Марс пошел навстречу

Марс приблизится к нам на самое короткое расстояние за всю историю человечества, и как раз в этот момент на него будет произведена высадка автоматических вездеходов

Всего несколько месяцев остаётся до того, как на Марс отправятся три автоматических вездехода, запуск которых откроет качественно новый этап в изучении Красной планеты.

Тысячи лет привлекает наши взгляды Красная планета -  ближайшая к нам после Луны, во многом так похожая на Землю. Сегодня Марс считается фактически единственной планетой Солнечной системы, условия которой с достаточной степенью вероятности могли бы обеспечить существование живых организмов – в прошлом или, возможно, даже сейчас. Именно Марс – первый кандидат в списке мишеней для будущих пилотируемых экспедиций, и – кто знает – в своё время, возможно, даже колонизации.

Конец весны - начало лета текущего года будут знаменательны для всех, кто причастен к исследованию Красной планеты, поскольку на это время назначена первая фаза сразу двух масштабных научно-исследовательских проектов. Во-первых, состоится запуск двух "роверов" (англ. rover – вездеход, самоходный исследовательский аппарат) в рамках проекта NASA под названием Mars Exploration Rover, а во-вторых, намечен запуск марсианской орбитальной станции и ещё одного автономного вездехода в рамках проекта Mars Express Европейского космического агентства (ESA). Остановимся на каждом из них более подробно.

Mars Express

Итак, Mars Express (Марсианский экспресс) проект Европейского космического агентства по исследованию Марса. В состав запускаемого аппарата войдет орбитальный модуль или Mars Express Orbiter, и вездеход под названием Beagle 2, который опустится на поверхность планеты. Цель орбитального устройства – подробное фотографическое картирование поверхности (с разрешением до 10 м), картирование минеральных отложений (с разрешением до 100 м), исследование особенностей атмосферы над различными частями планеты, атмосферной циркуляции, а также взаимодействия атмосферных масс и поверхности. Beagle 2 должен получить информацию о геологических и минералогических особенностях субстрата в месте посадки, физических и геохимических показателях поверхности и приземных слоёв атмосферы, а также собрать данные о марсианских метеорологических и климатических условиях, и, наконец, искать возможные признаки жизни на планете.

Орбитальный модуль представляет собой куб размерами 1.5 м х 1.8 м x 1.4 м с двумя солнечными батареями, отходящими от противоположных граней, в размахе достигающие 12 м. Масса устройства при запуске составит 1042 кг, куда входит собственно каркасная часть весом 439 кг, 116 кг полезного груза, 60-килограммовый Beagle 2 и 427 кг топлива. Устройство несет серию антенн, в том числе мощную дискообразную диаметром 1,8 м на грани, параллельной поверхности батарей, и две длиной 20 м, отходящие от граней перпендикулярно к солнечным батареям, которые входят в состав радарной системы. Топливо аппарата содержится в двух отдельных баках. Корректировка модуля на орбите будет осуществляться с помощью 8 маломощных двигателей, укреплённых на каждом из углов куба, под управлением бортового компьютера и системы датчиков (гироскопы, акселерометры, солнечные датчики и т.д.). Исследовательские приборы в количестве семи включают стереоскопическую камеру высокого разрешения (HRSC), спектрометр видимого и субинфракрасного излучения (OMEGA), инфракрасный и ультрафиолетовый спектрометры (PFS и SPICAM), сенсор нейтронов и заряженных частиц (ASPERA), радар, высотомер и радарное устройство. Температурный режим обеспечивается комплексом управляемых радиаторов и многослойной термоизолирующей оболочкой. Запуск аппарата будет произведен с помощью нашего ракетоносителя Союз из Байконура, однако модуль также приспособлен для возможного запуска с помощью ракетоносителя Delta II.

Beagle 2 изначально прикреплен в сложенном состоянии к одной из граней орбитального модуля. Внешне напоминает большую плоскую миску, состоящую из двух створок. Внутри содержит ряд приборов для анализа, УВЧ-антенну, роботизированную "руку" для сбора образцов, а также "кротообразное" устройство, которое будет извлечено "рукой" из модуля и сможет передвигаться по прилежащей поверхности со скоростью до 10 см в час и зарываться в грунт. Его назначение – взятие образцов почвы и газовый анализ среды. Аппаратура Beagle 2 включает приборы для газовой хроматографии, масс спектроскопии, микроскоп, видеокамеры, спектрометры и иные датчики.  Верхняя створка аппарата в свою очередь развертывается в четыре дискообразных солнечных батареи.

11-дневное "окно", благоприятное для запуска, начнётся 1 июня 2003 года. К месту назначения Mars Express прибудет 26 декабря 2003 года. Beagle 2 отсоединится от орбитального модуля за 5 дней до выхода последнего на орбиту. После коррекции орбитальный модуль будет вращаться вокруг Марса по эллипсу 250 км x 11,583 км. Номинальная длительность функционирования аппарата – 1 марсианский год (687 земных суток).

Mars Exploration Rover

Параллельно европейскому проекту НАСА намерено доставить на Марс два своих вездехода, которые должны  быть последовательно запущены в мае-июне текущего года. Первый из них должен достичь марсианской поверхности 2 января 2004 года, а второй коснется грунта через 18 дней, 20 января.

Каждый из роверов будет размером с небольшой офисный стол и весить 180 кг. В отличие от предыдущих вездеходов, новые роверы будут нести всю аппаратуру с собой, и обладать мобильностью, во много раз большей, чем у их предшественников – за день они будут способны покрыть до 100 м, расстояние, пройдённое аппаратом Mars Pathfinder (1997) за весь период его работы.

Оба автономных модуля будут иметь одинаковую конструкцию, однако приземляться в разных точках планеты. Механизм посадки аналогичен использовавшемуся для приземления Mars Pathfinder: парашют и реактивные двигатели замедлят падение, после чего надувшиеся подушки смягчат столкновение с грунтом. Любопытно, что аппарат рассчитан на то, что при приземлении он может отскочить от поверхности более десятка раз и прокатиться до километра до полной остановки. После этого подушки спустятся, и створки посадочного модуля раскроются, освобождая вездеход.

Сразу после посадки каждый из роверов начнет анализировать местность, производя 360-градусную цветную и инфракрасную фотосъёмку. После этого аппарат оставит посадочную платформу и приступит к перемещению по местности. Как уже упоминалось, в отличие от предыдущих миссий, роверы будут нести все приборы на себе, не оставляя ничего на посадочной платформе.

Уникальность данного проекта заключается в том, что благодаря двусторонней связи теперь учёные имеют возможность направить аппарат к любому интересующему объекту для изучения его состава и структуры вплоть до микроскопического уровня. Камни и грунт будут изучаться с помощью пяти видов инструментов, а специальное устройство RAT (rock abrasion tool, инструмент для разрушения камня) позволит делать сколы и дробить камни.

Каждый из роверов должен оставаться работоспособным до 90 марсианских суток, до позднего мая 2004, однако может работать и дольше, если позволит аппаратура.

За последние две недели специалисты проекта ограничили список потенциальных мест приземления вездеходов до четырёх. Два окончательных должны быть утверждены учёными НАСА до 10 апреля. Авторы проекта в особенности надеются "посетить" два места поблизости от марсианского экватора – так называемую Гематитная область и Кратер Гусева. Первое из них привлекает внимание в связи с тем, что аналогичные гематитные отложения на Земле образовались в местах древних скоплений морских фотосинтезирующих микроорганизмов, которые выделяли кислород, взаимодействующий с растворёнными в воде ионами железа. Образующиеся оксиды оседали на дно, а в последствии под действием высоких температур и давления превращались в гематиты. Между прочим, как раз гематиты придают Марсу его характерный красноватый цвет. Кратер Гусева представляет собой крупный кратер с плоским дном, на котором наблюдаются следы канала, похожего на высохшее речное русло. Некоторые учёные предполагают, что данный кратер в своё время мог быть крупным озером. Если это так, там будет больше шансов обнаружить признаки возможного существования живых организмов.

Кстати, все желающие могли поучаствовать в марсианской экспедиции и увековечить своё имя, послав его на Красную планету, зарегистрировавшись на сайте NASA. К сожалению, регистрации были прекращены 15 ноября 2002 года. За это время свои инициалы оставило 3 551 645 желающих. Те, кто всё-таки успел, могут проверить наличие своего имени там же через поиск. 

Почему именно теперь?

Согласно расчетам бельгийского астронома и математика Джена Мееуса, 27 августа 2003 года Красная планета будет находиться в менее чем 56 миллионах километров от Земли – на расстоянии, кратчайшем за всю сознательную историю человечества.

Теперь расстояние от нашей планеты до Марса постоянно сокращается, и с каждой ночью размеры и яркость Красной планеты будут постепенно увеличиваться. Так, в конце августа 2003 года её размеры на ночном небосклоне будут в 6, а яркость – в 85 раз больше по сравнению с таковыми конца 2002. По яркости на небе Марс будет уступать лишь Луне и Венере.

Согласно расчетам Мееуса, утром 27 августа 2003 года расстояние между Марсом и Землей будет составлять 55 746 199 километров, что является наименьшим за последние 73 тысячи лет.

Такое уникальное расположение планет как раз и послужило одним из факторов, определившим дату запуска рассматриваемых марсианских исследовательских экспедиций.

Итог.
Согласно результатам миссий, посланных к Марсу США, Россией, а также Японией, из 33 полностью удалось лишь 10. Это, однако, ни в коей мере не способно остудить стремление энтузиастов узнать больше о Красной планете - нашей таинственной соседке. Человеку всегда было присуще стремление к неизведанному и желание ступить за границы доступного.

Однако перед тем, как мыслить о будущей колонизации других планет, а в частности Марса, следует задуматься – а следует ли? Полагаю, вопрос о том, стоит ли человеку осваивать другие планеты, может быть достойной темой для обсуждения в форуме.