В течение следующих нескольких недель флотилия зондов будет запущена в космос со стартовых площадок по всему миру и направлена к одному из самых загадочных объектов Солнечной системы: планете Марс. В течение нескольких дней друг за другом космические корабли, построенные США, Китаем и Объединенными Арабскими Эмиратами, будут отправлены в отдельные семимесячные рейсы для исследования красной планеты.
Никогда еще столько межпланетных перевозок не направлялось на Марс одновременно — и все это призвано помочь ответить на вопрос, который мучил ученых десятилетиями: есть ли или была ли когда-либо жизнь на Марсе?
«Миссии роботов за последнее десятилетие или около того показали, что Марс не является мертвым, чужеродным местом, как мы пришли к выводу в конце 20-го века. На самом деле это мир, усеянный старыми озерными руслами, пересохшими речными каналами и органическим материалом», — сказал профессор Рэй Арвидсон из Вашингтонского университета в Сент-Луисе.
«Другими словами, в те времена, миллиарды лет назад, Марс был теплым и влажным. Теперь мы собираемся выяснить, привели ли эти условия к эволюции жизни на Марсе, как это было на Земле, и посмотреть, сохраняется ли какая-то часть этой жизни под землей».
В любом случае космические корабли, входящие в состав новой флотилии Марса, очень амбициозны по дизайну и конструкции. Миссия США, которая будет запущена в начале августа, будет включать в себя сброс робота-ровера размером с фургон под названием Perseverance в кратер Иезеро, недалеко от древней дельты реки, в районе Марса Сиртис Майор. Затем он изучит камни на дне кратера и соберет образцы, которые он оставит в тайниках, которые через несколько лет будет собирать другой — пока еще не построенный — робот-ровер.
Американский марсоход «Настойчивость» размером с фургон будет сброшен в кратер Йезеро. Фотография: Наса/AFP/Getty Images
Затем образцы будут помещены в ракету и отправлены обратно на Землю в надежде доставить около 500 г марсианской почвы и горных пород в лаборатории исследователей к 2031 году. Эти образцы могут выявить признаки прошлой или даже нынешней марсианской жизни.
Кроме того, «Настойчивость» будет нести крошечный робот-вертолет, еще один первый для Марса, а также попытается извлечь кислород из углекислого газа в атмосфере Марса — в качестве проверки методов поддержки будущих исследователей планеты людьми.
Не менее амбициозная китайская миссия «Тяньвэнь-1», по сути, представляет собой космический аппарат «три в одном», состоящий из спутника, который будет вращаться вокруг Марса, посадочного модуля, а также марсохода, который будет путешествовать по поверхности Марса в поисках воды, льда и других объектов. В последнее время Китай накопил значительный опыт в области посадки космических аппаратов и роботов-роверов на Луну. Сейчас он расширяет масштабы своей деятельности и пересекает межпланетное пространство, чтобы опробовать свое оборудование на Марсе.
Однако точные детали миссии Тяньвэнь-1 скудны. Например, китайцы до сих пор не раскрыли дату его запуска и место посадки на Марсе, и большинство сообщений об этой миссии были, мягко говоря, загадочными. «Наша команда сейчас работает в стартовом центре Вэньчан, и все идет гладко», — вот и все, что сказал Ван Чи, генеральный директор Национального центра космических наук (NSSC) в Пекине, о проекте в электронном письме в журнал Nature на прошлой неделе.
И, наконец, есть миссия Emirates Mars, или Надежда, как ее еще называют. Его запуск запланирован на среду (15 июля) на японской ракете H-2A, которая стартует с космического центра Танегасима и должна стать первой межпланетной миссией, выполняемой арабской страной. Аппарат выйдет на орбиту Марса в начале 2021 года, отмечая 50-летие со дня рождения Объединенных Арабских Эмиратов, и будет детально изучать атмосферу Красной планеты.
Первая китайская миссия по исследованию Марса Тяньвэнь-1. Детали запуска туманны. Фотография: Синьхуа/РЕКС/Шаттерсток
Аппарат оснащен инфракрасным спектрометром для изучения марсианских облаков и пылевых бурь и ультрафиолетовыми детекторами для анализа газов в верхних слоях атмосферы планеты. Затем эти данные будут объединены и использованы для создания первой глобальной карты погоды планеты.
Этот рост числа марсианских миссий примечателен, хотя тот факт, что все эти зонды имеют даты запуска так близко друг к другу, также зависит от небесной механики, добавила астробиолог Открытого университета Сюзанна Швенцер.
«Каждые 26 месяцев орбиты Земли и Марса выравниваются таким образом, что относительно легко отправить туда ракету», — сказала она Наблюдателю. «Эти окна запуска длятся всего несколько недель, и одно из них вот-вот откроется — что объясняет, почему эти различные зонды готовятся к запуску в течение такого короткого периода этим летом».
Однако запуск трех отдельных зондов на Марс по-прежнему является чрезвычайно амбициозным предприятием, особенно с учетом того, что эти аппараты запускаются, поскольку наш собственный мир охвачен пандемией, которая привела к повсеместному приостановлению и отмене многих других научных усилий. Действительно, если бы не Covid-19, четвертая миссия, совместный европейско-российский зонд «ЭкзоМарс», присоединился бы к флоту роботов, направляющихся к Красной планете этим летом. Однако теперь он был отложен, но не будет запущен до 2022 года, когда откроется следующее окно запуска для миссий Марсиан. Похоже, наш интерес к Красной планете сохранится еще какое-то время.
«Нет никаких сомнений в том, что исследование Марса переживает второе рождение», — добавил Арвидсон. «В 1970-х годах миссии «Викинг» на Марс показали мир, который казался совершенно мертвым, и мы прекратили отправлять миссии на планету на пару десятилетий. Однако более поздние исследования изменили эту точку зрения».
Эти миссии, в число которых входили американские роботы-роверы Spirit, Opportunity и Curiosity, показали, что Марс, должно быть, когда-то был пышным и теплым, но из-за своих размеров был обречен стать колыбелью сложной жизни. Диаметр планеты вдвое меньше диаметра Земли, что означает, что в ее сердце находится гораздо меньшее ядро по сравнению с ядром в центре нашей собственной планеты. Ядро Марса, когда-то расплавленное, остыло и затвердело миллиарды лет назад, в то время как наше более крупное ядро оставалось горячим и расплавленным, позволяя конвекционным потокам внутри него генерировать магнитное поле вокруг Земли.
И это очень важно. Без расплавленного ядра Марс больше не мог генерировать магнитное поле, которое защищало его от солнечного излучения, точно так же, как магнитное поле Земли все еще защищает нас сегодня. В результате марсианская атмосфера и ее поверхностные воды были сметены этой бомбардировкой солнечных частиц, и планета стала бесплодной и враждебной.
Однако все еще есть шанс, что жизнь развилась там до того, как изменился марсианский климат, добавил Швенцер. «Марс относительно мал, и поэтому он остыл бы быстрее, чем Земля, после горячего первобытного создания Солнечной системы 4,6 миллиарда лет назад.
«Моря, озера и реки образовались бы там раньше, чем на Земле, и поэтому жизнь, возможно, появилась на Марсе раньше, чем в нашем мире. Это основание для надежды, если не что иное. Теперь мы хотим найти доказательства того, что он действительно возник и, возможно, все еще процветает под землей».
Робот-ровер НАСА «Настойчивость» изобилует устройствами для тщательного изучения почвы Марса в поисках признаков микробоподобной жизни. Один из них, называемый Шерлок, будет поражать горные породы ультрафиолетовым лазером, чтобы идентифицировать признаки органического материала или минералов, которые образовались, например, в водной среде.
Снимок кратера Джезеро, сделанный в декабре 2019 года орбитальным аппаратом НАСА Mars reconnaissance orbiter. Фотография: Наса/AFP/Getty Images
Однако именно камни, которые Настойчивость собирает для последующего возвращения на Землю, дают наилучшие шансы найти жизнь, существующую или вымершую, на Марсе, говорят исследователи. Они должны быть тщательно отобраны диспетчерами миссии, поскольку «Настойчивость» движется вокруг кратера Иезеро, чтобы дать исследователям на Земле наилучшие шансы найти в них свидетельства жизни. Этот выбор будет иметь решающее значение, поскольку он определит направление науки о Марсе на десятилетия вперед.
Также будет нелегко доставить эти образцы обратно на Землю. «Вы не можете просто сбросить их на Землю за один раз. Для этого потребуется много сложных маневров», — сказал научный писатель Ник Бут, чья книга «Поиски жизни на Марсе», написанная в соавторстве с Элизабет Хауэлл, была опубликована в прошлом месяце.
Согласно плану, разработанному американскими и европейскими космическими учеными, Perseverance соберет образцы почвы, поместит их в небольшие металлические трубки, запечатает и оставит в специально отведенных местах. Затем второй робот, который будет построен Европейским космическим агентством и известен как марсоход fetch, приземлится на Марсе, посетит эти места и загрузит образцы в контейнер размером с футбольный мяч, который он поместит в ракету, которая выведет его на орбиту вокруг Марса. Затем второй космический робот захватит контейнер, направится обратно на Землю и выпустит его, чтобы он приземлился на парашюте в пустыне Юта.
Исследователи признают, что многое может пойти не так, но если мы хотим выяснить, существовала ли когда-то жизнь на Марсе и, возможно, все еще существует там, это амбициозная и дорогостоящая задача, которую придется выполнить, говорят они.
Решающим моментом является то, что обнаружение жизни на Марсе выходит за рамки раскрытия секретов нашего собственного планетарного двора. «До сих пор не понятно, как возникли первые реплицирующиеся метаболизирующие структуры, которые мы бы назвали «живыми»», — сказал королевский астроном Мартин Рис. «Этот процесс может быть редкой случайностью, которая произошла только один раз в нашей Галактике — здесь, на Земле. С другой стороны, это может быть обычным явлением, и оказывается, что жизнь широко распространена по всему космосу».
И именно поэтому Марс так привлекает ученых – ведь если они обнаружат живые существа во втором месте в нашей собственной Солнечной системе, это будет означать, что жизнь не случайна и, вероятно, возникла на миллиардах планет нашей галактики. Отсюда и стремление отправиться на Марс. Чтобы выяснить, одиноки мы или нет в космосе.
Однако есть одно ключевое предостережение, добавил Рис. «Мы должны были бы быть уверены, что происхождение жизни на Марсе и жизни на Земле были полностью независимы друг от друга, и это создает проблему, поскольку возможно, что метеориты и астероиды, упавшие на Марс миллиарды лет назад во время рождения Солнечной системы, могли отправить камни, несущие примитивную марсианскую жизнь, в космос, а некоторые могли достичь Земли. Они могли бы засеять нашу планету. Таким образом, все формы жизни на Земле, включая людей, на самом деле возникли бы на Марсе. Короче говоря, мы все марсиане!»
Видеть красное
1964 Американский зонд «Маринер-4» совершил первый успешный облет Марса, вернув первые снимки его поверхности крупным планом. Они показали, казалось бы, покрытый кратерами, мертвый мир – астрономы надеялись увидеть признаки растительности и жизни.
1976 год США высадили два зонда «Викинг». Биологические тесты показали большинству ученых, что планета была безжизненной.
1997 Американский зонд Pathfinder доставил крошечный роботизированный ровер под названием Соджорнер в регион Ареса Валлиса.
2003 Единственная попытка Британии посадить корабль на Марс, «Бигль-2», была направлена на поиск доказательств в почве прошлой жизни. Он был доставлен туда на европейском космическом корабле «Марс Экспресс» в декабре 2003 года, после чего «Бигль-2» исчез. Миссия была объявлена потерянной в феврале 2004 года.
В 2012 году марсоход НАСА Curiosity размером с автомобиль приземлился с целью изучения климата и геологии планеты в течение следующих двух лет. Аппарат все еще работает после того, как провел тысячи марсианских дней, исследуя поверхность.
https://www.theguardian.com/science/2020/jul/12/we-are-all-martians-space-explorers-seek-to-solve-the-riddle-of-life-on-mars
Загрузка...
