Photo Credit NASA/JPL

Сейчас в том месте, где находится «Оппортьюнити», в разгаре марсианская зима, которая продолжится до конца марта — дня Солнечного противостояния, так же, как это имеет место и на Земле. Кстати, место, где окопался ровер, названо Грили Хейвен (Greeley Haven) в честь недавно ушедшего известного профессора планетарной геологии.

Солнечные батареи марсохода, которые позволяли аппарату функционировать все эти годы, в настоящее время направлены на север, под углом 15 градусов к линии горизонта, что позволяет эффективно улавливать солнечное излучение и поддерживать жизнедеятельность станции. К сожалению, солнечные панели покрыты слоем пыли, которую, как надеются исследователи, сдуют ветра, усиливающиеся с наступлением весны.

А пока энергию приходится экономить. Поэтому «Оппортьюнити» этой зимой собирается отдыхать. Конечно, не совсем отдыхать...  Ровер будет продолжать фотографировать окружающую местность и регулярно посылать радиосигналы на Землю. Но, оказывается, и этого будет достаточно для того, чтобы проводить новые научные исследования. Ученые на Земле будут тщательно анализировать состав принимаемых с Марса радиосигналов и с помощью теоретических моделей исследовать... строение ядра Марса — то, как распределена масса планеты по ее радиусу, от поверхности к центру.

Вот как они это сделают. В середине 1970-х годов Марс исследовался с помощью американских космических аппаратов «Викинг-1» и «Викинг-2». Эти аппараты тоже передавали радиосигналы зондирования Марса. Теперь, сравнивая сигналы почти 40-летней давности с сегодняшними, можно прий­ти к выводу о прецессии оси вращения Марса. Как и Земля, Марс вращается вокруг своей оси, и эта ось меняет со временем свое направление, что и называется прецессией, подобно тому, как прецессирует юла.

Джон Коллас, руководитель проекта марсохода «Оппортьюнити» из Лаборатории реактивного движения в Пасадине, сравнил методику определения состава планеты Марс с «народным методом» определения того, сварено ли яйцо или нет. Если яйцо крутое и если его завертеть на столе, то оно будет вращаться быстро и долго. А если сварено плохо и оно еще сыровато, то вращение яйца недолгое и замирает. Таким же образом ученые намерены узнать, имеется на Марсе твердое ядро, или это жидкая плазма... — по этим самым радиосигалам, которые посылает «Оппортьюнити» на Землю. Все это стало возможно благодаря достижению фантастических производительностей современных компьютеров и новым методам обработки данных.

С окончанием марсианской зимы в конце марта ровер «Оппортьюнити» возобновит свою работу. Если ветер лучше очистит его солнечные батареи и они хорошо подзарядятся, то он двинется в путь и будет продолжать свои исследования.