Исследование Марса: Миссии, Открытия и Перспективы

[Administrator]

Даже марсианский вертолёт Ingenuity оказался под угрозой из-за уязвимости библиотеки log4j

Паника вокруг уязвимости Log4Shell, обнаруженной в библиотеке log4j, успела достигнуть Марса. Поводом для самых невероятных теорий оказалось несколько аномальное поведение марсианского вертолёта Ingenuity, который на какое-то время потерял связь с ровером Perseverance в ходе своего 17-го полёта.

Ingenuity оказался на Марсе в феврале этого года, где он работал совместно с ровером Perseverance, а 5 декабря аппарат совершил свой 17-й полёт. Однако на финальной стадии полёта, когда Ingenuity уже начал посадку, связь между ним и марсоходом внезапно прервалась. Инженеры NASA не смогли без промедления разобраться с проблемой, что породило множество теорий.

Одной из таких теорий внезапно оказалась причастность к инциденту уязвимости Log4Shell, и эта идея не такая бессмысленная, как могло бы показаться. Дело в том, что в июне официальный твиттер-аккаунт The Apache Software Foundation сообщил: «Знаете ли вы, что Ingenuity, вертолёт марсианской миссии 2020 года, работает на Apache Log4j?». NASA не стало даже комментировать столь неожиданную гипотезу.

Как стало известно ранее, специалисты NASA разобрались с причинами внезапного обрыва связи, возникшего при заходе Ingenuity на посадку. Связь прервалась из-за того, что между марсоходом Perseverance и вертолётом оказался 4-метровый холм под названием Бра. Данные с Ingenuity были получены позже: показания телеметрии были положительными, и в целом 17-й полёт аппарата признали успешным.

[Administrator]

Китай опубликовал новые снимки Марса с зонда «Тяньвэнь-1»

Национальное космическое управление КНР опубликовало в честь Нового года на своём сайте несколько снимков Марса, сделанных орбитальным модулем космического зонда «Тяньвэнь-1», подчеркнув, что зонд продолжает свою миссию.

Всего было опубликовано четыре снимка, включая изображение орбитального аппарата на фоне Марса, затем фото зонда «Тяньвэнь-1» крупным планом, фото ледяной шапки Марса на Северном полюсе, состоящей из сухого льда (твёрдый углекислый газ) и водяного льда, а также фото марсохода Zhurong («Чжуронг»), осуществляющего съёмку поверхности Красной планеты. Помимо ледяной шапки на снимке видны кратер имени советского конструктора Сергея Королева и дюнное поле Олимпия.

Снимок марсохода подтверждает рабочее состояние аппарата. Zhurong сфотографирован на фоне типичного рельефа Марса. На передачу фото ушло около 19,5 минуты. За это время работы марсоход преодолел расстояние в 1400 м, собрав вместе с зондом 560 Гбайт данных о Марсе.

Зонд «Тяньвэнь-1» находится на орбите Марса 526 дней. Его запустили вместе с марсоходом 23 июля 2020 года с космодрома Вэньчан с помощью ракеты-носителя Чанчжэн-5 (CZ-5).

Цель миссии — найти следы жизни на Марсе и определить возможность поселения здесь человека. В рамках миссии китайские учёные занимаются исследованием морфологии и геологических характеристик поверхности Марса, размещения грунта и льда, атмосферной ионосферы и характера окружающей среды, а также физических полей и внутренней структуры Красной планеты.

[Administrator]

Ученые определили, где на поверхности Марса находится источник метана


Марсианский ровер Curiosity НАСА совершил посадку на поверхности Красной планеты в августе 2012 г., и проведенные с его помощью исследования показали, что Марс некогда был потенциально обитаемой планетой. Одними из наиболее впечатляющих результатов, полученных при помощи ровера, стали повышенные количества метана в атмосфере Марса. На протяжении семи последних лет, согласно измерениям Curiosity, фоновый уровень метана на планете достигал около 0,41 миллиардной доли по объему (part per billion by volume, ppbv), а эти периодические пики могут обусловливать повышение уровня метана в атмосфере до 21 ppbv.

В новом исследовании ученые отмечают, что эти выбросы метана «могут иметь большое влияние на геологию и астробиологию планеты». На Земле почти все выбросы метана имеют биологическое происхождение. На Марсе метан также может представлять собой биосигнатуру, то есть иметь биологическое происхождение. В то же время ученые не исключают абиотичесое происхождение метана.

Для определения места происхождения этих выбросов метана исследователи использовали метод, называемый «анализом по обратной траектории». Этот метод предполагает использование моделей марсианской погоды для отслеживания движения той порции атмосферных газов, которые принесли с собой метан, найденный ровером Curiosity, к тому моменту, когда производились измерения. Исследователи изучили все семь событий выброса метана, которые были зарегистрированы до настоящего времени, и использовали глобальную климатическую модель Марса для моделирования транспортировки метана с потоками воздуха по поверхности планеты.

Воссоздав обратную траекторию для каждого выброса метана, исходя из картины движения ветров в различные сезоны и в различное время суток, авторы нашли, что все эти выбросы, вероятно, происходят из одного места – северо-западной части кратера Гейл, крупного ударного кратера, в котором, как считают ученые, в древности находилась жидкая вода, и который в настоящее время активно исследует ровер Curiosity.

Стоит, однако отметить, что ряд экспертов ставят под сомнение обнаружение метана на Марсе, поскольку, например, европейско-российский аппарат Trace Gas Orbiter (TGO) миссии ExoMars не обнаружил в атмосфере Красной планеты того же количества метана, которое Curiosity обнаруживал на поверхности.

[Administrator]

Учёные нашли некоторое сходство образования метана на Марсе с земными процессами

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США сообщило на своём сайте о результатах исследования, посвящённого изучению данных об образцах грунта, собранных марсоходом Curiosity в кратере Гейла. Учёные провели анализ химического и изотопного состава образцов марсианского метана, полученных марсоходом с помощью нагрева пород, отобранных в этом кратере.

Согласно исследованию, опубликованному в научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, анализ изотопов углерода выявил три возможных варианта происхождения углерода в образцах марсианского грунта. Учёные отметили, что все три варианта имеют как сходства, так и отличия от процессов, характерных для Земли.

Углерод имеет два стабильных изотопа, углерод-12 и углерод-13, по соотношению которых в образце можно определить, по крайней мере, в некоторой степени, особенности происхождения углерода, несмотря на возраст образца. На Земле углерод присутствует во всех формах жизни в цикле, хорошо изученном благодаря измерению содержания его изотопов. Например, живые существа на Земле используют меньший и более лёгкий атом углерода-12 для метаболизма или для фотосинтеза, а не более тяжёлый атом углерода-13. Таким образом, наличие большего содержания углерода-12, чем углерода-13, в древних породах, наряду с другими факторами, позволяет учёным предположить, что речь идёт о признаках древней жизни. Оценивая соотношение двух этих изотопов углерода, учёные могут сказать, какой тип жизни они рассматривают и в какой среде они жили древние существа.

На Марсе исследователи с помощью Curiosity обнаружили, что почти половина образцов содержала на удивление большое количество углерода-12 по сравнению с тем, что нашли в марсианской атмосфере и метеоритах. Исследователи сообщают, что эти образцы были взяты из пяти разных мест в кратере Гейла, что может быть связано с тем, что все места имеют хорошо сохранившиеся древние поверхности.

«В этих образцах почти полностью нет углерода-13, что делает их похожими на залежи древнейших пород бактериального происхождения, которые сформировались на месте современной Австралии 2,7 млрд. лет назад. Пока мы не можем исключить того, что на Марсе эти отложения могли сформироваться и без участия живых организмов», — цитирует ТАСС одного из авторов исследования, профессора Пенсильванского университета (США) Кристофера Хауза.

«На Земле процессы, которые генерируют такой же углеродный сигнал, как обнаруженный нами на Марсе, являются биологическими, — говорит Хауз. — Мы должны понять, работает ли то же самое объяснение для Марса или есть другие объяснения, потому что Марс очень отличается (от Земли)».

Как сообщают исследователи, это не обязательно указывает на существование древней жизни на Марсе, поскольку пока не найдено убедительных доказательств для этого утверждения. «Мы находим на Марсе интересные вещи, но нам действительно нужно больше доказательств, чтобы сказать, что мы идентифицировали жизнь, — отметил Пол Махаффи (Paul Mahaffy), который ранее был главным исследователем химической лаборатории SAM (Sample Analysis at Mars). — Итак, мы изучаем, что ещё, если не жизнь, могло образовать изотопную сигнатуру углерода, которую мы наблюдаем».

Нельзя исключать, что подобное соотношение углерода-12 и углерода-13 могло также возникнуть благодаря попаданию на поверхность Марса космической пыли, когда сотни миллионов лет назад Солнечная система прошла через гигантское молекулярное облако, богатое углеродом-12.

Также учёные допускают возможность уменьшения количества углерода-13 из-за воздействия на марсианские породы ультрафиолетового излучения.

[Aleksandr58]

Пылевые вихри на Марсе

10:25 23/01/2022
На этом снимке, сделанном орбитальным аппаратом Trace Gas Orbiter российско-европейской миссии ExoMars 2016, видны активные пылевые вихри в районе к северо-востоку от равнины Амазония (35,2°с.ш./210,1°в.д.).

Спойлер

На подобных составных изображениях с искаженными цветами пылевые вихри обычно выглядят, как небольшие голубые воронки слегка темнее окружающей поверхности. Эти вихри зачастую «пылесосят» поверхность, снимая тонкий слой пыли и оставляя после себя темный след.

Пылевые вихри на Марсе образуются так же, как и на Земле: когда поверхность планеты нагревается сильнее, чем слой воздуха над ней, поднимающиеся потоки горячего воздуха перемещаются через более плотный холодный воздух, создавая восходящую тягу. При этом более холодный воздух опускается и создает вертикальную циркуляцию. Горизонтальный порыв ветра закручивает воздух в вихрь. Воронки вращаются достаточно быстро и могут подхватывать пыль и перемещать ее по поверхности.

Это изображение было получено в середине весны в северном полушарии Марса, в сезон, который характеризуется повышенной активностью пылевых вихрей.

TGO вышел на орбиту вокруг Марса в 2016 году и начал свою полноценную научную работу в 2018 году. Космический аппарат не только передает впечатляющие снимки, но и анализирует состав атмосферных газов планеты, а также картирует поверхность в поисках мест с возможным содержанием воды. Он также обеспечит ретрансляцию данных для второй миссии ExoMars, состоящей из ровера Розалинд Франклин и платформы «Казачок», когда она прибудет на Марс в 2023 году.

[Deputy Admin]

Обнаруженное ранее на Марсе подземное озеро оказалось вулканической породой

Данные, полученные от межпланетной станции Европейского космического агентства Mars Express в 2018 году, позволили предположить, что на южном полюсе Красной планеты может находиться подземное озеро. Однако новое исследование палеонтологов из Института геофизики Техасского университета в Остине опровергает это предположение. Вероятнее всего, несколько лет назад учёные приняли за воду обычную вулканическую породу.

«Чтобы вода оставалась в жидком состоянии так близко к поверхности нужны очень солёная среда и мощный источник тепла, но это не соответствует тому, что нам известно об этом регионе», — говорит Сирил Грима (Cyril Grima), один из авторов исследования.

В 2018 году учёные анализировали данные радара MARSIS, который размещён на аппарате Mars Express. Именно он заметил на южном полюсе Красной планеты зону с высокой отражательной способностью, что могло указывать на наличие жидкой воды на небольшой глубине под поверхностью. Теперь же учёные поместили радиолокационные сигнатуры в глобальный контекст. Для этого они добавили на радиолокационную карту Марса, построенную на основе данных MARSIS за три года, воображаемую ледяную шапку.

За счёт этого им удалось смоделировать облик Марса с ледниковым щитом толщиной более 1,5 км. Поскольку лёд влияет на распространение радиоволн, в ходе симуляции зоны с высокой отражательной способностью появились в разных регионах планеты, в том числе на вулканических равнинах. Учёные считают, что область с высокой отражательной способностью на южном полюсе на самом деле является участком вулканической породы, а не озером, как считали некоторые исследователи ранее.

Несмотря на то, что новое исследование опровергает данные о водных запасах Марса в районе южного полюса, оно поможет узнать больше об истории Красной планеты. Более детальная информация об проведённом исследовании была недавно опубликована в журнале Geophysical Research.

[Deputy Admin]

Существование жидкой воды под южной полярной шапкой на Марсе подтверждено радарными наблюдениями

Ученый из Юго-Западного исследовательского института, США, провел измерения параметров смесей изо льда и соленых растворов, охлажденных до температуры минус 100 градусов по Цельсию, чтобы помочь подтвердить гипотезу о наличии жидкой соленой воды между зернами льда или горных пород под ледяной шапкой на южном полюсе Марса. Лабораторные эксперименты, проведенные геофизиком из Юго-Западного исследовательского института доктором Дэвидом Стиллманом (David Stillman), хорошо соответствуют необычно ярким эффектам отражения, зарегистрированным при помощи зондирующего подповерхностного радара MARSIS, установленного на борту орбитального аппарата Mars Express Европейского космического агентства.

Используя 40-метровую антенну, радар MARSIS позволяет при пролете аппарата над планетой посылать радиоволны в интересующую область поверхности и анализировать отраженное излучение. Присутствие под поверхностью жидкой воды приводит к формированию более мощного, яркого сигнала, в то время как отражение излучения радара от льда и горных пород оказывается намного слабее.

Поскольку наиболее популярные современные модели предполагают, что южная полярная шапка на Марсе находится при температурах намного ниже температуры замерзания воды, большинство ученых ставят под сомнение возможность существования жидкой воды. Глины, гидратированные соли и богатые солью льды предлагались в качестве возможного объяснения источника яркого базального отраженного сигнала. Команда, возглавляемая итальянцами, изучила эти явления, используя ранее опубликованные данные, компьютерное моделирование и новые лабораторные эксперименты.

В рамках данного проекта Стиллман изучил в лаборатории Юго-Западного исследовательского института свойства рассолов на основе перхлоратов при низких температурах и давлениях порядка давления марсианской атмосферы.

«Исследование показало, что на Марсе мы не увидим озера, в которых плещутся рассолы на основе перхлоратов или хлоридов, но эти рассолы могут существовать в промежутках между зернами льда или осадочных горных пород, и этого их количества оказывается достаточно для формирования мощного диэлектрического ответа. Это похоже на пропитывание водой песка на берегу моря, но при температурах минус 70 градусов под километровым слоем льда в окрестностях южного полюса Марса».

[Aleksandr58]

28 января 2022
Вода текла по поверхности древнего Марса намного дольше, чем считалось, нашёл аппарат MRO


Исследователи из Калифорнийского технологического института, США, нашли, что вода покинула поверхность Марса, оставив высохшие минеральные соли, не более чем 2 миллиарда лет назад.
Когда-то давно, миллиарды лет назад, на Марсе присутствовали реки и озера, в которых могли развиваться микроорганизмы. Со временем толщина слоя атмосферы планеты уменьшилась, эта вода испарилась, оставив за собой замерзшую пустыню, которую изучает сегодня аппарат Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) НАСА.

Спойлер

Считается, что марсианская вода улетучилась около 3 миллиардов лет назад. Но два ученых, анализирующих данные о Марсе, которые аппарат MRO накопил в течение последних 15 лет, нашли факты, позволяющие значительно сократить этот временной интервал. Согласно их новому исследованию, признаки воды на поверхности Красной планеты еще можно было встретить в период от 2 до 2,5 миллиарда лет назад, а это означает, что вода текла по поверхности планеты примерно на один миллиард лет дольше, чем предполагали предыдущие оценки.

Центральным объектом изучения исследователей стали отложения солей класса хлоридов, оставшихся после того, как жидкая вода испарилась с поверхности Марса.

Главный автор нового исследования Эллен Лиск (Ellen Leask) совместно с профессором Калифорнийского технологического института Бетани Элманн (Bethany Ehlmann) использовала данные, полученные при помощи бортового инструмента аппарата MRO под названием Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM), для составления карт рапределения отложений хлоридов по поверхности богатых глинами высокогорий южного полушария Марса – местности, усеянной ударными кратерами. Эти кратеры стали ключом к определению возраста отложений этих солей – чем меньше кратеров на поверхности, тем она моложе. Подсчитав число кратеров на определенном участке поверхности, ученые определяют его возраст.

В результате проведенного анализа Лиск и Элманн нашли, что многие отложения солей находятся в углублениях – которые когда-то представляли собой небольшие водоемы – на вулканических равнинах с пологими склонами. Ученые также обнаружили ветвящиеся сухие каналы в окрестностях этих чаш древних водоемов – по которым в древности текли потоки воды, изливающейся из чаш наружу при переполнении их в результате таяния льдов или вечной мерзлоты. Подсчет числа кратеров и признаки наличия солей на вулканической местности позволили определить возраст отложений.

Исследование опубликовано в журнале AGU Advances.

[Administrator]

Фото дня: затенённый кратер на поверхности Марса

Государственная корпорация «Роскосмос» представила великолепный снимок одного из марсианских кратеров. Изображение передано на Землю с борта орбитального аппарата Trace Gas Orbiter (TGO).

Напомним, что TGO — это один из модулей российско-европейского проекта «ЭкзоМарс» (ExoMars). Он отправился к Красной планете в 2016 году вместе с посадочным модулем «Скиапарелли» (Schiaparelli), который потерпел крушение.

Станция TGO предназначена для наблюдений атмосферы и поверхности Марса. Кроме того, она обеспечит ретрансляцию данных для миссии ExoMars-2022, в рамках которой к Марсу в 2023 году прибудет европейский ровер «Розалинд Франклин» и российская посадочная платформа «Казачок».

На представленном изображении запечатлён кратер диаметром приблизительно 6 км. На фотографии одна половина образования довольно хорошо освещена, тогда как другая находится в тени.

«Любопытные особенности видны как внутри, так и снаружи кратера. Вследствие удара огромные объёмы породы были выброшены из центральной части, создав лучевидные рисунки, расходящиеся от кратера. Внутри кратера порода обвалилась к центру, а на стенах и краях видны недавно образовавшиеся овраги», — отмечает «Роскосмос».

Ниже можно посмотреть панораму в полном разрешении — нажмите для увеличения:

[Aleksandr58]

04 февраля 2022 13:59:47
Вертолеты на Марсе могут светиться в сумерках под действием электрических разрядов

Вращающиеся лопасти дронов, летающих над поверхностью Марса, могут вызывать появление небольших по величине электрических токов в марсианской атмосфере, согласно новому исследованию, проведенному командой ученых НАСА. Эти токи, если их силы будет достаточно, могут вызвать свечение воздуха вокруг вертолета. Такой процесс широко известен на Земле, где над кораблями и воздушными судами иногда можно видеть свечение в форме короны – явление, известное как огни святого Эльма.

Спойлер

«Это слабое свечение можно будет лучше всего разглядеть в вечерние часы, когда фон неба станет темнее, - сказал Уильям Фаррелл (William Farrell) из Центра космических полетов Годдарда, США, являющийся главным автором нового исследования. – Экспериментальный вертолет Ingenuity («Изобретательность») НАСА не совершает вылетов в эти часы, но будущие дроны вполне могут летать в это время суток и наблюдать это свечение».

Это свечение вызывается трибоэлектрческим эффектом. Появление заряда на лопастях вертолета в результате этого эффекта связано с трением о воздух - так же, как воздушный шар приобретает заряд в результате трения о волосы.

Команда использовала лабораторные эксперименты и компьютерное моделирование для изучения процесса накопления электрического заряда на лопастях винта дрона. В результате удалось обнаружить, что при вращении лопастей винта дрона эффективно происходит их трение о частицы марсианской пыли, особенно когда вертолет находится у поверхности и поднимает вокруг себя клубы пыли. При столкновении частицы пыли передают свой заряд лопастям, в результате чего возникает электрическое поле. При повышении напряжения до критической величины происходит электрический пробой окружающего воздуха и наблюдается газовый разряд, как голубовато-фиолетовое свечение в атмосфере.

Согласно авторам, разряд в марсианской атмосфере облегчен, по сравнению с атмосферой Земли из-за меньшей плотности атмосферных газов на Красной планете. В результате свободны электроны успевают разогнаться до скоростей, при которых они выбивают из молекул CO2 новые электроны – и ток лавинообразно нарастает, что и является электрическим пробоем воздуха. Поэтому, если на Земле для электрического пробоя 1 метра воздуха требуется приложить напряжение в 3 000 000 Вольт, то на Марсе достаточно 30 000 Вольт, пояснили авторы.

Работа опубликована в журнале Planetary Science Journal.