Kako je bil osvojen Rdeči planet in kaj smo o njem uspeli izvedeti. Promet po Marsovi poti se povečuje

Mars navdušuje ljudi, odkar smo ga prvič videli kot predmet na nebu, ki se nam je sprva zdel zvezda, in čudovita zvezda, ker je rdeča. V 1. stoletju so teleskopi naš pogled prvič približali njeni površini, polni zanimivih vzorcev in zemeljskih oblik (XNUMX). Znanstveniki so to sprva povezovali s kipečo marsovsko civilizacijo ...

1. Zemljevid Marsovega površja v XNUMX. stoletju.

Zdaj vemo, da na Marsu ni kanalov ali umetnih struktur. Vendar pa je bilo nedavno predlagano, da bi bil pred 3,5 milijarde let ta zdaj suh, strupen planet lahko bival kot Zemlja (2).

Marec je četrti planet od Sonca, takoj za Zemljo. Je le nekaj več kot polovica Zemljein njegova gostota je le 38 odstotkov. zemeljski. Za popolno revolucijo okoli Sonca potrebuje več časa kot Zemlja, vendar se vrti okoli svoje osi s približno enako hitrostjo. Zato Leto na Marsu je 687 zemeljskih dni.in dan na Marsu je le 40 minut daljši kot na Zemlji.

Kljub manjši velikosti je kopenska površina planeta približno enaka površini zemeljskih celin, kar pomeni, vsaj teoretično. Na žalost je planet trenutno obdan s tanko atmosfero, sestavljeno večinoma iz ogljikovega dioksida in verjetno ne bo podpirala življenja na zemlji.

Metan se občasno pojavlja tudi v ozračju tega izsušenega sveta, tla pa vsebujejo kemikalije, ki so strupene za življenje, kot ga poznamo. čeprav na marsu je voda, je obtičal v polarnih ledenih pokrovih planeta in skrit, morda v velikih količinah, pod površino Marsa.

2. Hipotetični pogled na Mars pred milijardami let

Danes, medtem ko znanstveniki raziskujejo površina marsa (3), vidijo strukture, ki so nedvomno delo dolgotrajnih tekočin – razvejani potoki, rečne doline, kotline in delte. Opazovanja kažejo, da bi ga planet nekoč lahko imel ogromen ocean, ki pokriva njeno severno poloblo.

Drugje pokrajina medvedov sledi starodavnih ploh, rezervoarji, reke, ki režejo struge na tleh. Verjetno je bil tudi planet ovit v gosto atmosfero, ki je omogočala, da je voda ostala v tekočem stanju pri Marsovih temperaturah in pritiskih. Nekje v preteklosti naj bi bil planet zdaj podvržen dramatični preobrazbi in svet, ki je bil nekoč morda precej podoben Zemlji, je postal izsušena puščava, ki jo raziskujemo danes. Znanstveniki se sprašujejo, kaj se je zgodilo? Kam so šli ti tokovi in ​​kaj se je zgodilo z Marsovo atmosfero?

Za zdaj. Morda se bo to v naslednjih nekaj letih spremenilo. NASA upa, da bodo prvi ljudje pristali na Marsu v tridesetih letih prejšnjega stoletja. O takšnem urniku se pogovarjamo že kakšnih deset let. Kitajci ugibajo o podobnih načrtih, a manj konkretno. Preden se lotimo teh ambicioznih programov, poskusimo pregledati polstoletno človeško raziskovanje Marsa.

Več kot polovica misije ni uspela

Pošiljanje vesoljske ladje na Mars težko, pristanek na tem planetu pa je še težji. Zaradi redke marsovske atmosfere je priti na površje velik izziv. Približno 60 odstotkov. Poskusi pristanka skozi desetletja zgodovine raziskovanja planetov so bili neuspešni.

Do zdaj je na Mars uspešno doseglo šest vesoljskih agencij - NASA, ruski Roskosmos in sovjetski predhodniki, Evropska vesoljska agencija (ESA), Indijska organizacija za vesoljske raziskave (ISRO), kitajska agencija, ki ni le gostila orbiter, ampak tudi uspešno pristal in izstrelil rover, raziskoval površino ladje Zhurong in končno vesoljsko agencijo Združenih arabskih emiratov s sondo "Amal" ("Upanje").

Od šestdesetih let prejšnjega stoletja je bilo na Mars poslanih na desetine vesoljskih plovil. Prvič vrstico sonda na marsu bombardirali ZSSR. Misija je vključevala prve namerne prehode in trd (udarni) pristanek (Mars, 1962).

Prvo uspešno križarjenje okoli Marsa se je zgodilo julija 1965 z uporabo NASA-ine sonde Mariner 4. marca 2 i Marec 3 vendar je leta 1971 strmoglavil prvi z roverjem na krovu in stik z Marec 3 odlomil se je takoj, ko je prišel na površje.

Sonde Viking, ki jih je leta 1975 lansirala NASA, so sestavljale dve orbiterji, vsak s pristajalno napravo, ki je leta 1976 uspešno pristala. Izvedli so tudi biološke poskuse na marsovskih tleh, da bi iskali znake življenja, a rezultati niso bili prepričljivi.

Nasa je nadaljevala Program Mariner z drugim parom sond Mariner 6 in 7. Postavili so jih v naslednje nakladalno okno in leta 1969 dosegli planet. Med naslednjim nakladalnim oknom je Mariner znova utrpel izgubo enega od svojih parov sond.

Mariner 9 uspešno vstopil v orbito okoli Marsa kot prvo vesoljsko plovilo v zgodovini. Med drugim je odkril, da po planetu divja prašna nevihta. Njegove fotografije so bile prve, ki so zagotovile podrobnejše dokaze, da je tekoča voda nekoč lahko obstajala na površini planeta. Na podlagi teh študij je bilo tudi ugotovljeno, da je območje poimenovano Nič olimpijskega je najvišja gora (natančneje, vulkan), zaradi česar je bila razvrščena v Olympus Mons.

Neuspehov je bilo še veliko. Na primer, sovjetski sondi Fobos 1 in Fobos 2 sta bili leta 1988 poslani na Mars, da bi preučevali Mars in njegovi dve luni, s posebnim poudarkom na Fobosu. Fobos 1 izgubil stik na poti na Mars. Fobos 2čeprav je uspešno fotografiral Mars in Fobos, je strmoglavil, preden sta oba pristajala zaletela na površino Fobosa.

Tudi neuspešno Misija ameriškega orbiterja Mars Observer leta 1993. Kmalu zatem, leta 1997, je druga NASA opazovalna sonda, Mars Global Surveyor, poročala o vstopu v orbito Marsa. Ta misija je bila popolnoma uspešna in do leta 2001 je bil ves planet kartografiran.

4. Rekonstrukcije roverjev Sojourner, Spirit, Opportunity in Curiosity v naravni velikosti s sodelovanjem Nasinih inženirjev.

Leta 1997 je bil tudi velik preboj v obliki uspešnega pristanka v regiji doline Ares in površinske raziskave z uporabo Lazika NASA Sojourner kot del misije Mars Pathfinder. Poleg znanstvenih namenov, Misija Mars Pathfinder bil je tudi dokaz koncepta za različne rešitve, kot sta sistem za pristajanje zračnih blazin in avtomatsko izogibanje oviram, ki so bili kasneje uporabljeni v kasnejših misijah roverjev (4). Toda preden so prispeli, je bil v letih 1998 in 1999 še en val marsovskih neuspehov, kmalu po uspehu Global Surveyor in Pathfinder.

Bilo je žalostno Japonska misija orbiterja Nozomikot tudi NASA orbiter Mars Climate Orbiter, Mars Polar Lander jaz penetratorji Globok vesolje 2z različnimi okvarami.

Misija Evropske vesoljske agencije Mars Express (ESA) je leta 2003 dosegla Mars. Na krovu je bil pristajalnik Beagle 2, ki je bil izgubljen med poskusom pristanka in je izginil februarja 2004. Beagle 2 je januarja 2015 odkrila kamera HiRise na Nasinem Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Izkazalo se je, da je varno pristal, vendar ni uspel v celoti razmestiti sončnih kolektorjev in antene. Orbitalni Mars Express vendar je naredil pomembna odkritja. Leta 2004 je odkril metan v ozračju planeta in ga opazoval dve leti pozneje. polarne zvezde.

Januarja 2004 sta bila imenovana dva Nasina roverja Duh Srbije (MER-A) I Priložnost (MER-B) pristal na površini Marsa. Oba sta močno presegla ocenjene marsovske karte. Med najpomembnejšimi znanstvenimi rezultati tega programa so bili trdni dokazi, da je v preteklosti na obeh mestih pristanka obstajala tekoča voda. Rover Spirit (MER-A) je bil aktiven do leta 2010, ko je prenehal pošiljati podatke, ker se je zataknil v sipini in se ni mogel preusmeriti, da bi napolnil baterije.

Potem pa Phoenix maja 2008 pristal na severnem polu Marsa in je bilo potrjeno, da ima vodni led. Tri leta pozneje je bil na krovu roverja Curiosity izstreljen Mars Science Laboratory, ki je avgusta 2012 dosegel površje Marsa. O najpomembnejših znanstvenih rezultatih njegovega poslanstva pišemo v drugem članku te številke MT.

Še en neuspešen poskus pristanka na Marsu s strani evropske ESA in ruskega Roscosmosa je bil Lendaunik Schiaparelliki je prekinil povezavo z ExoMars Trace Gas Orbiter. Misija je na Mars prispela leta 2016. Vendar je Schiaparelli med spuščanjem predčasno odprl padalo in strmoglavil na površje. Je pa med spustom s padalom posredoval ključne podatke, zato je test veljal za delno uspešen.

Dve leti pozneje je na planet pristala še ena sonda, tokrat mirujoča. Vpogledki je opravil študijo o tem določil premer Marsovega jedra. Meritve InSighta kažejo, da je premer Marsovega jedra med 1810 in 1850 kilometri. To je skoraj polovica premera Zemljinega jedra, ki je približno 3483 km. Hkrati pa več, kot so pokazale nekatere ocene, kar pomeni, da je jedro Marsa redkejše, kot se je prej mislilo.

Sonda InSight je neuspešno poskušala iti globoko v tla Marsa. Že januarja je bila opuščena uporaba poljsko-nemškega »krta«, t.j. toplotna sonda, ki naj bi se spustila globoko v zemljo, da bi merila pretok toplotne energije. Krt je naletel na veliko trenje in se ni pogreznil dovolj globoko v tla. Sonda tudi posluša potresnih valov iz notranjosti planeta. Na žalost misija InSight morda nima dovolj časa za več odkritij. Na sončnih panelih naprave se nabira prah, kar pomeni, da InSight prejme manj energije.

V zadnjih desetletjih tudi gibanje v orbiti planeta se je sistematično povečevalo. V lasti NASA Mars Odiseja leta 2001 vstopil v orbito Marsa. Njegovo poslanstvo je uporabiti spektrometre in slikovne naprave za iskanje preteklih ali sedanjih dokazov o vodni in vulkanski dejavnosti na Marsu.

Leta 2006 je v orbito prispela NASA sonda. Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), ki naj bi opravila dveletno znanstveno raziskavo. Orbiter je začel kartirati marsovsko pokrajino in vreme, da bi našel primerna pristajalna mesta za prihajajoče misije pristajalnega letala. MRO je leta 2008 posnel prvo sliko serije aktivnih plazov blizu severnega tečaja planeta. Orbiter MAVEN je leta 2014 prispel v orbito okoli Rdečega planeta. Cilji misije so predvsem ugotoviti, kako sta se v tem času izgubila ozračje in voda planeta. leta.

Približno v istem času je bila njegova prva Marsova orbitalna sonda, Misija Mars Orbit (MAMA), imenovan tudi Mangalyaan, lansiranje Indijske organizacije za vesoljske raziskave (ISRO). V orbito je šel septembra 2014. Indijska vesoljska agencija ISRO je postala četrta vesoljska agencija, ki je dosegla Mars, po sovjetskem vesoljskem programu NASA in ESA.

5. Kitajsko terensko vozilo Zhuzhong

Druga država v marsovskem klubu so Združeni arabski emirati. Pripadanje njim orbitalni aparat Amal pridružil 9. februarja 2021. Dan pozneje je enako storila tudi kitajska sonda. Tianwen-1, ki je nosila 240 kg težka pristajalna naprava in rover Zhurong (5), ki je maja 2021 uspešno pristala.

Kitajski raziskovalec površin se je pridružil trem ameriškim vesoljskim plovilom, ki so trenutno aktivni in aktivni na površju planeta. Lazikov Radovednost i Vztrajnostki je tudi letos februarja uspešno pristal, in Insight. In če šteješ Iznajdljiv leteči dron izdala zadnja ameriška misija, ločeno, torej človeški stroji, ki trenutno delajo na površini Marsa pet.

Planet raziskuje tudi osem orbiter: Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Orbiter Mission, MAVEN, ExoMars Trace Gas Orbiter (6), orbiter Tianwen-1 in Amal. Do zdaj z Marsa ni bil poslan niti en vzorec, prilet na luno Fobos (Phobos-Grunt) med vzletom leta 2011 pa je bil neuspešen.

Slika 6. Slike površine Marsa iz instrumenta CaSSIS orbiterja Exo Mars.

Vsa ta marsovska raziskovalna "infrastruktura" še naprej zagotavlja nove zanimive podatke o tem vprašanju. Rdeči planet. Pred kratkim je ExoMars Trace Gas Orbiter odkril vodikov klorid v ozračju Marsa. Rezultati so objavljeni v reviji Science Advances. »Za sproščanje klora je potrebna para, vodik pa je potreben kot stranski produkt vode, da nastane vodikov klorid. Najpomembnejša stvar v teh kemičnih procesih je voda,« je pojasnil. Kevin Olsen z univerze Oxford, v sporočilu za javnost. Po mnenju znanstvenikov obstoj vodne pare podpira teorijo, da Mars sčasoma izgublja velike količine vode.

V lasti NASA Mars Reconnaissance Orbiter pred kratkim je opazil tudi nekaj čudnega na površini Marsa. Prijavi se z vstopno karto. HiRise kamera globoka jama (7), ki je videti kot črna temna lisa s premerom okoli 180 metrov. Nadaljnje raziskave so se izkazale za še bolj presenetljive. Izkazalo se je, da ohlapen pesek leži na dnu votline in pada v eno smer. Znanstveniki zdaj poskušajo ugotoviti ali bi lahko globoko jamo povezali z mrežo podzemnih rovov, ki jih pušča hitro tekoča lava.

Znanstveniki že dolgo sumijo, da bi lahko za sabo pustili izumrle vulkane velike jamske cevi iz lave na Marsu. Ti sistemi se lahko izkažejo za zelo obetavno mesto za prihodnjo razporeditev marsovskih baz.

Kaj čaka Rdeči planet v prihodnosti?

V okviru programa ExoMars, ESA in Roscosmos nameravata leta 2022 poslati rover Rosalind Franklin v iskanje dokazov o obstoju mikroorganizmov na Marsu, preteklosti ali sedanjosti. Imenuje se pristajalna naprava, ki naj bi jo dostavil rover Kazachok. Enako okno leta 2022 Marsova orbita EscaPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Researchers) s kalifornijske univerze v Berkeleyju naj bi letel z dvema vesoljskima ploviloma v eni misiji, namenjeni študija strukture, kompozicija, volatilnosti i dinamika magnetosfere Marsa Oraz izstopnih procesov.

Indijska agencija ISRO načrtuje nadaljevanje svoje misije leta 2024 z misijo imenovano Misija Mars Orbiter 2 (MAMA-2). Možno je, da bo Indija poleg orbiterja želela na pristanek in raziskovanje planeta poslati tudi rover.

Nekoliko manj specifični predlogi za potovanja vključujejo finsko-ruski koncept marec MetNetki vključuje uporabo številnih majhnih meteoroloških postaj na Marsu za ustvarjanje obsežne mreže opazovanj za preučevanje strukture atmosfere planeta, fizike in meteorologije.

Mars-Grunt to pa je ruski koncept misije, ki je namenjena dostavi vzorec marsovske zemlje na Zemljo. Ekipa ESA-NASA je razvila koncept vzletne in povratne arhitekture treh Mars, ki uporablja rover za shranjevanje majhnih vzorcev, korak za plezanje na Mars, da jih pošlje v orbito, in orbiter za komunikacijo z njimi po zraku. Mars in jih vrniti na Zemljo.

Solarni električni pogon lahko dovoli en vzlet za vrnitev vzorcev namesto treh. Japonska agencija JAXA dela tudi na konceptu misije, imenovanem rover MELOS. poiščite biološke podpise obstoječe življenje na Marsu.

Seveda jih je še več projekti misij s posadko. Ameriško raziskovanje vesolja je bilo zastavljeno kot dolgoročni cilj v viziji raziskovanja vesolja, ki jo je leta 2004 napovedal takratni ameriški predsednik George W. Bush.

28. september 2007 Administrator NASA Michael D. Griffin je izjavil, da namerava NASA poslati človeka na Mars do leta 2037. Oktobra 2015 je NASA objavila uradni načrt za človeško raziskovanje in kolonizacijo Marsa. Imenoval se je Potovanje na Mars in ga je takrat podrobno opisal MT. Verjetno ni več aktualen, saj je predvideval uporabo Mednarodne vesoljske postaje v Zemljini orbiti in ne Lune in Lunine postaje kot vmesne stopnje. Danes se več govori o vrnitvi na Luno kot poti do Marsa.

Pojavil se je tudi na poti Elon Musk in SpaceX s svojimi ambicioznimi in včasih nerealnimi načrti za običajne misije na Mars za kolonizacijo. Leta 2017 je SpaceX objavil načrte do leta 2022, sledita še dva leta brez posadke in dva leta s posadko leta 2024. Zvezdne mora imeti nosilnost najmanj 100 ton. Več prototipov Starship je bilo uspešno preizkušenih v okviru razvojnega programa Starship, vključno z enim popolnoma uspešnim pristankom.

Mars je daleč najbolj raziskano in znano kozmično telo po Luni ali enako Luni. Ambiciozni načrti, vse do kolonizacije, so trenutno ena, precej nejasna perspektiva. Gotovo pa je gibanje naprej in nazaj površino rdečega planeta bo v prihodnjih letih raslo.