Kako je osvojen Crveni planet i što smo o njemu uspjeli saznati. Promet na Marsovskoj stazi je sve veći

Mars osvaja ljude otkako smo ga prvi put vidjeli kao objekt na nebu, koji nam se u početku činio zvijezdom, i to prekrasnom zvijezdom, jer je crven. U 1. stoljeću, teleskopi su prvi put približili naš pogled njegovoj površini, punoj intrigantnih uzoraka i oblika zemlje (XNUMX). Znanstvenici su to u početku povezivali s uzavrelom marsovskom civilizacijom...

1. Karta površine Marsa u XNUMX. stoljeću.

Sada znamo da na Marsu nema kanala ili bilo kakvih umjetnih struktura. Međutim, nedavno je sugerirano da je prije 3,5 milijardi godina ovaj sada suhi, otrovni planet mogao biti nastanjen kao Zemlja (2).

Ožujak to je četvrti planet od Sunca, odmah nakon Zemlje. To je samo nešto više od polovice Zemljea gustoća mu je samo 38 posto. zemaljski. Potrebno je više vremena da dovrši svoju revoluciju oko Sunca nego Zemlja, ali se rotira oko svoje osi približno istom brzinom. Zato Godina na Marsu ima 687 zemaljskih dana.a dan na Marsu samo je 40 minuta duži nego na Zemlji.

Unatoč manjoj veličini, kopnena površina planeta približno je jednaka površini Zemljinih kontinenata, što znači, barem teoretski. Nažalost, planet je trenutno okružen tankom atmosferom koja se sastoji uglavnom od ugljičnog dioksida i malo je vjerojatno da će podržavati život na Zemlji.

Metan se također povremeno pojavljuje u atmosferi ovog isušenog svijeta, a tlo sadrži kemikalije koje su otrovne za život kakav poznajemo. Iako na marsu ima vode, zaglavljen je u polarnim ledenim kapama planeta i skriven, možda u velikim količinama, ispod površine Marsa.

2. Hipotetski izgled Marsa prije više milijardi godina

Danas, dok znanstvenici istražuju površina marsa (3), oni vide strukture koje su nedvojbeno djelo dugotrajnih tekućina - razgranati potoci, riječne doline, bazeni i delte. Promatranja pokazuju da je planet nekoć mogao imati jedan golem ocean koji pokriva njegovu sjevernu hemisferu.

Drugdje krajolik medvjeda tragovi prastarih pljuskova, akumulacije, rijeke koje prolaze kroz riječna korita na tlu. Vjerojatno je planet također bio obavijen gustom atmosferom, što je omogućilo da voda ostane u tekućem stanju na marsovskim temperaturama i pritiscima. Negdje u prošlosti, pretpostavlja se da je planet doživio dramatičnu transformaciju, a svijet koji je nekoć mogao biti prilično sličan Zemlji postao je isušena pustoš koju danas istražujemo. Znanstvenici se pitaju što se dogodilo? Kamo su ti tokovi otišli i što se dogodilo s atmosferom Marsa?

Zasad. Možda će se to promijeniti u sljedećih nekoliko godina. NASA se nada da će prvi ljudi sletjeti na Mars 30-ih. O takvom rasporedu pričamo desetak godina. Kinezi nagađaju o sličnim planovima, ali manje konkretnim. Prije nego se upustimo u ove ambiciozne programe, pokušajmo napraviti bilans pola stoljeća ljudskog istraživanja Marsa.

Više od pola misije je propalo

Slanje svemirskog broda na Mars teško, a sletanje na ovu planetu još teže. Razrijeđena atmosfera Marsa čini izlazak na površinu velikim izazovom. Oko 60 posto. Pokušaji slijetanja tijekom desetljeća povijesti istraživanja planeta bili su neuspješni.

Do sada je na Mars uspješno stiglo šest svemirskih agencija - NASA, ruski Roskosmos i sovjetski prethodnici, Europska svemirska agencija (ESA), Indijska organizacija za istraživanje svemira (ISRO), kineska agencija koja je ne samo bila domaćin orbitera, već i uspješno sletio i lansirao rover, istražujući površinu broda Zhurong, i, konačno, svemirsku agenciju Ujedinjenih Arapskih Emirata sa sondom "Amal" ("Hope").

Od 60-ih, deseci svemirskih letjelica poslani su na Mars. Prvi broj sonda na marsu bombardirao SSSR. Misija je uključivala prve namjerne prolaze i tvrdo (udarno) slijetanje (Mars, 1962.).

Prvo uspješno krstarenje oko Marsa dogodio se u srpnju 1965. pomoću NASA-ine sonde Mariner 4. ožujka 2. godine i Ožujak 3 međutim, 1971. prvi s roverom na brodu se srušio, a kontakt s Ožujak 3 odlomila se čim je izašla na površinu.

Sonde Viking koje je lansirala NASA 1975. sastojale su se od dva orbitera, svaki s landerom koji je uspješno izvršio meko slijetanje 1976. godine. Također su provodili biološke eksperimente na tlu Marsa kako bi potražili znakove života, ali rezultati su bili neuvjerljivi.

NASA je nastavila Mariner program s još jednim parom Mariner 6 i 7 sondi. Postavljeni su u sljedeći prozor za utovar i stigli na planet 1969. godine. Tijekom sljedećeg razdoblja utovara, Mariner je ponovno pretrpio gubitak jednog od svojih parova sondi.

Mariner 9 uspješno ušao u orbitu oko Marsa kao prva svemirska letjelica u povijesti. Između ostalog, otkrio je da pješčana oluja bjesni cijelim planetom. Njegove fotografije bile su prve koje su pružile detaljniji dokaz da je tekuća voda nekada mogla postojati na površini planeta. Na temelju ovih studija također je utvrđeno da je područje nazvano Ništa olimpijsko je najviša planina (točnije, vulkan), što je dovelo do njezine reklasifikacije u Olympus Mons.

Bilo je još mnogo neuspjeha. Primjerice, sovjetske sonde Fobos 1 i Fobos 2 poslane su na Mars 1988. kako bi proučavale Mars i njegova dva mjeseca, s posebnim fokusom na Fobos. Fobos 1 izgubio kontakt na putu do Marsa. Fobos 2iako je uspješno fotografirao Mars i Fobos, srušio se prije nego što su dva landera udarila u površinu Fobosa.

Također neuspješno Misija američkog orbitera Mars Observer godine 1993. godine. Ubrzo nakon toga, 1997. godine, druga NASA-ina sonda za promatranje, Mars Global Surveyor, prijavila je ulazak u orbitu Marsa. Ova je misija bila potpuni uspjeh, a do 2001. cijeli je planet bio mapiran.

4. Rekonstrukcije rovera Sojourner, Spirit, Opportunity i Curiosity u prirodnoj veličini uz sudjelovanje NASA-inih inženjera.

1997. također je doživio veliki proboj u obliku uspješnog slijetanja u regiji doline Ares i površinskog istraživanja pomoću Lazika NASA Sojourner u sklopu misije Mars Pathfinder. Osim u znanstvene svrhe, Misija Mars Pathfinder bio je i dokaz koncepta za različita rješenja, poput sustava za slijetanje zračnih jastuka i automatskog izbjegavanja prepreka, koji su kasnije korišteni u kasnijim misijama rovera (4). Međutim, prije nego što su stigli, dogodio se još jedan val marsovskih neuspjeha 1998. i 1999., ubrzo nakon uspjeha Global Surveyor i Pathfinder.

Bilo je nesretno Japanska misija orbitera Nozomikao i NASA orbiteri Marsov klimatski orbiter, Mars Polar Lander ja penetratori Deep Space 2s raznim neuspjesima.

Misija Europske svemirske agencije Mars Express (ESA) stigao je na Mars 2003. godine. Na brodu je bio lender Beagle 2 koji je izgubljen tijekom pokušaja slijetanja i nestao u veljači 2004. Bigl 2 otkriveno je u siječnju 2015. kamerom HiRise na NASA-inom Mars Reconnaissance Orbiteru (MRO). Ispostavilo se da je sigurno sletio, ali nije uspio u potpunosti postaviti solarne panele i antenu. Orbitalni Mars Express međutim, napravio je važna otkrića. Godine 2004. otkrio je metan u atmosferi planeta i promatrao ga dvije godine kasnije. polarne zvijezde.

U siječnju 2004. imenovana su dva NASA rovera Duh Srbije (MER-A) I Prilika (MER-B) sletio na površinu Marsa. Obje su daleko premašile procijenjene marsovske karte. Među najznačajnijim znanstvenim rezultatima ovog programa bio je jak dokaz da je tekuća voda postojala na oba mjesta slijetanja u prošlosti. Rover Spirit (MER-A) bio je aktivan do 2010., kada je prestao slati podatke jer je zapeo u dini i nije se mogao preorijentirati kako bi napunio baterije.

Zatim Phoenix sletio na Sjeverni pol Marsa u svibnju 2008. i potvrđeno je da ima vodeni led. Tri godine kasnije, Mars Science Laboratory lansiran je na brodu Curiosity rovera, koji je stigao na površinu Marsa u kolovozu 2012. godine. O najvažnijim znanstvenim rezultatima njegove misije pišemo u drugom članku ovog broja MT-a.

Još jedan neuspješan pokušaj sletanja na Mars od strane europske ESA-e i ruskog Roskosmosa bio je Lendaunik Schiaparellikoji se odvojio od ExoMars Trace Gas Orbitera. Misija je stigla na Mars 2016. godine. Međutim, Schiaparelli je prilikom spuštanja prerano otvorio padobran i srušio se na površinu. Međutim, dao je ključne podatke tijekom spuštanja padobranom, pa se test smatra djelomičnim uspješnim.

Dvije godine kasnije na planet je sletjela još jedna sonda, ovaj put nepokretna. Uvidkoji je proveo studiju koja odredio promjer Marsove jezgre. InSight mjerenja pokazuju da je promjer Marsove jezgre između 1810 i 1850 kilometara. To je gotovo polovica promjera Zemljine jezgre, što je otprilike 3483 km. U isto vrijeme, međutim, više nego što su neke procjene pokazale, što znači da je jezgra Marsa rjeđa nego što se mislilo.

Sonda InSight neuspješno je pokušala ući duboko u tlo Marsa. Već u siječnju odustalo se od upotrebe poljsko-njemačkog "krtica", t.j. toplinska sonda, koja je trebala ići duboko u zemlju kako bi izmjerila protok toplinske energije. Krtica je naišla na veliko trenje i nije utonula dovoljno duboko u zemlju. Sonda također sluša seizmički valovi iz unutrašnjosti planeta. Nažalost, misija InSight možda neće imati dovoljno vremena za još otkrića. Prašina se skuplja na solarnim pločama uređaja, što znači da InSight prima manje energije.

Posljednjih desetljeća kretanje u orbiti planeta također se sustavno povećavalo. Vlasništvo NASA-e Mars Odiseja ušao je u orbitu Marsa 2001. Njegova je misija korištenje spektrometara i slikovnih uređaja za traženje prošlih ili sadašnjih dokaza o vodenoj i vulkanskoj aktivnosti na Marsu.

Godine 2006. NASA-ina sonda je stigla u orbitu. Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), koja je trebala provesti dvogodišnje znanstveno istraživanje. Orbiter je počeo mapirati marsovski krajolik i vremenske prilike kako bi pronašao prikladna mjesta za slijetanje za nadolazeće misije landera. MRO je napravio prvu sliku serije aktivnih lavina u blizini sjevernog pola planeta 2008. godine. Orbiter MAVEN stigao je u orbitu oko Crvenog planeta 2014. godine. Ciljevi misije su uglavnom utvrditi kako su atmosfera i voda planeta izgubljeni tijekom tog vremena. godine.

Otprilike u isto vrijeme, njegova prva marsova orbitalna sonda, Misija u orbiti Marsa (MAMA), također tzv Mangalyaan, lansiranje Indijske organizacije za svemirska istraživanja (ISRO). U orbitu je otišao u rujnu 2014. Indijski ISRO postao je četvrta svemirska agencija koja je stigla do Marsa, nakon sovjetskog svemirskog programa, NASA-e i ESA-e.

5. Kinesko terensko vozilo Zhuzhong

Još jedna zemlja u marsovskom klubu su Ujedinjeni Arapski Emirati. Pripadajući njima orbitalni aparat Amal pridružio se 9. veljače 2021. Dan kasnije to je učinila i kineska sonda. Tianwen-1, noseći lender i rover Zhurong od 240 kg (5), koji je uspješno sletio u svibnju 2021.

Kineski istraživač površine pridružio se trima američkim letjelicama koje su trenutno aktivne i aktivne na površini planeta. Lazikov Radoznalost i Upornostkoji je također uspješno sletio ove veljače, i Insight. A ako računate Genijalni leteći dron izdala posljednja američka misija, odvojeno, odnosno ljudi-strojevi koji rade na površini Marsa u ovom trenutku pet.

Planet istražuje i osam orbitera: Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Orbiter Mission, MAVEN, ExoMars Trace Gas Orbiter (6), Tianwen-1 orbiter i Amal. Do sada s Marsa nije poslan niti jedan uzorak, a prilaz slijetanja na mjesec Fobos (Phobos-Grunt) tijekom polijetanja 2011. godine bio je neuspješan.

Slika 6. Slike površine Marsa s instrumenta CaSSIS orbitera Exo Mars.

Sva ta Marsovska istraživačka "infrastruktura" nastavlja pružati nove zanimljive podatke o ovom pitanju. Crvena planeta. Nedavno je ExoMars Trace Gas Orbiter otkrio klorovodik u atmosferi Marsa. Rezultati su objavljeni u časopisu Science Advances. “Para je potrebna za oslobađanje klora, a vodik je potreban kao nusprodukt vode za stvaranje klorovodika. Najvažnija stvar u tim kemijskim procesima je voda”, objasnio je. Kevin Olsen sa Sveučilišta Oxford, u priopćenju za javnost. Prema znanstvenicima, postojanje vodene pare podupire teoriju da Mars s vremenom gubi velike količine vode.

Vlasništvo NASA-e Mars Reconnaissance Orbiter nedavno je primijetio i nešto čudno na površini Marsa. Prijavljuje se s ukrcajnom propusnicom. HiRise kamera duboka jama (7), koja izgleda kao crna tamna mrlja promjera oko 180 metara. Daljnje istraživanje pokazalo se još više iznenađujućim. Ispostavilo se da labav pijesak leži na dnu šupljine i pada u jednom smjeru. Znanstvenici sada pokušavaju utvrditi bi li duboka jama mogla biti povezana s mrežom podzemnih tunela koje je ostavila brza lava.

Znanstvenici su dugo sumnjali da bi ugasli vulkani mogli ostati iza nas velike špiljske cijevi lave na Marsu. Ovi bi se sustavi mogli pokazati kao vrlo obećavajuće mjesto za buduće raspoređivanje marsovskih baza.

Što čeka Crveni planet u budućnosti?

U okviru programa ExoMars, ESA i Roscosmos planiraju poslati rover Rosalind Franklin 2022. u potragu za dokazima o postojanju mikroorganizama na Marsu, prošlih ili sadašnjih. Lender koji bi rover trebao isporučiti zove se Kazachok. Isti prozor 2022 orbita Marsa EscaPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Researchers) sa Kalifornijskog sveučilišta u Berkeleyju treba letjeti s dvije svemirske letjelice u jednoj misiji usmjerenoj na studija strukture, esej, nestalnost i dinamika magnetosfere Marsa Oraz izlazni procesi.

Indijska agencija ISRO planira nastaviti svoju misiju 2024. godine s misijom pod nazivom Misija Mars Orbiter 2 (MAMA-2). Moguće je da će Indija osim orbitera htjeti poslati i rover da sleti i istraži planet.

Nešto manje konkretni prijedlozi putovanja uključuju finsko-ruski koncept ožujka MetNetšto uključuje korištenje mnogih malih meteoroloških postaja na Marsu za stvaranje opsežne mreže promatranja za proučavanje strukture atmosfere planeta, fizike i meteorologije.

Mars-Grunt ovo je pak ruski koncept misije kojoj je cilj dostaviti uzorak marsovskog tla na Zemlju. Tim ESA-NASA razvio je koncept arhitekture polijetanja i povratka s tri Marsa koja koristi rover za pohranu malih uzoraka, stepenicu za penjanje na Mars za njihovo slanje u orbitu i orbiter za komunikaciju s njima preko zraka. Mars i vratiti ih na Zemlju.

Solarni električni pogon može dopustiti jedno polijetanje za vraćanje uzoraka umjesto tri. Japanska agencija JAXA također radi na konceptu misije pod nazivom MELOS rover. potražite biosignature postojeći život na Marsu.

Naravno da ih ima još projekti misija s posadom. Istraživanje američkog svemira postavljeno je kao dugoročni cilj u viziji istraživanja svemira koju je 2004. objavio tadašnji američki predsjednik George W. Bush.

28. rujna 2007. Administrator NASA-e Michael D. Griffin izjavio je da NASA namjerava poslati čovjeka na Mars do 2037. U listopadu 2015. NASA je objavila službeni plan za ljudsko istraživanje i kolonizaciju Marsa. Zvao se Putovanje na Mars i MT ga je tada detaljno opisao. Vjerojatno više nije relevantan, budući da je predviđao korištenje Međunarodne svemirske postaje u Zemljinoj orbiti, a ne Mjeseca, te Mjesečeve stanice kao međufaze. Danas se sve više govori o povratku na Mjesec kao o putu do Marsa.

Pojavio se i na putu Elon Musk i SpaceX sa svojim ambicioznim i ponekad smatranim nerealnim planovima za konvencionalne misije na Mars radi kolonizacije. U 2017. SpaceX je najavio planove do 2022. godine, nakon čega slijede još dva leta bez posade i dva leta s posadom 2024. godine. Starship mora imati nosivost od najmanje 100 tona. Nekoliko prototipova Starshipa uspješno je testirano kao dio Starship razvojnog programa, uključujući jedno potpuno uspješno slijetanje.

Mars je daleko najviše proučavano i poznato kozmičko tijelo nakon ili jednako Mjesecu. Ambiciozni planovi, sve do kolonizacije, trenutno su jedna, prilično nejasna, perspektiva. Ono što je, međutim, sigurno je da je kretanje naprijed-natrag površine crvenog planeta će rasti u narednim godinama.