Хроника покорения Марса

Пт, 06/05/2009 - 14:23

Источник: журнал "Наука и техника"


Ранняя карта Марса (1889 год)

Межпланетная станция «Марс-1»

Старт ракеты-носителя Atlas-Ajena с аппаратом Mariner 4

Аппарат Mariner 9

Каньон Маринер рассекает поверхность планеты

Зимней ночью 1610 года Галилео Галилей впервые взглянул на звездное небо при помощи изобретенного им телескопа. Небольшая труба с примитивными линзами перевернула представление людей о звездах и планетах. Были открыты пятна на Солнце, крупные спутники Юпитера и горы на Луне. Не менее важные открытия были сделаны и при наблюдении Марса.

Глядя через телескоп на нашего соседа — красноватую планету Марс, наблюдатели начали различать на ее поверхности белые полярные шапки, размер которых зависел от сезона наблюдения. Кроме этого, при уменьшении размеров полярных шапок темные пятна на планете становились более отчетливыми и приобретали зеленоватый оттенок. Все это наводило людей на мысль, что они наблюдают за растительностью на Марсе, которая марсианским летом покрывается листвой. Темные и светлые участки диска Марса получили название — альбедо.

В 1830 году немецкие ученые Бер и Медлер составили первую карту Марса. На ней альбедо обозначались при помощи букв латинского алфавита. В конце XIX века им стали присваивать имена знаменитых астрономов.

Марс является четвертой от Солнца планетой и двигается по очень вытянутой эллиптической орбите. За счет этого расстояние отделяющее его от Земли меняется в очень широких пределах, от 55 до 400 млн. километров. Наиболее благоприятными для наблюдения Марса моментами являются периоды, когда Земля и Марс находятся на одной прямой, по одну сторону от Солнца. Эти периоды назвали противостояниями, и они повторяются каждые 780 дней. Если расстояние между планетами минимально, то такое положение назвали «Великим противостоянием», оно повторяется каждые 15-17 лет.

Во время одного из таких Великих противостояний, в 1887 году, итальянский астроном Джованни Скиапарелли провел свои самые знаменитые наблюдения Марса. Скиапарелли объявил, что увидел на Марсе пересекающиеся прямые линии, которые он назвал canali — проливы. Английская пресса подхватила сенсацию, но привела неправильный перевод этого слова — canals. Так, с легкой руки англичан, весь мир начал увлекаться «географией» Марса. Появилось огромное количество научных и псевдонаучных работ по этому поводу. Некоторые авторы, например Персиваль Ловелл из США, открыли еще больше каналов и предположили, что у несчастных марсиан глобальная засуха, а при помощи каналов они пытаются привести воду с полюсов к своим полям. Если у них ничего не выйдет, то они могут отправиться на Землю и колонизировать нашу планету.

Дальше — больше. Прессу охватывал марсианский психоз. Апофеозом марсианской лихорадки можно считать знаменитый роман Герберта Уэллса «Война миров» и множество фильмов снятых на подобную тематику.

Подлили масла в огонь фантазии землян и математики. Они доказали, что Марс очень близок к Земле по продолжительности суток — 24,6 земного часа, а ось вращения Марса наклонена почти под таким же углом — 24 градуса к плоскости его орбиты (земная ось имеет наклон 23,5 градуса). Единственным серьезным отличием стала продолжительность года. На Марсе год длится целых 687 земных суток.
Для подогрева интереса простых обывателей к Марсу астрономы рисовали все более и более подробные карты планеты. На них уже различались материки, моря, равнины и, естественно, каналы. Скиапарелли ввел новые марсографические названия, используя термины из древней мифологии землян: равнина Эллада, Исида, Земля Ноя и т.д. К концу XIX века создали около 50 различных вариантов карт и глобусов загадочной красной планеты. На бумаге красовались загадочные названия марсианских альбедо: Страна Фаэтона, Херсонес, Залив Прометея, Утопия, Источник Юности и т.д.
Следующий век начался с рисования новых еще более подробных карт. Самая известная из них принадлежала французскому астроному Антониади. На ее составление он потратил несколько лет и закончил работу в 1930 году. Мировая война приостановила дальнейшие исследования, но дала человечеству новый инструмент — ракету.

После запуска первых искусственных спутников Земли ученые начали готовиться к исследованию планет солнечной системы. Для экспедиции на Марс требовалась самая подробная карта. В 50-х годах решением этого вопроса занялся Международный астрономический союз, который на основе сравнения разных источников выпустил первую официальную карту планеты, содержащую около 130 альбедо.

Первой страной начавшей запускать автоматические аппараты в сторону Марса стал Советский Союз. Осенью 1960 года ракеты-носители «Молния» дважды пытались вывести марсианские станции 1М, но по техническим причинам им не удавалось достичь даже орбиты Земли. Во имя спасения престижа советской космонавтики неудачные пуски были засекречены.

Мир узнал о попытке достичь Марса только 1 ноября 1962 года, когда с космодрома Байконур стартовал аппарат 2МВ-4 («Марс-1») весом 893 кг. По полетному заданию он должен был пролететь вблизи Марса и сфотографировать его поверхность. 21 марта 1963 года «Марс-1» приблизился к цели на расстояние 197 тыс. километров, но неисправность системы ориентации привела к прекращению радиосвязи, и аппарат был потерян.

Неудачей закончилась и попытка запустить к Марсу американский аппарат Mariner 3 — не сработала двигательная установка второй ступени и система раскрытия солнечных батарей. Через 9 часов полета связь в «Маринером» прекратилась.

Первый удачный полет к Красной планете начался 28 ноября 1964 года с космодрома на мысе Канаверал. В космос отправился межпланетный зонд Mariner 4 весом 261 кг.
После отделения аппарата от второй ступени (через 45 минут после старта) он был ориентирован относительно Солнца, а через 16 часов после старта началась ориентация аппарата относительно звезды Канопус, которую удалось захватить только 30 ноября. Заданная ориентация аппарата относительно Солнца и звезды Канопус должна была поддерживаться в течение всего полета, за исключением периода коррекции траектории, когда аппарат терял Солнце и звезду Канопус, но затем снова ориентировался по ним. Коррекция траектории была проведена успешно, и 5 декабря аппарат вышел на траекторию близкую к расчетной.

Корпус аппарата, изготовленный из магниевого сплава, имел форму восьмигранной призмы, разделенной на восемь отсеков, в которых находилось научное оборудование. К корпусу аппарата прикреплялись четыре панели с солнечными элементами, к концам панелей были присоединены «солнечные паруса», для дополнительного разгона аппарата.

В 1965 году, в ночь с 14 на 15 июля, Mariner 4 подлетел к Марсу на расстояние 9600 км и передал на Землю 22 фотографии поверхности Марса, охватывающих участок поверхности планеты размером 300 на 300 км.

К удивлению ученых на снимке была запечатлена безжизненная поверхность, покрытая кратерами, очень напоминающая лунный пейзаж. Все кратеры имели плоское дно, вероятно засыпанное пылью в периоды глобальных пылевых бурь, периодически охватывающих планету. Никаких каналов континентов, а тем более морей.


Вулкан Олимп — самый большой вулкан в , Солнечной системе

Новая карта Марса составленная на основе фотографий с аппаратов Mariner

Посадочный модуль «Марс-6» на поверхности Марса

Русла рек на поверхности Марса

Орбитальный и посадочный модули станции Viking

Кроме снимков, Mariner 4 дал еще формацию о плотности атмосферы Марса. На основе характеристик прохождения радиоволн через его атмосферу ученые пришли к выводу, что давление на поверхности планеты соответствует земному давлению на высоте 35-40 км над уровнем моря. Кроме этого, у Марса отсутствовали магнитное поле и радиационные пояса, последние образуются за счет удержания магнитным полем планеты заряженных частиц солнечного ветра.

В феврале и марте 1969 года американцы запустили к Марсу еще два «Маринера», шестой и седьмой. Основная задача полета: получение изображений Марса; определение температурь плотности, давления и состава атмосферы Марса; измерение температур поверхности Марса на дневной и ночной сторонах; уточнение некоторых астрономических величин путем анализа траекторных измерений.
Они подлетели к планете почти в два раза ближе, на расстояние 350 км. Первый передал 75 фотографий экваториальных областей, а второй - 126 снимков района южного полюса.
«Маринерам» удалось измерить температуру атмосферы. Измерения проведенные с помощью инфракрасного радиометра, показали, что на поверхности Марса температура изменяется от +16°С (в полдень) до -102°С (ночью).

На основе этих данных ученые пришли выводу, что снег на полярных шапках состоит из углекислого газа, который вымерзая» из атмосферы, выпадает на поверхность в виде снега.
Попытки запустить два советских аппарата «Марс-69» при помощи ракеты-носителя «Протон» закончились неудачей.

В 1971 году ожидалось очередное великое противостояние Земли и Марса. Благодаря этому к Марсу можно было отправить гораздо больший вес и, в случае удачи, вывести аппарат на марсианскую орбиту.

Другие материалы рубрики


  • «3 июня 2010 года шестеро бесстрашных исследователей отправились в невообразимый 520 суточный полет к далекому Марсу, таинственной красной планете…». Это не строки научно-фантастического романа. Так мировые информационные агентства начинали свои сообщения о беспрецедентном эксперименте «Марс-500» - наземной имитации полета к красной планете, проводимой Институтом медико-биологических проблем РАН в кооперации с иностранными партнерами.

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • ...Выбрав базу в качестве первого приоритета освоения Луны, группа Лавойе пришла к необходимости пересмотра проектных наметок по лунному модулю LSAM. Главной его задачей становится доставка на поверхность Луны максимального количества полезного груза, а масса посадочной и взлетной ступени должны быть сведены к минимуму. Роль последней сводится исключительно к доставке экипажа с базы на лунную орбиту: жить в ней даже временно, как во времена программы Apollo, не предполагается. Масса доставляемого груза оценивается сейчас в 6000 кг...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4


  • ...Воздушно-космический самолет (ВКС) «Сура» уже был представлен «ПО Южный машиностроительный завод» на двух последних авиационно-космических салонах «Авіасвіт-XXI» в Украине. Он конструктивно состоит из двух ступеней, возвращаемых для многократного использования. Орбитальный самолет ВКС «Сура» в беспилотном варианте предусматривается использовать самостоятельно, а также для формирования и обслуживания спутниковых группировок, в т.ч. с использованием возвращаемых для многократного использования спутников-трансформеров, обеспечения работы на орбите «космического завода», например, по вышепредставленной теме «Молекулярный экран», а также для доставки на орбиты и с орбит грузов массой до 300 кг...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3


  • ...Также было обнаружено отсутствие у Марса магнитного поля, которое могло бы защитить планету от потенциально опасных для жизни космических лучей. Также было измерено атмосферное давление на Марсе — 0,6 кПа (по сравнению с 101,3 кПа на Земле), что означает невозможность существования на планете жидкой воды. После полученных «Маринером-4» данных было принято решение искать на Марсе одноклеточные организмы, так как для многоклеточных окружающая среда была слишком резка.
    И тогда все надежды были положены на миссию аппаратов «Викинг». Они содержали научные приборы для исследований как на участке спуска в атмосфере Марса, так и после посадки на поверхность планеты...

    • Страницы
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
    • 5


  • Жизнь на Марсе похоронили рано. Хотя «рассол», когда-то покрывавший Меридианное плато, был слишком кислым и соленым, в других районах планеты условия для развития жизни были «благоприятными», говорят ученые. Там остались глины, а в них могли остаться следы жизни.
    В феврале 2008 года ученые, казалось, похоронили всякую надежду на то, что Марс когда-то мог быть пригодным для жизни. Да, вода здесь была в достаточно значительных количествах, подтвердили они на основании данных, собранных марсоходом Opportunity на Меридианном плато Марса. Но жить в этой воде было невозможно, поскольку она представляла собой насыщенный раствор солей серной кислоты, в котором образовывались сульфаты, дошедшие до наших дней. Раствор представлял чрезвычайно кислую среду, жить в которой известные нам микробы не в состоянии, и этот «рассол» наверняка погубил все возможные формы жизни.



  • Полеты на Луну, строительство на ней базы, экспедиции на Марс…. Это уже давно не фантастика. Полеты на Луну состоялись в 1969-1972 гг., а с 2004 г. начали разрабатываться планы дальнейших пилотируемых исследований Луны и полетов на Марс. В 2004 г. США обнародовали программу «Constellation», включавшую завершение постройки международной космической станции (МКС) и окончание эксплуатации ракетно-космической системы (РКС) «Space Shuttle» в 2010 г., создание космических кораблей (КК) «Orion» и ракет-носителей (РН) «Ares I/V» для замены РКС «Space Shuttle» и обеспечения исследований Луны и Марса пилотируемыми КК.

    • Страницы
    • 1
    • 2