Jak byla dobyta Rudá planeta a co jsme se o ní stihli dozvědět. Provoz na marťanské stezce se zvyšuje

Mars uchvacoval lidi od té doby, co jsme ho poprvé viděli jako objekt na obloze, který nám zpočátku připadal jako hvězda, a krásná hvězda, protože je červená. V 1. století dalekohledy poprvé přiblížily náš pohled na jeho povrch, plný zajímavých vzorů a tvarů terénu (XNUMX). Vědci to zpočátku spojovali s kypící marťanskou civilizací...

1. Mapa povrchu Marsu v XNUMX. století.

Nyní víme, že na Marsu nejsou žádné kanály ani žádné umělé struktury. Nedávno však bylo navrženo, že před 3,5 miliardami let mohla být tato nyní suchá toxická planeta stejně obyvatelná jako Země (2).

Březen je to čtvrtá planeta od Slunce, hned po Zemi. Je to jen o málo víc než polovina Zeměa jeho hustota je pouze 38 procent. pozemní. Dokončení jeho oběhu kolem Slunce trvá déle než Země, ale otáčí se kolem své osy přibližně stejnou rychlostí. Proto Rok na Marsu je 687 pozemských dní.a den na Marsu je jen o 40 minut delší než na Zemi.

Navzdory své menší velikosti je plocha planety přibližně stejná jako plocha pozemských kontinentů, což znamená, alespoň teoreticky. Bohužel je planeta v současnosti obklopena řídkou atmosférou tvořenou převážně oxidem uhličitým a je nepravděpodobné, že by podporovala život na Zemi.

Metan se také pravidelně objevuje v atmosféře tohoto vyprahlého světa a půda obsahuje chemikálie, které jsou toxické pro život, jak ho známe. Ačkoli na Marsu je vodauvízl v polárních ledových čepicích planety a ukryt, možná ve velkém množství, pod povrchem Marsu.

2. Hypotetický vzhled Marsu před miliardami let

Dnes, zatímco vědci zkoumají povrch Marsu (3), vidí struktury, které jsou nepochybně dílem dlouhotrvajících tekutin – větvících se potoků, říčních údolí, pánví a delt. Pozorování ukazují, že planeta jednou mohla mít rozsáhlý oceán pokrývající jeho severní polokouli.

Jinde krajina medvědů stopy dávných dešťů, nádrže, řeky protínající koryta na zemi. Pravděpodobně byla planeta také zahalena v husté atmosféře, která umožňovala vodě zůstat v kapalném stavu při teplotách a tlacích na Marsu. Někdy v minulosti se nyní předpokládá, že planeta prošla dramatickou proměnou a svět, který kdysi mohl být docela podobný Zemi, se stal vyprahlou pustinou, kterou dnes zkoumáme. Vědci se ptají, co se stalo? Kam tyto proudy šly a co se stalo s marťanskou atmosférou?

Pro teď. Možná se to v příštích letech změní. NASA doufá, že první lidé přistanou na Marsu ve 30. letech minulého století. O takovém harmonogramu se bavíme asi deset let. O podobných plánech spekulují Číňané, ale méně konkrétně. Než se pustíme do těchto ambiciózních programů, pokusme se udělat bilanci půlstoletí lidského průzkumu Marsu.

Více než polovina mise se nezdařila

Vyslání vesmírné lodi na Mars obtížné a přistání na této planetě je ještě obtížnější. Díky řídké marťanské atmosféře je dostat se na povrch obrovskou výzvou. Asi 60 procent. Pokusy o přistání v průběhu desetiletí historie planetárního průzkumu byly neúspěšné.

Na Mars se zatím úspěšně dostalo šest kosmických agentur – NASA, ruský Roskosmos a sovětští předchůdci, Evropská kosmická agentura (ESA), Indická organizace pro výzkum vesmíru (ISRO), čínská agentura, která orbiter nejen hostila, ale i úspěšně přistál a vypustil rover, prozkoumal povrch hlavní lodi Zhurong a nakonec vesmírnou agenturu Spojených arabských emirátů se sondou „Amal“ („Naděje“).

Od 60. let XNUMX. století byly na Mars vyslány desítky kosmických lodí. První počet sonda na Marsu bombardoval SSSR. Mise zahrnovala první úmyslné průlety a tvrdé (nárazové) přistání (Mars, 1962).

První úspěšná plavba kolem Marsu došlo v červenci 1965 pomocí sondy Mariner 4 NASA. března 2 i March 3 v roce 1971 však první s roverem na palubě havaroval a kontakt s March 3 odlomil se, jakmile se dostal na povrch.

Sondy Viking vypuštěné NASA v roce 1975 se skládaly z dva orbitery, každý s landerem, který úspěšně provedl měkké přistání v roce 1976. Prováděli také biologické experimenty na marťanské půdě, aby hledali známky života, ale výsledky byly neprůkazné.

NASA pokračovala Program Mariner s další dvojicí sond Mariner 6 a 7. Byly umístěny do dalšího nakládacího okna a na planetu dorazily v roce 1969. Během dalšího nakládacího okna Mariner znovu utrpěl ztrátu jedné ze svých dvojic sond.

Mariner 9 úspěšně vstoupila na oběžnou dráhu Marsu jako první kosmická loď v historii. Mimo jiné zjistil, že po celé planetě zuří prachová bouře. Jeho fotografie byly první, které poskytly podrobnější důkazy o tom, že na povrchu planety mohla kdysi existovat voda v kapalném stavu. Na základě těchto studií bylo také zjištěno, že oblast jmen Nic olympijského je nejvyšší horou (přesněji sopkou), což vedlo k jejímu přeřazení na Olympus Mons.

Neúspěchů bylo mnohem více. Například sovětské sondy Phobos 1 a Phobos 2 byly v roce 1988 vyslány na Mars, aby studovaly Mars a jeho dva měsíce, se zvláštním zaměřením na Phobos. Phobos 1 ztratil kontakt na cestě na Mars. Phobos 2ačkoli úspěšně vyfotografoval Mars a Phobos, zřítil se dříve, než oba landery dopadly na povrch Phobosu.

Taky neúspěšně Americká orbitální mise Mars Observer v roce 1993. Krátce poté, v roce 1997, další pozorovací sonda NASA, Mars Global Surveyor, ohlásila vstup na oběžnou dráhu Marsu. Tato mise byla naprostý úspěch a do roku 2001 byla zmapována celá planeta.

4. Rekonstrukce roverů Sojourner, Spirit, Opportunity a Curiosity v životní velikosti za účasti inženýrů NASA.

V roce 1997 došlo také k velkému průlomu v podobě úspěšného přistání v oblasti údolí Ares a povrchového průzkumu pomocí Lazika NASA Sojourner v rámci mise Mars Pathfinder. Kromě vědeckých účelů Mars Pathfinder Mission byla také ukázkou koncepce různých řešení, jako je přistávací systém airbagů a automatické vyhýbání se překážkám, které byly později použity v následných misích roverů (4). Než však dorazili, došlo k další vlně marťanských neúspěchů v letech 1998 a 1999, krátce po úspěchu Global Surveyor a Pathfinder.

Byla to smůla Japonská mise orbiteru Nozomistejně jako orbitery NASA Mars Climate Orbiter, Mars Polar Lander i penetrátory Deep Space 2s různými neúspěchy.

Mise Mars Express Evropské vesmírné agentury (ESA) dosáhl Marsu v roce 2003. Na palubě byl přistávací modul Beagle 2, který se ztratil při pokusu o přistání a zmizel v únoru 2004. Bígl 2 byla objevena v lednu 2015 kamerou HiRise na sondě NASA Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Ukázalo se, že přistál bezpečně, ale nepodařilo se mu plně rozvinout solární panely a anténu. Orbitální Mars Express učinil však důležité objevy. V roce 2004 objevil metan v atmosféře planety a pozoroval ho o dva roky později. polární hvězdy.

V lednu 2004 byly pojmenovány dva vozítka NASA Duch Srbska (MER-A) I Příležitost (MER-B) přistál na povrchu Marsu. Oba daleko překonali odhadované marťanské mapy. Mezi nejvýznamnější vědecké výsledky tohoto programu patřily silné důkazy, že na obou místech přistání v minulosti existovala kapalná voda. Rover Spirit (MER-A) byl aktivní až do roku 2010, kdy přestal posílat data, protože uvízl v duně a nedokázal se přeorientovat, aby dobil baterie.

Pak Phoenix přistál na severním pólu Marsu v květnu 2008 a bylo potvrzeno, že obsahuje vodní led. O tři roky později byla spuštěna Mars Science Laboratory na palubě roveru Curiosity, který dosáhl povrchu Marsu v srpnu 2012. O nejdůležitějších vědeckých výsledcích jeho mise píšeme v jiném článku tohoto čísla MT.

Další neúspěšný pokus evropské ESA a ruského Roskosmosu o přistání na Marsu byl Lendaunik Schiaparellikterý se odpojil od ExoMars Trace Gas Orbiter. Mise dorazila na Mars v roce 2016. Schiaparelli však při sestupu předčasně otevřel padák a zřítil se na hladinu. Klíčová data však poskytl při sestupu na padáku, takže test byl považován za dílčí úspěch.

O dva roky později na planetě přistála další sonda, tentokrát stacionární. Vhledkterý provedl studii, která určil průměr jádra Marsu. Měření InSight ukazují, že průměr jádra Marsu je mezi 1810 a 1850 kilometry. To je téměř polovina průměru zemského jádra, což je přibližně 3483 km. Zároveň však více, než ukázaly některé odhady, což znamená, že marťanské jádro je vzácnější, než se dosud myslelo.

Sonda InSight se neúspěšně pokusila proniknout hluboko do marťanské půdy. Již v lednu se upustilo od používání polsko-německého „krtka“, tzn. tepelná sonda, která měla jít hluboko do země, aby změřila tok tepelné energie. Krtek narazil na velké tření a neklesl dostatečně hluboko do země. Sonda také poslouchá seismické vlny z nitra planety. Bohužel mise InSight nemusí mít dostatek času na další objevy. Na solárních panelech zařízení se shromažďuje prach, což znamená, že InSight dostává méně energie.

V posledních desetiletích systematicky rostl i pohyb na oběžné dráze planety. Ve vlastnictví NASA Mars odysea vstoupil na oběžnou dráhu Marsu v roce 2001. Jejím posláním je používat spektrometry a zobrazovací zařízení k hledání minulých nebo současných důkazů vodní a sopečné aktivity na Marsu.

V roce 2006 dorazila na oběžnou dráhu sonda NASA. Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), která měla provádět dvouletý vědecký průzkum. Orbiter začal mapovat marťanskou krajinu a počasí, aby našel vhodná místa pro přistání pro nadcházející mise landerů. MRO pořídilo první snímek série aktivních lavin poblíž severního pólu planety v roce 2008. Orbiter MAVEN dorazil na oběžnou dráhu kolem Rudé planety v roce 2014. Cílem mise je především zjistit, jak během této doby došlo ke ztrátě atmosféry a vody planety. roku.

Zhruba ve stejnou dobu, jeho první marťanská orbitální sonda, Mise na oběžné dráze Marsu (MAMA), také nazývaný Mangalyaan, zahájení indické organizace pro výzkum vesmíru (ISRO). Na oběžnou dráhu se dostal v září 2014. Indická ISRO se stala čtvrtou vesmírnou agenturou, která dosáhla Marsu, po sovětském vesmírném programu, NASA a ESA.

5. Čínské terénní vozidlo Zhuzhong

Další zemí marťanského klubu jsou Spojené arabské emiráty. Patří k nim orbitální kosmická loď Amal se připojil 9. února 2021. O den později udělala totéž čínská sonda. Tianwen-1, nesoucí 240 kg přistávací a rover Zhurong (5), který úspěšně přistál v květnu 2021.

Čínský povrchový průzkumník se připojil ke třem americkým kosmickým lodím, které jsou v současné době aktivní a aktivní na povrchu planety. Lazikov Zvědavost i Vytrvalostkterá letos v únoru také úspěšně přistála, a Insight. A pokud počítáte Geniální létající dron vydané poslední americkou misí, odděleně, to znamená, že lidé-stroje pracují na povrchu Marsu v tuto chvíli pět.

Planetu také zkoumá osm orbiterů: Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Orbiter Mission, MAVEN, ExoMars Trace Gas Orbiter (6), Tianwen-1 orbiter a Amal. Dosud nebyl z Marsu odeslán jediný vzorek a přiblížení k přistání k měsíci Phobos (Phobos-Grunt) během startu v roce 2011 bylo neúspěšné.

Obr. 6. Snímky povrchu Marsu z přístroje CaSSIS orbiteru Exo Mars.

Celá tato "infrastruktura" marťanského výzkumu nadále poskytuje nová zajímavá data k této problematice. Červená planeta. Nedávno sonda ExoMars Trace Gas Orbiter detekovala chlorovodík v atmosféře Marsu. Výsledky jsou publikovány v časopise Science Advances. „Pára je potřebná k uvolňování chlóru a vodík je nutný jako vedlejší produkt vody k tvorbě chlorovodíku. Nejdůležitější věcí v těchto chemických procesech je voda,“ vysvětlil. Kevin Olsen z Oxfordské univerzity, v tiskové zprávě. Podle vědců existence vodní páry podporuje teorii, že Mars ztrácí v průběhu času velké množství vody.

Ve vlastnictví NASA Mars Reconnaissance Orbiter nedávno si také všiml něčeho zvláštního na povrchu Marsu. Odbavuje se palubním lístkem. Kamera HiRise hluboká jáma (7), která vypadá jako černá tmavá skvrna o průměru asi 180 metrů. Další výzkum se ukázal být ještě překvapivější. Ukázalo se, že sypký písek leží na dně dutiny a padá jedním směrem. Vědci se to nyní snaží určit mohla být hluboká jáma napojena na síť podzemních tunelů, které zanechala rychle tekoucí láva.

Vědci už dlouho tušili, že by po nich mohly zůstat vyhaslé sopky velké jeskynní lávové trubky na Marsu. Tyto systémy se mohou ukázat jako velmi slibné místo pro budoucí rozmístění marťanských základen.

Co čeká Rudou planetu v budoucnu?

V rámci programu ExoMars, ESA a Roskosmos plánují v roce 2022 vyslat rover Rosalind Franklin, aby hledal důkazy o existenci mikroorganismů na Marsu, ať už minulých nebo současných. Přistávací modul, který má rover doručit, se nazývá Kazachok. Stejné okno v roce 2022 Dráha Marsu EscaPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Researchers) z University of California v Berkeley mají letět se dvěma kosmickými loděmi v rámci jedné mise zaměřené na strukturní studie, složení, volatilita i dynamika magnetosféry Marsu Oraz výstupní procesy.

Indická agentura ISRO plánuje na svou misi navázat v roce 2024 misí tzv Mars Orbiter Mission 2 (MAMA-2). Je možné, že kromě orbiteru bude chtít Indie vyslat na přistání a průzkum planety také rover.

O něco méně konkrétní cestovní návrhy zahrnují finsko-ruský koncept březen MetNetcož zahrnuje použití mnoha malých meteorologických stanic na Marsu k vytvoření rozsáhlé sítě pozorování pro studium struktury atmosféry planety, fyziky a meteorologie.

Mars-Grunt to je zase ruský koncept mise, na kterou je zaměřena doručit na Zemi vzorek marťanské půdy. Tým ESA-NASA vyvinul koncept architektury tří vzletů a návratů Marsu, která využívá rover k ukládání malých vzorků, výstup na Mars k jejich vyslání na oběžnou dráhu a orbiter pro komunikaci s nimi vzduchem. Mars a vrátit je na Zemi.

Solární elektrický pohon může umožnit jeden vzlet k vrácení vzorků místo tří. Japonská agentura JAXA také pracuje na konceptu mise s názvem MELOS rover. hledat biologické podpisy existující život na Marsu.

Samozřejmě je jich víc projekty pilotovaných misí. Americký vesmírný průzkum byl stanoven jako dlouhodobý cíl ve vizi vesmírného průzkumu vyhlášené v roce 2004 tehdejším americkým prezidentem Georgem W. Bushem.

28. září 2007 administrátor NASA Michael D. Griffin uvedla, že cílem NASA je poslat člověka na Mars do roku 2037. V říjnu 2015 zveřejnila NASA oficiální plán pro lidský průzkum a kolonizaci Marsu. Jmenoval se Journey to Mars a byl v té době podrobně popsán MT. Pravděpodobně již není relevantní, protože předpokládal použití Mezinárodní vesmírné stanice na oběžné dráze Země, nikoli Měsíce, a lunární stanice jako mezistupně. Dnes se více mluví o návratu na Měsíc jako o způsobu, jak se dostat na Mars.

Také se objevil na cestě Elon Musk a SpaceX se svými ambiciózními a někdy považovanými za nereálné plány konvenčních misí na Mars za účelem kolonizace. V roce 2017 SpaceX oznámila plány do roku 2022, po nichž budou následovat další dva bezpilotní lety a dva pilotované lety v roce 2024. Starship musí mít nosnost minimálně 100 tun. Několik prototypů Starship bylo úspěšně testováno v rámci vývojového programu Starship, včetně jednoho plně úspěšného přistání.

Mars je zdaleka nejstudovanějším a nejznámějším vesmírným tělesem po Měsíci nebo se mu rovná. Ambiciózní plány až po kolonizaci jsou v tuto chvíli jednou, spíše vágní, vyhlídkou. Jisté však je, že pohyb tam a zpět povrchu rudé planety v příštích letech poroste.