Исследование Марса

Четвертая планета Солнца — самая близкая в Солнечной системе к двойнику Земли. В 20-м веке многие люди верили, что он обитаем; некоторые серьезные астрономы, а также писатели-фантасты много писали на тему марсиан и их цивилизации. К середине века более совершенные телескопы и более тщательные наблюдения практически полностью исключили существование цивилизованных марсиан, но были большие надежды на то, что сезонные изменения цвета планеты были признаками растущей растительности. И если бы там были растения, там могли бы быть все виды другой жизни.

Поэтому неудивительно, что космические ученые, дизайнеры и инженеры с самого начала космической эры находили Марс заманчивой перспективой. Если не считать мечтаний о марсианских соседях, планета является наиболее доступной с Земли: при ближайшем приближении она находится менее чем в 60 миллионах километров. Космический корабль, находящийся на энергосберегающей трансферной орбите, должен следовать гораздо более длинной, пикирующей траектории. Но даже в этом случае довольно скромное ускорение приведет космический зонд с орбиты Земли к месту встречи на Марсе.

Самые первые зонды на Марс были запущены бывшим Советским Союзом в октябре 1960 года — всего через три года после Спутника 1. Оба потерпели неудачу, не достигнув околоземной орбиты: «доступность», в конце концов, относительна, особенно с космическими технологиями первого поколения. Но русские и их американские соперники выстояли.

Американцы совершили первый успешный полет на «Маринере-4» в июле 1965 года. «Маринер» был техническим триумфом, но он также принес разочарование. Марсиан не только не было. Поверхность планеты, как видно из краткого обзора Маринера, представляла собой лунный ландшафт с кратерами, а ее «растения» оказались не более чем сезонными пыльными бурями.

Более поздние зонды, в том числе несколько спускаемых аппаратов, принесли несколько лучшие новости. Правда, они обнаружили, что Марс совершенно засушлив, с очень тонкой атмосферой — 95% углекислого газа — которая слишком разрежена, чтобы защитить его поверхность от стерилизующего ультрафиолетового излучения. И здесь очень холодно. Даже в день середины лета на марсианском экваторе температура поверхности редко достигает 15 градусов; зимой ночью она опускается примерно до -130. Что касается жизни: когда в 1976 году спускаемые аппараты НАСА «Викинг» проверили марсианскую почву на биологическую активность, они не нашли ничего определенного.

Но почти сорок лет роботизированных исследований открыли захватывающий мир глубоких долин и огромных потухших вулканов, где ледяные облака иногда задерживаются в лососево-розовом небе. Так что притяжение остается. Марс по-прежнему остается самой похожей на Землю планетой. Марсианская среда может быть негостеприимной, но она гораздо более гостеприимна, чем обжигающая поверхность Венеры. Марсианский день близок к земным 24 часам, и планета имеет соответствующий наклон, поэтому существуют марсианские сезоны и даже погодные условия, которые хотя бы немного соответствуют нашим собственным. И вопрос о марсианской жизни все еще далек от решения.

Сегодня на Марсе сухо. Но фотографии космического корабля — вся планета была нанесена на карту с орбиты — показывают, что вода, скорее всего, когда-то текла по ее засушливой поверхности. Есть много вытравленных речных долин и усыпанных валунами пойм, которым нет другого простого объяснения. Очевидно, что когда-то Марс был намного теплее. Даже если сегодня на планете нет жизни, возможно, она была такой в молодости. Возможные ископаемые бактерии уже были найдены в метеорите марсианского происхождения: возможно, на самом Марсе нас ждет еще много других.

Там тоже может быть больше, чем просто окаменелости. В течение многих лет ученые-планетологи задавали себе вопрос: куда делась вся эта вода? Большая его часть, вероятно, испарилась в космос. Но есть некоторые свидетельства того, что, по крайней мере, некоторые из них все еще там, под землей. Если это так, то есть большая вероятность, что марсианская жизнь ушла вместе с ней под землю: на Земле есть множество бактерий, которые могли бы процветать в подобных условиях, и жизнь — ничто иное, как цепкая.

Поиск жизни является основным элементом всех нынешних и будущих миссий на Марс, включая марсианский экспресс ЕКА, который вышел на марсианскую орбиту 25 декабря 2003 года. В долгосрочной перспективе это также представляет интерес для программы ЕКА «Аврора», задача которой состоит в том, чтобы вывести человека в космос за пределы МКС и в Солнечную систему в течение следующих тридцати лет. Попутно Aurora будет руководить разработкой усовершенствованной технологии мягкой посадки и широкополосной межпланетной связи, а также сложных научных пакетов для роботов. Но есть предел тому, что могут делать роботы. В качестве шага к своей главной цели Aurora может рассмотреть возможность возвращения образцов, которые могли бы вернуть камни Марса для более тщательного анализа на Земле.

«В идеале мы хотим вернуть не просто какой-то случайный камень», — говорит Франко Онгаро из ЕКА. «Мы хотим иметь возможность сказать космическому кораблю: «Вон та скала!»»Если «Аврора» придумает эти широкополосные коммуникации — а без них миссия, скорее всего, будет невозможна — Интернет позволит миллионам людей разделить приключение.

Миссия по возвращению образцов с Марса может также включать нашу первую попытку межпланетной эксплуатации. Вместо того чтобы тащить топливо для обратного полета с Земли, системы спускаемого аппарата могли бы включать технологию, которая позволяла бы генерировать ракетное топливо из марсианских ресурсов.

В конечном счете, однако, планы исследования Марса должны привести к еще большему приключению — миссии человека. Астронавты намного способнее даже самого умного робота, но их также намного сложнее и дороже транспортировать. В отличие от роботов, они едят и дышат; и если их окружение слишком неудобно, они могут стать раздражительными и подавленными. Для того чтобы экспедиция человека на Марс стала возможной, необходимо разработать и протестировать новые технологии: не только методы мягкой посадки и обработки топлива на месте, но и инженерное обеспечение жизнеобеспечения на длительный срок вдали от дома и, возможно, совершенно новые ракетные системы, возможно, основанные на новых типах двигателей, которые сократят время, затрачиваемое на полет в космосе.

Миссия человека на Марс, возможно, с Луной в качестве первой цели или даже в качестве промежуточной станции на Красную планету, станет кульминацией усилий программы. И просто между прочим, это также гарантировало бы, что на Марсе есть жизнь: человеческая жизнь.

https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/Mars

Ссылка на основную публикацию