Хроника покорения Марса

Пт, 06/05/2009 - 14:23

Камни на поверхности Марса. Обращает на себя внимание прямоугольное отверстие в правом булыжнике

Конкреции заснятые микроскопом марсохода

Конкреции и следы оставленные водой на поверхности Марса

Кратер на Марсе. Дно кратера заполнено пылью

Во время путешествий по Марсу максимальная скорость передвижения Sojourner-a не превышала 1 см/сек. Эта, на первый взгляд, низкая скорость была обусловлена большой длительностью прохождения радиосигнала с Земли — около 14 минут. Чтобы за это время вездеход не потерпел аварию, его наделили искусственным интеллектом, способным самостоятельно принимать решения на объезд препятствий. Интеллект робота обеспечивался специальным программным обеспечением, которое работало в бортовом компьютере на базе процессора Intel 80С85 (быстродействие 100000 операций в секунду). Объем оперативной памяти робота составлял всего 500 Кб. Решения вырабатывались на основе информации от двух черно-белых телекамер и лазерного дальномера.

Для исследования химического состава почвы вездеход нес рентгеновский спектрометр и мог фотографировать поверхность Марса цветной панорамной камерой.
Для посадки «Пазфайндера» на планету специалисты NASA применили новый оригинальный способ. Аппарат входил в атмосферу Марса и тормозился за счет тепловых экранов.

Затем выпускался тормозной парашют диаметром 11 метров. В это время на посадочной ступени начинали надуваться прорезиненные мешки, диаметром около 1 м, которые должны были стать амортизатором падения. За 8 секунд до касания поверхности парашют отстреливался и, окруженный надутыми мешками, Lander свободно падал на грунт. После нескольких «прыжков» Lander останавливался, мешки сдувались, и посадочный модуль раскрывался в рабочее положение.
Запуск Mars Pathfinder при помощи ракеты-носителя Delta-II состоялся 4 декабря 1996 года. После семи месяцев полета и четырех коррекций траектории аппарат вышел на марсианскую орбиту. Глубокой марсианской ночью 4 июля 1997 года спускаемый аппарат вошел в атмосферу и начал отрабатывать программу посадки. Через полчаса надувные мешки, на скорости 14 м/с, ударились о каменистую марсианскую почву. После 15 «подпрыгиваний» Lander остановился в точке с координатами 19,13° с.ш. и 33,22° з.д.

Развертывание базового модуля прошло успешно, и вездеход приступил к выполнению программы исследований.

От момента посадки до своего последнего сеанса связи в сентябре 1997 года Pathfinder передал на Землю более 2 Гб информации, включая более чем 16500 фотографий камерами Lander-a и 550 панорам с вездехода. Sojourner проехал по поверхности Марса около 100 м и провел 15 химических анализов скал и почвы. Были получены новые данные о погоде и ветрах на Марсе. Эти данные окончательно убедили ученых в том, что Марс был в свое время теплой и влажной планетой, очень похожей на нашу Землю.

11 декабря 1998 года NASA запустило на Марс первый в истории межпланетный погодный аппарат Mars Climate Orbiter. Он должен был передавать на Землю сводки марсианской погоды и служить в качестве ретранслятора для посадочного модуля Polar Lander, который должен был сесть в районе Южного полюса Марса.

23 сентября 1999 года связь с Climate Orbiter прервалась. Специалисты решили, что во время коррекции орбиты он вошел в атмосферу Марса и сгорел. Чрезвычайно интересная экспедиция Polar Lander, начатая 3 января 1999 года, также прервалась по неизвестной причине.
Исследования Марса в новом тысячелетии начались с запуска в сторону Красной планеты американской межпланетной станции Mars Odyssey.

Задачей аппарата стало создание карты распределения температур, минералов и химических элементов.
Odyssey был запущен 7 Апреля 2001 года ракетой Delta II с мыса Канаверал. Аппарат достиг Марса в октябре. Используя атмосферу Марса для торможения, он вышел на низковысотную круговую орбиту и работает там до настоящего времени.

Одновременная съемка полярных областей в видимом и инфракрасном диапазоне, выполненная «Одиссеем», позволила обнаружить там открытые области водяного льда, с температурой -95° С.
Кроме прочей научной аппаратуры, на Mars Odyssey был установлен российский коротковолновой радиолокатор, при помощи которого удалось обнаружить воду на глубине не более метра под поверхностью Марса.

2 июня 2003 года российская ракета «Союз» с разгонным блоком «Фрегат» вывела в космос аппарат Mars Express для комплексных исследований Марса. Он был разработан в Европейском космическом агентстве. Основной целью его работы на орбите Красной планеты стал подповерхностный поиск воды. Для этого на «Экспрессе» установили длинноволновой радиолокатор, позволяющий искать марсианскую воду на глубине нескольких километров. Для поиска следов жизни Mars Express имел посадочный модуль Beagle 2.

25 декабря 2003 года Mars Express был выведен на марсианскую орбиту. Посадочный модуль отделился, но связь с ним установить не удалось.
При помощи своего радиолокатора «Экспресс» обнаружил обширные залежи замерзшей воды и установил толщину полярных шапок на Марсе.

Имеющаяся на аппарате стереокамера с высоким разрешением поставила окончательную точку в истории с «лицом» на Марсе. На основе ее снимков была построена достоверная трехмерная модель загадочной горы в области Сидония, не оставляющая никаких шансов сторонникам внеземных цивилизаций.
На снимках полярных шапок отчетливо просматривалась слоистая структура льда, с темными полосами, образование которых связывают с выпадением вулканического пепла.

В январе 2003 года американцы запустили к Марсу сразу два марсохода. Они проектировались с учетом недостатков в работе по программе Pathfinder. Новые роботы были в 17 раз тяжелее (по 174 кг каждый) и несли новые приборы. Но самое главное, они обладали полной автономностью и могли проехать по поверхности сколь угодно большое расстояние. Единственным препятствием на их пути могла стать марсианская пыль, оседающая на панели солнечных батарей и уменьшающая их мощность. По расчетам проектировщиков, роботы могли проработать на Марсе около 90 рей и преодолеть расстояние более километра. Связь с Землей обеспечивалась через ретранслятор на Mars Express.
Spirit и Opportunity, так назвали вездеходы, классифицировали в NASA как автоматических геологов. На каждом из них имелся специальный инструмент для снятия поверхностного слоя со скальных пород и микроскоп для дистанционного исследования образцов. Анализировать состав почвы и камней должны были три спектрометра.

Видеокамеры расположили на специальной платформе, вынесенной на уровень 1,5 м. Таким образом, полученные снимки предоставляли возможность взглянуть на Марс с точки зрения невысокого жителя Земли.

Систему посадки на планету позаимствовали от программы Pathfinder. Только для компенсации возросшего веса вездеходов конструкторам пришлось установить тормозные твердотопливные двигатели, которые срабатывали в момент отделения тормозного парашюта, и увеличить объем надувных амортизаторов.

Марсоход Spirit запустили 10 июня 2003 года, а 7 июля к Марсу улетел Opportunity. В январе следующего года они достигли окрестностей планеты и приступили к выполнению предпосадочных маневров. 4 января после 27 отскоков от поверхности «Спирит» примарсился в районе с координатами 14,57° ю.ш. и 175,47° в.д., промазав от расчетной точки всего на 10 км.

25 января по Марсу начал «прыгать» спускаемый аппарат Opportunity. Через 26 отскоков он закатился в небольшой кратер и, стравив давление из надувных амортизаторов, развернулся в рабочее положение. Место посадки с координатами 1,95° ю.ш. и 354,47° в.д., отстояло от расчетной точки на 26 км. Попадание Opportunity в кратер диаметром 22 м и глубиной 3 м стало большой удачей для ученых, ведь там можно сразу исследовать породы, залегающие под поверхностными слоями почвы.
Через несколько дней связь со «Спиритом» прервалась. Только через двое суток вездеход начал посылать на землю отрывистые сообщения, по которым стало ясно, что на борту происходит постоянная перезагрузка центрального компьютера. Всему виной было переполнение оперативной памяти. Только после переустановки операционной системы вездеход «пришел в себя».

После этого работа обоих марсоходов была стабильной и принесла ученым огромное количество уникальной информации о планете. Центр управления получил более 100000 полноцветных фотографий Марса.

По данным бортовой научной аппаратуры было обнаружено большое количество серы и солей в камнях, содержание этих веществ изменялось по глубине, что говорит об испарении воды с поверхности. Кроме этого, обнаружены следы сульфата железа, а он образуется только в воде.

На дне кратера Opportunity обнаружил большое количество мелких шариков, которые на земле называют конкрециями. А конкреции, обычно, образуются на дне высохших водоемов. На нашей планете в крупных конкрециях иногда находят даже кости динозавров. Снимки некоторых деталей камней, сделанные бортовым микроскопом, можно интерпретировать, как окаменевшие колонии микроорганизмов.

Вездеходы оказались очень надежными машинами и выполняют свою работу до настоящего времени. По состоянию на декабрь 2006 года Spirit проехал по Марсу 6,9 км, а его брат-близнец Opportunity — 9,8 км.

В августе 2005 года NASA запустило в сторону Марса аппарат Mars Reconnaissance Orbiter, обладающий камерой с разрешающей способностью несколько сантиметров. С весны 2006 года он работает на марсианской орбите. На снимках Reconnaissance Orbiter прекрасно видны все севшие на поверхность планеты аппараты. Комплекс связи «Орбитера» будет использоваться для передачи данных с перспективных посадочных модулей.

Благодаря многолетним исследованиям планеты Марс уже можно восстановить картину эволюции нашего красного соседа. Более 3-х миллиардов лет назад Марс был геологически активной планетой, с теплой и плотной атмосферой. На поверхности текли реки и плескались обширные моря. Летом шли дожди, а зимой выпадал снег. На полюсах красовались толстые полярные шапки из снега и льда. Возможно, что в этих условиях на Марсе появилась примитивная жизнь.

Шло время, и планета постепенно остывала. Вулканы прекратили насыщать атмосферу газами. Наиболее легкие газы, преодолевая небольшое притяжение, уходили в космос. Часть воды замерзла на глубине, а поверхностные воды испарились. Остатки «былой роскоши» добили метеориты и астероиды, которые изуродовали поверхность планеты и сделали ее такой, какой мы ее видим сейчас.
Дальнейшие планы человечества по изучению планеты Марс направлены на подготовку пилотируемой экспедиции и включают в себя запуски беспилотных аппаратов.

В августе 2007 будет запущен американский аппарат Phoenix, который попытается повторить проваленную миссию Polar Lander. Он приземлится на Северном полюсе и в течение 151 дней будет исследовать строение льда, заглубляясь в него на 1,5 м.

В 2009 году на Марс отправится международный вездеход весом в 500 кг и с «вечным» блоком питания, работающем на плутонии. Он будет оборудован новейшей аппаратурой и продолжит дело «Спирита» и «Оппортьюнити».

Россия планирует на 2009 год запуск станции «Фобос-грунт», который доставит на Землю образцы пород с Фобоса.

В 2011 году в небе Марса появится небольшой разведывательный самолет, который позволит охватить исследованиями гораздо большую область, чем самоходные аппараты.
Во втором десятилетии нашего века планируется доставить на Землю образцы марсианского грунта, развернуть на Марсе биологическую лабораторию и буровую установку.
Пилотируемая экспедиция на Марс состоится не ранее 2030 года.

Другие материалы рубрики


  • ...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


  • ...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


  • 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


  • «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


  • 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.



  • ...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