Разделы

Наука Бизнес

Марс: новый натиск

Новые данные о Марсе, полученные в 90-х годах, и сведения с автоматических станций начала XXI века не столько принесли ответы на существовавшие вопросы, а, скорее, породили массу новых. Кроме того, эти открытия были сделаны дистанционно и, следовательно, возможно, будет найдена иная, менее оптимистичная, трактовка полученных результатов. Примеров тому много — достаточно вспомнить, что большинство экспериментов, проведенных на Марсе «Викингами», свидетельствовали о наличии на Красной планете микроорганизмов, однако впоследствии научное сообщество склонилось к иному объяснению. Можно предположить, что нечто подобное будет и с открытием воды на Марсе.

Чтобы прояснить все более запутывающийся клубок проблем с этой планетой, в этом году к Марсу была направлена новая группа исследовательских станций. Они призваны не только уточнить наши сведения о планете, но и подготовить почву для полета к Марсу пилотируемой экспедиции. О том, с какими трудностями ей придется столкнуться, говорит тот факт, что до сих пор подавляющее большинство полетов автоматических аппаратов к Красной планете завершались неудачами.

Mars Express

Аппарат Mars Express выведен в космос 2 июня 2003 года с космодрома Байконур российской ракетой «Союз-У-ФГ» (с разгонным блоком «Фрегат»). Он был разработан и создан в Европейском космическом агентстве (ESA). Mars Express состоит из орбитального модуля Orbiter и посадочного аппарата под названием Beagle 2.

Орбитальный модуль предназначен для проведения высокодетальной съемки поверхности планеты в геологических целях (разрешение 10 м), для картографирования минерального состава поверхности планеты (разрешение 100 м), картографирования состава атмосферы, исследования подповерхностных структур, глобальной циркуляции атмосферы, взаимодействия атмосфера-поверхность и атмосфера-космическое пространство. Посадочный аппарат должен детально исследовать геологию, минералогию и геохимию места посадки, физические свойства атмосферы и почвы, собрать данные о метеорологических явлениях на Марсе и о его климате, а также — традиционно — провести поиск признаков жизни на Красной планете.

Орбитальный модуль Mars Express

Орбитальный модуль Mars Express

Источник: НАСА

Корабль представляет собой прямоугольник размером 1,5х1,8х1,4 метра и массой 1123 кг (113 кг научной аппаратуры, 60 кг Beagle 2, 457 кг — топливо). Конструктивно Mars Express представляет собой алюминиевую сотовую конструкцию, покрытую алюминиевой фольгой. Размах солнечных батарей — 12 метров, площадь рабочей поверхности — 11,42 кв. м. Пиковое потребление мощности (расчетное) составляет 450 Вт. Узконаправленная антенна диаметром 1,8 метра «смотрит» в ту же сторону, что и солнечные батареи. Перпендикулярно батареям расположены две дипольные антенны размахом также 20 метров — это элемент радара.

Внутри корпуса аппарата размещена двухтопливная двигательная установка, тяга маршевого двигателя — 400 н. Два бака для компонент топливной смеси имеют объем 267 литров при общей массе 595 кг (номинальная расчетная потребность в топливе — около 370 кг). Для подачи топлива в двигатель служит бак с гелием под давлением объемом 35 л. На аппарате установлено два блока управления с 10 гигабитами нестираемой памяти.

На борту орбитального модуля аппарата установлено семь научных приборов.

  • High Resolution Stereoscopic Camera (HRSC), стереоскопическая камера высокого разрешения, которая после перехода аппарата на марсоцентрическую орбиту будет обращена в надир.
  • Visible and near-infrared spectrometer (OMEGA), спектрометр видимого и ближнего инфракрасного диапазона.
  • Инфракрасный спектрометр (PFS).
  • Ультрафиолетовый спектрометр (SPICAM).
  • Датчик нейтральных и заряженных частиц (ASPERA).
  • Радар для исследования подповерхностных слоев и альтиметр (его элементами служат две разнесенных дипольных антенны).
  • Радиотехнический эксперимент (MaRS) — будет проводиться с использованием подсистем связи корабля.

Beagle 2

Beagle 2

Источник: НАСА

Посадочный модуль Beagle 2 оснащен манипулятором для сбора образцов и небольшим «кротом» — горнопроходческой машиной, предназначенной для сбора образцов подповерхностных пород, которая будет переноситься манипулятором. На модуле размещено оборудование для газовой хроматографии и масс-спектроскопии, микроскоп, панорамная и широкоугольная камеры, рентгеновский спектрометр и спектрометр на эффекте Мессбауэра, а также датчики для контроля окружающей среды.

Несмотря на такое обилие аппаратуры, масса самого аппарата после посадки на Марс составит всего 25 кг. Предполагается, что Beagle 2 проработает на поверхности планеты 180 дней. Mars Express должен достичь Марса 26 декабря 2003 года, через пять дней от него отстыкуется посадочный модуль, районом посадки выбран участок Isidis Planitia с координатами 10,6 градусов северной широты и 270 градусов западной долготы. Орбитальный модуль после сложных маневров перейдет на полярную орбиту наклонением 86 градусов. Номинальная длительность работы аппарата — один марсианский год (687 земных дней).

Mars Exporation Rovers (Spirit, Opportunity)

Mars Exporation Rovers

Mars Exporation Rovers

Источник: НАСА

Программой НАСА предусмотрено исследование Марса с помощью двух идентичных аппаратов, известных как Spirit и Opportunity («Дух» и «Возможность»). Оба аппарата удачно стартовали соответственно 11 июня и 6 июля 2003 года с космодрома на мысе Канаверал. «Роверы» — моторизованные аппараты, способные передвигаться по поверхности Марса по 100 метров в сутки. Аппараты должны прибыть к Марсу в январе 2004 года и исследовать планету на протяжении 90 дней (по всей видимости, аппараты смогут проработать и дольше). Научные задачи характерны для нынешнего этапа исследований Марса — поиск жизни и изучение климата и геологии, а также подготовка к полету человека на Марс.

Mars Exporation Rovers

Mars Exporation Rovers

Источник: НАСА

Аппараты представляют собой шестиколесные прямоугольные платформы. На них установлены панорамная и навигационные камеры, миниатюрный спектрометр термальной эмиссии (Mini-TES), размещенный на мачте, спектрометр альфа-частиц и рентгеновского излучения (APXS), спектрометр Мессбауэра (MB), микроскопическая камера (MI), а также устройство для бурения горных пород (Rock Abrasion Tool). Перечисленные инструменты — это блок научных приборов, известный как пакет Athena. Помимо него, на «роверах» установлены по две камеры слежения спереди и сзади.

Новый этап исследований Марса вполне может принести не только много новых открытий, но и поставить под сомнение сделанные ранее. Ученые и инженеры уже начинают готовиться к продолжению исследований аппаратами нового поколения.

Предполагаемые районы посадки «роверов» (отмечены красным)

Предполагаемые районы посадки «роверов» (отмечены красным)

Источник: НАСА

Mars Reconnaissance Orbiter (2005)

На август 2005 года запланирован старт аппарата Mars Reconnaissance Orbiter, который позволит получить высокодетальные изображения поверхности планеты с орбиты. На аппарате будут установлены стереоскопическая камера видимого диапазона (HiRISE) с разрешением лучше метра, а также спектрометр видимого и ближнего ИК-диапазона (CRISM), с помощью которого будет исследован состав пород на поверхности планеты.

Mars Reconnaissance Orbiter

Mars Reconnaissance Orbiter

Источник: НАСА

Сергей Пимков, Selectel: Какие IaaS-решения нужны бизнесу в 2022 году
Облачные сервисы

Mars Reconnaissance Orbiter также будет снабжен инфракрасным радиометром, акселерометром, а также специальным радаром (SHARAD), предназначенным для поиска воды под поверхностью планеты. Помимо стандартных научных задач, высокоточное отслеживание изменений орбиты аппарата позволит изучить структуру гравитационного поля Марса. Масса аппарата должна составить 1975 кг. Исследования будут проводиться с полярной орбиты 250х320 км.

Orbiters, Netlanders, Scout (2007)

На 2007 год французское космическое агентство запланировало полет станции, которая будет состоять из орбитального модуля и четырех легких посадочных модулей — Netlanders. Итальянское космическое агентство собирается отправить к Марсу специальный коммуникационный орбитальный аппарат, который будет ретранслировать на Землю данные с этих аппаратов, а также с других станций. Рассматривается также возможность отправки к Марсу аппарата Scout («Скаут»). На данный момент в качестве последнего отобрано четыре предложения. Окончательное утверждение кандидата (или кандидатов) будет произведено в августе этого года.

Одинокий Netlander

Одинокий Netlander

ИТ-кадры для промышленности будут готовить в специальном образовательном центре
Поддержка ИТ-отрасли

Источник: Finnish Meteorological Institute, Geophysical Research

Аппарат Netlanders станет первым аппаратом, целью которого станет исследование внутреннего строения планеты, а также крупномасштабных циркуляций в атмосфере. Он должен доставить к Марсу четыре миниатюрных посадочных модуля. На каждом из них будут установлены комплекты научной аппаратуры, предназначенной для исследования строения Марса, его атмосферы, а также ионосферы. Кроме того, на них будет размещена геодезическая аппаратура. Планируется проведение сейсмических измерений, а также радарное обследование подповерхностных слоев (в поисках все той же воды), которое будет дополнено панорамными изображениями.

Orbiters, Netlanders, Scout (2007)

Orbiters, Netlanders, Scout (2007)

Источник: НАСА

Scout

На роль «Скаута», который должен отправиться к Марсу в 2007 году, НАСА отобрало четырех кандидатов. Отличительной особенностью проектов должна стать их относительно низкая стоимость, а также демонстрация новых технических возможностей.

Скаут-1, SCIM
Проект SCIM (Sample Collection for Investigation of Mars, сбор образцов для исследования Марса) предполагает запуск аппарата, который пройдет сквозь атмосферу планеты на сверхмалой высоте, собрав в блоки аэрогеля образцы марсианской пыли (которая представляет собой ничто иное, как образцы грунта Красной планеты). Затем аппарат должен доставить собранные образцы на Землю. Ориентировочная минимальная высота, на которой пройдет аппарат, будет составлять 23 мили, скорость полета — около 14 тыс. миль в час. Ожидается, что при этом удастся «подцепить» на лету порядка тысячи пылинок размером от 10 микрон и выше.

Скаут-1

Скаут-1

Источник: Государственный Университет Аризоны

Скаут-2, ARES
Проект ARES разрабатывается в исследовательском центре НАСА в Лэнгли. Он предполагает отправку на Марс летательного аппарата. Основное время он будет функционировать как планер и сможет парить над планетой в течение дня. Это даст возможность получить однозначно уникальные данные об атмосфере и климате, поверхности, внутреннем строении и прошлом Марса. Модель будущего аппарата уже прошла успешные испытания над побережьем Орегона.

Cкаут-3, MARVEL
Проект предусматривает поиск в атмосфере планеты химических следов жизни, а также условий, способствующих ее появлению. На орбитальном модуле предполагается установить два типа приборов. Один из них, специальный инфракрасный спектрометр, будет следить за восходом и заходом Солнца, когда его лучи проходят сквозь атмосферу планеты. Второй, субмиллиметровый спектрометр, будет «смотреть» сквозь пыль в атмосфере, позволяя определить локальные концентрации в атмосфере тех или иных химических элементов, причем его можно будет настраивать с Земли.

Cкаут-3, MARVEL

Cкаут-3, MARVEL

Источник: НАСА

Скаут-4, Phoenix
Аппарат Phoenix должен будет произвести поиск областей, в которых возможна жизнь, а также изучить историю воды на Марсе. Предполагается, что программа полета будет аналогична программе Mars Polar Lander, однако посадку планируется осуществить на равнине в северном полушарии планеты. Предполагается установить на зонде аппаратуру, изготовленную в свое время для станции Surveyor Lander, однако так и не отправившуюся в космос.

Скаут-4, Phoenix

Скаут-4, Phoenix

Источник: Университет Аризоны

2009

В новом «окне» для стартов к Марсу, которое наступит в 2009 году, НАСА планирует доставить на планету «умный» движущийся аппарат, который продемонстрирует возможности длительных исследований, а также новую технологию, позволяющую добираться до труднодоступных районов. Совместно с Италией рассматривается возможность запуска к Марсу спутника, оснащенного радаром с синтезированной апертурой.

Следующее десятилетие

На следующее десятилетие планируется отправка к Марсу нового поколения исследовательских станций всех типов, а также доставка на Землю образцов грунта с Красной планеты. Предполагается, что такая операция может быть осуществлена в 2014 и затем — в 2016 гг. Аналогичное исследование планирует провести и французское космическое агентство, которое готовит свой марсоход. Исследуется возможность бурения на Марсе скважин глубиной до нескольких сотен метров.

Каких результатов можно ждать от описанных здесь и перспективных миссий? Можно предположить, что мы так и не получим однозначного ответа на фундаментальный и уже ставший риторическим вопрос «Есть ли жизнь на Марсе?». По крайней мере, до тех пор, пока на этой планете не высадятся люди. А пока Марс будет хранить свои тайны, добавляя к имеющимся все новые и новые.

Максим Рахманов / CNews.ru