Исследование Марса: Миссии, Открытия и Перспективы

[Administrator]

Фото дня: марсианский «пень» с концентрическими кольцами

Государственная корпорация «Роскосмос» опубликовала великолепное изображение одного из марсианских ударных кратеров, богатых льдом. Своим видом это образование напоминает срез дерева, или пень с характерными концентрическими кольцами.

Снимок передан на Землю с борта орбитальной станции Trace Gas Orbiter (TGO) российско-европейской миссии ExoMars 2016. Этот аппарат прибыл к Красной планете в конце 2016 года вместе с посадочным модулем «Скиапарелли» (Schiaparelli). Правда, последний потерпел крушение при спуске на Марс.

Представленная фотография получена при помощи камеры CaSSIS на борту TGO. Запечатлённый кратер находится в северной части обширной Ацидалийской равнины.

«Внутренняя часть кратера заполнена отложениями, которые, вероятно, богаты водяным льдом. Предполагается, что они появились в более ранний период истории Марса, когда наклон оси вращения планеты позволял образовываться водно-ледниковым отложениям на более низких широтах, чем сегодня», — говорится в сообщении.

Структура кратера примечательна наличием квазикруглых и многоугольных разломов. По мнению ученых, они образовались в результате сезонных изменений температуры, которые приводят к периодическому расширению и сжатию богатого льдом грунта.

Ниже можно посмотреть изображение кратера в высоком разрешении — нажмите для увеличения:

[Administrator]

Европейский зонд заснял огромную кучу пыли на поверхности Марса

Автоматическая межпланетная станция Mars Express Европейского космического агентств (ЕКА) недавно запечатлела на поверхности Красной планеты крупное геологическое образование в виде формации борозд Медузы (MFF). Она представляет собой огромный пылевой массив протяжённостью около 5 тыс. км, который сформировался под воздействием сильных марсианских ветров и расположился между Тарсисом и Элизиумом, крупными вулканическими областями планеты.

Формация названа в честь Медузы Горгоны из греческой мифологии, которая могла одним лишь взглядом обратить в камень живое существо. С орбиты эта область планеты сильно напоминает обычную земную пустыню, но отличается наличием большого количества борозд, которые принято называть ярдангами. Эти борозды и другие образования раскинулись на обширной площади и были образованы под воздействием сильных марсианских ветров.

При первом взгляде на снимок аппарата Mars Express может показаться, что поверхность формации преимущественно гладкая. Если присмотреться внимательнее можно заметить, что она испещрена небольшими углублениями, что особенно заметно в нижней части снимка. По мнению учёных, наиболее вероятное происхождение пыли и материалов, из которых состоит MFF, вулканическое. Предполагается, что являющийся продуктом деятельности близлежащих вулканов пепел под действием сильных ветров откладывался в этой области. Отметим, что в регионе Тарсис, помимо относительно небольших вулканов, располагается гора Олимп, которая представляет собой самый крупный вулкан Солнечной системы.

[Administrator]

Аппарат Mars Express запечатлел слои льда и пыли на поверхности Красной планеты

Межпланетная автоматическая станция Европейского космического агентства Mars Express продолжает помогать учёным получать больше информации о Марсе. На свежих снимках, полученных от орбитального аппарата, запечатлены слои льда и пыли, которые лежат на поверхности планеты как слоёный пирог.

image.png

Речь идёт о так называемых «мантийных отложениях» льда и пыли, которые покрывают значительную часть равнины Утопия, площадь которой примерно вдвое больше земной пустыни Сахара. Утопия представляет собой один из трёх бассейнов северного полушария Марса, в которых находятся большие скопления льда. Отметим, что в этой же области в мае прошлого года совершил посадку китайский марсоход «Чжужун».

Учёные из ЕКА уверены, что изучение отложений равнины Утопия даст больше информации об истории этой области Марса. Предполагается, что одной из составляющих ледяных отложений планеты являются летучие вещества, такие как водород и вода. Осадки и сильные ветры переносили такие вещества по поверхности планеты. Учёные считают, что возраст ледяных отложений на равнине Утопия может составлять около 10 млн лет. Предполагается, что они образовались во времена, когда ось Марса была более наклонной, благодаря чему на планете регулярно выпадал снег.

На изображении Mars Express также видны крупные марсианские кратеры, левее которых можно видеть тёмную область, характерную для границ северных равнин и южных нагорий планеты. За время работы аппарата Mars Express, который приступил к исследовательской деятельности в 2004 году, он обнаружил множество свидетельств присутствия воды на Красной планете.

[Administrator]

Аппарат NASA InSight запечатлел восход Солнца на Марсе

Американский аппарат InSight прислал фотографии восхода Солнца над марсианским горизонтом. Отдельное фото и анимация из нескольких снимков были опубликованы в Twitter-аккаунте команды миссии.

«Мне никогда не надоедят восходы Солнца на Марсе. Каждое утро эта далёкая точка взбирается по небу и даёт мне энергию для ещё одного раунда прослушивания грохота подо мной», — пишут сотрудники NASA от имени InSight. Снимки восхода Солнца на Марсе были сделаны 10 апреля.



InSight начал работу в ноябре 2018 года, высадившись в регионе под названием равнина Элизий. Это неподвижный аппарат, основной задачей которого является сбор сейсмических данных о Марсе для построения подробной модели его недр. Один из датчиков аппарата выполнен в виде самозабивающегося гвоздя, который должен был погрузиться на глубину нескольких метров для получения данных о тепловом потоке от ядра планеты. Долгое время Марс считался геологически мёртвой планетой, однако недавно сейсмометрам InSight удалось зафиксировать 47 слабых марсотрясений.

В январе аппарат был на время введён в безопасный режим из-за сильной пылевой бури, чей размер достиг тысяч километров в поперечнике. В середине февраля его «разбудили». В NASA решили продлить научную миссию InSight до декабря текущего года.

[Administrator]

На Марсе зафиксированы сильнейшие с момента наблюдения зондом NASA InSight марсотрясения

Зонд NASA InSight прибыл на Марс в конце 2018 года и уже в марте-апреле 2019 года смог зафиксировать первые случаи марсотрясения. Эти события интересны не только сами по себе, хотя они и дают представление о геологической активности Марса. Зарегистрированные зондом сейсмические волны позволяют узнать о строении этой планеты от поверхности до ядра. Два новых случая марсотрясения дают надежду на уникальные данные.

Как сообщили в свежей статье в журнале The Seismic Record исследователи из Бристольского университета, 25 августа 2021 года и 24 дня спустя приборы зонда InSight впервые зафиксировали толчки на обратной стороне Марса. И эти толчки были рекордными по силе: магнитудой соответственно 4,2 и 4,1, что в пять раз превысило предыдущие рекорды регистрации. Более того, аппаратура зонда впервые зафиксировала так называемые дифрагированные поперечные волны (Pdiff), которые пересекли границу между мантией и ядром. До этого фиксировались волны только P- и S-типа (продольные и поперечные/вторичные).

Продольные сейсмические волны могут распространяться в любых средах, включая воздух, тогда как поперечные волны распространяются только в твёрдой среде и, к примеру, затухают при попадании в жидкую среду ядра планеты. Регистрация многочисленных отражений продольных и поперечных волн от поверхности Марса и на границах его внутренних структур, а также волн Pdiff малой амплитуды и оценка интерференции всех видов волн позволяют уверенно определить строение Марса без работ с физическим проникновением вглубь планеты.

Благодаря ранее собранным данным учёные уже смогли уточнить внутреннее строение Марса, в частности, его ядро оказалось больше, чем считалось ранее, как и относительная толщина мантии оказалась больше, чем было предсказано. Два новых и рекордных марсотрясения с противоположной стороны планеты дадут ещё больше уточняющих данных для описания геологии этой планеты.

Эпицентр одного из марсотрясений точно определён — он находился в знаменитой долине Маринер — самого большого каньона в Солнечной системе. Эпицентр второго события не определён, хотя оно длилось рекордно долго — 94 минуты — и предоставило массу уникальной информации. В целом два новых марсотрясения по совокупности событий значительно выбились из фиксируемых до сих пор показаний, чем несказанно обрадовали учёных.

[Administrator]

Вода на поверхности Марса была значительно дольше, чем было принято думать

Появляется всё больше доказательств того, что вода в жидком состоянии присутствовала на поверхности Марса, ныне холодного и сухого, значительно дольше, чем считали учёные. Предыдущие исследования дали понять, что в изобилии вода присутствовала на Марсе около 3 млрд лет назад. Теперь же в руки учёных попали данные, позволяющие утверждать, что обнаружить воду на поверхности Красной планеты можно было ещё 700 млн лет назад.

image.png

К такому выводу исследователи пришли после изучения данных, полученных от китайского марсохода «Чжужун», который является частью программы «Тяньвэнь-1» и находится на Марсе около года. Речь идёт о данных, которые были собраны китайским аппаратом в течение первых 92 марсианских дней или солов в районе посадки на равнине Утопия.

В исследовании приняли участие сотрудники Национального центра космической науки (NSSC) при Китайской академии наук (CAS), занимавшиеся анализом данных, полученных от лазерного спектрометра MarSCoDe, коротковолнового инфракрасного спектрометра и телескопической камеры, которые размещены в конструкции марсохода «Чжужун». Эти приборы обнаружили минералы, свидетельствующие о присутствии значительного количества жидкой воды в этой области примерно 700 млн лет назад, т.е. намного позже начала амазонского периода в истории планеты.

Важнейшим открытием является то, что марсоход сумел обнаружить гидратированные минералы. Это указывает на то, что вода в этой местности присутствовала значительно дольше, чем считали учёные. В дальнейшем исследователи рассчитывают установить с помощью китайского марсохода, насколько распространены такие минералы и часто ли они встречаются в породе в области нахождения «Чжужуна». Китайский аппарат находится на поверхности Красной планеты более 350 марсианских дней, за которые он успел преодолеть около 2 км, попутно исследуя встречающиеся объекты.

[Administrator]

Китай намерен доставить на Землю образцы марсианского грунта в 2031 году — на два года раньше, чем NASA и ЕКА

В 2031 году Китай планирует доставить на Землю образцы марсианского грунта, за два года до того, как аналогичную миссию намерено завершить NASA при содействии Европейского космического агентства (ЕКА или ESA). Цель объявлена главным конструктором миссии Тяньвэнь-1 Сунь Цзэчжоу (Sun Zezhou).

image.png

По словам конструктора, выступавшего на семинаре в Нанкинском университете Китая, страна намерена выполнить миссию, старт которой намечен на 2028 год, а возвращение образцов на Землю — на июль 2031 года. По имеющимся данным, миссия будет предполагать более простую реализацию, чем проект NASA-ESA. Она предусматривает посадку на Марс одного аппарата.

Проект NASA-ESA предусматривает получение образцов, которые собирает марсоход Perseverance в кратере Езеро с февраля 2021 года. Не так давно NASA объявило о решении разработать второй посадочный модуль для успешной реализации собственной миссии, именно из-за этого доставка образцов на Землю перенесена с 2031 на 2033 год.

В рамках миссии на Марс будет отправлен европейский марсоход, созданный специально для забора образцов от Perseverance и доставки их на американский спускаемый модуль, который выведет контейнер с образцами на марсианскую орбиту, где тот будет захвачен европейским кораблём, предназначенным для полёта на Землю. Изменения в проект предусматривают, что европейский марсоход будет доставляться отдельной посадочной капсулой — так, предположительно, повышается вероятность успеха миссии.

Китайский проект намного проще и предусматривает использование только одного посадочного модуля и, вероятно, четвероногого робота. Китай уже имеет опыт доставки образцов с Луны — в конце 2020 года он доставил со спутника Земли образцы впервые после советского зонда Луна-24, взявшего пробы грунта в 1976 году. Кроме того, Китай имеет успешный опыт доставки марсоходов на Красную планету.

image.png

В ходе выполнения миссии Тяньвэнь-1, в феврале 2021 года к Красной планете прибыл орбитальный корабль с посадочным модулем и марсоходом Чжужун на борту, посадка состоялась в мае 2021 года. Оборудование работает в штатном режиме, в мае марсоход ушёл в плановую гибернацию чтобы пережить суровую марсианскую зиму.

Тем временем Китай продолжает заниматься своими делами согласно намеченным планам, увеличивая свою значимость в сообществе космических держав. Страна уже представила в июне полную карту Луны в высоком разрешении, а ещё в мае обнародовала планы по выполнению миссии Тяньвэнь-2 по доставке образцов минералов с астероида — реализация проекта запланирована на 2025 год.

[Administrator]

Орбитальный зонд Mars Express, который ищет воду на Марсе, получит обновление прошивки спустя 19 лет с момента запуска

Запущенный в июне 2003 года, то есть 19 лет назад, космический аппарат Mars Express Европейского космического агентства (ЕКА) для исследования Марса получит программное обновление для своего научного радара MARSIS. Новая прошивка позволит зонду продолжить поиск воды под марсианской поверхностью и более эффективно отслеживать ближайший спутник планеты, Фобос.

image.png

В блоге ЕКА указано, что прибор Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding (MARSIS) на борту Mars Express сыграл решающую роль в поиске и обнаружении признаков жидкой воды на Марсе, в том числе предполагаемого озера с солёной водой размером 20 на 30 км, погребённого под 1,5 км льда в южной полярной области планеты.

Бортовой компьютер аппарата работает под управлением операционной системы Windows 98 и базируется на процессоре RAD750, представляющем собой усовершенствованный для работы в условиях повышенной радиации одноядерный чип PowerPC 750 с частотой 233 МГц. Такой же процессор в своё время использовался в компьютерах iMac. Кроме того, RAD750 также служит основной марсианских роверов Curiosity и Perseverance, которые в настоящий момент исследуют поверхность Красной планеты. На его базе также работают космические телескопы Kepler и Fermi.

Работой по обновлению прошивки Mars Express занимаются инженеры Национального института астрофизики в Италии. «Мы столкнулись с рядом проблем, когда решили повысить производительность MARSIS. Не в последнюю очередь потому, что программное обеспечение MARSIS изначально было разработано более 20 лет назад с использованием среды разработки на основе Microsoft Windows 98», — рассказал инженер бортового программного обеспечения MARSIS Карло Ненна (Carlo Nenna).

Новое программное обеспечение включает в себя ряд изменений, которые улучшают приём сигналов и обработку данных на борту, чтобы увеличить количество и качество научных данных, отправляемых на Землю.

«Ранее для изучения наиболее важных особенностей Марса и изучения его спутника Фобоса мы полагались на сложную технику, которая хранила много данных с высоким разрешением и очень быстро заполняла бортовую память прибора. Отбрасывая данные, которые нам не нужны, новое программное обеспечение позволит нам работать с MARSIS в пять раз дольше и исследовать гораздо большую территорию с каждым проходом», — добавляют специалисты ЕКА.

Исследователи добавляют, что рядом с южным полюсом Марса уже наблюдались сигналы, свидетельствующие в пользу наличия жидкой воды. Новое программное обеспечение орбитального марсианского аппарата позволит быстро изучить эти регионы в высоком разрешении, подтвердив или опровергнув, ранее полученные данные.

[Administrator]

Два космических стартапа намерены отправить миссию на Марс раньше, чем Илон Маск

Два космических стартапа из Калифорнии, Relativity Space и Impulse Space, решили объединить усилия, чтобы запустить первую коммерческую миссию на Марс в 2024 году. Если их замысел осуществится, то они на несколько лет опередят компанию SpaceX, которая намерена запустить марсианскую миссию лишь в конце десятилетия.

Вложение image.png больше недоступно

Согласно имеющимся данным, в рамках предстоящей миссии компания Relativity Space предоставит многоразовую ракету-носитель Terran R, которая преимущественно создана с помощью 3D-печати. Impulse Space создаст платформу Mars Cruise Vehicle и посадочный модуль Mars Lander, который доставит исследовательское оборудование на поверхность Красной планеты.

В случае успеха Relativity Space и Impulse Space станут первыми частными компаниями, которым удалось достичь Марса. Однако говорить об этом сейчас преждевременно. Дело в том, что ни одна из этих компаний до настоящего момента не провела ни одной успешной космической миссии. Более того, Relativity Space не провела ни одного пуска ракеты Terran R, а Impulse Space не тестировала свой двигатель в условиях космического пространства.

Вложение image.png больше недоступно

Компания Relativity Space была основана в 2015 году и с тех пор сумела привлечь более $1 млрд инвестиций. Стартап стал одним из пионеров в применении 3D-принтеров, использующих металл в качестве рабочего материала. За время существования стартапа инженеры проработали технологию печати фюзеляжей и двигателей для своих ракет. В компании считают, что такой подход позволяет сократить сроки разработки, а также упростит цепочки поставок необходимых компонентов. В настоящее время Relativity Space разрабатывает несколько пусковых установок и сопутствующую инфраструктуру на нескольких объектах ВВС США и Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США.

Компания Impulse Space была создана в 2021 году и в настоящее время в ней работают всего 40 человек. В описании стартапа на LinkedIn сказано, что компания намерена обеспечить «недорогую и быструю доставку полезных грузов» в космос, чтобы клиенты могли «выйти на любую орбиту» или даже достичь других миров. На сайте компании сказано о разработке «орбитальных маневрирующих аппаратов», предназначенных для доставки полезной нагрузки на разные орбиты. В рамках упомянутой марсианской миссии 2024 года будут использоваться платформа и посадочный модуль, разработанные в Impulse Space.

Отметим, что основатель и генеральный директор Impulse Space Том Мюллер (Tom Mueller) является одним из основателей SpaceX, где также с 2014 по 2019 годы возглавлял подразделение по разработке двигателей, а ранее, с 2002 по 2014 годы, занимал должность вице-президента компании.

[Administrator]

Учёные обнаружили на Марсе подземное озеро — пока только теоретически, но с крайне высокой вероятностью

Учёные давно рассчитывают найти на Марсе воду в жидком состоянии, что даст надежду на обнаружение биологической жизни на этой планете. Наиболее перспективным регионом для поиска считается Южный полюс Марса, где под толщей льда может скрываться вода в жидкой фазе. Новая обработка старых данных показала, что во всех физических моделях геологических процессов на Марсе вероятность существования там подземного озера самая высокая.

image.png

В новой статье в издании Nature Astronomy международная группа учёных под руководством Нила Арнольда (Neil Arnold) из Кембриджского университета доказывает, что в районе Южного полюса Марса может существовать подлёдное озеро протяжённостью до 30 км.

Первые свидетельства о возможности существования подлёдного озера в этом регионе, который за многочисленные уступы назвали Ultimi Scopuli, получил в 2018 году орбитальный аппарат Европейского космического агентства (ЕКА) Mars Express. Сканирование георадаром показало, что определённая область под поверхностью Марса отражает сигнал точно так же, как если бы там была жидкая вода. Уже в этом году другая группа исследователей показала, что принятый за отражение от воды сигнал нельзя считать истинным. Точно так же при обработке радарами ведёт себя ряд вулканических пород.

Но за этим регионом наблюдал не только европейский спутник. Ранее детальные снимки изучаемой области сделал зонд NASA Mars Global Surveyor. Согласно данным зонда, поверхность области над гипотетическим поземным озером на Марсе повторяет характер поверхности над озером Восток в Антарктиде. Как и на Земле, лёд на Марсе над «озером» имеет волнистый характер с чередующими перепадами высот. Ледяные «волны» на поверхности образуются в процессе подлёдного движения жидкой воды, создающей неравномерное давление снизу на лёд. По крайней мере, так происходит на Земле.

На основе этих данных учёные провели серию новых вариантов моделирования топографии области наблюдения с учётом введения множества переменных, включая моделирование подповерхностного трения, которое может быть вызвано либо твёрдым льдом, либо водой; различную глубину теоретического подповерхностного озера; и количество геотермального тепла под поверхностью Марса в недавней геологической истории. Вне зависимости от комбинации переменных во всех случаях модель объясняла наблюдаемые явления наличием воды в жидкой фазе.

«Сочетание новых топографических данных, результатов нашей компьютерной модели и данных радара делает гораздо более вероятным, что сегодня на Марсе существует по крайней мере одна область подледниковой жидкой воды, и что Марс все ещё должен быть геотермально активным, чтобы поддерживать воду под ледяной шапкой в жидком состоянии», — сказал Арнольд в заявлении, сопровождающем публикацию исследования.