Kā tika iekarota Sarkanā planēta un ko mums izdevās par to uzzināt. Satiksme pa Marsa taku palielinās

Marss ir valdzinājis cilvēkus kopš brīža, kad mēs to pirmo reizi redzējām kā objektu debesīs, kas mums sākotnēji šķita zvaigzne, un skaista zvaigzne, jo tā ir sarkana. 1. gadsimtā teleskopi pirmo reizi pietuvināja mūsu skatienu tās virsmai, kas ir pilna ar intriģējošiem rakstiem un zemes formām (XNUMX). Zinātnieki sākotnēji to saistīja ar kūstošo Marsa civilizāciju ...

1. Marsa virsmas karte XNUMX. gs.

Tagad mēs zinām, ka uz Marsa nav kanālu vai mākslīgu struktūru. Tomēr nesen tika ierosināts, ka pirms 3,5 miljardiem gadu šī tagad sausā, toksiskā planēta varēja būt tikpat apdzīvojama kā Zeme (2).

Marts tā ir ceturtā planēta no Saules, tūlīt aiz Zemes. Tā ir tikai nedaudz vairāk par pusi no Zemesun tā blīvums ir tikai 38 procenti. virszemes. Pilnīga apgrieziena ap Sauli veikšanai nepieciešams vairāk laika nekā Zemei, taču tā griežas ap savu asi ar aptuveni tādu pašu ātrumu. Tāpēc Gads uz Marsa ir 687 Zemes dienas.un diena uz Marsa ir tikai par 40 minūtēm garāka nekā uz Zemes.

Neskatoties uz tās mazāko izmēru, planētas sauszemes platība ir aptuveni vienāda ar Zemes kontinentu laukumu, kas nozīmē, vismaz teorētiski. Diemžēl pašlaik planētu ieskauj plāna atmosfēra, kas sastāv galvenokārt no oglekļa dioksīda, un maz ticams, ka tā uzturēs dzīvību uz zemes.

Metāns periodiski parādās arī šīs izkaltušās pasaules atmosfērā, un augsnē ir ķīmiskas vielas, kas ir toksiskas mūsu pazīstamajai dzīvībai. Lai gan uz marsa ir ūdens, tas ir iestrēdzis planētas polārajos ledus vāciņos un paslēpts, iespējams, lielos daudzumos zem Marsa virsmas.

2. Hipotētisks Marsa parādīšanās pirms miljardiem gadu

Šodien, kamēr zinātnieki pēta marsa virsma (3), viņi redz struktūras, kuras neapšaubāmi ir ilgstoši plūstošu šķidrumu darbs — sazarojošas straumes, upju ielejas, baseini un deltas. Novērojumi liecina, ka planētai kādreiz tāda varēja būt plašs okeāns, kas klāj tās ziemeļu puslodi.

Citur lāču ainava seno lietusgāžu pēdas, rezervuāri, upes, kas griežas cauri upju gultnēm uz zemes. Visticamāk, ka planētu klāja arī blīva atmosfēra, kas Marsa temperatūrā un spiedienā ļāva ūdenim palikt šķidrā stāvoklī. Kādreiz pagātnē planēta tagad ir piedzīvojusi dramatiskas pārvērtības, un pasaule, kas kādreiz varēja būt diezgan līdzīga Zemei, kļuva par izkaltušu tuksnesi, ko mēs šodien pētām. Zinātnieki interesējas, kas noticis? Kur šīs straumes aizgāja un kas notika ar Marsa atmosfēru?

Tagad. Varbūt tuvāko gadu laikā tas mainīsies. NASA cer, ka pirmie cilvēki uz Marsa nolaidīsies pagājušā gadsimta trīsdesmitajos gados. Par šādu grafiku runājam jau kādus desmit gadus. Ķīnieši spekulē par līdzīgiem plāniem, bet ne tik konkrēti. Pirms uzsākt šīs ambiciozās programmas, mēģināsim novērtēt pusgadsimta Marsa izpēti.

Vairāk nekā puse misijas neizdevās

Kosmosa kuģa nosūtīšana uz Marsu grūti, un nosēšanās uz šīs planētas ir vēl grūtāka. Retā Marsa atmosfēra padara nokļūšanu virszemē par milzīgu izaicinājumu. Apmēram 60 procenti. Planētu izpētes vēstures desmitgadēs veiktie nosēšanās mēģinājumi ir bijuši neveiksmīgi.

Līdz šim Marsu veiksmīgi sasniegušas sešas kosmosa aģentūras - NASA, Krievijas Roscosmos un padomju priekšteči, Eiropas Kosmosa aģentūra (ESA), Indijas Kosmosa izpētes organizācija (ISRO), Ķīnas aģentūra, kas ne tikai uzņēma orbiteru, bet arī veiksmīgi nolaidās un palaida roveri, izpētot Zhurong navas virsmu un, visbeidzot, Apvienoto Arābu Emirātu kosmosa aģentūru ar zondi "Amal" ("Cerība").

Kopš 60. gadiem uz Marsu ir nosūtīti desmitiem kosmosa kuģu. Pirmais rinda zonde uz Marsa bombardēja PSRS. Misija ietvēra pirmās tīšas caurlaides un smagu (trieciena) nosēšanos (Marss, 1962).

Pirmais veiksmīgais kruīzs apkārt Marsam notika 1965. gada jūlijā, izmantojot NASA Mariner 4 zondi. 2. gada marts i Martā 3 tomēr 1971. gadā pirmais ar roveru uz klāja avarēja, un kontaktā ar Martā 3 tas nolūza, tiklīdz sasniedza virsmu.

NASA 1975. gadā palaistās Viking zondes sastāvēja no divas orbītas, katrs ar nolaišanos, kas veiksmīgi veica mīksto nolaišanos 1976. gadā. Viņi arī veica bioloģiskus eksperimentus Marsa augsnē, lai meklētu dzīvības pazīmes, taču rezultāti nebija pārliecinoši.

NASA turpināja Mariner programma ar citu Mariner 6 un 7 zondes pāri. Tie tika ievietoti nākamajā iekraušanas logā un sasniedza planētu 1969. gadā. Nākamajā iekraušanas logā Mariner atkal zaudēja vienu no saviem zondes pāriem.

Mariner 9 veiksmīgi iegāja orbītā ap Marsu kā pirmais kosmosa kuģis vēsturē. Cita starpā viņš atklāja, ka pāri planētai plosās putekļu vētra. Viņa fotogrāfijas bija pirmās, kas sniedza sīkākus pierādījumus tam, ka uz planētas virsmas kādreiz varēja pastāvēt šķidrs ūdens. Pamatojoties uz šiem pētījumiem, tika arī konstatēts, ka apgabals nosaukts Nekas olimpisks ir augstākais kalns (precīzāk, vulkāns), kas noveda pie tā pārklasificēšanas par Olympus Mons.

Neveiksmju bija daudz vairāk. Piemēram, padomju zondes Phobos 1 un Phobos 2 tika nosūtītas uz Marsu 1988. gadā, lai pētītu Marsu un tā divus pavadoņus, īpašu uzmanību pievēršot Fobosam. Fobs 1 zaudēja kontaktu ceļā uz Marsu. Fobs 2lai gan tas veiksmīgi nofotografēja Marsu un Fobosu, tas avarēja, pirms abi nolaižamie lidmašīnām ietriecās Fobosa virsmā.

Arī neveiksmīgi ASV orbitora Marsa novērotāja misija 1993. gadā. Neilgi pēc tam, 1997. gadā, cita NASA novērošanas zonde Mars Global Surveyor ziņoja par nokļūšanu Marsa orbītā. Šī misija bija pilnībā veiksmīga, un līdz 2001. gadam visa planēta bija kartēta.

4. Sojourner, Spirit, Opportunity un Curiosity roveru rekonstrukcijas dabiskajā izmērā, piedaloties NASA inženieriem.

1997. gadā notika arī nozīmīgs izrāviens veiksmīgas piezemēšanās Ares ielejas reģionā un virsmas apsekošanas veidā, izmantojot Lazika NASA Sojourner kā daļa no misijas Mars Pathfinder. Papildus zinātniskiem mērķiem, Marsa ceļa meklētāja misija tas bija arī koncepcijas pierādījums dažādiem risinājumiem, piemēram, gaisa spilvenu nosēšanās sistēmai un automātiskai šķēršļu novēršanai, ko vēlāk izmantoja turpmākajās rovera misijās (4). Tomēr pirms to ierašanās bija vēl viens Marsa neveiksmju vilnis 1998. un 1999. gadā, neilgi pēc Global Surveyor un Pathfinder panākumiem.

Tas bija žēl Japānas Nozomi orbītas misijakā arī NASA orbītas Marsa klimata orbīta, Marsa polārais zemnieks i penetrators 2. dziļa telpaar dažādām neveiksmēm.

Eiropas Kosmosa aģentūras misija Mars Express (ESA) sasniedza Marsu 2003. gadā. Uz klāja atradās nolaišanās lidmašīna Beagle 2, kas tika pazaudēta nosēšanās mēģinājuma laikā un pazuda 2004. gada februārī. Bīgls 2 2015. gada janvārī atklāja HiRise kamera NASA Marsa izlūkošanas orbiterā (MRO). Izrādījās, ka viņš droši piezemējās, bet viņam neizdevās pilnībā izvietot saules paneļus un antenu. Orbitālais Marsa ekspresis tomēr viņš izdarīja svarīgus atklājumus. 2004. gadā viņš atklāja metānu planētas atmosfērā un novēroja to divus gadus vēlāk. polārās zvaigznes.

2004. gada janvārī tika nosaukti divi NASA roveri Serbijas gars (MER-A) I Iespēja (MER-B) nolaidās uz Marsa virsmas. Abi ievērojami pārsniedza plānotos Marsa grafikus. Viens no nozīmīgākajiem šīs programmas zinātniskajiem rezultātiem bija pārliecinoši pierādījumi tam, ka agrāk abās izkraušanas vietās pastāvēja šķidrs ūdens. Rover Spirit (MER-A) darbojās līdz 2010. gadam, kad pārtrauca datu sūtīšanu, jo iestrēga kāpā un nevarēja pārorientēties, lai uzlādētu akumulatorus.

Pēc tam Fēnikss 2008. gada maijā nolaidās Marsa ziemeļpolā un tika apstiprināts, ka tajā ir ūdens ledus. Trīs gadus vēlāk Marsa zinātnes laboratorija tika palaista uz lidmašīnu Curiosity klāja, kas Marsa virsmu sasniedza 2012. gada augustā. Par viņa misijas svarīgākajiem zinātniskajiem rezultātiem rakstām citā šī MT numura rakstā.

Vēl viens neveiksmīgs Eiropas EKA un Krievijas Roscosmos mēģinājums nolaisties uz Marsa Lendaunic Schiaparellikas atvienojās no ExoMars Trace Gas Orbiter. Misija ieradās uz Marsa 2016. gadā. Taču Skjaparelli, nolaižoties lejā, priekšlaicīgi atvēra izpletni un izgāzās virspusē. Tomēr viņš sniedza galvenos datus izpletņa nolaišanās laikā, tāpēc tests tika uzskatīts par daļēji veiksmīgu.

Divus gadus vēlāk uz planētas nolaidās cita zonde, šoreiz nekustīga. Izpratnekurš veica pētījumu, ka noteica Marsa kodola diametru. InSight mērījumi liecina, ka Marsa kodola diametrs ir no 1810 līdz 1850 kilometriem. Tas ir gandrīz puse no Zemes kodola diametra, kas ir aptuveni 3483 km. Tomēr tajā pašā laikā vairāk, nekā liecina daži aprēķini, kas nozīmē, ka Marsa kodols ir retāks, nekā tika uzskatīts iepriekš.

InSight zonde neveiksmīgi mēģināja iedziļināties Marsa augsnē. Jau janvārī tika atteikts no poļu-vācu "kurmja" lietošanas, t.i. termiskā zonde, kurai vajadzēja ieiet dziļi zemē, lai izmērītu siltumenerģijas plūsmu. Kurmis saskārās ar lielu berzi un neiegrima pietiekami dziļi zemē. Zonde arī klausās seismiskos viļņus no planētas iekšpuses. Diemžēl InSight misijai var nepietikt laika, lai veiktu vairāk atklājumu. Putekļi sakrājas uz ierīces saules paneļiem, kas nozīmē, ka InSight saņem mazāk enerģijas.

Pēdējās desmitgadēs sistemātiski palielinājās arī kustība planētas orbītā. Pieder NASA Mars Odyssey iegāja Marsa orbītā 2001. Tās misija ir izmantot spektrometrus un attēlveidošanas ierīces, lai meklētu pagātnes vai pašreizējos pierādījumus par ūdens un vulkānisko darbību uz Marsa.

2006. gadā orbītā ieradās NASA zonde. Marsa Reconnaissance Orbiter (MRO), kam vajadzēja veikt divus gadus ilgu zinātnisku aptauju. Orbiteris sāka kartēt Marsa ainavu un laikapstākļus, lai atrastu piemērotas nosēšanās vietas gaidāmajām nolaišanās misijām. MRO uzņēma pirmo attēlu no vairākām aktīvajām lavīnām netālu no planētas ziemeļpola 2008. gadā. Orbiteris MAVEN ieradās orbītā ap Sarkano planētu 2014. gadā. Misijas mērķis galvenokārt ir noteikt, kā šajā laikā ir pazudusi planētas atmosfēra un ūdens. gadā.

Aptuveni tajā pašā laikā viņa pirmā Marsa orbitālā zonde, Marsa orbītas misija (MAMA), saukta arī Mangalyaan, Indijas Kosmosa pētniecības organizācijas (ISRO) palaišana. Tas nonāca orbītā 2014. gada septembrī. Indijas ISRO ir kļuvusi par ceturto kosmosa aģentūru, kas sasniegusi Marsu pēc padomju kosmosa programmas NASA un ESA.

5. Ķīnas visurgājējs Zhuzhong

Vēl viena valsts Marsa klubā ir Apvienotie Arābu Emirāti. Viņiem piederība orbitālais aparāts Amal pievienojās 9. gada 2021. februārī. Dienu vēlāk Ķīnas zonde izdarīja to pašu. Tianwen-1, kas veda 240 kg smago Zhurong nolaižamo aparātu un roveru (5), kas veiksmīgi nolaidās mīkstajā virzienā 2021. gada maijā.

Ķīniešu virsmas pētnieks ir pievienojies trim ASV kosmosa kuģiem, kas pašlaik aktīvi un aktīvi uz planētas virsmas. Lazikovs Zinātkāre i Neatlaidībakas arī veiksmīgi nonāca šī gada februārī, un Insight. Un ja skaita Atjautīgs lidojošs drons izlaidusi pēdējā ASV misija, atsevišķi, tas ir, cilvēku mašīnas, kas šobrīd strādā uz Marsa virsmas pieci.

Planētu pēta arī astoņi orbīti: Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Orbiter Mission, MAVEN, ExoMars Trace Gas Orbiter (6), Tianwen-1 orbiters un Amal. Līdz šim no Marsa nav nosūtīts neviens paraugs, un nosēšanās tuvošanās Fobos (Phobos-Grunt) mēnesim pacelšanās laikā 2011. gadā bija neveiksmīga.

6. att. Marsa virsmas attēli no Exo Mars orbītas CaSSIS instrumenta.

Visa šī Marsa pētījumu "infrastruktūra" turpina sniegt jaunus interesantus datus par šo jautājumu. Sarkanā planēta. Nesen ExoMars Trace Gas Orbiter atklāja ūdeņraža hlorīdu Marsa atmosfērā. Rezultāti ir publicēti žurnālā Science Advances. "Tvaiks ir nepieciešams, lai atbrīvotu hloru, un ūdeņradis ir nepieciešams ūdens blakusproduktam, lai veidotu hlorūdeņradi. Pats svarīgākais šajos ķīmiskajos procesos ir ūdens,” viņš skaidroja. Kevins Olsens no Oksfordas universitātes, paziņojumā presei. Pēc zinātnieku domām, ūdens tvaiku esamība apstiprina teoriju, ka Marss laika gaitā zaudē lielu daudzumu ūdens.

Pieder NASA Marsa Reconnaissance Orbiter viņš arī nesen pamanīja kaut ko dīvainu uz Marsa virsmas. Viņš reģistrējas ar iekāpšanas karti. HiRise kamera dziļa bedre (7), kas izskatās kā melns tumšs plankums, kura diametrs ir aptuveni 180 metri. Turpmākie pētījumi izrādījās vēl pārsteidzošāki. Izrādījās, ka irdenas smiltis atrodas dobuma apakšā, un tās krīt vienā virzienā. Zinātnieki tagad mēģina noteikt vai dziļo bedri varētu savienot ar pazemes tuneļu tīklu, ko atstājusi strauji plūstoša lava.

Zinātniekiem jau sen ir aizdomas, ka izdzisušie vulkāni varētu palikt aiz muguras lielas alu lavas caurules uz Marsa. Šīs sistēmas var izrādīties ļoti daudzsološa vieta turpmākai Marsa bāzu izvietošanai.

Kas Sarkano planētu sagaida nākotnē?

Programmas ietvaros ExoMars, ESA un Roscosmos plāno 2022. gadā nosūtīt roveru Rosalind Franklin, lai meklētu pierādījumus par mikroorganismu esamību uz Marsa pagātnē vai tagadnē. Tiek izsaukts piezemētājs, kuru roverim vajadzētu piegādāt Kazachok. Tas pats logs 2022. gadā Marsa orbīta EscaPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Researchers) no Kalifornijas Universitātes Bērklijā lidos ar diviem kosmosa kuģiem vienā misijā, kuras mērķis ir struktūras izpēte, sastāvs, svārstīgumu i Marsa magnetosfēras dinamika Orāzs izejas procesi.

Indijas aģentūra ISRO plāno turpināt savu misiju 2024. gadā ar misiju ar nosaukumu Marsa orbītas misija 2 (MOM-2). Iespējams, ka Indija bez orbītas vēlēsies nosūtīt arī roveri, lai nosēstos un izpētītu planētu.

Nedaudz mazāk specifiski ceļojumu ieteikumi ietver somu-krievu koncepciju Marts MetNetkas ietver daudzu mazu meteoroloģisko staciju izmantošanu uz Marsa, lai izveidotu plašu novērojumu tīklu, lai pētītu planētas atmosfēras struktūru, fiziku un meteoroloģiju.

Marss-Grunts tā savukārt ir Krievijas misijas koncepcija, kuras mērķis ir nogādāt uz Zemi Marsa augsnes paraugu. ESA-NASA komanda izstrādāja trīs Marsa pacelšanās un atgriešanās arhitektūras koncepciju, kas izmanto roveri, lai uzglabātu nelielus paraugus, Marsa kāpšanas pakāpienu, lai tos nosūtītu orbītā, un orbiteru, lai sazinātos ar tiem pa gaisu. Marsu un atgriezt tos uz Zemi.

Saules elektriskā piedziņa var atļaut vienu pacelšanos, lai atgrieztu paraugus, nevis trīs. Japānas aģentūra JAXA arī strādā pie misijas koncepcijas, ko sauc par MELOS rover. meklējiet bioparakstus esošā dzīvība uz Marsa.

Protams, ir vairāk pilotētu misiju projekti. ASV kosmosa izpēte tika noteikta kā ilgtermiņa mērķis kosmosa izpētes redzējumā, ko 2004. gadā paziņoja toreizējais ASV prezidents Džordžs Bušs.

28. gada 2007. septembris NASA administrators Maikls D. Grifs paziņoja, ka NASA mērķis ir līdz 2037. gadam nosūtīt cilvēku uz Marsu. 2015. gada oktobrī NASA nāca klajā ar oficiālo plānu cilvēku izpētei un Marsa kolonizācijai. To sauca par Ceļojumu uz Marsu, un MT tajā laikā to detalizēti aprakstīja. Iespējams, tas vairs nav aktuāls, jo paredzēja Zemes orbītā izmantot Starptautisko kosmosa staciju, nevis Mēnesi, un Mēness staciju kā starpposmu. Šodien vairāk tiek runāts par atgriešanos uz Mēness kā veidu, kā nokļūt uz Marsu.

Viņš arī parādījās ceļā Elons Musks un SpaceX ar saviem ambiciozajiem un dažkārt nereāliem uzskatītajiem plāniem tradicionālajām kolonizācijas misijām uz Marsu. 2017. gadā SpaceX paziņoja par plāniem līdz 2022. gadam, kam sekoja vēl divi bezpilota lidojumi un divi pilotēti lidojumi 2024. gadā. Starship kravnesībai jābūt vismaz 100 tonnām. Starship attīstības programmas ietvaros ir veiksmīgi pārbaudīti vairāki Starship prototipi, tostarp viena pilnībā veiksmīga nosēšanās.

Marss ir visvairāk pētītais un zināmākais kosmiskais ķermenis pēc Mēness vai līdzvērtīgs tam. Ambiciozi plāni līdz pat kolonizācijai šobrīd ir viena, diezgan neskaidra perspektīva. Tomēr ir skaidrs, ka kustība uz priekšu un atpakaļ sarkanās planētas virsma pieaugs nākamajos gados.