Марсоход празднует годовщину
Небесный кран, посадивший Curiosity на поверхность Марса. Источник: NASA

Небесный кран, посадивший Curiosity на поверхность Марса. Источник: NASA

Первый год жизни марсохода на Марсе был крайне удачным и успешным. «Русская планета» вспоминает научные подвиги четвертого ровера НАСА и рассказывает о планах ученых по дальнейшей судьбе марсохода

Американский марсоход Curiosity празднует во вторник, 24 июня, годовщину жизни на поверхности Красной планеты. За 687 суток, что составляет полный марсианский год, ему удалось найти следы воды, доказать возможность зарождения жизни на Марсе в древности, а также раскрыть многие другие тайны «бога войны».

«Curiosity провел на Марсе целый год. Нашей главной целью был поиск среды, пригодной для зарождения и существования жизни, и мы смогли сделать это. Мы обнаружили давно высохшее озеро, химический анализ почвы на дне которого показал, что на Марсе были все условия для того, чтобы в этом водоеме могли существовать микробы», — рассказывает в пресс-релизе, приуроченном к годовщине марсохода, Ашвин Васавада из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) в Пасадене (США), один из ведущих научных сотрудников проекта Curiosity.

Как отмечают специалисты аэрокосмического агентства, на этом миссия марсохода не заканчивается — он еще не достиг своей главной цели, горы Шарп в центре кратера Гейла, где он соберет пробы местных осадочных пород и попытается восстановить историю изменения климата на Марсе.

«Сегодня мы сфокусированы не на науке, а на вождении. За первый год работы на Марсе мы проехали почти восемь километров и заметно приблизились к основанию горы Шарп. В новом году мы каждый день стараемся максимально сократить дистанцию до нее. Изучение этой горы, представляющей собой геологическую "летопись" того, как менялся климат Марса на протяжении миллионов лет в его далеком прошлом, поможет нам уточнить наши представления о том, насколько условия на нем были пригодны для существования жизни», — продолжил Васавада.

За последние несколько месяцев Curiosity сделал лишь одну небольшую остановку в местечке, которые ученые называют Винджана (Windjana). В этой части пути марсохода к горе Шарп залегают особые глины, минеральные зерна в которых могли появиться в результате многократного расплавления пород кратера Гейл в прошлом. Curiosity увез с собой небольшую порцию пород, чей химический состав может рассказать ученым, какое участие жидкая вода принимала в формировании марсианских горных пород.

Марсианский внедорожник

История марсохода Curiosity или миссии Mars Science Laboratory на официальном языке НАСА берет свое начало в далеком апреле 2004 года, когда американское аэрокосмическое агентство объявило о старте открытого конкурса по созданию научных приборов для нового, четвертого ровера. В декабре этого же года НАСА отобрало восемь наиболее серьезных предложений, в том числе российский нейтронный детектор воды DAN, созданный в Институте космических исследований РАН группой инженеров и ученых под руководством Игоря Митрофанова, и приступило к сборке марсохода.

Следы повреждений на колесах марсохода Curiosity в феврале 2013 года. Источник: NASA

Следы повреждений на колесах марсохода Curiosity в феврале 2013 года. Источник: NASA

Проект четвертого ровера НАСА, не обладавшего именем до 2009 года, был заметно амбициознее, чем его предшественники — Spirit и Opportunity, приземлившиеся на поверхность Марса в январе 2004 года. Во-первых, сам аппарат был в несколько раз больше почти игрушечных «марсоходов-близнецов», приближаясь по своим габаритам — 900 килограммов массы, 3 метра в длину и 2,2 метра в высоту — к небольшому внедорожнику.

Во-вторых, конструкторы будущего Curiosity постарались при его создании учесть те проблемы, которые проявились во время первых же недель жизни Spirit и Opportunity на Марсе, и сделали марсоход более самостоятельным. Вместо солнечных батарей и набора аккумуляторов Curiosity получает тепло и энергию от радиоизотопного источника питания, который позволяет четвертому роверу НАСА работать в полной темноте, во время бурь и марсианской зимы.

Кроме того, инженеры уделили большое внимание «ногам» машины. Марсоход обладает тремя парами колес, каждое из которых оснащено своим собственным мотором, а передняя пара — еще и индивидуальными рулевыми системами. Предельная скорость движения марсохода составляет четыре сантиметра в секунду, из-за чего он проходит относительно скромное расстояние за день — всего 100 метров. В отличие от роверов предыдущих поколений, Curiosity умеет самостоятельно находить дорогу к заданной точке на поверхности Марса, обходить препятствия и находить потенциально интересные объекты на своем пути. Благодаря этому канал связи с марсоходом остается свободным практически все время, что позволяет использовать его для получения и передачи научных данных и фотографий с Марса.

Научный арсенал Curiosity состоит из десяти инструментов, работа каждого из которых была проверена в первый год жизни марсохода на поверхности Красной планеты. Их можно разделить на три группы — геохимические, визуальные и атмосферные. К числу первых относятся российский прибор DAN, альфа-рентгеновский спектрометр APXS и химические лаборатории SAM и CheMin. Эти инструменты призваны решить главную задачу Curiosity — определить, существовали ли на Марсе жидкая вода и другие условия, необходимые для зарождения жизни. В поисках ответа на этот вопрос им помогал другой компонент марсохода — роботизированная рука, на которой был установлен бур, устройство для захвата образцов и их переноса в SAM и CheMin, а также камера-микроскоп MAHLI.

За окружающим миром, помимо MAHLI, следят еще два устройства, установленных на мачте марсохода — HD-видео и фотокамера MastCam и прибор ChemCam. Последний представляет собой комплекс из особой лазерной пушки, способной испарять горные породы на расстоянии в семь метров, а также набора спектроскопов и других инструментов, анализирующих состав плазмы, возникающей после «выстрела» ChemCam.

Два экологических инструмента — детектор радиации RAD и многофункциональная метеорологическая станция REMS — активно участвуют в оценке перспектив колонизации Марса и опасностей, которые грозят путешественникам на пути к Красной планете. Что интересно, RAD начал свою работу еще во время полета через космос, что позволило ученым собрать уникальную информацию о том, какую дозу радиации получит человек при полете к Марсу.

«Семь минут ужаса»

Столь большое число нововведений привело к тому, что НАСА задержалось с окончательной сборкой марсохода и превысило одобренный конгрессом бюджет проекта почти на миллиард долларов — окончательная стоимость марсохода составила 2,5 миллиарда долларов. По этой причине НАСА пришлось перенести дату запуска MSL с 2009 на 2011 год.

Пробуренный камень «Камберлэнд». Источник: NASA

Пробуренный камень «Камберлэнд». Источник: NASA

Другой причиной задержек было то, что инженеры JPL планировали посадить Curiosity в приэкваториальные широты Марса при помощи так называемого небесного крана — экспериментальной и крайне сложной технологии многоступенчатой посадки. Даже после многократной проверки и отработки небесного крана на Земле, специалисты НАСА не были уверены в том, что им удастся совершить задуманное при посадке на Марсе. Тем не менее марсоход все же отправился к Марсу в октябре 2011 года и благополучно прибыл на орбиту Красной планеты в первых числах августа 2012 года. Сам процесс посадки, которая произошла 8 августа 2012 года, инженеры и ученые, участвовавшие в создании машины, называли «семью минутами ужаса» по вышеозначенной причине.

Несмотря на опасения экспертов JPL, небесный кран выполнил свою задачу и успешно опустил Curiosity на северной кромке кратера Гейл, который НАСА избрала главной его целью за несколько месяцев до запуска летом 2011 года. Планетологи достаточно давно подозревают, что этот кратер является дном давно пересохшего озера, и четвертый марсоход НАСА был отправлен туда в надежде найти следы воды и оценить вероятность существования жизни на Марсе. Главной целью Curiosity должна была стать гора Шарп (или Эолова гора на языке классической марсианской топонимики) в его центре, которая сформировалась, как считали ученые, из осаждающейся глины на дне озера.

Первые несколько недель своей жизни марсоход потратил на проверку двигательных систем и других компонентов. После этого Curiosity начал движение к горе Шарп, попутно совершая остановки в тех точках, чьи фотографии или геология привлекали внимание ученых. В этих точках «водители» марсохода и ученые постепенно включали и проверяли работу всех научных инструментов, попутно раскрывая новые детали из жизни Марса.

К примеру, в начале декабря 2012 года представители JPL заявили о том, что им удалось обнаружить в марсианской почве простейшую органику из числа перхлоратов — соединений углерода и хлора. За пару недель до пресс-конференции, посвященной этому событию, Джон Гротцингер, руководитель научной команды Curiosity, заявил о новом открытии, которое «должно попасть на страницы всех учебников истории». Реальность оказалась менее яркой — перхлораты могут формироваться и в космосе без участия живых организмов, из-за чего Гротцингеру пришлось неоднократно извиняться за неоправданные ожидания.

Менее раскрученными, но более значимыми были открытия, совершенные при помощи атмосферных инструментов. К примеру, в декабре 2013 года данные с прибора RAD показали, что атмосфера Красной планеты практически не останавливает радиацию и что длительное пребывание человека на Марсе невозможно. Подобный уровень радиации говорит о том, что сегодня жизнь на поверхности Красной планеты, или же ее следы, не могут существовать ни в каком виде.

В свою очередь, прибор REMS подтвердил давно существующее среди ученых подозрение о том, что Марс обладал плотной атмосферой в прошлом, большая часть которой улетучилась в космос. Кроме того, доля метана в атмосфере Марса оказалась значительно ниже, чем ожидали ученые, что еще раз ставит под сомнение то, что в глубинных слоях почвы могут существовать живые микробы. С другой стороны, Марс оказался гораздо дружелюбнее к человеку с точки зрения дневных температур — во время лета на его экваторе может царить «жара» в 20 градусов, что является благоприятным фактором для колонизации Красной планеты.

Проект Mars-2020. Источник: NASA

Проект Mars-2020. Источник: NASA

Главное свое открытие марсоход совершил в конце февраля 2013 года в одном из уголков кратера Гейл, который участники проекта MSL называют заливом Йеллоунайф. Во время вынужденной стоянки, связанной со сбоем бортового компьютера, ученые решили проверить бур марсохода и просверлили небольшой камень, который они назвали «Джоном Кляйном» в честь скончавшегося члена научной команды, и изучили его химический состав. Результаты этого анализа потрясли мир — этот булыжник, сложенный из осадочных пород, сформировался на дне пресноводного и теплого водоема, в котором существовали все условия, необходимые для зарождения жизни. Таким образом, Curiosity удалось решить свою главную задачу еще до того, как марсоход достиг горы Шарп, где ученые предполагали найти следы воды.

«Джон Кляйн» был первым, но не единственным свидетельством того, что на древнем Марсе существовали благоприятные условия для существования микробов — аналогичные результаты были получены при изучении камня «Камберлэнд», найденного во время следующей остановки Curiosity в местечке под названием Скалиное гнездо.

Острые проблемы

Практически сразу после совершения эпохального открытия, марсоход испытывает серию проблем технического характера. Конец февраля и половину марта 2013 года инженеры провели в борьбе с неполадками в работе главного бортового компьютера Curiosity, флеш-память которого была повреждена. Лишь 20 марта им удалось вывести ровер из «безопасного» режима и покинуть залив Йеллоунайф, двигаясь в сторону горы Шарп.

Здесь «водителей» марсохода поджидала еще одна неприятность — практически сразу после начала движения они обнаружили большое количество повреждений на поверхности колес марсохода, за состоянием которых следят специальные габаритные видеокамеры. Оказалось, что прочности специального сплава, из которого изготовлены пластины колес Curiosity, было недостаточно для выживания в суровых марсианских условиях. Возникла опасность того, что марсоход просто не доедет до горы Шарп и не сможет завершить обязательную часть научной программы. Это вынудило команду MSL сделать еще одну остановку и обсудить варианты того, как можно снизить риск повреждения колес.

«Когда мы начали движение после остановки в заливе Йеллоунайф, мы заметили, что колеса ровера повреждались заметно быстрее и сильнее, чем мы ожидали. Острая галька и камни в почве Марса были непреодолимым препятствием для наших колес. Мы провели серию испытаний с их копиями на Земле и теперь думаем, что хорошо понимаем, что послужило причиной этих разрушений. Мы выработали новые стратегии движения для ровера, которые помогут сделать риск таких повреждений минимальным», — поясняет Мэттью Хэвэрли, один из «водителей» марсохода.

Одной из таких методик, как рассказал Васавада в интервью радиостанции CBS в феврале этого года, является движение задом наперед — техники НАСА развернули Curiosity и заставили его ехать задним ходом. Благодаря этому приему и другим инженерным хитростям марсоход сегодня движется почти с максимальной скоростью и до горы Шарп ему остается пройти всего четыре километра.

В целом, даже если Curiosity не удастся сделать новых открытий на горе Шарп, его вклад в изучение Марса уже получил официальное и неофициальное признание. В июле 2013 года, всего через пару месяцев после открытия в заливе Йеллоунайф, НАСА объявило о начале разработки пятого марсохода, который отправится на Красную планету ориентировочно в 2020 году. Его главной целью, благодаря открытиям Curiosity, станет поиск следов жизни и подготовка образцов пород для доставки обратно на Землю.

Сплошное надувательство Далее в рубрике Сплошное надувательствоАмериканские военные будут использовать воздушные шары для борьбы с беспилотниками и крылатыми ракетами Читайте в рубрике «Наука и технологии» Казань выбрала лучшие стартапыИнвесторы на Kazan Startup Weekend в ИТ-парке начали сотрудничество с несколькими стартапами Казань выбрала лучшие стартапы

Комментарии

24 июня 2014, 23:20
ну т.е. в скафандре передвигаться по Марсу можно, правда это было и до исследований марсохода известно, т.е. колонию лет через 100 построят, а в остальном ничего нового это проект за 2,5 млрд. долларов не открыл, ну была вода на марсе и что
24 июня 2014, 23:49
Вы не правы,марсоходы НАСА сделали много серьезнейших открытий,проведя много времени на поверхности Марса они помогают ученым понимать многое и о планетах и о Солнечной системе и о космосе вообще.
25 июня 2014, 08:47
Кстати ,по поводу доказательств возможности возникновения жизни. Знаете,доказательством того,что вполне возможно я проживу 100 лет может являться мой чудо холодильник,однако вряд ли я столько проживу. Смысл доказывать возможность существования если вы даже не знаете какие формы жизни можете искать,может быть это будут газообразные существа и вы никогда не поймете,что они летают рядом с вами.
25 июня 2014, 12:33
а марсоход правда на Марсе, или это голливудская постанова американцев, как с полетом на Луну?
25 июня 2014, 13:16
Может быть и фальсификация. НАСА вообще странная контора. Деньги им выделяются просто огромные, а они в носу ковыряются. Может, этот "марсоход" на самом деле катается по какой-нибудь пустыне на Бл. Востоке, а потом фотки подкрашивают в красный оттенок и выдают за марсианские)
25 июня 2014, 15:04
Я вам больше скажу,небо там синее,так как космос сам по себе темно синий и атмосфера там разреженная и не может так сильно отражать красноватый цвет планеты,так что все красные фото с Кьюриосити,спирита и оппортьюнити это уже обработанные фотографии.
25 июня 2014, 13:22
Но все же вернуть Марс к жизни уже вряд ли удастся, слишком уж далека планета от солнца, и слишком мало там воды и кислорода в атмосфере...
Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Интересное в интернете
Анализ событий России и мира
Подпишитесь на «Русскую планету» в социальных сетях. Только экспертный взгляд на события
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!
Станьте нашим читателем,
сделайте жизнь интереснее!
Помимо актуальной повестки дня, мы также публикуем:
аналитику, обзоры, интервью, исторические исследования.
личный кабинет
Спасибо, я уже читаю «Русскую Планету»