Kuinka Punainen planeetta valloitettiin ja mitä onnistuimme oppimaan siitä. Liikenne Marsin polulla lisääntyy

Mars on kiehtonut ihmisiä siitä lähtien, kun näimme sen ensimmäisen kerran taivaalla esineenä, joka alun perin vaikutti meistä tähdeltä, ja kauniilta tähdeltä, koska se on punainen. 1. vuosisadalla kaukoputket toivat katseemme ensimmäistä kertaa lähemmäs sen pintaa, joka on täynnä kiehtovia kuvioita ja pinnanmuotoja (XNUMX). Tiedemiehet yhdistävät tämän alun perin kuohuvaan marsin sivilisaatioon ...

1. Kartta Marsin pinnasta XNUMX-luvulla.

Nyt tiedämme, ettei Marsissa ole kanavia tai keinotekoisia rakenteita. Äskettäin on kuitenkin ehdotettu, että 3,5 miljardia vuotta sitten tämä nyt kuiva, myrkyllinen planeetta olisi voinut olla yhtä asuttava kuin Maa (2).

Maaliskuu se on neljäs planeetta Auringosta heti Maan jälkeen. Se on vain hieman yli puolet maapallostaja sen tiheys on vain 38 prosenttia. maanpäällinen. Täydellinen kierros Auringon ympäri kestää enemmän aikaa kuin Maan, mutta se pyörii akselinsa ympäri suunnilleen samalla nopeudella. Siksi Vuosi Marsissa on 687 Maan päivää.ja päivä Marsissa on vain 40 minuuttia pidempi kuin maapallolla.

Pienemmästä koostaan ​​huolimatta planeetan maa-ala on suunnilleen yhtä suuri kuin maanosien pinta-ala, mikä tarkoittaa ainakin teoriassa. Valitettavasti planeettaa ympäröi tällä hetkellä ohut ilmakehä, joka koostuu enimmäkseen hiilidioksidista, ja se ei todennäköisesti elä elämää maan päällä.

Metaani ilmaantuu ajoittain myös tämän kuivuneen maailman ilmakehään, ja maaperä sisältää kemikaaleja, jotka ovat myrkyllisiä tuntemallemme elämälle. Vaikka marsissa on vettä, se on jumissa planeetan napajääpeitteissä ja piilossa, ehkä suurina määrinä, Marsin pinnan alla.

2. Hypoteettinen näkemys Marsista miljardeja vuosia sitten

Tänään, kun tiedemiehet tutkivat marsin pinta (3), he näkevät rakenteita, jotka ovat epäilemättä pitkään juoksevien nesteiden työtä – haarautuvia puroja, jokilaaksoja, altaita ja suistoja. Havainnot osoittavat, että planeetalla olisi joskus voinut olla sellainen laaja valtameri, joka peittää sen pohjoisen pallonpuoliskon.

Muualla karhujen maisema muinaisten sateiden jälkiä, tekoaltaat, joet, jotka leikkaavat joenuomien läpi maassa. Todennäköisesti planeetta oli myös verhoiltu tiheään ilmakehään, mikä mahdollisti veden pysymisen nestemäisessä tilassa Marsin lämpötiloissa ja paineissa. Joskus menneisyydessä planeetan oletetaan nyt kokeneen dramaattisen muodonmuutoksen, ja maailmasta, joka on joskus voinut olla melko Maan kaltainen, tuli kuivunut joutomaa, jota tutkimme tänään. Tiedemiehet ihmettelevät, mitä tapahtui? Mihin nämä virrat menivät ja mitä tapahtui Marsin ilmakehään?

Toistaiseksi. Ehkä tämä muuttuu muutaman seuraavan vuoden aikana. NASA toivoo, että ensimmäiset ihmiset laskeutuvat Marsiin 30-luvulla. Olemme puhuneet tällaisesta aikataulusta noin kymmenen vuotta. Kiinalaiset spekuloivat samanlaisista suunnitelmista, mutta vähemmän konkreettisesti. Ennen kuin ryhdymme näihin kunnianhimoisiin ohjelmiin, yritetään tehdä katsaus puolen vuosisadan Marsiin ihmisen tutkimusmatkaan.

Yli puolet tehtävästä epäonnistui

Avaruusaluksen lähettäminen Marsiin vaikeaa, ja laskeutuminen tälle planeetalle on vielä vaikeampaa. Harvinainen Marsin ilmapiiri tekee pinnalle pääsemisestä valtavan haasteen. Noin 60 prosenttia. Laskeutumisyritykset koko planeetan tutkimushistorian vuosikymmenten ajan ovat olleet epäonnistuneita.

Tähän mennessä kuusi avaruusjärjestöä on saavuttanut onnistuneesti Marsin - NASA, Venäjän Roskosmos ja Neuvostoliiton edeltäjät, Euroopan avaruusjärjestö (ESA), Intian avaruustutkimusjärjestö (ISRO), kiinalainen virasto, joka ei vain isännöi kiertoradalla, vaan myös laskeutui onnistuneesti ja laukaisi mönkijän tutkien Zhurongin laivan pintaa ja lopuksi Yhdistyneiden arabiemiirikuntien avaruusvirastoa "Amal"-luotaimella ("Toivo").

60-luvulta lähtien Marsiin on lähetetty kymmeniä avaruusaluksia. Ensimmäinen määrä luotain marsissa pommitettiin Neuvostoliittoa. Tehtävä sisälsi ensimmäiset tahalliset ohitukset ja kovan (isku)laskun (Mars, 1962).

Ensimmäinen onnistunut risteily Marsin ympäri tapahtui heinäkuussa 1965 NASAn Mariner 4 -luotaimen avulla. Maaliskuu 2 i Maaliskuu 3 kuitenkin vuonna 1971, ensimmäinen roverin kanssa kaatui ja otti yhteyttä Maaliskuu 3 se katkesi heti kun se saavutti pinnan.

NASA:n vuonna 1975 käynnistämät Viking-luotaimet koostuivat kaksi kiertoradalla, joista jokaisessa on laskeutuja, joka onnistui pehmeän laskun vuonna 1976. He tekivät myös biologisia kokeita Marsin maaperällä etsiäkseen elämän merkkejä, mutta tulokset eivät olleet vakuuttavia.

NASA jatkoi Mariner-ohjelma toisella Mariner 6- ja 7-antureilla. Ne asetettiin seuraavaan latausikkunaan ja saavuttivat planeetan vuonna 1969. Seuraavan latausikkunan aikana Mariner menetti jälleen yhden luotainparistaan.

Mariner 9 saavutti menestyksekkäästi Marsin kiertoradalle historian ensimmäisenä avaruusaluksena. Hän havaitsi muun muassa pölymyrskyn raivoavan kaikkialla planeetalla. Hänen valokuvansa olivat ensimmäiset, jotka antoivat yksityiskohtaisempia todisteita siitä, että nestemäistä vettä olisi voinut joskus olla planeetan pinnalla. Näiden tutkimusten perusteella todettiin myös, että alue on nimetty Ei mitään olympialaista on korkein vuori (tarkemmin tulivuori), joka johti sen luokitteluun Olympus Monsiksi.

Epäonnistumisia oli paljon enemmän. Esimerkiksi Neuvostoliiton luotain Phobos 1 ja Phobos 2 lähetettiin Marsiin vuonna 1988 tutkimaan Marsia ja sen kahta kuuta, erityisesti Phobosissa. Phobos 1 menetti yhteyden matkalla Marsiin. Phobos 2vaikka se onnistui valokuvaamaan Marsia ja Phobosta, se putosi ennen kuin kaksi laskeutumislaitetta osuivat Phoboksen pintaan.

Myös epäonnistuneesti Yhdysvaltain kiertoradalla Mars Observer -tehtävä vuonna 1993. Pian tämän jälkeen, vuonna 1997, toinen NASA:n havaintoluotain, Mars Global Surveyor, ilmoitti saapuneensa Marsin kiertoradalle. Tämä tehtävä oli täydellinen menestys, ja vuoteen 2001 mennessä koko planeetta oli kartoitettu.

4. Luonnonkokoiset rekonstruktiot Sojourner-, Spirit-, Opportunity- ja Curiosity-mönkijöistä NASAn insinöörien osallistuessa.

Vuonna 1997 tapahtui myös suuri läpimurto onnistuneen laskeutumisen muodossa Aresin laakson alueelle ja pintamittauksen muodossa. Lazika NASA Sojourner osana Mars Pathfinder -tehtävää. Tieteellisten tarkoitusten lisäksi Mars Pathfinder -tehtävä se oli myös todiste konseptista erilaisille ratkaisuille, kuten turvatyynyjen laskujärjestelmä ja automaattinen esteen välttäminen, joita käytettiin myöhemmin myöhemmissä rover-lennoissa (4). Ennen kuin he saapuivat, oli kuitenkin toinen marsilaisten epäonnistumisten aalto vuosina 1998 ja 1999, pian Global Surveyorin ja Pathfinderin menestyksen jälkeen.

Se oli valitettavaa Japanilainen Nozomi-kiertoratatehtäväsamoin kuin NASAn kiertoradalla Mars Climate Orbiter, Mars Polar Lander i tunkeutujia Syvä avaruus 2erilaisten epäonnistumisten kanssa.

Euroopan avaruusjärjestön Mars Express -tehtävä (ESA) saavutti Marsin vuonna 2003. Aluksella oli Beagle 2 -laskuri, joka katosi laskeutumisyrityksen aikana ja katosi helmikuussa 2004. Beagle 2 havaittiin tammikuussa 2015 NASAn Mars Reconnaissance Orbiterin (MRO) HiRise-kameralla. Kävi ilmi, että hän laskeutui turvallisesti, mutta hän ei onnistunut ottamaan aurinkopaneeleja ja antennia täysin käyttöön. Orbital Mars Express Hän teki kuitenkin tärkeitä löytöjä. Vuonna 2004 hän löysi metaanin planeetan ilmakehästä ja havaitsi sen kaksi vuotta myöhemmin. napatähdet.

Tammikuussa 2004 nimettiin kaksi NASA-mönkijää Serbian henki (MER-A) I Tilaisuus (MER-B) laskeutui Marsin pinnalle. Molemmat ylittivät huomattavasti arvioidut Marsin aikataulut. Yksi tämän ohjelman merkittävimmistä tieteellisistä tuloksista oli vahva näyttö siitä, että molemmilla laskeutumispaikoilla oli aiemmin nestemäistä vettä. Rover Spirit (MER-A) oli aktiivinen vuoteen 2010 asti, jolloin se lopetti tietojen lähettämisen, koska se juuttui dyyneihin eikä pystynyt suuntautumaan uudelleen lataamaan akkujaan.

Sitten Phoenix laskeutui Marsin pohjoisnavalle toukokuussa 2008 ja siinä vahvistettiin vesijäätä. Kolme vuotta myöhemmin Mars Science Laboratory laukaistiin Curiosity-mönkijän kyytiin, joka saavutti Marsin pinnan elokuussa 2012. Kirjoitamme hänen tehtävänsä tärkeimmistä tieteellisistä tuloksista tämän MT-lehden toisessa artikkelissa.

Toinen Euroopan ESA:n ja Venäjän Roskosmosin epäonnistunut yritys laskeutua Marsiin oli Lendaunik Schiaparellijoka katkesi ExoMars Trace Gas Orbiterista. Tehtävä saapui Marsiin vuonna 2016. Schiaparelli kuitenkin avasi laskuvarjonsa ennenaikaisesti laskeutuessaan ja syöksyi pintaan. Hän kuitenkin toimitti keskeisiä tietoja laskuvarjolaskussa, joten testiä pidettiin osittain onnistuneena.

Kaksi vuotta myöhemmin planeetalle laskeutui toinen luotain, tällä kertaa paikallaan. Tilastotjoka teki tutkimuksen siitä määritti Marsin ytimen halkaisijan. InSight-mittaukset osoittavat, että Marsin ytimen halkaisija on 1810-1850 kilometriä. Tämä on lähes puolet maan ytimen halkaisijasta, joka on noin 3483 km. Samaan aikaan kuitenkin enemmän kuin jotkut arviot ovat osoittaneet, mikä tarkoittaa, että Marsin ydin on harvinaisempi kuin aiemmin uskottiin.

InSight-luotain yritti mennä syvälle Marsin maaperään epäonnistuneesti. Jo tammikuussa puolalais-saksalaisen "moolin" käytöstä luovuttiin, ts. lämpöanturi, jonka piti mennä syvälle maahan mittaamaan lämpöenergian virtausta. Myyrä kohtasi paljon kitkaa, eikä se upposi tarpeeksi syvälle maahan. Myös anturi kuuntelee seismiset aallot planeetan sisältä. Valitettavasti InSight-operaatiolla ei ehkä ole tarpeeksi aikaa tehdä lisää löytöjä. Pölyä kerääntyy laitteen aurinkopaneeleille, mikä tarkoittaa, että InSight saa vähemmän virtaa.

Viime vuosikymmeninä liike planeetan kiertoradalla lisääntyi myös systemaattisesti. NASA:n omistuksessa Mars Odyssey astui Marsin kiertoradalle vuonna 2001. Sen tehtävänä on käyttää spektrometrejä ja kuvantamislaitteita etsimään aiempia tai nykyisiä todisteita vedestä ja tulivuoren toiminnasta Marsissa.

Vuonna 2006 NASAn luotain saapui kiertoradalle. Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), jonka oli määrä suorittaa kaksivuotinen tieteellinen tutkimus. Kiertorata alkoi kartoittaa Marsin maisemaa ja säätä löytääkseen sopivia laskeutumispaikkoja tulevia laskeutumistehtäviä varten. MRO otti ensimmäisen kuvan sarjasta aktiivisia lumivyöryjä lähellä planeetan pohjoisnavaa vuonna 2008. MAVEN-kiertoratakone saapui Punaisen planeetan kiertoradalle vuonna 2014. Tehtävän tavoitteena on pääasiassa selvittää, kuinka planeetan ilmakehä ja vesi ovat hävinneet tänä aikana. vuoden.

Samoihin aikoihin hänen ensimmäinen Marsin kiertoradalla Mars Orbit -tehtävä (MAMA), jota kutsutaan myös Mangalyaan, Intian avaruustutkimusorganisaation (ISRO) käynnistäminen. Se lähti kiertoradalle syyskuussa 2014. Intian ISRO:sta tuli neljäs Marsiin päässyt avaruusjärjestö Neuvostoliiton avaruusohjelman, NASA:n ja ESAn jälkeen.

5. Kiinalainen mönkijä Zhuzhong

Toinen Marsin seuran maa on Yhdistyneet arabiemiirikunnat. Heille kuuluva kiertoradan laite Amal liittyi 9. Päivää myöhemmin kiinalainen luotain teki saman. Tianwen-1, joka kantoi 240 kg painavaa Zhurong-laskukonetta ja roveria (5), jotka onnistuivat pehmeässä laskussa toukokuussa 2021.

Kiinalainen pintatutkija on liittynyt kolmeen yhdysvaltalaiseen avaruusalukseen, jotka ovat tällä hetkellä aktiivisia ja aktiivisia planeetan pinnalla. Lazikov Uteliaisuus i sinnikkyysjoka myös laskeutui onnistuneesti tänä helmikuussa, ja Insight. Ja jos laskee Nerokas lentävä drone julkaisi viimeinen Yhdysvaltain tehtävä, erikseen, eli Marsin pinnalla tällä hetkellä työskentelevät ihmiskoneet viisi.

Planeettaa tutkitaan myös kahdeksalla kiertoradalla: Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Orbiter Mission, MAVEN, ExoMars Trace Gas Orbiter (6), Tianwen-1 kiertoradalla ja Amal. Toistaiseksi Marsista ei ole lähetetty yhtään näytettä, ja laskeutuminen Phoboksen kuuhun (Phobos-Grunt) lentoonlähdön aikana vuonna 2011 epäonnistui.

Kuva 6. Kuvia Marsin pinnasta Exo Mars -kiertoradan CaSSIS-instrumentista.

Kaikki tämä Marsin tutkimus "infrastruktuuri" tarjoaa edelleen uutta mielenkiintoista tietoa tästä aiheesta. Punainen planeetta. Äskettäin ExoMars Trace Gas Orbiter havaitsi kloorivetyä Marsin ilmakehästä. Tulokset on julkaistu Science Advances -lehdessä. "Höyryä tarvitaan kloorin vapauttamiseen, ja vetyä tarvitaan veden sivutuotteena kloorivedyn muodostamiseen. Näissä kemiallisissa prosesseissa tärkeintä on vesi, hän selitti. Kevin Olsen Oxfordin yliopistosta, lehdistötiedotteessa. Tutkijoiden mukaan vesihöyryn olemassaolo tukee teoriaa, jonka mukaan Mars menettää suuria määriä vettä ajan myötä.

NASA:n omistuksessa Mars Reconnaissance Orbiter hän myös huomasi hiljattain jotain outoa Marsin pinnalla. Hän kirjautuu sisään tarkastuskortilla. HiRise kamera syvä kuoppa (7), joka näyttää mustalta tummalta täplältä, jonka halkaisija on noin 180 metriä. Jatkotutkimukset osoittautuivat vieläkin yllättävämmiksi. Kävi ilmi, että ontelon pohjalla on löysää hiekkaa ja se putoaa yhteen suuntaan. Tiedemiehet yrittävät nyt selvittää voisiko syvä kuoppa yhdistää nopeasti virtaavan laavan jättämään maanalaisten tunnelien verkostoon.

Tiedemiehet ovat pitkään epäilleet, että sammuneet tulivuoret voisivat jäädä taakse suuret luolalavaputket Marsissa. Nämä järjestelmät voivat osoittautua erittäin lupaaviksi paikaksi Marsin tukikohtien tulevalle käyttöönotolle.

Mitä Red Planetta odottaa tulevaisuudessa?

Ohjelman puitteissa exomars, ESA ja Roscosmos aikovat lähettää Rosalind Franklin -mönkijän vuonna 2022 etsimään todisteita mikro-organismien olemassaolosta Marsissa, menneisyydessä tai nykyisessä. Laskuria, jonka roverin on tarkoitus toimittaa, kutsutaan Kazachok. Sama ikkuna vuonna 2022 Marsin kiertorata EscaPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Researchers) Kalifornian yliopistosta Berkeleyssä lentää kahdella avaruusaluksella yhdessä tehtävässä, jonka tavoitteena on rakennetutkimus, koostumus, haihtuvuus i Marsin magnetosfäärin dynamiikka Oraz poistumisprosesseista.

Intialainen virasto ISRO aikoo jatkaa tehtäväänsä vuonna 2024 tehtävällä nimeltä Mars Orbiter Mission 2 (MOM-2). On mahdollista, että kiertoradan lisäksi Intia haluaa lähettää myös mönkijän laskeutumaan ja tutkimaan planeettaa.

Hieman vähemmän tarkkoja matkustusehdotuksia ovat suomalais-venäläinen konsepti maaliskuu MetNetjoka sisältää monien pienten Marsin meteorologisten asemien käytön laajan havaintoverkoston luomiseksi planeetan ilmakehän rakenteen, fysiikan ja meteorologian tutkimiseksi.

Mars-Grunt Tämä puolestaan ​​on venäläinen käsite tehtävästä, johon pyritään toimittaa näytteen Marsin maaperästä Maahan. ESA-NASA-tiimi kehitti kolmen Marsin lentoonlähdön ja paluuarkkitehtuurin konseptin, joka käyttää roveria pienten näytteiden tallentamiseen, Mars-kiipeilyaskelmaa niiden lähettämiseksi kiertoradalle ja kiertoradalla kommunikoimaan niiden kanssa ilmassa. Marsiin ja palauttaa ne Maahan.

Aurinkosähkökäyttö voi sallia yhden nousun näytteen palauttamiseksi kolmen sijasta. Japanilainen virasto JAXA työskentelee myös MELOS-kulkijaksi kutsutun tehtäväkonseptin parissa. etsi biosignatuureja olemassa olevaa elämää Marsissa.

Toki niitä on enemmänkin miehitetyt tehtäväprojektit. Yhdysvaltain avaruustutkimus asetettiin pitkän aikavälin tavoitteeksi Yhdysvaltain silloisen presidentin George W. Bushin vuonna 2004 julkistamassa avaruustutkimuksen visiossa.

28. syyskuuta 2007 NASAn järjestelmänvalvoja Michael D. Griffin sanoi, että NASA aikoo lähettää miehen Marsiin vuoteen 2037 mennessä. Lokakuussa 2015 NASA julkaisi virallisen suunnitelman ihmisten tutkimisesta ja Marsin kolonisoinnista. Sitä kutsuttiin Journey to Mars ja MT oli tuolloin yksityiskohtainen. Se ei todennäköisesti ole enää relevantti, koska se tarjosi Kansainvälisen avaruusaseman käytön Maan kiertoradalla, ei Kuuta, ja kuun asemaa välivaiheena. Tänään puhutaan enemmän Kuuhun paluusta keinona päästä Marsiin.

Hän ilmestyi myös matkalla Elon Musk ja SpaceX kunnianhimoisilla ja joskus epärealistisiksi pidetyillä suunnitelmillaan tavanomaisista Marsiin kolonisaatiotehtävistä. Vuonna 2017 SpaceX ilmoitti suunnitelmistaan ​​vuoteen 2022 asti, mitä seurasi kaksi muuta miehittämätöntä lentoa ja kaksi miehitettyä lentoa vuonna 2024. Starship kantavuuden tulee olla vähintään 100 tonnia. Useita Starship prototyyppejä on testattu menestyksekkäästi osana Starship-kehitysohjelmaa, mukaan lukien yksi täysin onnistunut laskeutuminen.

Mars on ylivoimaisesti tutkituin ja tunnetuin kosminen kappale Kuun jälkeen tai yhtä suuri kuin se. Kunnianhimoiset suunnitelmat kolonisaatioon asti ovat tällä hetkellä yksi, melko epämääräinen, mahdollisuus. Varmaa on kuitenkin se, että liikettä edestakaisin punaisen planeetan pinta tulee kasvamaan tulevina vuosina.