О марсе кратко: Планета Марс — сообщение доклад

Планета Марс — сообщение доклад

Красная планета по счету является четвертой планетой Солнечной системы. Древние римляне решили назвать эту планету в честь бога войны – Марс. Данная планета находится ближе всего к нашей. Планету Марс обнаружили древние жрецы из Египта, Вавилона, а также Рима. В ночном небе они заметили звезду красно-рыжеватого оттенка и из-за этого дали ей название в честь бога войны. Эту загадочную планету можно увидеть невооружённым глазом в ночном небе в период противостояния. Такой период длиться несколько раз в 26 месяцев, в последнее самое мощное противостояние было в 2003 году.

Планета Марс не может похвастаться водой, там сухо и пыльно. Также считают, что Марс похож на Землю тем, что в составе есть многие вещества, которые есть на Земле. Также на этой планете есть самый огромный вулкан, который назвали Олимп. Существует гипотеза о том, что этот вулкан может извергаться, но, если это произойдёт, лава затопит всю планету.

Что касается спутников, то у Марса их целых два. Их происхождение также до конца неизвестны точно. Но у них есть названия. Их также назвали в честь детей римского бога войны – Фобос (страх) и Деймос (ужас). Учёные полагают, что через какой-то период времени Фобос может врезаться в Марс или разрушиться под действием планетарной гравитации и образует кольцо. Также известно, что на этой планете происходит смена времён года, только немного другая. В северной части планеты лето холодное и долгое, а в южной части наоборот. Если на Земле сутки – 24 часа, то на Марсе – 24 часа и 40 минут.

По статистике, эта планета является самой интересной во всей Солнечной системе. Существует множество теорий и гипотез о том, что там существовала жизнь. Думаю, все слышали о теории цивилизаций. Данная теория предполагает, что когда-то до нашей цивилизации существовали ещё несколько. И какие-то учёные полагают, что до появления и этих цивилизаций существовала жизнь на Марсе, так как там были обнаружены признаки древней жизни.

Например, вода в виде льда. Этим доводам послужили странные полосы тёмного оттенка на кратерах и скалах, а также огромные овраги и каналы, в которых раньше могла быть вода.

Кто знает, может и правда была жизнь на этой таинственной планете, но эта жизнь её погубила, как, возможно, скоро и мы сделаем с нашей планетой.

Вариант 2

Марс считается одной из тех планет, на которой потенциально возможно будет жить в будущем. Но что известно о ней сейчас? Об этом сейчас будет подробно рассказано.

Планета названа в честь римского бога войны. Ее диаметр – около 6780 километров. Расстояние до Солнца равно 228 миллионов километров. Год на Марсе проходит в течение 687 земных дней. Сутки на Марсе дольше земных всего лишь на 40 минут.

Средняя температура приблизительно равна – 23 градусам по Цельсию. Атмосфера в 100 раз разреженнее, чем на Земле. В составе атмосферы – углекислый газ. Небесное тело имеет 2 спутника: Фобос и Деймос. Из погоды можно отметить, что иногда пылевые бури заслоняют небо на несколько месяцев.

За орбитой Марса располагается пояс астероидов – тысячи осколков камня и металла, которые вращаются вокруг Солнца.

Марс легко разглядеть в ночном небе: планета имеет оранжево – красный оттенок, потому что грунт там ржаво – красного цвета. Большинство сведений о Марсе получено благодаря данным зондов.

Человек пока не бывал на Марсе, но по очень четким фотоснимкам люди знают, что представляет собой поверхность планеты и что находится под ней. Высадившись на Марсе, вы не увидите ничего, кроме пустыни, дюн из красного песка и камней. Красным цветом грунт обязан высокому содержанию ржавого железа. Железо встречается и на Луне, но там оно нормальное. Из-за чего же заржавело железо на Марсе? Ученые считают, что на планете когда – то было много воды, вот железо и заржавело. Сегодня на поверхности Марса нет ни озер, ни рек. Однако эксперимент, проведенный в 2008 году космическим аппаратом НАСА “Феникс“, показал, что под ним имеется замерзшая вода.

Есть ли жизнь на Марсе?

По Марсу не разгуливают и не ползают инопланетяне. Более того, на красной планете не найдено доказательств существования жизни. И все же есть вероятность, что один из марсоходов, исследуя грунт, обнаружит какую – либо форму жизни. Возможно, в прошлом у Марса была плотная атмосфера, согревавшая планету. А значит, там была и жидкая вода, делавшая Марс более благоприятным для жизни.

Удивительные факты про Марс.

1) На Марсе расположилась гора Олимп – самая большая гора во всей Солнечной системе.

2) У Марса отсутствуют магнитный и озоновый слои.

3) Ученые считают, что один из способов разогреть Марс – пустить на него атомные ракеты.

Подробный доклад про Марс

Планета получила свое название в честь древнеримского бога войны, поскольку для наблюдателей она казалась красного цвета, обозначающего кровь.

Среди планет Солнечной системы, Марс располагается на 4-ой орбите вокруг Солнца, между Землей и Юпитером. По массе занимает 7-е место (10,7 % от Земли).

Ученые определили планету в список «земной группы», так как присутствует высокая плотность. В составе находятся следующие элементы химической таблицы Менделеева: Fe (железо), Si (кремний), Mg (магний), O2 (кислород), Al (алюминий).

Строение:

1. ядро: жидкое и твердое (железо) с небольшим количеством S (серы).

2. мантия: силикаты.

3. кора: преобладают базальтовые горные породы.

Рельеф.

Поверхность Марса усеяна многочисленными плато. На юге преобладают поднятия и кратеры, а вот север представляет собой обширную равнину.

Долина Маринеров – крупнейший каньон во всей Солнечной системе, глубинной до 7 км и длиной 3,8 км. Объект протягивается практически вдоль экватора планеты.

Среди горного рельефа высочайшей точкой является гора (вулкан) Олимп, высотой 27 км, что сравнимо выше чем гора Эверест на Земле – 8,848 м.

Атмосфера: 110 км до поверхности, преимущественно из СО2 (углекислого газа) – 96%, прочие газы: O2 – 0,13%, N (азот) – 2,7%. Сильно разряженный воздух.

Атмосферное давление меньше земного в 160 раз.

В зимние месяцы 20-30% атмосферы сосредотачивается на полюсах в виде замерзшей воды и углекислоты. Переход обратно происходит, минуя жидкую стадию.

По мнению ученых в результате катастрофы Марс потерял значительную часть атмосферы и магнитное поле, что позволяет проникать на поверхность различного рода излучениям космического происхождения.

Желто-оранжевый цвет неба образуется благодаря красноватой пыли, покрывающей кору планеты.

Климат.

Вращение Марса происходит за 24 часа 39 минут 35 секунд, вокруг своей оси. За год планета совершает ход по орбите в течение 686,9 дней. Среднее значение температуры воздуха составляет -50

0С, тогда как в зимнее время на полюсе -1530С.

Когда начинает таять лед, то в воздухе появляется пыль с поверхности. Атмосферное давление резко начинает расти, что порождает сильные ветра до 100 м/с в направлении северного полушария.

Наука.

Популярность красной планеты возросла после выхода в свет романа Уэльса – «Война миров». Именно на Марсе разворачиваются страшные события многих фантастических фильмов и компьютерных игр.

Несмотря на устрашающий вид планеты, ученые пытаются найти доказательства жизни и возможно колонизировать в будущем Марс. Предполагается, что, растопив весь лед, образуется огромный океан 100-метровой глубины. Однако, пока сложно осуществимая задача в ближайшее время.

Марс

Интересные ответы

  • Доклад сообщение Финикия

    Финикия это древнее государство, которое располагалось на восточном побережье Средиземного моря, на территории современного Ливана. По сравнению с Древним Египтом или Персией Финикийское царство

  • Дельфины — сообщение доклад (2, 4, 5, 7 класс)

    Дельфины – водные млекопитающие животные, относящиеся к отряду китообразных.

    Основным ареалом распространения дельфинов служат моря, животные также могут заплывать в устья рек.

  • Владимир Солоухин. Жизнь и творчество

    Владимир Алексеевич Солоухин (1924-1997 гг.) является один из ярких советских писателей, представляющих жанровую направленность, называемую деревенской прозой.

  • Жизнь и творчество Петра Ершова

    Ершов Петр Павлович – это гордость нашей страны, русский талантливый поэт, драматург, детский писатель, сказочник, преподаватель.

  • Панда — сообщение доклад

    Панда относится к млекопитающим. Окрас черно – белого цвета. Несмотря на то, что панда – медведь, он имеет признаки енотовых. Всеяден, но в основном питается бамбуком

«Запасная планета для человечества». К Марсу выстроилась очередь из стран — почему в ней нет России?

  • Николай Воронин
  • Корреспондент по вопросам науки

Автор фото, PA Media

Марсоход НАСА «Персеверанс», переживший в ночь на пятницу «семь минут ужаса», благополучно опустился на поверхность Красной планеты и в ближайшее время займется поиском следов былой жизни в районе древнего кратера Езеро.

Американский ровер стал третьей научной экспедицией, добравшейся до Марса за последние 10 дней. На прошлой неделе к планете натурально выстроилась очередь: сначала на марсианскую орбиту ученые успешно вывели межпланетную станцию «Аль-Амаль» (первую в истории ОАЭ и всего ближневосточного региона), вскоре за ней последовал китайский орбитальный зонд «Тяньвэнь-1». теперь их догнал и «Персеверанс».

Учитывая, что до того запуски к Марсу удавались лишь четырем космическим державам ( СССР/Россия, США, Индия и Евросоюз), за неполные две недели список стран-первопроходцев Красной планеты разросся в полтора раза.

Откуда такой внезапный интерес? Почему именно сейчас? И как случилось так, что в «космической очереди» не оказалось российского аппарата?

Почему Марс?

Столько масштабного интереса к освоению космоса — со стороны целого ряда стран — мир не видел уже несколько десятилетий, отмечает профессор Элис Горман, советник Ассоциации космической индустрии Австралии и вице-президент отделения Американского института аэронавтики и астронавтики в Аделаиде.

С конца 80-х, когда благополучное завершение холодной войны положило конец и изнурительной космической гонке, крайне затратной для обеих супердержав, освоение космоса велось довольно неспешно, в основном с чисто практическими целями — научными или промышленными. Однако теперь, кажется, история полувековой давности повторяется на новом этапе.

«Марс — это в некотором смысле та же Луна, только с поправкой на несколько десятилетий, — объясняет Элис Горман. — Когда в 60-е годы прошлого века у человечества появились технологии, позволяющие добраться до Луны, она сразу же превратилась в желанную цель, став важнейшим стратегическим пунктом космической гонки».

Автор фото, EPA

Подпись к фото,

Оставить свой след в освоении Красной планеты мечтают лидеры многих государств

И в США, и в СССР покорение Луны воспринимали в первую очередь как возможность продемонстрировать свое научное и техническое превосходство над соперником, продолжает профессор. А сейчас эту символическую роль взял на себя Марс.

«Понятно, что страна, которой удастся создать первую марсианскую базу — какое-то постоянное присутствие на Красной планете, — навсегда войдет в историю покорения космоса, — утверждает Элис Горман. — Хотя зачем везти туда каких-то колонистов (и вообще людей), не очень понятно в принципе. Это кажется абсолютно излишним».

Условия на Красной планете крайне враждебны и требуют довольно сложного и дорогостоящего защитного снаряжения, поясняет она. Марс вдвое меньше Земли в диаметре и в 10 раз легче, разреженная атмосфера планеты непригодна для дыхания, давление на поверхности меньше земного в 160 раз, климат изменчив, а пылевые бури иногда почти полностью скрывают поверхность планеты.

И все же, по мнению большинства экспертов, при всех очевидных трудностях, именно Марс на сегодняшний день остается для землян единственным «запасным аэродромом» на случай срочной эвакуации — пусть пока и теоретическим.

«Марс привлекает всех ученых, и российских в том числе, как запасная планета для человечества, — говорит научный руководитель Института космических исследований (ИКИ) РАН, академик Лев Зеленый. — Если когда-нибудь человек сможет по-настоящему осваивать какие-то небесные тела, то это, конечно, будет Марс».

«Кроме него, из вариантов есть только Луна, но Луна — это вообще, считай, пригород Земли, — объясняет Зеленый. — А вот до других планет — я не вижу, куда человеку можно лететь дальше Марса».

Но где же Россия?

На фоне такого активного интереса к Марсу отсутствие в «космической очереди» российской миссии выглядит довольно странно. В конце концов первую относительно мягкую посадку на Красную планету в 1971 году удалось совершить именно советским инженерам — впрочем, аппарат проработал меньше минуты, после чего связь с ним пропала.

Более того, в списке основных задач федеральной космической программы создание «непрерывного и устойчивого» сообщение с Луной и Марсом идет первым номером.

Автор фото, Getty Images

Подпись к фото,

Последний успешный запуск российского аппарата к Марсу состоялся в 2016 году; две предыдущие попытки закончились неудачей

Однако последние 20 с лишним лет отношения России с Марсом не складываются: страну преследует череда неудач.

Последний успешный запуск российского аппарата к Марсу (совместно с Европейским космическим агентством) состоялся в 2016 году. Две миссии до этого окончились плачевно: «Марс-96» потерпел крушение из-за отказа разгонного блока, а его научный «преемник» — запущенный с Байконура в 2011 году «Фобос-грунт» — застрял на низкой земной орбите и через несколько дней сгорел при входе в плотные слои атмосферы.

«Трагедия Марса-96 случилась на моих глазах, хотя я тогда занимался другим проектом. А вот трагедия «Фобоса» была уже моя, — вспоминает Лев Зеленый, возглавлявший ИКИ с 2002 по 2017 гг. — Конечно, всё это мы пережили с очень большим трудом: ученые 15 лет жизни отдали этой миссии».

Россия стала готовиться к следующей экспедиции — второму этапу миссии «Экзомарс» — совместно все с тем же Европейским космическим агентством.

Учитывая, что удобное «окно» для полетов (когда расстояние между орбитами Земли и Марса становится минимальным) открывается примерно раз в два года, старт запланировали на 2018 год. Однако расчеты оказались слишком оптимистичными, и запуск решили отложить еще на два года — до 2020-го.

Таким образом российский аппарат не только стоял в той самой «космической очереди» к Марсу, но еще и сильно заранее занял в ней место. Но тут, говорит Лев Зеленый, россиянам опять не повезло.

«Наш посадочный аппарат испытывался в Италии, и пик испытаний пришелся как раз на начало самых жестких карантинных мер. А значит, наши специалисты практически потеряли возможность приезжать туда для калибровки, — рассказывает научный руководитель ИКИ. — И мы не полетели в этой команде, что очень жаль, конечно, — но должны полететь в 2022 году».

Значит ли это, что Россия проигрывает в космосе другим странам?

Эксперты сходятся в том, что, хотя исследования Марса невероятно интересны с научной точки зрения, особого практического смысла в освоении и уж тем более колонизации Красной планеты пока нет. Ведь долететь туда все равно не сможет ни один экипаж.

Причина — в пронизывающей Галактику смертельно опасной космической радиации. На Земле от нее спасают атмосфера и магнитное поле планеты, а вот в открытом космосе укрыться негде.

До Луны еще можно добраться без особого вреда для здоровья, если правильно выбрать время и место посадки, — благо, лететь не очень долго. А вот полет к Красной планете при самом лучшем раскладе занимает не меньше семи месяцев.

«Это надо за собой тащить тяжелые свинцовые блоки, что при современном развитии техники невозможно, — размышляет академик Зеленый. — Или, как предлагал еще Королев, баки воды — но как ее потом тащить обратно?»

Между тем, лучевая болезнь в космосе развивается намного быстрее, чем на Земле, поскольку значительно жестче само излучение. Невидимые глазу частицы высоких энергий на огромной скорости пронизывают организм, превращая его в решето.

В результате, как показывают опыты на лабораторных животных, в первую очередь сильно страдает мозг. А значит, отдаленные последствия облучения уже не так важны: за время путешествия космическая радиация с высокой долей вероятности просто сожрет экипаж заживо.

Автор фото, EPA

Подпись к фото,

Невидимое глазу жесткое космическое излучение способно изжарить заживо будущих колонистов еще до прибытия на новую родину

И хотя в добровольцах, готовых отправиться на Марс в качестве первых поселенцев, недостатка нет, по словам академика Зеленого, волонтеры просто до конца не понимают грозящей им опасности.

«Радиация — это что-то такое невидимое и неслышимое, — объясняет он, — Люди боятся огня, еще чего-то — что можно увидеть, понюхать, пощупать. А невидимые опасности кажутся нам абстрактными: радиация — это что-то непонятное. Как вирус, кстати, которого тоже многие не боятся, пока сами не заболеют».

Кто ест пирог под одеялом?

Пилотируемые космические путешествия в целом излишне романтизированы, говорят эксперты. На самом же деле они очень опасны, а с практической точки зрения еще и довольно бессмысленны.

По словам Элис Горман, это еще одна причина, по которой пилотируемые космические полеты в США в значительной степени переданы в частные руки. Государству становится все сложнее объяснить налогоплательщикам, почему они должны платить из своего кармана за это, прямо скажем, очень недешевое удовольствие.

Освоение же Красной планеты, по мнению большинства экспертов, нужно оставить роботам. Таким, как «Кьюриосити» или только что приступившему к работе «Персеверансу».

Для просмотра этого контента вам надо включить JavaScript или использовать другой браузер

Подпись к видео,

«Персеверанс» успешно высадился на Марсе: как это было

Удастся ли американскому марсоходу отыскать там следы жизни, неизвестно — но, по словам ученых, даже не это главное.

Главное то, что любые полученные результаты не достанутся какой-то отдельно взятой стране, а послужат на благо всего человечества. А значит, и страны, занимающиеся космическими исследованиями, друг другу не конкуренты, а скорее союзники.

«Быть первым — естественное желание, но результаты наблюдений, полученных в ходе исследований космоса, становятся достоянием всего мирового научного сообщества», — говорит Элис Горман.

Впрочем, Лев Зеленый не вполне разделяет эту точку зрения.

«Когда результаты уже получены, их совместный анализ и обсуждение — традиция научного сообщества, по крайней мере, по открытым вопросам, — соглашается российский академик. — Никто не ест пирог под одеялом, все хотят делиться новыми данными».

«Новые данные всегда очень интересны, их все хотят увидеть. Но при этом, конечно же, все прекрасно помнят, кто их получил. Так что в этом смысле очень важно быть первым», — заключает он.

Как будет выглядеть жизнь на Марсе

Жизнь на «красной планете» будет сильно отличаться от земной: там недостаточно кислорода, есть радиация и нет растений. РБК Тренды разбираются, как ученые намерены одомашнивать космос и создавать внеземной комфорт

Основатель космической компании SpaceX Илон Маск считает, что первый человек сможет приземлиться на Марс уже через четыре года. А к 2050 году предприниматель планирует перевести на планету 1 млн человек и организовать колонию. С прогнозами Маска соглашаются и некоторые футурологи, но что ждет людей после того, как они приземлятся на Марс? Как будут выглядеть внеземные дома и чем будут питаться космонавты? Разбираемся по порядку.

Где мы будем жить на Марсе?

Разработчики из NASA одобрили проект архитектурной компании AI SpaceFactory. Архитекторы предлагают строить дома из марсианской земли. Такой подход поможет снизить время и стоимость строительства, поскольку не придется завозить материалы с Земли. Дома при этом будут напоминать огромные вазы или пчелиный улей. Такая форма нужна для смягчения атмосферного давления Марса.

Марсианский дом-«улей»

Инженеры собираются строить здания при помощи 3D-печати. Кроме материалов с Марса они планируют использовать базальт и возобновляемый биопластик. [1] Дома будут состоять из внешней оболочки, которая способна защитить здание от сильных ветров, и внутренней отделки, создающей интерьер.

Предполагается, что каждый дом подходит для комфортного проживания четырех человек, но в то же время в них достаточно пространства для марсианских вечеринок. Дом состоит из четырех этажей: первый для влажной обработки скафандра, второй этаж с кухней и два верхних со спальнями и зоной отдыха. Сами спальни напоминают капсулы полузакрытой формы без дверей.

Жизнь на Марсе может проходить внутри такой «капсулы» (Фото: AI SpaceFactory)

Еще один проект домов разработан архитектурной компанией Zopherus из Арканзаса. Она также предлагает использовать 3D-печать и материалы с Марса. Инженеры собираются выпускать на поверхность робота, похожего на паука. Вначале он автономно перемещается по поверхности и ищет подходящее место для строительство дома, а затем плотно прилегает к земле и начинает строить дом из окружающих материалов.

Робот из проекта Zopherus (Фото: NASA)

Проект, правда, разработан не для постоянного проживания, а для космонавтов, прилетевших на Марс с первой миссией. Предполагается, что они проведут в таком здании около года. Дизайн здания получил первое место на конкурсе NASA по проектированию жилья на Марсе. Теоретически такие здания возможно возвести еще до прибытия человека, и они будут ждать своих жильцов столько, сколько потребуется.

Как может выглядеть жизнь на Марсе

Как мы будем дышать на Марсе?

Привлекательность Марса осложняется тем, что воздух там на 96% состоит из углекислого газа. Если не решить вопрос с выработкой пригодного для жизни кислорода, любые идеи о колонизации зайдут в тупик. Один из возможных выходов — цианобактерии. Они поглощают углекислый газ и превращают его в кислород. Цианобактерии действуют по принципу фотосинтеза, но в отличие от растений им не нужен солнечный свет. Ученые обнаружили, что бактерии справляются со своей задачей даже в самых глубоких впадинах океана. [2]

Если перевести цианобактерии на Марс, есть вероятность, что они смогут там прижиться и космонавтам будет чем дышать. Космические агентства и частные компании уже думают о возможной реализации такого проекта.

Если отойти от этой идеи, можно использовать уже испробованный технический способ добычи кислорода. На МКС давно используют электролиз воды. При таком подходе вода расщепляется на кислород и водород. Кислород оставляют для создания пригодной для жизни атмосферы, а водород выбрасывают в космос. Но при колонизации Марса возникнет проблема с водой: ее будет недостаточно для постоянного обеспечения планеты воздухом.

Ученые нашли возможный выход из ситуации. Они обнаружили, что при столкновении углекислого газа с золотой фольгой на высокой скорости атомы кислорода отделяются от углекислого газа. NASA планирует отправить на планету марсоход MOXIE 2020, который проверит, работает ли там подобная система на и возможен ли подобный подход для успешной колонизации этой планеты. [3]

Во что мы будем одеваться?

Система производства кислорода не избавит людей от необходимости периодически носить скафандры. Даже в случае, если система добычи кислорода окажется удачной, на планете останутся территории, непригодные для дыхания. Плюс к этому на Марсе происходят резкие перепады температур: от -157°С до +121°С. Без специальной одежды человек не сможет выжить в подобных условиях.

Для прогулок по Марсу NASA разработала два скафандра нового поколения, способных работать в автономном режиме до восьми часов. [4] Они помогут защитить космонавтов от непригодных для жизни температур и радиации. Дизайнеры проекта обещают, что новые скафандры не будут сковывать движения: в них будет удобно ходить и даже прыгать. Изначально костюмы создавались для высадки человека на Луну, при добавлении небольшого количества модификаций они подойдут и для будущих жителей Марса.

Презентация марсианских скафандров NASA

Что мы будем пить на Марсе?

Воду на Марсе можно добывать из почвы. Марсоходы еще до прибытия человека будут изучать почву и выбирать места, благоприятные для поселения. Специальная аппаратура будет нагревать землю до высоких температур. Вода начнет испаряться, ее отделят от почвы и поместят в специальное хранилище.

Уже добытая вода будет уходить в переработку, которая занимает гораздо меньше времени, чем добыча воды по новой. Только вода, непригодная для фильтрации, будет возобновляться через испарения из почвы. Если верить прогнозам, каждый житель Марса сможет использовать до 50 л воды в день, что вполне достаточно для комфортной жизни.

Чем мы будем питаться?

Поверхность Марса не подходит для выращивания растений, поэтому будущим колонизаторам придется прибегнуть к инновационным способам добычи продуктов. Планируется, что первые люди привезут с Земли запас продовольствия на несколько лет вперед. [5] Среди возможных продуктов — водоросли и насекомые, поскольку они быстро размножаются и для их возобновления не нужна почва.

В дальнейшем производство продуктов питание переместится в специально оборудованные помещения с искусственным светом. Питательные вещества для растений будут получать из отходов, либо приводить с Земли. Людей, прилетающих на Марс, обучат работе с тепличным оборудованием Марса, и каждый желающий сможет построить свой персональный огород.

Среди других возможных вариантов — 3D-печать пищевых продуктов. На Марс будет сложно завести животных, и колонизаторы рискуют остаться без мясных продуктов. Потенциальное создание искусственного мяса поможет решить эту проблему и одновременно обеспечить более гуманный способ производства продукта.

Колонизация Марса: почему до сих пор ничего не вышло

Марс

Марс — четвертая планета Солнечной системы. Большая часть поверхности Марса представляет обширные красноватые пространства; с красноватым (как бы кровавым) цветом связано и название планеты: в древнегреческой мифологии Марс — бог войны.

Марс меньше Земли. Его диаметр около 6790 км. Магнитное поле у Марса значительно слабее, чем у Земли. Расстояние от Марса до Солнца составляет 228 млн. км. Период обращения вокруг Солнца равен 687 земным суткам, т.е. 1,9 земных лет. Скорость вращения Марса вокруг своей оси — 24 час. 37 мин. 23 сек. Наклон оси вращения к орбите — 65°.

С давних пор за Марсом ведутся постоянные наблюдения. Они позволили заметить две полярные белые шапки, которые поочередно увеличиваются и уменьшаются на протяжении марсианского года. Предполагают, что эти шапки не из обычного льда, а из замерзшего углекислого газа — «сухого льда». Большие пространства планеты занимают сравнительно светлые участки — так называемые «материки»; остальная территория покрыта темными участками, называемыми «морями». Временами мутная желтая пелена заволакивает огромные пространства на Марсе, скрывая от хлаз поверхность планеты. Ученые предполагают, что это грандиозные тучи пыли, образующиеся во время бурь на Марсе. Они затрудняют наблюдение за этим — небесным телом с Земли. Тем не менее межпланетные станции исследовали Марс с близкого расстояния и даже опускались на его поверхность. Благодаря им мы узнали, что атмосфера Марса сильно разрежена и состоит главным образом из углекислого газа, — дышать в таких условиях человек не может.

На Марсе господствует суровый климат с невысокими дневными температурами (только иногда температура на экваторе Марса повышается до +20°С) и низкими температурами ночью (часто морозы достигают —80°С). Даже в тропическом поясе поверхность планеты остывает еще до захода Солнца, и на ней появляется иней. Сезоны на Марсе вдвое длиннее, чем на Земле, в связи с более длительным движением планеты вокруг Солнца. Летом на Марсе наблюдаются темные участки. Ученые предполагают, что они покрыты примитивными растениями. Предполагается, что на Марсе есть условия для жизни живых существ, но очевидно, что она может быть представлена примитивными формами.

У Марса имеются два спутника — Фобос и Деймос, имеющие диаметры в 20 км и в 8 км. Движутся они на разном расстоянии от Марса и с разной скоростью. Спутники Марса отличаются от других спутников тем, что имеют не шарообразную, а неправильную, угловатую форму, на их поверхности обнаружены кратеры вулканов.

Марс начали усиленно изучать с 1971 года. Именно в мае 1971 года к планете были отправлены две советские автоматические станции — «Марс-2» и «Марс-3», которые стали первыми искусственными спутниками планеты. Они оставили на Марсе вымпел с изображением герба Советского Союза, произвели фотографирование планеты, исследования околопланетного космического пространства.

8 главных заблуждений о Марсе с древних времен до наших дней – Архив

Воинственный Марс

Фотография: wikipedia.org

У четвертой планеты Солнечной системы есть всем известное олицетворение — это бог Марс, римская вариация на тему Ареса, бога беспощадной войны. И это самая древняя путаница, связанная, пусть и косвенно, с Красной планетой. Дело в том, что одноименный бог числился и в греческом пантеоне, да вот только никак он с войной связан не был. В Элладе Марс был богом плодородия, кстати весьма любимым в народе, в отличие от гнусного Ареса. И первый месяц весны носит это название именно в его честь.Уже воинственные римляне совместили эти два образа, назначив получившееся высшее существо отцом Ромула и Рема, основателей Рима.

Марсианская впадина

Фотография: wikipedia.org

Сейчас весь интернет кипит в обсуждениях найденной на Марсе жидкой воды. Пусть ее немного, она больше напоминает лужи ядовитой грязи — тем не менее — это открытие года! А ведь в XIX веке этим вряд ли кого-то можно было удивить. Еще в конце XVIII века, в 1784 году, астроном и композитор Уилльям Гершель опубликовал статью, посвященную его наблюдениям. В частности, в ней он писал, что темные области на Красной планете — это не что иное, как огромные океаны. До сих пор частенько встречается популярный миф, что даже если океанов нет сейчас, то они явно были раньше. Кроме того, Гершель не ограничивался одним Марсом — он считал, что ни много ни мало все планеты обитаемы. Но эти экстравагантные взгляды не помешали ему сделать ряд важных астрономических открытий и войти в научную историю.

Разумные и неразумные обитатели

Иллюстрация к роману Герберта Уэллса «Война миров»Вопрос «Есть ли жизнь на Марсе?» стар как мир. Ну, почти как мир. Примерно как Древний Египет. Но всерьез люди им задались лишь к позднему Средневековью и Возрождению. Теолог Николай Кузанский предполагал наличие внеземных цивилизаций, о них мечтали Данте и Джордано Бруно. Даже удивительно, что первое художественное произведение, посвященное исключительно Марсу, появилось лишь в конце XIX века. Спасибо Герберту Уэллсу и его «Войне миров», в которой описывается захват марсианами викторианской Англии. В 1938 году американский режиссер Орсон Уэллс, кстати, умудрился вызвать настоящую панику в нескольких штатах Америки, сделав из романа радиопостановку. Тем не менее по-настоящему актуальной тема марсиан была именно в XVIII и XIX столетиях. Небезызвестный Иммануил Кант, бывший не только философом, но и натуралистом (его гипотеза о происхождении Вселенной до сих пор признается научным сообществом как рабочая), писал, что обитаемо, вероятно, большинство планет. А великий французский астроном Камиль Фламмарион в XIX веке подошел к делу максимально серьезно: в 1876 году он выпустил целую книжку, посвященную тому, как могут выглядеть инопланетяне. Размышления в ней строились на его реальных данных о других планетах, в частности о Марсе. Так что тогда наличие инопланетной жизни действительно мало кем ставилось под сомнение.

Марс — планета орошаемых полей

Фотография: wikipedia.org

Предполагалось существование не просто жизни, а жизни разумной и даже высокоразвитой. В конце XIX века мировая общественность увлеченно наблюдала за постройкой Суэцкого и Панамского каналов. Настолько увлеченно, что, когда ей предложили понаблюдать за якобы марсианскими рукотворными каналами, мало кто удивился. Именитый итальянский астроном Джованни Скиапарелли, успевший поработать и в Берлине, и в Пулковской обсерватории, в 1877 году обнаружил занимательные линии на поверхности Марса. Линии тут же были объявлены ирригационными каналами, была составлена их карта, а в массовом сознании поселилась идея о существовании на Марсе цивилизации, пекущейся о наличии зеленых насаждений на Красной планете. Дров в костер общего интереса к марсианским садам Семирамиды подкинул американский исследователь Персиваль Лоуэлл, который немедленно поддержал идею о жизни на Марсе, начал читать по этой теме лекции и даже выпустил соответствующую книжку — «Марс как обитель жизни». Лоуэлл, кстати, прославился не только этим — другим делом его жизни был поиск десятой планеты Солнечной системы, естественно не увенчавшийся успехом. Как, впрочем, и попытки выдать оптическую иллюзию за оросительные каналы.

Тесла в поисках внеземного контакта

Обложка журнала Golden HoursНикола Тесла уже давно превратился из просто известного (если не сказать легендарного) ученого и изобретателя в натуральный медийный миф. Что ему только не приписывают: падение Тунгусского метеорита, участие во всевозможных мистификациях двадцатого века, связь с летающими тарелками, открытие способа передавать энергию через некий эфир и изобретение «лучей смерти». Помимо всей этой в высшей мере увлекательной чуши Тесла действительно приложил руку к созданию одного из самых популярных мифов начала XX века. Да, это опять пресловутая жизнь на Марсе. Находясь в 1899 году в Колорадской обсерватории, он обнаружил среди радиопомех повторяющиеся сигналы и сделал предположение, что они исходят с другой планеты, возможно с Марса. Примерно это же он высказывал в одном из интервью в 1901 году, отрицая возможность случайного характера помех. Год спустя благодаря СМИ разошелся слух, что эту гипотезу поддержал известный физик Уилльям Томсон, который, впрочем, в будущем попытается его опровергнуть. Но особого воздействия это не возымело, а мысль о том, что неземная цивилизация на Марсе не просто есть, а пытается с нами связаться (или что Тесла пытается связаться со своими инопланетными соплеменниками), крепко засела в головах обывателей. 

Терраморфирование Марса

Фотография: wikipedia.org

В восьмидесятые годы прошлого века всерьез рассуждать о наличии жизни на Марсе уже позволяли себе только отпетые псевдоученые уфологи. Зато возможность изменения планеты и последующего ее заселения стала вполне реальной темой для научной дискуссии. Энтузиазм тех лет был во многом связан с запуском первых марсоходов. Причем идея облагораживания марсианской среды с целью колонизации не устарела до сих пор, но обросла огромным количеством аспектов и в результате кардинально видоизменилась сама. Если в далекие годы VHS и построка ученые задумывались только о разреженности атмосферы, температуре, топливе и так далее, то сейчас приоритеты несколько сместились. Теперь всерьез обсуждается, кто именно будет колонизировать планету, каким странам она будет принадлежать, каковым окажется этнический состав «марсиан» и, конечно же, не рискуем ли мы загрязнить новую землю обетованную так же, как родной голубой шарик. Последнее особо важно, ведь перед запуском марсоход даже проходит долгий процесс специальной очистки. Более того, на Марсе даже есть целый ряд зон, куда запрещено засылать исследовательских роботов из-за опасности занести бактерии с Земли.

Приближение Марса к Земле

Фотография: wikipedia.org

Но не только XIX и XX веком живы мифотворцы. 2003-й стал годом рождения последней крупной мистификации, посвященной Красной планете. Сначала по e-mail, а затем по всем социальным сетям пожаром начала распространяться информация, что Марс можно будет увидеть невооруженным глазом и вообще он стремительно приближается к нашей планете. Причем речь шла не просто о приближении, а об изменении орбиты Марса, который якобы должен был зависнуть возле Земли на расстоянии, на котором находится Луна. Естественно, эта новость вылезла за пределы мировой паутины и заползла в огромное количество региональных СМИ. Кстати, похожие посты до сих пор регулярно всплывают в сети, но уже не вызывают особого ажиотажа.

Марсианские лица и динозавры

С появлением фотошопа выросло не только количество встреч с летающими тарелками, но и количество так называемых открытий на Марсе. Каждый год обязательно появляется огромное количество новостей о том, как на излюбленной планете мировых фантастов нашли очередные кости каких-нибудь динозавров, конечно проиллюстрированные очередной серией «документальных» фотографий. Подобные новости встречались даже на российских государственных телеканалах. Вот только все попытки выдать очередной череп марсианина за реальный артефакт всегда разбиваются о возможность взглянуть на тот же объект с другого ракурса. Но нельзя винить в этом только фотошоп и доступность интернета как распространителя информации. Самый известный из подобных фейков — знаменитое марсианское лицо — был сделан еще в далеком 1976 году аппаратом «Вавилон». Жуткому впечатлению, которое производит это фото, позавидовал бы даже логотип телекомпании «ВИД». Но и это лишь результат игры света, что окончательно доказали фотографии НАСА 2001 года.

Обнаруженные на Марсе «следы жизни» могут оказаться имитацией

Астробиологи из университетов Эдинбурга и Оксфорда изучили накопленные ранее свидетельства всех известных процессов, которые могли участвовать в образовании на Марсе так называемых «следов жизни». Ученые пришли к выводу, что на самом деле «органические» окаменелости могут быть природной имитацией.

Исследование опубликовано в журнале Journal of the Geological Society, а коротко о нем рассказывает Phys.org. В последние годы на Марсе не раз фотографировали окаменелости, форма которых косвенно указывает на органическое происхождение.

В результате популярность набрала гипотеза о том, что в древности на Марсе существовало большое количество жидкой поверхностной воды, следовательно, на Красной планете могла существовать и жизнь. Однако новая работа показывает, что исследователи могут быть введены в заблуждение ископаемыми образцами, созданными химическими процессами.

Авторы работы назвали их «ложными окаменелостями». Они пишут, что некоторые камни на Марсе могут содержать многочисленные типы небиологических отложений, которые, однако, визуально похожи на органические окаменелости.

Иными словами, те образцы, которые сейчас принимают за следы жизни возрастом около четырех миллиардов лет, на самом деле могут представлять собой обычные безжизненные камни. В своей работе астробиологии описывают десятки процессов, способных создавать структуры, имитирующие микроскопические простые формы жизни.

При этом исследователи вовсе не опровергают теорию о том, что в древности Марс временно был обитаем. Они просто призывают будущих исследователей внимательнее относиться к изучаемым ими образцам и отделять органические окаменелости от их небиологических «близнецов».

«В прошлом нас уже обманывали процессы, имитирующие жизнь, — говорит соавтор исследования Джули Космидис, доцент геобиологии Оксфордского университета. — Во многих случаях объекты, похожие на ископаемых микробов, описывались в древних породах на Земле и даже в метеоритах с Марса. Но после более глубокого изучения выяснялось, что они имеют небиологическое происхождение».

По ее словам, новое исследование — это своего рода предостережение, авторы которого призывают к дальнейшему изучению процессов имитации жизни в контексте Марса. Авторы работы уверены, что это поможет ученым избежать тех же ловушек, в которые уже попадали их предшественники. Особенно актуально это стало в последние годы, поскольку Марс изучается все более тщательно.

«На каком-то этапе марсоход почти наверняка найдет что-то, очень похожее на окаменелость, — говорит доктор Шон МакМахон из Эдинбургского университета. — Будет необходимо с уверенностью отличить этот образец от вещества, образованного в результате химических реакций. Для каждого типа окаменелостей существует по крайней мере один небиологический процесс, который создает очень похожие образцы. Поэтому существует реальная потребность в улучшении нашего понимания того, как образуются эти структуры».

Ученые отмечают, что описанные в работе химические процессы действительно способны имитировать следы жизни. Они создают отложения, которые выглядят как окаменелые бактериальные клетки и молекулы на основе углерода, что очень напоминает «строительные блоки» известной нам формы жизни.

ПОЛЕТ ЧЕЛОВЕКА НА МАРС | Наука и жизнь

Мечта о полете человека на планету Марс имеет давнюю историю, но только сегодня мы подошли к возможности ее исполнения очень близко. Во многом интерес к Марсу был связан с ожиданием встречи братьев по разуму. И хотя рассчитывать на обнаружение на Марсе разумных существ не приходится, какие-то формы жизни там, вероятно, можно отыскать. Но значение полета человека на Марс выходит далеко за пределы поиска жизни вне Земли. Важно, что Марс — единственная планета, перспективная с точки зрения ее колонизации. Существует мнение, что на Марс следует отправлять не экипаж, а автоматические станции, которые способны заменить человека-исследователя (см. «Наука и жизнь» № 4, 2006 г.; № 1, 2007 г.). Несмотря на это, работы по осуществлению полета ведутся, а в Институте медико-биологических проблем начинается эксперимент по моделированию полета. О проекте готовящейся марсианской экспедиции рассказывает Леонид Алексеевич Горшков, главный научный сотрудник РКК «Энергия», доктор технических наук, профессор, лауреат Государствен ной премии, действительный член Академии космонавтики. Один из руководителей работ по марсианской программе в РКК «Энергия». Принимал непосредственное участие в проектировании и разработке кораблей «Союз», станций «Салют», «Мир» и российского сегмента Международной космической станции (МКС). В 1994-1998 годах Л. А. Горшков был заместителем директора программы Международной космической станции с российской стороны.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

Схема марсианской экспедиции.

Так устроен электроракетный двигатель.

Конструкция первого служебного модуля Международной космический станции «Звезда» послужила основой для межпланетного экспедиционного комплекса.

Внутреннее устройство жилого модуля межпланетного орбитального корабля.

Взаимодействие элементов модуля солнечного буксира.

Ферменные конструкции составляют основу двигательной установки межпланетного экспедиционного комплекса.

Общий вид межпланетного экспедиционного комплекса. На ажурных фермах установлены панели солнечных фотопреобразователей и два пакета электрореактивных двигателей.

Схема работы взлетно-посадочного комплекса, обеспечивающего доставку космонавтов-исследователей на поверхность Марса и возвращение их на орбитальный корабль.

Как выглядит полет человека на Марс

Перелет с орбиты Земли на орбиту Марса займет 2-2,5 года. Корабль, в котором все это время должен жить и работать экипаж, имеет массу 500 тонн, и топлива ему требуется сотни тонн. Именно масштабность задачи отличает полет человека на Марс от полетов сравнительно небольших автоматических аппаратов. Общая масса всего пилотируемого комплекса становится значительно больше, чем могут вывести на орбиту даже самые мощные ракеты-носители. Поэтому создавать гигантскую ракету для выведения с Земли всего межпланетного комплекса не имеет смысла. Проще отправлять его на околоземную орбиту по частям, из этих частей и собирать там комплекс, используя уже отработанные технологии сборки на орбите.

Полет произойдет следующим образом. За несколько месяцев комплекс соберут, и межпланетная экспедиция по гелиоцентрической орбите перелетит в окрестности Марса. Так как опускать весь межпланетный корабль на поверхность Марса нецелесообразно, в составе комплекса будет взлетно-посадочный модуль. После выхода межпланетного экспедиционного комплекса на круговую орбиту вокруг Марса в нем экипаж или его часть совершит посадку на поверхность планеты. После окончания работы на поверхности космонавты вернутся на корабль. Межпланетный экспедиционный комплекс стартует с околомарсианской орбиты к Земле и выйдет на орбиту, с которой стартовал к Марсу. На корабле возвращения экипаж спустится на Землю.

Таким образом, межпланетный экспедиционный комплекс состоит из четырех основных функциональных частей: корабля, в котором работает экипаж и размещается все основное оборудование; межпланетного буксира, обеспечивающего перелет по межпланетной траектории; взлетно-посадочного комплекса и корабля возвращения на Землю.

Основная проблема организации полета человека на Марс — обеспечить высокую вероятность благополучного возвращения экипажа. Уровень безопасности экипажа должен соответствовать российским стандартам, то есть марсианская экспедиция должна быть не опаснее, чем, например, полет на орбитальную станцию. Выполнить это требование чрезвычайно сложно.

Одним из принципиальных технических решений по межпланетному комплексу стал выбор буксира, по существу — большой ракеты с многократным включением двигателей.

Сегодня самой надежной ракетой, выводящей человека в космос, остается ракета-носитель «Союз», прекрасно работавшая всю многолетнюю историю пилотируемых полетов. Но даже и она, хоть и редко, отказывает. На этот случай предусмотрена система аварийного спасения, когда при выходе из строя ракеты-носителя пороховые двигатели уводят спускаемый аппарат с экипажем от ракеты и космонавты приземляются на поверхность Земли. Эту систему спасения уже приходилось применять при эксплуатации орбитальных станций.

Ракету «Союз» соберут на Земле и испытают с участием множества специалистов, включая группы контроля качества работ, а межпланетную ракету соберут и испытают на орбите. И она должна иметь значительно более высокую надежность, чем «Союз», так как невозможно создать систему аварийного спасения экипажа в случае отказа в процессе ее выхода на гелиоцентрическую орбиту. Поэтому для обеспечения необходимой безопасности экипажа нужны принципиально новые технические решения при выборе межпланетного буксира.

Работы над концепцией полета человека на Марс ведутся с 1960 года (см. «Наука и жизнь» № 6, 1994 г.). Первый отечественный проект корабля для посадки человека на поверхность Марса был выполнен в ОКБ-1, возглавляемом Сергеем Павловичем Королевым. Ныне это Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им С. П. Королева. В проекте 1960 года было принято принципиально новое техническое решение: использовать для межпланетной экспедиции электроракетные двигатели (см. «Наука и жизнь» № 9, 1999 г.). Это решение РКК «Энергии» осталось неизменным для всех последующих модификаций проекта полета человека на Марс, и именно оно позволило во многом решить проблему безопасности.

Принцип работы электроракетных двигателей заключается в том, что реактивная струя, обеспечивающая тягу, создается не вследствие теплового расширения газа, как в жидкостных ракетных двигателях (ЖРД), а с помощью разгона ионизированного газа в электромагнитном поле, создаваемом бортовой электростанцией. Топливом, а точнее, «рабочим телом» станет газ ксенон.

В качестве электростанции, питающей электроракетные двигатели, в 1960 году собирались использовать ядерный реактор мощностью 7 МВт. Отдельные части корабля предполагали доставлять на орбиту тяжелой ракетой-носителем (в это время еще только начинались работы по ракете Н-1). Экипаж планировался из шести человек. После посадки на поверхность Марса оборудование собрали бы в виде «поезда», который должен был пересечь планету от одного ее полюса до другого.

В 1969 году этот проект был переработан. Мощность реактора увеличена до 15 МВт. Для повышения надежности двигательной установки вместо одного реактора запланировали три. В ходе переработки проекта пришлось умерить «аппетиты»: число посадочных аппаратов с пяти сократили до одного, членов экипажа стало четверо. В качестве ракеты-носителя решили использовать модификацию новой тяжелой ракеты Н-1 (см. «Наука и жизнь» №№ 4, 5, 1994 г.).

В 1988 году вследствие большого прогресса в создании пленочных фотопреобразователей и успехов в разработке трансформируемых ферменных конструкций ядерный реактор заменили на солнечные батареи. Одним из мотивов этого решения стало стремление сделать межпланетный экспедиционный комплекс экологически чистым. Основным достоинством такого решения была возможность многократного дублирования двигательной установки. Для доставки деталей корабля на орбиту Земли предполагалось использовать новую ракету-носитель «Энергия».

Элементы экспедиционного комплекса и состояние их разработки

Первый элемент международного комплекса — корабль, в котором работает экипаж. Он называется межпланетным орбитальным кораблем. Орбитальным — потому, что его главная функция связана с работой на орбитах межпланетного перелета. Создание этого корабля в сравнительно короткие сроки вполне реально. По своим задачам он, по существу, — аналог российского модуля «Звезда» Международной космической станции, только несколько больший по размерам. Дело в том, что на космическую станцию требуемое оборудование можно доставить на корабле «Прогресс» через два-три месяца, а у марсианской экспедиции такой возможности не будет два-два с половиной года. Поэтому все, что может понадобиться в течение всего полета, в том числе при возникновении нештатных ситуаций, нужно взять с собой и разместить на корабле.

Основные системы межпланетного корабля уже отработаны на орбитальных станциях «Салют» и «Мир». Поэтому для его постройки планируется использовать готовую документацию на многие конструктивные элементы, а главное — заводскую оснастку и технологии, имеющиеся на заводе — изготовителе корпуса модуля «Звезда» (завод Центра им. Хруничева).

Второй элемент межпланетного экспедиционного комплекса — солнечный буксир, обеспечивающий перелет по межпланетной траектории. Он состоит из двух пакетов электроракетных двигателей с системами управления, баков с рабочим телом и больших панелей с пленочными солнечными фотопреобразователями, снабжающими энергией двигатели.

Солнечный буксир также включает много уже разработанных агрегатов, конструкций и систем. Электроракетные двигатели широко используют в космической технике, и для полета на Марс требуется только несколько усовершенствовать их характеристики. Пленочные солнечные фотопреобразователи изготавливают в России для наземных нужд. А для проверки стойкости в условиях космического пространства их образцы размещали на внешней поверхности станции «Мир». Трансформируемые конструкции, на которых должны размещаться фотопреобразователи, также отрабатывали при полетах орбитальных станций. В солнечном буксире предполагается взять за основу конструкцию фермы «Софора», установленной на станции «Мир». Чтобы соединения не имели люфтов, использовали так называемый «эффект памяти формы», то есть способность некоторых материалов после нагревания принимать форму и размеры, какие были у соответствующих деталей до специально проведенной деформации.

Третий элемент межпланетного комплекса — взлетно-посадочный комплекс, в котором часть экипажа совершает посадку на поверхность Марса и возвращается обратно в корабль. Взлетно-посадочный комплекс в отличие от предыдущих элементов — совершенно новая разработка. Его аналогов в российских программах еще не было. Однако подобные задачи в российской космонавтике решались, и каких-то серьезных проблем по его созданию не видно.

И, наконец, четвертый элемент комплекса — корабль возвращения к Земле. Он имеет реальный прототип — корабль «Зонд», который разрабатывали в СССР для облета человеком Луны с входом в плотные слои атмосферы со второй космической скоростью. «Зонд-4»-«Зонд-7» совершили полеты в 1968-1969 годах с животными в кабине экипажа. Правда, от полетов человека в этих кораблях впоследствии отказались.

В чем же особенность проекта РКК «Энергия»? Почему он представляется вполне реальным? Прежде всего, из-за выбора двигательной установки межпланетного перелета. Электроракетные двигатели имеют сравнительно малую тягу, но высокую скорость истечения струи, что существенно снижает необходимые запасы топлива для межпланетных перелетов. Но самое главное состоит в том, что в отличие от всех других двигателей они позволяют обеспечить многократное резервирование. Что имеется в виду?

Для межпланетного комплекса с начальной массой порядка 1000 тонн нужно примерно 400 электроракетных двигателей тягой около 80 гс (0,8 Н) каждый. Все эти двигатели или группы двигателей работают независимо друг от друга, каждая группа имеет свою секцию баков с рабочим телом, свою систему управления, свою секцию солнечных батарей. И отказ даже нескольких групп двигателей не повлияет на межпланетный перелет. Такая двигательная установка практически не подвержена отказам. Это что-то вроде той стаи гусей, которая возила барона Мюнхаузена на Луну: любой гусь по дороге имел право устать и сойти с дистанции без вреда для всего полета.

Суммарная тяга всех двигателей составляет 32 кгс, или 320 Н. В открытом космосе корабль массой около 1000 тонн под действием этой силы приобретает ускорение 32×10-5 м/с2. Этого мизерного ускорения достаточно, чтобы при длительной работе двигателей набрать необходимую для межпланетного перелета скорость. Время движения корабля по спиральной траектории вокруг Земли составляет около трех месяцев. На этом участке траектории двигатели не работают непрерывно, они выключаются при затенении Солнца Землей. После перехода корабля на гелиоцентрическую орбиту работа двигателей продолжится.

В России уже пройден большой путь к организации первого полета человека на Марс. На орбитальных станциях «Салют» и «Мир» проверены многие элементы будущего межпланетного комплекса, проведена огромная работа по отработке систем и технологий обеспечения длительных полетов человека в космос. Ни в одной стране не накоплено такого опыта.

В настоящее время в Институте медико-биологических проблем готовится эксперимент «500 дней» по исследованию медицинских аспектов будущего полета человека на Марс. В качестве основы макета марсианского комплекса используется конструкция, созданная в 1960-х годах по инициативе С. П. Королева, на которой уже проводились исследования по программе отработки межпланетных полетов.

Название эксперимента связано с тем, что, хотя время полета человека на Марс составляет 700-900 суток в зависимости от года проведения экспедиции, первый экспериментальный «полет» на Земле будет длиться 500 дней. Первый экипаж наземного «полета» составит шесть человек, и будет он международным, из представителей разных стран.

Представляется, что американцы окончательно еще не определились с концепцией полета человека на Марс. Но, судя по публикациям, докладам на международных конференциях, они склоняются к использованию ядерных двигателей. Российские специалисты не разделяют этого подхода по многим причинам. Во-первых, испытания таких двигателей на Земле связаны с истечением мощной радиоактивной струи. Несмотря на то что существуют технические способы защиты от нее земной атмосферы, стенды отработки таких двигателей все-таки представляют определенную опасность для окружающей территории. Но самое главное заключается в том, что для ядерных двигателей недостижим такой уровень надежности, какой можно достичь, применяя многократно резервируемые электроракетные двигатели. Кроме того, использование для межпланетного перелета экологически чистых двигателей позволяет сделать межпланетный корабль многоразовым. Многоразовость очень привлекательна, когда речь идет не о единственном полете, а о программе освоения Марса.

Этап посадки на поверхность Марса наиболее критичен с точки зрения обеспечения безопасности экипажа. В отличие от солнечного буксира и межпланетного орбитального корабля взлетно-посадочный комплекс имеет гораздо меньше возможностей использовать резервные комплекты оборудования: процессы идут быстро, и подключить дублирующее оборудование не всегда возможно. Поэтому главным фактором обеспечения необходимой надежности взлетно-посадочного комплекса становится его тщательная отработка, в том числе в беспилотном режиме в реальных марсианских условиях. Никто не решится послать на Марс человека до того, как взлетно-посадочный комплекс не осуществит посадку и взлет с планеты в автоматическом режиме. Поэтому первые полеты человека к Марсу будут без посадки экипажа на его поверхность.

При первых полетах к Марсу экипаж останется на околомарсианской орбите, на поверхность спустится только телеуправляемый автоматический аппарат. Следует особо обратить внимание на этот этап исследования Марса человеком. По существу, на поверхность «спускаются» глаза и руки космонавта. В этом полете хорошо сочетаются и безопасность экипажа, и использование в полной мере опыта и интуиции ученого-планетолога, который будет проводить исследования с борта межпланетного орбитального корабля. Получается полное виртуальное присутствие человека на реальной поверхности Марса. С Земли это сделать невозможно из-за большого расстояния и запаздывания сигнала на несколько десятков минут.

Трудно найти разницу с точки зрения эффективности работы, присутствует ли человек на поверхности физически или виртуально. Разве только не остается на грунте следа подошвы ботинок космонавта. При виртуальной посадке на Марс космонавт ведет наблюдение не через иллюминатор скафандра, а через весьма совершенные видеосредства. Работает не руками в перчатках скафандра, а с помощью более тонких инструментов. Учитывая, что одна из целей экспедиций на Марс — подготовка к его колонизации, полет с виртуальной посадкой экипажа станет только первым этапом в этом процессе.

Таким образом, российский проект полета человека на Марс обладает очень важными особенностями. Во-первых, технические решения, заложенные в проект, и наличие большого задела делают полет на Марс самым дешевым из всех известных вариантов экспедиций; во-вторых, безопасность экипажа в этом полете очень высока.

Зачем лететь на Марс?

И здесь уместен вопрос: а нужен ли вообще полет человека на Марс? С одной стороны, казалось бы, все ясно: полет человека на Марс стоит дорого. Каких-то более или менее заметных благ для землян он не сулит. А на самой Земле есть много проблем, на решение которых требуются средства. Даже просто обеспечение земного населения пищей представляется более приоритетной задачей, чем полет человека на Марс.

Но, к счастью, хотя жизнь населения Земли во все времена не была благополучной, человечество никогда не руководствовалось очевидным на первый взгляд принципом «сиюминутной выгоды». Именно поэтому мы сегодня не сидим в звериных шкурах у костра возле пещеры. Исследование окрестностей собственного «дома», от Мирового океана до космического пространства, всегда было и остается одним из элементов развития цивилизации.

Но существует ли какая-нибудь прагматичная мотивация полета на Марс? Первая очевидная задача экспедиции — изучение нашей соседней планеты. Исследования Марса помогут в значительной степени прогнозировать развитие Земли, продвинуться в понимании проблемы происхождения жизни и многом другом. Они находятся в одном ряду с изучением звезд, галактик, окружающей нас Вселенной, проникновением в существо материи, изучением структуры микромира, строения атомного ядра… Все это непосредственной выгоды в ближайшее время не сулит.

Мы все живем на одной планете, и она подвержена различным глобальным опасностям, которые могут уничтожить все человечество. Например, столкновение с астероидом достаточно большой массы, безусловно, будет означать конец истории Homo sapiens. Да и сами земляне представляют опасность для самих себя. «Яйца не должны лежать в одной корзине», и организация поселений на других планетах Солнечной cистемы, и в первую очередь на Марсе, служит выходом из этой ситуации. Несмотря на то что вероятность глобальной катастрофы невелика, цена, которую может заплатить человечество за беспечность, максимальна из всего, что только можно представить. Процесс освоения планет длительный, но откладывать его начало неразумно, учитывая эту цену. Казалось бы, вполне прагматичная цель. Тем не менее многие считают вероятность глобальной катастрофы слишком низкой, чтобы признать программу освоения планет вполне обоснован ной для развертывания работ по полету человека на Марс. Но следует иметь в виду, что совокупность интересов членов общества никогда не соответствует интересам всего общества в целом.

Важен вопрос о мотивации работ по марсианской программе в России. Есть ли практические задачи, которые решит Россия, взявшись за организацию полета человека на Марс? Оказывается, есть.

Несмотря на то что динамика развития экономики России позитивна, у нее существует весьма уязвимое место — ресурсная направленность (производство и экспорт углеводородов, металлургия и т. д.), на что неоднократно обращал внимание президент Российской Федерации. Восстановить промышленность России после кризиса 1990-х годов пока не удалось. А какую промышленность надо восстанавливать прежде всего? Наверное, ту, которая использует передовые технологии, востребованные на мировом рынке. И авиакосмические технологии относятся именно к таким. По многим из них у нашей страны есть безусловный приоритет.

Восстановление промышленности имеет и социальный аспект. В создании орбитальных станций «Салют», «Мир», российского сегмента Международной космической станции, например, участвовали тысячи предприятий, работающих в самых различных регионах и городах страны. Для создания космической техники нужны не только чисто «космические» производства. Необходимы различные приборы и агрегаты, материалы и многое другое. А это все рабочие места для специалистов, использующих передовые технологии, что всегда очень важно для любой страны.

Мы уже привыкли к понятию «утечка мозгов». Утечка мозгов идет, но вроде бы ничего страшного не происходит. В действительности это только так кажется. Процесс, когда наиболее ценные кадры покидают Россию, опасен для страны, грозит самому ее существованию. Ученые покидают страну не потому, что за рубежом они получают больше денег, а прежде всего потому, что в нашей стране нет программ, в которых они нашли бы себе применение. России как воздух нужны крупные научные программы. В частности, в программе полета человека на Марс будут востребованы ученые самых различных специальностей — биологи, медики, материаловеды, физики, программисты, химики и многие, многие другие.

Можно по-разному относиться к понятию престижа страны. Но авторитет государства — это понятие в том числе и экономическое. Вспомним, как вырос авторитет США после программы «Аполлон». Полет человека на Марс, что бы ни говорили по этому поводу скептики, всегда волновал и будет волновать человечество. Реализация этой мечты многих поколений предельно престижна. Так что проект полета человека на Марс для России имеет особое значение.

Теперь о ситуации с международным сотрудничеством при организации полета человека на Марс. Очень часто можно слышать, что этот полет возможен только в широкой международной кооперации. Действительно, освоение Марса — длительный процесс, и в нем на определенных этапах станут участвовать практически все страны, обладающие соответствующими технология ми. В программе полетов на Марс будут востребованы самые различные корабли, базы, средства исследований и строительства. Национальные программы различных стран будут решать отдельные задачи освоения Марса. И каждая страна пройдет свою часть пути к этой программе.

Пока существуют разные государства, неизбежно наличие национальных программ. Каждая страна заинтересована в развитии своих передовых технологий, основанных на собственном опыте и разработках. Особенно если эти технологии востребованы на мировом рынке. Поэтому в космонавтике всегда будут соседствовать и международные и национальные программы.

Сегодня в США полет человека на Марс объявлен национальной программой. Американцы, в принципе, могут пригласить участвовать в ней и другие страны, однако за их собственные средства. Но собственные средства следует тратить с максимальной выгодой для себя. Вряд ли целесообразно делать за свои деньги какие-то элементы американской программы. Более выгодно разрабатывать ключевые технологии при полете человека на Марс, которые позволят развивать национальные программы и в дальнейшем. Например, многоразовые солнечные буксиры, ставшие одним из элементов российской концепции полета на Марс, позволят решать многие другие задачи, стоящие перед человечеством. Дело в том, что эффективные космические буксиры в перспективе во многом определят космическую стратегию, как когда-то ракеты-носители. Иными словами, Россия должна иметь собственную программу развития, а не обслуживать чужие интересы. Это ни в коей мере не мешает сотрудничеству. Системы, созданные в России, будут важны для обеспечения более широких возможностей, в том числе и американских полетов. И кооперация с различными странами по созданию отдельных элементов экспедиций, безусловно, будет.

Сотрудничество с США в первом полете человека на Марс имеет и чисто технические аспекты. Мы уважаем квалификацию американских инженеров. Но принятая американцами концепция может нас не устроить. Известен ряд американских программ, которые технически неприемлемы для российских специалистов, в том числе с точки зрения обеспечения безопасности экипажа.

Предположим, что американцы захотят осуществить какой-нибудь грандиозный марсианский ядерный проект наподобие «Фридом»* и, хотя это маловероятно, предложат России участвовать в этом проекте на паритетной основе. Ну и что нам делать? Участвовать? Или практически за те же деньги разрабатывать проект, основанный на российских технологиях, более дешевый, менее амбициозный и, как мы рассчитываем, более результативный. Представляется, что второй путь естественен: интеллектуальный потенциал и опыт разработок пилотируемых программ, особенно связанных с длительными полетами человека, у российских специалистов, во всяком случае, не меньший, чем у американцев.

Работа над марсианской экспедицией в США и в России не будет какой-то «марсианской гонкой». Каждая из стран станет разрабатывать свои ключевые технологии, которые позволят развивать свою национальную передовую промышленность и науку. Например, для организации очень результативного пилотируемого полета на орбиту Марса с виртуальной посадкой экипажа на марсианскую поверхность Россия уже имеет огромный технический и технологический задел. И очень важно использовать его в крупной научно-технической программе.

Таким образом, в России есть все для осуществления полета человека к Марсу: необходимый интеллектуальный потенциал, уникальный опыт работ по пилотируемым программам, работоспособная промышленная кооперация, необходимость инвестиций в наукоемкую промышленность с передовыми технологиями. Есть все основания рассчитывать, что в ближайшие десятилетия давняя мечта землян о полете человека на Марс наконец осуществится!

Комментарии к статье

* «Фридом» — неосуществленный, весьма амбициозный американский проект огромной орбитальной станции. Многие инженерные разработки этого проекта были использованы при создании МКС.

См. в номере на ту же тему

Марсианская экспедиция на земле. Об эксперименте «Марс-500».

50 лет на Марсе | Astronomy.com

Буря 1971 года, поначалу неудобная, стала главной научной возможностью, позволив ученым исследовать, как эти события влияют на атмосферу и поверхность Марса. И в конце концов, мониторинг атмосферы Красной планеты с течением времени был главной целью «Маринера-9».

Одним из наиболее загадочных открытий миссии было то, что температура поверхности планеты была значительно ниже, когда атмосфера была более пыльной. Среди тех, кто корпел над этими измерениями, были члены команды Mariner 9 Карл Саган и его первый аспирант Джим Поллак, эксперт по планетарным атмосферам. Они и другие объединили данные «Маринера-9» с данными о поверхности, собранными несколько лет спустя посадочными модулями «Викинг», а также данными о температуре поверхности Земли после крупных извержений вулканов, чтобы разработать модели, объясняющие, как пыль, взвешенная в атмосфере планеты, охлаждает поверхность, в то время как одновременно нагревая верхние слои атмосферы.

В конечном итоге Саган и его коллеги использовали эти модели, чтобы предсказать, что глобальная ядерная война между сверхдержавами на Земле приведет к ядерной зиме — массовому охлаждению поверхности нашей планеты.Очевидно, что понимание наших соседних планет, таких как Марс, может оказаться чем-то большим, чем просто академическим.

Марс появляется

Пыль, наконец, начала очищаться от марсианской атмосферы в начале 1972 года, что позволило Mariner 9 начать систематическое картографирование всей поверхности Марса. Ученый-планетолог и космический художник Уильям К. Хартманн, в то время молодой член научной группы Mariner 9, вспоминал, как вскоре после прибытия космического корабля все было полностью скрыто пылью, за исключением четырех загадочных темных пятен возле экватора:

«Однажды Карл Саган прибежал в комнату научной группы из «компьютерной» комнаты наверху, которая принимала изображения с антенны слежения «Голдстоун», размахивая полароидной фотографией экрана телевизора (режим первоначальной передачи изображений «Маринер-9»). в научный коллектив!).На фотографии видна довольно четкая вулканическая кальдера на вершине, выступающей из облаков. Это был день, когда все поняли, что темные пятна были огромными щитовыми вулканами».

Щитовые вулканы — обычные геологические образования на Земле; среди самых известных — гавайские вулканы Мауна-Кеа и Мауна-Лоа. Однако вулканические структуры, обнаруженные на Марсе, по сравнению с ними даже самые большие земные образцы кажутся ничтожными. Крупнейший марсианский вулкан, сравнимый по площади со штатом Аризона, но возвышающийся примерно на 82 000 футов (25 километров) над близлежащими равнинами, был назван горой Олимп, потому что он совпадал с постоянно облачной областью, которую марсианский наблюдатель XIX века Джованни Скиапарелли назвал Nix Olympica. , Снега Олимпа.Три других темных пятна соответствовали щитовым вулканам, ныне известным как Горы Аскрей, Горы Павонис и Горы Арсия, с севера на юг.

Марс (Планета) – обзор

Массив квадратных километров в Южной Африке

Южная Африка имеет богатую историю астрономии и за последние 100 лет часто сотрудничала с международными астрономами. Это сотрудничество было в основном в области оптической астрономии, хотя также было сотрудничество в области радиоастрономии.Радиоастрономическая обсерватория Hartebeesthoek (HartRAO), построенная в 1961 году НАСА как Deep Space Station 51, представляет собой антенну диаметром 26 м, которая использовалась для получения данных и отправки команд многим беспилотным космическим зондам США за пределами орбиты Земли. К ним относятся космические корабли Ranger, Surveyor и Lunar Orbiter, которые либо приземлились на Луне, либо нанесли ее на карту с орбиты; миссии Mariner, которые исследовали планеты Венера и Марс; и пионеры, измерившие ветры Солнца.

В 1975 году станция была передана Южноафриканскому совету по научным и промышленным исследованиям, а затем преобразована в радиоастрономическую обсерваторию.В 1988 году обсерватория стала национальным учреждением, управляемым Фондом развития исследований (FRD). Впоследствии в 1999 году FRD был реструктурирован и преобразован в Национальный исследовательский фонд (NRF), общественную благотворительную организацию и подразделение Министерства искусств, культуры, науки и технологий Южной Африки. Основной целью NRF было и остается содействие исследованиям и совершенствованию исследований в Южной Африке, в том числе в области астрономии и радиоастрономии.

В то же время концепция SKA возникла в многонациональной рабочей группе по большим телескопам в попытке разработать спецификации для радиотелескопа следующего поколения. В 1997 году восемь учреждений из шести стран, включая Австралию, Канаду, Китай, Индию, Нидерланды и Соединенные Штаты Америки, подписали Меморандум о соглашении (MOA) о сотрудничестве в программе изучения технологий, которая должна была создать очень большой радиотелескоп в будущее. В 2005 году его заменило MOA для сотрудничества в разработке SKA, в результате чего количество заинтересованных сторон увеличилось с 8 до 21 из разных стран.Было сформировано многонациональное партнерство. В результате в Манчестере, Великобритания, был создан Международный проектный офис SKA, а в 2009 году был опубликован конкурс предложений по размещению радиотелескопа SKA. в процессе торгов на размещение радиотелескопа SKA, строя KAT-7, предшественника массива телескопов MeerKAT с 64 тарелками в районе Кару с 7 тарелками. KAT-7 выступал в качестве демонстратора технологий, чтобы убедить международные астрономические органы в том, что Южная Африка способна создавать инструменты такого рода.В 2010 году Австралия и Южная Африка были определены как финалисты и впоследствии названы соорганизаторами этого инструмента, и появилась SKA South Africa.

Предлагаемый радиотелескоп имеет идеальное расположение. В 2007 году парламент Южной Африки принял Закон о географических преимуществах в области астрономии, в соответствии с которым провинция Северный Кейп в Южной Африке была объявлена ​​«зоной преимуществ в области астрономии», защищающей ее от радиопомех в будущем. Регион Кару считается идеальным местом для проекта SKA, потому что он защищен, удален и малонаселен, с очень сухим климатом.В этом районе минимальные радиочастотные помехи от искусственных источников, таких как сотовые телефоны и радиопередатчики, что имеет решающее значение для радиоастрономии. Радиопомехи «ослепили бы» телескоп и, по сути, сделали бы его неэффективным.

В результате площадь в 12,5 миллионов гектаров вокруг предполагаемого ядра СКА охраняется как радиоастрономический заповедник, а правила контролируют генерацию и передачу мешающих радиосигналов в этом районе и вокруг него.Эта защита была усилена, когда в 2018 году в рамках Закона о географических преимуществах в астрономии были приняты дополнительные правила, чтобы гарантировать, что это место остается оптимальным именно для радиоастрономии. С охраняемой территорией NRF закупил 120 000 га земли, окружающей основную территорию, для оптимизации операций. Впоследствии было решено, что приобретенная земля и инфраструктура будут управляться NRF в сотрудничестве с Управлением национальных парков Южной Африки.

В 2017 году тогдашний министр науки и технологий Южной Африки объявил, что SKA SA и HartRAO будут объединены в национальный объект NRF — Южноафриканскую радиоастрономическую обсерваторию (NRF|SARAO). Таким образом, вся радиоастрономия была объединена в NRF|SARAO с измененным мандатом. В настоящее время NRF|SARAO возглавляет деятельность SKA в области инженерии, науки и строительства в Южной Африке. Кроме того, NRF | SARAO включает в себя радиоастрономические инструменты и программы, такие как телескопы MeerKAT и KAT-7 в Кару, HartRAO в Гаутенге, африканскую программу интерферометрии со сверхдлинной базой, расположенную в девяти африканских странах, а также программы развития человеческого капитала и усилия по коммерциализации, которые поддерживают эти проекты.

Одиннадцать стран в настоящее время являются членами организации и обеспечивают централизованное руководство SKA, включая Австралию, Канаду, Китай, Германию, Индию (ассоциированный член), Италию, Новую Зеландию, Южную Африку, Швецию, Нидерланды и Великобританию. . В то время как 11 стран-членов являются краеугольным камнем SKA, около 100 организаций из примерно 20 стран в настоящее время участвуют в его разработке и разработке.

В конце концов, SKA будет использовать сотни тарелок и сотни тысяч телескопов с низкочастотной апертурой.Вместо того, чтобы сгруппировать телескопы в центральных областях ядра, они будут расположены в конфигурации спиральных рукавов на огромном расстоянии от ядра. Такое расположение создаст массив интерферометров с длинной базой, где все инструменты будут действовать как единая тарелка для расширения диапазона карт наблюдаемой Вселенной, что потенциально может ответить на важные вопросы астрофизики и космологии.

С учетом этого проект требует привлечения ведущих мировых ученых и инженеров, которые могут спроектировать и разработать систему с суперкомпьютерами, которые быстрее, чем какие-либо существующие в настоящее время, а также с сетевыми технологиями, которые будут генерировать больше трафика данных, чем вся глобальная система взаимосвязанных компьютерных сетей или Интернет.Огромный масштаб проекта SKA свидетельствует об огромном прогрессе как в разработке, так и в исследованиях, а также выдвигает на первый план развитие в направлении создания и доставки радиотелескопа, который, вероятно, приведет к экспоненциальному и трансформационному увеличению научных возможностей. Это глобализация в области астрономии, движение к информированному и взаимосвязанному будущему.

Вертолет НАСА парит над Марсом в первом полете на другой планете: NPR

4-килограммовый экспериментальный вертолет НАСА Ingenuity приземлился на поверхность Марса в понедельник. НАСА через AP скрыть заголовок

переключить заголовок НАСА через AP

Экспериментальный вертолет Ingenuity массой 4 фунта приземлился на поверхности Марса в понедельник.

НАСА через AP

Орвилл и Уилбур были бы горды.

Вертолет NASA Ingenuity совершил первый полет на другой планете более чем через 117 лет после исторического полета братьев Райт на этой планете.

Сам полет был скромным. 4-килограммовый вертолет поднялся в воздух на 10 футов, ненадолго завис и вернулся на поверхность Марса. Изображение, сделанное с корабля, показало тень Ingenuity на поверхности, а другое изображение с марсохода Perseverance показало Ingenuity в воздухе.

«Теперь мы можем сказать, что люди летали на вертолете на другой планете», — объявила своей команде руководитель проекта МиМи Аунг.

Результаты были переданы на Землю в понедельник утром.

Проблема, возникшая во время предполетных испытаний, вынудила менеджеров миссии отложить первоначальную дату запуска 11 апреля. Проблема была связана с временной ошибкой вычислительного элемента на вертолете. Инженеры на Земле смогли диагностировать, что было не так, а затем отправить команды Ingenuity, которые исправили это.

Иллюстрация того, как НАСА планировало полет вертолета Ingenuity над Марсом. НАСА / Лаборатория реактивного движения — Калифорнийский технологический институт скрыть заголовок

переключить заголовок НАСА / Лаборатория реактивного движения — Калифорнийский технологический институт

Иллюстрация того, как НАСА планировало полет вертолета Ingenuity над Марсом.

НАСА / Лаборатория реактивного движения — Калифорнийский технологический институт

Изобретательность немного похожа на детскую игрушку. Сверху находится небольшая солнечная панель для зарядки шести литиевых батарей вертолета. Ниже расположены два ротора из углеродного волокна, которые вращаются в противоположных направлениях. Лопасти крепятся к общей оси, выступающей из корпуса вездехода. Тело размером с коробку для салфеток. Четыре тонкие ножки, которые выглядят так, как будто их можно было сделать из вешалок (но на самом деле они сделаны из углеродного композита), обеспечивают шасси.

Вертолет прибыл на Марс 18 февраля, прикрепленный к днищу шестиколесного марсохода Perseverance. В прошлые выходные марсоход сбросил вертолет на поверхность Марса, а затем направился к смотровой площадке примерно в 60 ярдах от нее.

В отличие от дрона, вертолет сохраняет устойчивость в воздухе за счет точной регулировки шага лопастей несущего винта. Разработанные для полета в разреженной марсианской атмосфере лопасти намного больше, чем потребовалось бы для вертолета такого же размера на Земле. Несмотря на это, лопасти должны вращаться довольно быстро, 2537 оборотов в минуту, согласно пресс-релизу НАСА.

Хотя плотность атмосферы на Марсе составляет всего около 1% от плотности на Земле, марсианская гравитация несколько снижает требования к подъемной силе — около одной трети земной. Изобретательность весит 4 фунта на Земле, но только 1,5 фунта на Марсе.

Изобретательность парит над поверхностью Марса в понедельник.Небольшой экспериментальный вертолет поднялся с пыльной красной поверхности в разреженный марсианский воздух, совершив первый управляемый полет на другой планете. НАСА через AP скрыть заголовок

переключить заголовок НАСА через AP

«Изобретательность — это демонстрация технологии, — говорит Лори Глейз, директор отдела планетологии в штаб-квартире НАСА. Хотя он оснащен камерами, он не предназначен для участия в научной миссии марсохода по поиску признаков древней жизни. Вместо этого он предназначен для расширения возможностей будущих исследований Марса.

НАСА выделило месяц миссии вездехода для проверки возможностей вертолета. В зависимости от того, как пройдет первый полет, инженеры могут указать Ingenuity подниматься на высоту до 16 футов в будущих полетах и ​​преодолевать расстояние до 150 футов от точки взлета.

Скотт Нойман из NPR внес свой вклад в этот отчет.

земных микробов могут ненадолго выжить на Марсе и стать источником пищи для астронавтов временно выжить на поверхности Марса, согласно исследованию, которое может иметь жизненно важное значение для успеха будущих миссий на Красную планету. Исследователи из НАСА и Немецкого аэрокосмического центра проверили устойчивость микроорганизмов к марсианским условиям, запустив их в стратосферу, второй основной слой земной атмосферы, который близко соответствует ключевым условиям на Марсе.

Исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Microbiology , прокладывает путь к пониманию не только угрозы микробов для космических миссий, но и возможностей независимости ресурсов от Земли.

«Мы успешно испытали новый способ воздействия на бактерии и грибки условий, подобных марсианским, с помощью научного воздушного шара, чтобы поднять наше экспериментальное оборудование в стратосферу Земли», — сказала Марта Филипа Кортесао, соавтор исследования из Немецкого аэрокосмического центра. .«Некоторые микробы, в частности споры грибка черной плесени, смогли пережить путешествие даже при воздействии очень сильного ультрафиолетового излучения», — сказал Кортеса.

При поиске внеземной жизни учёные должны быть уверены, что всё, что они обнаружат, не просто прибыло с Земли.

«Для долгосрочных миссий на Марс с экипажем нам необходимо знать, как микроорганизмы, связанные с человеком, выживут на Красной планете, поскольку некоторые из них могут представлять опасность для здоровья астронавтов», — сказала первый соавтор Катарина Симс, также работающая в Немецком Аэрокосмический центр.

«Кроме того, некоторые микробы могут быть бесценны для исследования космоса. Они могут помочь нам производить продукты питания и материалы независимо от Земли, что будет иметь решающее значение вдали от дома», — сказал Симс.

Эксперимент «Микробы в атмосфере для радиации, выживания и биологических результатов», или MARSBOx, в полете в сентябре 2019 года. Его двери открываются, открывая образцы девяти различных типов микроорганизмов в экстремальных условиях окружающей среды стратосферы.Изображение: НАСА

Многие ключевые характеристики окружающей среды на поверхности Марса невозможно найти или легко воспроизвести на поверхности Земли, однако в средней стратосфере условия удивительно похожи.

«Мы запустили микробов в стратосферу внутри полезной нагрузки MARSBOx (эксперимент «Микробы в атмосфере для радиации, выживания и биологических результатов»), который находился под марсианским давлением и заполнялся искусственной марсианской атмосферой на протяжении всей миссии», — объяснил Кортезао. «В коробке было два слоя образцов, причем нижний слой был защищен от радиации», — сказала она.

Это позволило исследователям отделить воздействие радиации от других испытанных условий: высыхания, атмосферы и колебаний температуры во время полета.

Образцы верхнего слоя подверглись воздействию более чем в тысячу раз более сильного ультрафиолетового (УФ) излучения, чем уровни, которые могут вызвать солнечные ожоги на нашей коже, заявили они.

«Хотя не все микробы пережили полет, один из них, обнаруженный ранее на Международной космической станции, черная плесень Aspergillus niger , может быть возрожден после возвращения домой», — пояснил Симс.

«Микроорганизмы тесно связаны с нами: нашим телом, нашей пищей, нашей окружающей средой, поэтому невозможно исключить их из космических путешествий», — сказала она.

История была отредактирована скупо, чтобы исправить орфографические ошибки и стиль.

Дорога на Марс… | Журнал Air & Space

В пыльных архивах НАСА хранятся остатки скрытой космической эры, чьи амбиции намного превзошли планы лунной программы «Аполлон». В 1960-х НАСА стремилось закрепить свои успехи и начало готовиться — по крайней мере, на бумаге — к тому, что, как они были уверены, станет следующим большим шагом: миссии на Марс.Нам эти планы, подшитые и полузабытые, кажутся достаточно смелыми, чтобы быть работой писателей-фантастов, однако люди, которые их придумали, были консервативными инженерами.

Большинство предлагало запустить астронавтов на Марс в 1970-х годах, вскоре после того, как Аполлон достиг Луны. И большинство из них были просто исследованиями, предназначенными для того, чтобы дать инженерам представление об основных проблемах исследования Марса, а не для того, чтобы наметить настоящую экспедицию. Детальное планирование начнется, как только президент поддержит марсианскую программу.

Этого, конечно же, никогда не было. В 1970-х годах исследования Марса НАСА прекратились, поскольку агентство направило свои скудные ресурсы на создание космического челнока. Ближе к концу десятилетия интерес к Марсу возродился — за пределами НАСА. Планетарное общество, группа по защите интересов космоса, спонсировало первое крупное организованное исследование Марса после Аполлона. После этого энтузиасты, финансируемые из частных источников, продолжали нести эстафету. В 1981 году первая конференция «Исследование Марса», организованная студентами Университета Колорадо в Боулдере, стала первым за десятилетие публичным форумом специалистов по планированию Марса и выявила существование «марсианского подполья» ученых и инженеров НАСА, стремящихся смотреть дальше шаттла.(После этого в 1996 году к власти присоединилось Марсианское общество, которое сейчас проводит ежегодные конференции, было проведено еще пять исследований «Доводы в пользу Марса».)

Между тем, в 1980-х годах НАСА ненадолго вернулось на сцену с несколькими крупными, но неэффективными отчетами, кульминацией которых стало одно предложение о 30-летней марсианской программе, являющейся частью Инициативы по исследованию космоса (SEI) — программы стоимостью от 250 до 500 миллиардов долларов, разработанной во время администрации Рейгана, что вызвало лишь насмешки в Конгрессе. Он возник во времена рекордного дефицита федерального бюджета и быстро умер.

Тем не менее, благодаря энергии марсианского подземелья и многочисленных обществ и организаций, ориентированных на Марс, планирование экспедиций за последнее десятилетие набрало обороты как внутри НАСА, так и за его пределами. Хотя НАСА не предлагает миссию на Марс, инженеры знают больше о планете и влиянии космического полета на людей. SEI научила их, что большие программы больше не продаются, поэтому их планы стали более реалистичными и менее зависимыми от национальной приверженности программе масштаба Apollo.Из более чем 1000 пилотируемых миссий на Марс, проведенных отдельными лицами, НАСА, другими государственными учреждениями, частными компаниями и образовательными учреждениями за последние 50 лет, большинство изучаемых сегодня идей были созданы в 1960-х годах. Здесь мы представляем шесть самых интригующих усилий НАСА по планированию Марса того периода — времени, когда правила логарифмическая линейка.

Первая марсианская экспедиция НАСА: 1961 год

В апреле 1959 года инженеры Исследовательского центра Льюиса НАСА в Кливленде удивили сенатский комитет по аэронавтике и космическим наукам, обратившись с призывом выделить скромные средства на исследования по отправке астронавтов на Марс.НАСА было всего шесть месяцев. Проекту «Меркурий», первому пилотируемому космическому проекту США, оставалось еще два года до запуска человека в космос. Но на самом деле Льюис начал исследования двигателей для межпланетных путешествий еще в 1957 году. Центр изучал передовые ядерные и ионные двигательные установки и рассматривал планирование марсианской экспедиции как естественное продолжение своей работы. Конгресс дал Льюису свои деньги.

К тому времени, когда Алан Шепард стал первым американцем в космосе в мае 1961 года, центр разработал план первой марсианской экспедиции НАСА.В отчете, представленном инженерами Льюиса Институту аэрокосмических наук в январе 1960 года, описывался план: «Миссия начинается с того, что транспортная система движется по орбите вокруг Земли. .. транспортное средство замедляется, чтобы выйти на орбиту вокруг планеты… Марсианский посадочный аппарат… спускается на марсианскую поверхность…»  После периода исследования посадочный модуль запускается и стыкуется с орбитальным космическим кораблем, который затем ускоряется и возвращается к Земле. Это оставалось стандартным марсианским планом до начала 1990-х годов, когда агентство сосредоточилось на использовании ресурсов на месте, что позволило снизить стартовую массу и, таким образом, уменьшило потребность в политически чувствительной ядерной силовой установке.

25 мая 1961 года президент Кеннеди нацелил НАСА на Луну. Потенциальные исследователи Марса видели в этом смешанное благо: с одной стороны, многие технологии, необходимые для пилотируемого полета на Марс, могли быть разработаны по пути; с другой стороны, концентрация на Луне может отсрочить серьезную работу на Марсе.

Вращающиеся ионные корабли на Марс: 1961

Большие ракетные двигатели для Аполлона будут спроектированы и испытаны в Центре космических полетов имени Маршалла НАСА в Хантсвилле, штат Алабама, где Вернер фон Браун был директором. Когда Льюис получил свои деньги за работу с Марсом, Маршалл все еще был частью Армейского агентства по баллистическим ракетам (ABMA), расположенного в Редстоунском арсенале.

Эрнст Штулингер руководил передовыми разработками в ABMA. Он, как и фон Браун, был одним из немногих, кто работал и на Адольфа Гитлера, и на Уолта Диснея. Он провел Вторую мировую войну вместе с фон Брауном, разрабатывая и испытывая ракеты Фау-2 в Пенемюнде на Балтийском море. В 1945 году армия США доставила его в Америку вместе с десятками его коллег. В конце 1950-х годов марсианская армада Штулингера, работающая на ионах, снялась в диснеевском телевизионном эпизоде ​​«Марс и дальше».

Ионный двигатель

Штулингера использовал мало топлива, что сократило количество дорогостоящих запусков для сборки и заправки марсианских транспортных средств. Поскольку ионные двигатели производят небольшое ускорение, побег с Земли может занять месяцы. Однако, оказавшись вдали от Земли, космические корабли с ионными двигателями могут в конечном итоге достичь более высоких скоростей, чем корабли с химическими или ядерными двигателями. Машины Штулингера вращались, создавая искусственную гравитацию для своих экипажей. Плоский корпус каждого корабля был радиатором. Рабочая жидкость проходила через ядерный реактор, который ее нагревал; затем реактор приводил в действие турбину, вырабатывающую электричество для ионизации, зарядки и ускорения цезиевого топлива.Жидкость проходила через радиатор для охлаждения, затем цикл повторялся.

Хотя НАСА в основном игнорировало ионный двигатель, Советы основывали на нем свои марсианские планы. Текущий план НАСА, который представляет собой работу многочисленных центров НАСА, включает в себя ионный «буксир» на солнечной энергии, который поднимает марсианское транспортное средство на химическом топливе на высокую околоземную орбиту. Этот метод может сократить стоимость марсианской экспедиции вдвое.

Исследование ИМПЕРИИ: 1962-1964

По данным автора Т.А. Хеппенгеймер в недавно опубликованной книге НАСА «Решение о космических шаттлах» фон Браун понял, что роль центра Маршалла в Аполлоне закончится, как только его большие ускорители «Сатурн» будут готовы к полету на Луну. Если НАСА не установит какую-либо цель помимо Аполлона, центр фон Брауна столкнется с сокращением бюджета и увольнениями. Некоторые считали, что Марс может стать ключом к будущему Маршалла.

В середине 1962 года Маршалл начал исследование «Первые пилотируемые планетарные межпланетные экспедиции туда и обратно» (EMPIRE). EMPIRE сосредоточилась на марсианских миссиях, которые можно было осуществить в 1970-х годах с использованием скромной экстраполяции технологий Аполлона. Посадочные миссии на Марс были сочтены слишком амбициозными, поэтому подрядчикам EMPIRE — Lockheed, Ford Aeronutronic и General Dynamics — было приказано изучить более легкие пилотируемые облеты Марса и орбитальные миссии.Однако Краффт Эрике, директор и главный автор исследования General Dynamics, сжульничал — его марсианские корабли EMPIRE подходили как для орбитальных, так и для посадочных миссий.

Эрике, еще один ветеран Пенемюнде, который позже присоединился к General Dynamics для помощи в разработке ракеты Atlas, спроектировал космический корабль EMPIRE с ядерной установкой в ​​двух вариантах — грузовой и экипажный — предназначенный для перемещения в составе конвоев в целях безопасности. Если двигатели боевой машины выходили из строя, ее боевой модуль мог переместиться в грузовую машину, чтобы можно было завершить экспедицию.Космический корабль с экипажем кувыркался из стороны в сторону, создавая искусственную гравитацию.

Схема General Dynamics несет безошибочную печать Эрикке. Его исследование очень подробное — например, в нем обсуждаются такие мелочи, как летные упражнения для марсианского экипажа, — но немного причудливое. В полете он рекомендует настольный теннис.

Не остаться в стороне: 1963 и 1964 годы

Если Марс должен был стать целью НАСА после Луны, ни один центр НАСА не хотел быть исключенным, поэтому в 1963 году несколько центров начали свои собственные исследования Марса.Самый ранний из них в Центре пилотируемых космических кораблей в Хьюстоне, известный сегодня как Космический центр Джонсона, находился под наблюдением помощника директора MSC по проектированию Максима Фагета, конструктора капсулы «Меркурий». Фэджет считал, что энтузиазм Маршалла по поводу Марса был преждевременным, и презирал внимание конкурирующего центра к пилотируемым пролетам. «Пролетная миссия потребует наименьшего количества энергии, но также будет иметь наименьшую научную ценность», — заявил он в 1962 году. Он хотел постепенного приближения к пилотируемым космическим полетам с космической станцией и лунной базой перед полетами на Марс.Он подумал, что роботы могут пролетать мимо.

Несмотря на это, в первом собственном исследовании Марса, проведенном MSC, использовались методы пролета. Рядом с Марсом экипаж вошел в небольшой посадочный модуль и покинул свой пролетный аппарат. Они приземлились на Марсе и исследовали поверхность. Затем мимо Марса пролетел второй беспилотный летательный аппарат, и экипаж вылетел, чтобы встретить его на пути домой на Землю. Подход MSC сэкономил топливо, за исключением небольшого посадочного модуля на Марсе. Но риски были значительными: что, если посадочный модуль пропустит встречу со вторым транспортным средством?

MSC также заключила контракт с Ford Aeronutronic на первое подробное исследование спускаемого аппарата на Марс. Для своей конструкции — несущего тела в форме ванны с двумя законцовками — Aeronutronic предполагала, что марсианская атмосфера в основном состоит из азота с плотностью, равной 10 процентам давления на уровне моря на Земле. Астронавты будут искать марсианскую жизнь. Среди прочего, они будут изучать его на предмет возможной пищевой ценности.

Марс планирует переехать в Вашингтон: 1965-1967

В июле 1965 года стало очевидным, что конструкция несущего тела Aeronutronic потерпела бы крушение на Марсе — радиоэксперимент с использованием пролетного робота-зонда Mariner 4 показал, что атмосфера Марса состоит из углекислого газа с плотностью менее одного процента от атмосферы Марса из углерода. диоксида с плотностью менее одного процента от земной атмосферы.Влияние «Маринера-4» на марсианские планы НАСА 1960-х годов невозможно переоценить. В дополнение к обнаружению болезненно разреженной атмосферы он сделал 21 снимок луноподобных кратеров, не содержащих признаков жизни, съедобных или иных.

Более того, это показало, что Фагет был прав. Роботы могли совершать облеты — люди не требовались. Но концепция сохранилась. В 1966 году Чарльз Таунс, лауреат Нобелевской премии и глава Консультативного совета НАСА, попросил Джорджа Мюллера, руководителя отдела пилотируемых космических полетов в штаб-квартире НАСА, изучить пилотируемый полет.Задача легла на Планетарную совместную группу действий (JAG) Мюллера, команду НАСА, уже созданную для планирования миссий по высадке на Марс ядерных двигателей.

Пилотируемый пролет JAG попытался интегрировать людей и роботов. Космический корабль выпустит посадочный модуль робота, когда он приблизится к Марсу. Посадочный модуль должен был приземлиться, зачерпнуть образец, затем немедленно взлететь и вернуться к пролетному кораблю. Затем астронавты изучат образец на наличие любых форм жизни всего через несколько минут после того, как он покинет Марс. Робот, конечно, может отправить образец прямо на Землю, но выживут ли марсианские формы жизни в таком долгом путешествии?

В 1967 году расходы на войну во Вьетнаме преобладали в федеральном бюджете. Конгресс предупредил НАСА, что не потерпит никаких новых начинаний. Несмотря на это, MSC неосторожно призвала промышленность подать заявку на разработку робота-извлекателя образцов с Марса. Конгресс в гневе отменил эту попытку и пошел еще дальше — он убил новую роботизированную программу под названием «Вояджер», которая должна была искать доказательства жизни на Марсе.

Конец начала: 1968 и 1969 годы

Администратор НАСА Джеймс Уэбб больше, чем кто-либо другой, был ответственен за успех Аполлона. Составной частью этого успеха был его отказ обсуждать планы НАСА после «Аполлона».Он знал, что недоброжелатели НАСА могут ухватиться за них в ущерб агентству, позволив объявить НАСА финансово безответственным. Уэбб, хорошо разбирающийся в Вашингтоне, ушел в отставку в 1969 году. Его заменил Том Пейн, руководитель НАСА совершенно другого типа. Пейн, новичок из Вашингтона, плохо разбирающийся в политике, позволил своему видению стать его проводником, когда он намеревался определить цели НАСА после «Аполлона». Ему понравилась смелость плана, который офис Мюллера наметил для НАСА. Разработанный на основе работы JAG, комплексный программный план Мюллера предусматривал создание космической базы на околоземной орбите, лунной базы и людей на Марсе — и все это к 1982 году.

Центральным элементом плана был марсианский космический корабль в духе «Энтерпрайза» из «Звездного пути» или «Дискавери» из фильма «2001: Космическая одиссея». Атомный марсианский крейсер, разработанный компанией Boeing, имеет длину почти 500 футов и ширину 100 футов. Два из этих бегемотов отправятся на Марс в тандеме, каждый с марсианским посадочным модулем, разработанным компанией North American Rockwell. Эта схема обошлась в 29 миллиардов долларов (200 миллиардов долларов в сегодняшних долларах) и стала головокружительной высшей точкой грандиозности марсианской экспедиции.

В сентябре 1969 года Космическая рабочая группа президента Никсона одобрила план НАСА, но с оговорками.НАСА сформировало команду агентства, чтобы начать реализацию. Но Никсон проигнорировал рекомендации целевой группы, решив вместо этого направить бюджет НАСА на строительство космического корабля «Шаттл». В 1971 году НАСА прекратило планирование пилотируемых полетов на Марс. По словам некоторых бывалых людей, простое упоминание Марса в НАСА стало запретным — едва доступный шаттл был объектом частых атак, так что можно только представить, как люди отреагируют на Марс.

После того, как программа «Вояджер» потерпела неудачу в усилиях JAG Мюллера, она возродилась как «Викинг», зонд, приземлившийся на Марсе в 1976 году.Жизненная охота викингов дала неоднозначные результаты, но другие эксперименты намекали на Марс со сложным земным прошлым и полезными ресурсами. Результаты Viking помогли возродить планирование Марса в 1980-х годах, предоставив данные для основного метода экономии в текущем плане Марса — использование местных ресурсов для производства ракетного топлива. Название «Вояджер» было повторно применено к программе исследования внешних планет. Фагет руководил проектированием космического челнока, а затем ушел на пенсию недалеко от Хьюстона. Пейн покинул НАСА в 1970 году.В 1985 году администрация Рейгана призвала его во второй раз наметить будущий курс НАСА в качестве главы Национальной комиссии по космосу, а затем, после аварии «Челленджера» в 1986 году, тихо отложила в долгий ящик свое дерзкое видение американских поселений на Луне и Марсе. Он скончался в 1992 году.

 

Рекомендуемые видео

три смелых миссии нацелены на красную планету

Американский марсоход Perseverance приземлится в марсианском кратере Джезеро (обведено желтым).Предоставлено: Эмили Лакдавалла/ISRO/ISSDC

Примерно три раза в ближайший месяц ракеты запустят свои двигатели и возьмут курс на Марс. Трио стран — США, Китай и Объединенные Арабские Эмираты (ОАЭ) — отправят роботов-эмиссаров на красную планету, надеясь начать там новые главы исследований.

Каждая миссия сама по себе является новаторской. Соединенные Штаты отправляют свой пятый марсоход, самый мощный за всю историю НАСА, в надежде найти доказательства прошлой жизни на Марсе и собрать набор камней, которые однажды станут первыми образцами, доставленными обратно на Землю.Китай стремится развить свои успехи в исследовании Луны, впервые отправив один из своих марсоходов на Марс. А ОАЭ запустят орбитальный аппарат — первую межпланетную миссию любой арабской страны — в качестве испытания своего молодого, но амбициозного космического агентства.

Далеко не факт, что все эти миссии будут выполнены; Марс печально известен как кладбище отказавших космических аппаратов. Но если они это сделают, то существенно перепишут научное понимание планеты. Два марсохода направляются к ранее не исследованным частям Марса (см. «Места посадки»), а орбитальный аппарат ОАЭ будет отслеживать изменение марсианской атмосферы.

посадочных площадки, составлено Э. Лакдаваллой/Планетарным обществом; Базовая карта Марса, Геологическая служба США.

Команды, ответственные за миссии, сумели сохранить свои проекты, несмотря на пандемию коронавируса, которая сорвала многие другие планы, в том числе европейско-российскую миссию на Марс, которая была отложена на два года. Когда три корабля взлетят в ближайшие несколько недель, они дадут жителям Земли шанс — пусть и ненадолго — взглянуть вверх и за пределы проблем дома.

НАСА охотится за камнями

НАСА надеется, что его миссия на Марс — шестиколесный трехметровый вездеход «Настойчивость» — станет началом гораздо большего путешествия. Если все пойдет по плану, Perseverance извлечет и сохранит образцы марсианских пород, которые будущая миссия однажды соберет и вернет на Землю, возможно, к 2031 году. Это будет первый в истории образец, возвращенный с Марса.

НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт

Это означает, что ставки для Perseverance очень высоки.Четыре предыдущих марсохода НАСА — Sojourner 1997 года; «Дух и возможность» 2004 года; и Curiosity 2012 года — все они были посвящены исследованиям. Контроллеры миссии могли не торопиться, управляя этими машинами, подгоняя их к интересным на вид скалам или отправляя их по обширным равнинам. Но Perseverance прибудет на Марс с целенаправленной задачей выявления и сбора широкого спектра горных пород, представляющих геологическую историю области. И эту миссию предполагается выполнить за один марсианский год — почти два земных года.Что бы ни обнаружил марсоход, это поможет определить курс марсианской науки на десятилетия вперед.

Самое главное, «Настойчивость» представляет собой лучший шанс для ученых узнать, возникла ли когда-либо жизнь на красной планете. Если он соберет нужные виды горных пород, то ученые в лабораториях на Земле смогут выявить следы марсианской жизни (см. «Поиск жизни»).

«Эта миссия дает нам первую возможность поднять фундаментальные вопросы о том, была ли жизнь на Марсе, на новый уровень», — говорит Шерри Кэди, астробиолог Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории в Секиме, штат Вашингтон. непосредственного участия в миссии не принимал.

Perseverance сделает это с набором научных инструментов для исследования марсианской поверхности и атмосферы. Это знакомый марсоход — в основном копия марсохода Curiosity, который исследует кратер Гейла в течение последних восьми лет. Цель НАСА состояла в том, чтобы сэкономить деньги, используя ту же конструкцию с некоторыми изменениями, такими как добавление системы для хранения образцов и модернизация колес. Несмотря на ее цель сократить расходы, стоимость миссии выросла до 2,7 млрд долларов США, что почти на 360 млн долларов превышает бюджет, из-за проблем с разработкой некоторых инструментов.

Марсоход оснащен усовершенствованными версиями некоторых датчиков Curiosity, в том числе химическим анализатором, который взрывает камни лазером, чтобы идентифицировать атомы и молекулы, из которых они состоят, и системой камер с острым зрением, которая может приближать области, представляющие интерес для производить стерео и 3D изображения. Perseverance также занимается экспериментом, который попытается произвести кислород из атмосферы Марса, богатой углекислым газом, в качестве проверки способов поддержки будущих исследователей-людей. У марсохода есть рентгеновский и ультрафиолетовый спектрометры для детального анализа минералогии, а также микрофоны для прослушивания марсианских звуков, а также приземистый вертолет на солнечных батареях.

Марсоход Perseverance несет вертолет на солнечных батареях, прикрепленный к его животу. Фото: NASA/JPL-Caltech

Система отбора проб, которую инженеры разработали с нуля. Настойчивость несет в своем брюхе 43 трубки. Когда он наткнется на камень, который ученые миссии хотят взять на пробу, марсоход протянет свою роботизированную руку длиной 2,1 метра и просверлит образец размером с фонарик: 60 миллиметров в длину и 13 миллиметров в ширину (см. «Робот-геолог»). ).Образец помещается в пробирку и запаивается. В конце концов, как только Perseverance заполнит как минимум 20 своих пробирок, он будет хранить их на поверхности Марса до тех пор, пока какой-нибудь будущий робот, который еще не получил финансирования, не прибудет, чтобы забрать их. В настоящее время НАСА планирует работать с Европейским космическим агентством (ЕКА) над запуском миссии в 2026 году, которая вернет камни на Землю в 2031 году.

Perseverance приземлится в 45-километровом кратере Джезеро, к северу от марсианского экватора, в месте, где когда-то было озеро и дельта реки.Эта древняя дельта предлагает богатое разнообразие геологических ландшафтов, где Perseverance может собрать множество образцов, которые могут содержать признаки прошлой жизни, говорит Кеннда Линч, планетолог из Лунного и планетарного института в Хьюстоне, штат Техас, изучавшая место посадки Джезеро. . Инженеры Лаборатории реактивного движения в Пасадене, штат Калифорния, которая построила корабль, уже наметили несколько маршрутов, по которым он может двигаться вокруг дельты, покрывая порядка 15 километров. Кэди говорит, что марсоход будет лучше всего, если он сначала объедет регион, чтобы изучить ландшафт, а затем вернется, чтобы собрать образцы.

Perseverance будет исследовать дельту древней реки, по которой когда-то текла вода по поверхности Марса. Фото: NASA/JPL/JHUAPL/MSSS/Brown University

Perseverance планируется запустить с базы ВВС на мысе Канаверал во Флориде в период с 30 июля по 15 августа и приземлиться на Марсе 18 февраля 2021 года. Орбитальный аппарат, посадочный модуль и вездеход с 13 научными приборами должны быть запущены с острова на юге Китая в конце июля.Миссия под названием Tianwen-1, что означает «поиск небесной истины», станет самым глубоким космическим исследованием Китая. Когда он прибудет в феврале следующего года, миссия будет направлена ​​на проведение всестороннего исследования атмосферы планеты, внутренних структур и поверхностной среды, включая поиск наличия воды и признаков жизни.

Предыдущая попытка Китая отправить орбитальный аппарат на Марс на борту российского космического корабля в 2011 году закончилась пропажей зондов. Но после этого поражения Китай одержал ряд побед в космосе.В 2013 году она стала третьей страной, совершившей посадку космического корабля на Луну. А в прошлом году китайский посадочный модуль приземлился на обратной стороне Луны — первым из любой страны, совершившим это. В мае Китай успешно запустил космический корабль, который доставит экипаж на новую космическую станцию ​​страны, которая, как ожидается, будет завершена в 2022 году.

Но проект «Марс» находится в другой лиге по сравнению с предыдущими космическими миссиями Китая, заявили исследователи из Китайской академии космических технологий в Пекине в статье 2017 года (P.Дж. Йе и др. . науч. Китайская технология. Наука . 60 , 649–657; 2017). Путешествие на Марс в 1000 раз дольше, чем на Луну, а гравитация на поверхности планеты в два раза выше, атмосфера и она усеяна плотными породами, что делает путешествие гораздо более рискованным.

Китайское правительство хранит молчание о миссии: большая часть общедоступной информации поступает из опубликованных статей и сообщений государственных СМИ, в которых опущены ключевые подробности о ее бюджете, точной дате запуска и месте приземления зонда на планете.Ученые, участвующие в миссии, отклоняли запросы на интервью до момента запуска. Но Ван Чи, космический физик и генеральный директор Национального центра космических наук (NSSC) в Пекине, сообщил по электронной почте, что миссия продвигается вперед, как и планировалось. «Наша команда сейчас работает в пусковом центре Вэньчан, и все идет гладко», — сказал он, имея в виду объект на острове Хайнань. Ван отвечает за научную полезную нагрузку, задействованную в миссии, которую возглавляет Национальное космическое управление Китая.

Инженеры Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния, наблюдают за тестированием системы сбора образцов Perseverance. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech

Если все пойдет по плану, Tianwen-1 станет первой миссией, успешно изучившей красную планету с помощью орбитального аппарата, посадочного модуля и вездехода (см. «Исторические миссии на Марс»). Как только комбинированный корабль достигнет Марса, шестиугольный орбитальный аппарат выпустит посадочный модуль и вездеход, защищенные сферическим конусом, в марсианскую атмосферу. Китайская команда определила два потенциальных места посадки к северу от экватора на равнинах Утопии, согласно презентации, сделанной Вей Яном из Национальной астрономической обсерватории в Пекине, который выступил на Европейском планетарном научном конгрессе в Женеве, Швейцария, в прошлом году. Сентябрь.

Зонд прыгнет с парашютом, а затем зависнет над землей, устанавливаясь на четырех опорах круглого посадочного модуля. Затем марсоход весом около 200 кг выдвинет свои солнечные батареи, спустится по пандусу и начнет автономно исследовать окрестности до конца своего срока службы, составляющего около 90 марсианских дней, каждый из которых длится 24 часа 37 минут.Во время миссии марсохода орбитальный аппарат будет выступать в качестве коммуникационного звена, а затем переместится на более близкую орбиту для наблюдения за планетой в течение всего марсианского года.

Китайская команда оснастила орбитальный аппарат семью приборами, а марсоход — шестью. Подповерхностный радар на орбитальном аппарате может заглядывать на глубину 100 метров для картирования геологических структур и поиска воды и льда. Камеры среднего и высокого разрешения будут собирать изображения таких объектов, как дюны, ледники и вулканы, что даст представление о том, как они образовались.И орбитальный аппарат, и марсоход будут оснащены спектрометрами для изучения состава почвы и горных пород, особенно в поисках доказательств того, как вода изменила геологические особенности. Команда также планирует собрать атмосферные данные о температуре, атмосферном давлении, скорости и направлении ветра, а также изучить магнитное и гравитационное поля на Марсе.

Подобные инструменты уже отправлялись во время предыдущих миссий на Марс, говорит Рэймонд Арвидсон, планетарный геолог из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, штат Миссури.Но Марс большой и имеет сложную геологическую историю, поэтому данные, полученные с Tianwen-1, могут помочь исследователям понять места, не охваченные существующими наблюдениями, говорит он. «Если китайские инструменты будут работать, производить данные и обмениваться данными так же, как это делаем мы, все это будет стоить затраченных усилий», — говорит Арвидсон, ссылаясь на бесплатный публичный архив геолого-геофизических данных, собранных во многих предыдущих планетарных исследованиях. исследования, которыми руководят его университет и НАСА.

Дмитрий Титов, ученый проекта орбитального аппарата ESA Mars Express, который был запущен в 2003 году, говорит, что китайский орбитальный аппарат может пережить некоторых ветеранов, которые, возможно, приближаются к концу своей жизни, включая Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter NASA и Mars Atmosphere. и орбитальный аппарат Volatile Evolution, известный как MAVEN. По словам Титова, непрерывный мониторинг планеты принесет пользу сообществу в то время, когда многие другие космические агентства будут заняты созданием миссий по возврату образцов. На самом деле у Китая есть собственные планы по сбору и доставке образцов с Марса к 2030 году.

Межпланетная надежда ОАЭ

У Объединенных Арабских Эмиратов были большие мечты, когда они решили отправиться на Марс со своим первым зондом, который выйдет за пределы околоземной орбиты. Поэтому он выбрал имя «Надежда» для орбитального аппарата, который должен стартовать из космического центра Танегасима в Кагосиме, Япония, в течение трехнедельного окна, которое начнется 15 июля.

В случае успеха марсианская миссия Эмирейтс (EMM) станет не только первым межпланетным предприятием любой арабской страны, но и создаст первую глобальную карту погоды Марса.Хотя предыдущие зонды создавали картину атмосферы планеты с орбит, что позволяло им наблюдать за каждой частью планеты в ограниченное время дня, огромная эллиптическая орбита «Хоупа» позволит орбитальному аппарату наблюдать большие куски Марса как днем, так и ночью. условиях времени, охватывая почти всю планету на каждом 55-часовом витке. «Мы сможем охватить весь Марс, в любое время суток, в течение всего марсианского года», — говорит Сара Аль Амири, научный руководитель проекта и министр передовых наук страны.Камера видимого света и инфракрасный спектрометр зонда будут изучать марсианские облака и пыльные бури в нижних слоях атмосферы. Его ультрафиолетовый спектрометр будет контролировать газы в верхних слоях атмосферы. «Это первая миссия, которая даст глобальную картину динамики атмосферы Марса», — говорит Хесса Аль Матруши, член научной группы EMM.

Во время своей двухлетней миссии «Надежда» будет отслеживать ежедневные колебания погоды и смену времен года. Помимо помощи в подготовке к будущим пилотируемым миссиям, он должен показать, как атмосферные условия заставляют водород и кислород улетучиваться в космос.Это может помочь ученым понять климат Марса и то, как он потерял свою некогда плотную атмосферу. По словам Аль Амири, команда работала с международными сотрудниками над достижением своих научных целей, и данные будут доступны международному сообществу без периода эмбарго. «Эмиратцы очень стремились сделать это не просто демонстратором технологий, но и внести свой вклад в научное понимание Марса», — говорит Ричард Зурек, главный научный сотрудник отдела марсианской программы в Лаборатории реактивного движения НАСА.

Межпланетный космический корабль стал значительным шагом вперед для ОАЭ, которые наняли опытных инженеров из предыдущих миссий НАСА, в основном из Университета Колорадо в Боулдере. Целью партнерства является передача ноу-хау команде Космического центра Мохаммеда бин Рашида, с которой инженеры работали над каждым элементом миссии. «Реальность такова, что мы — молодая страна, и мы не смогли бы сделать ничего из того, что мы сделали, без партнеров и международного сотрудничества», — говорит Ахмад Белхул, министр высшего образования и председатель Космического агентства ОАЭ.

Что необычно для межпланетного проекта, идея миссии исходила не от ученых, а от самого правительства — и с непреложным сроком 2 декабря 2021 года, 50-летием страны. По словам Омрана Шарафа, директора проекта EMM, решение такой смелой задачи было призвано не только вдохновить молодежь в регионе, но и дать толчок переходу ОАЭ к экономике, основанной на знаниях.

И миссия уже оказывает влияние: университеты предлагают пять новых курсов бакалавриата по чистым наукам и растущий интерес к космосу среди эмиратских детей.

Во многих отношениях, даже если «Хоуп» взорвется на стартовой площадке, миссия будет успешной, — говорит Аль Амири, который быстро пересмотрел эту точку зрения. «Мое сердце просто пропустило удар, просто подумав об этом».

Путеводитель по противостоянию Марса 22 мая | Astronomy Essentials

Ярким здесь является Марс, с Сатурном и звездой Антарес, также очень заметной в треугольном узоре на куполе неба. Следите за ними! Фотография сделана утром 8 мая 2016 года Саймоном Уолдрамом. Спасибо, Саймон!

22 мая 2016 года Земля пролетит между Марсом и Солнцем, приблизив красную планету к Земле больше, чем за последние десять лет.Астрономы называют это событие противостоянием Марса , и, хотя противостояния Марса обычно происходят раз в два года, некоторые из них приближают Марс особенно близко. В этом противостоянии 2016 года Марс не так близок, как мог бы быть. Для этого нам придется подождать до 2018 года. Но на расстоянии 46,78 млн миль (75,28 млн км) это противостояние приближает Марс, чем это было со времени марсианского противостояния 7 ноября 2005 года. В результате в течение нескольких недель примерно в конце мая Марс будет казаться очень ярким. ! Перейдите по ссылкам ниже, чтобы узнать больше о Марсе в его удивительном противостоянии 2016 года:

.

Что такое оппозиция?

Почему оппозиция Марса так изменчива?

Как увидеть Марс вблизи оппозиции 2016 года

Близкие противостояния Марса повторяются циклами

Дальние оппозиции Марса тоже повторяются циклами

Увеличить | Эту диаграмму сделал Михаил Чубарец на Украине.На нем показан вид Марса через телескоп в 2016 году. Мы проходим между Марсом и Солнцем 22 мая. Мы не увидим Марс в виде такого диска одним глазом. Но между началом 2016 года и маем светящаяся точка Марса станет значительно ярче и краснее на нашем ночном небе. Следите за этим!

Что такое оппозиция? Все высшие планеты, то есть планеты, вращающиеся вокруг Солнца за пределами орбиты Земли, считаются противостоящими всякий раз, когда Земля проходит между этой планетой и Солнцем на нашей меньшей и более быстрой орбите.

К высшим планетам, которые легко видны невооруженным глазом, относятся Марс, Юпитер и Сатурн. Уран и Нептун также являются высшими планетами.

Марс — следующая планета, удаленная от Земли, находящаяся на среднем расстоянии от Солнца чуть более 1,5 астрономических единиц (а.е.). Одна а.е. равна одному расстоянию между Землей и Солнцем.

Для сравнения, высшие планеты Юпитер и Сатурн находятся на расстоянии около 5,2 а.е. и 9,6 а.е.

Земля проходит между Солнцем и Марсом в среднем за два года и 49 дней, хотя период времени между последовательными противостояниями на самом деле весьма изменчив.Возражение может быть от двух лет и одного месяца до двух лет и двух с половиной месяцев после предыдущего.

При всех противостояниях Марса (или любой другой высшей планеты) планета сияет ярче всего на нашем небе и восходит на закате солнца. Это напротив солнца, поскольку мы качаемся между ним и солнцем. Марс в оппозиции не светится всю ночь, от заката до восхода солнца. Он поднимается выше всего ночью в полночь.

Диаграмма Роя Л. Бишопа. Авторское право Королевского астрономического общества Канады. Используется с разрешения. Посетите интернет-магазин RASC, чтобы приобрести Справочник наблюдателя, необходимый инструмент для всех наблюдателей за небом. Подробнее об этом изображении.

Почему оппозиция Марса так изменчива? Орбита Земли вокруг Солнца очень близка к круговой. Но Марс имеет гораздо более эксцентричную (продолговатую) орбиту, из-за чего красная планета находится примерно на 43 миллиона километров (26 миллионов миль) дальше от Солнца в самой дальней точке (афелии), чем в ближайшей точке (перигелии).

Вот почему расстояние до Марса в оппозиции так сильно варьируется.Земля летает между Марсом и Солнцем каждые два года; иногда это происходит, когда Марс находится далеко от Солнца на своей орбите, а иногда это происходит, когда Марс находится близко. Цикл близких и далеких противостояний Марса составляет около 15 лет. Подробнее об этом ниже или изучите диаграмму выше.

Вы можете увидеть, что противостояние Марса, совпадающее с перигелием (самая близкая точка планеты к Солнцу), будет намного более величественной, чем противостояние Марса в афелии (самая дальняя точка от Солнца).

Астрономы называют оппозицию Марса, совпадающую с ближайшей точкой Марса к Солнцу, перигелической оппозицией .

Например, угловой размер диска Марса во время перигелического противостояния почти вдвое больше, а яркость Марса почти в пять раз больше, чем при афельном противостоянии.

Марс, Сатурн, звезда Антарес и Луна, 29 марта 2016 года, фото Тома Уайлдонера из Уэтерли, штат Пенсильвания. Две планеты и яркая звезда образуют узнаваемый треугольник на куполе нашего неба на протяжении месяцев противостояния.Или позвольте луне вести вас на Марс. Ищите Голубую Луну в паре с Марсом на куполе неба 21 мая. Зеленая линия изображает эклиптику — путь Солнца по нашему небу.

Как увидеть Марс вблизи оппозиции 2016 года. В этом году нам вдвойне повезло с Марсом. Планета имеет тесную оппозицию. И он виден на куполе нашего неба в виде заметного узора — треугольника — с Марсом, Сатурном и яркой звездой Антарес, обозначающей углы.

Марс сияет рядом с планетой Сатурн и Антаресом, самой яркой звездой в созвездии Скорпиона, не просто в противостоянии, а в течение многих месяцев 2016 года.

Вам понравится выбирать этот треугольник на куполе неба сейчас и сравнивать яркость Марса с яркостью Сатурна и Антареса в ближайшие месяцы. В день противостояния 22 мая Марс сияет примерно в 7 раз ярче, чем Сатурн, и примерно в 17 раз ярче, чем красная звезда Антарес.

Кстати, имя Антарес означает , как Марс . Древние, вероятно, дали ей такое название из-за схожести цвета этой звезды и красной планеты.Обратите внимание на цвета двух объектов. И обратите внимание, как сильно мерцает звезда, в то время как планета Марс сияет ровным светом. Если вы никогда не замечали устойчивый свет планет, Марс и Антарес могут помочь!

Убедитесь, что луна ведет вас к Марсу, Сатурну и Антаресу в течение нескольких ночей с центром 21 мая. См. таблицу выше.

После оппозиции яркость Марса начнет уменьшаться, угасая до величины Сатурна к ноябрю 2016 года, а затем до величины Антареса в январе 2017 года.Но вы можете видеть, что лето в Северном полушарии (зима в Южном полушарии) в 2016 году будет прекрасным временем, чтобы удивить свою семью и друзей, указав на Марс в ночном небе.

В 2016 году Марс на короткое время сравняется по яркости с Юпитером, который в настоящее время является самым ярким звездоподобным объектом на вечернем небе (поскольку Венера сейчас находится за Солнцем).

Между прочим, Марс имеет гораздо больший разброс яркости, чем планеты Юпитер и Сатурн. В редких случаях Марс может (на короткое время) затмить Юпитера в ночном небе во время благоприятного противостояния.Между тем, в неоппозиционный год красная планета остается довольно незаметной, сливаясь с многочисленными ночными звездами умеренной яркости.

Например, через год после противостояния 22 мая 2016 года Марс будет примерно в 5 раз дальше от Земли и примерно в 30 раз слабее.

В 2017 году Марс превратится в слабый уголь своего некогда огненного «я» в оппозиции.

Маленький треугольник объектов прямо над горизонтом — это Марс, Сатурн и Антарес. Обратите внимание, что яркий Марс отбрасывает длинное отражение в озере Уимблбол в Сомерсете, Великобритания.Фотография, опубликованная Полом Хауэллом в Facebook EarthSky 1 мая 2016 года. Внутренний темный круг представляет собой орбиту Земли вокруг Солнца; внешний темный круг представляет орбиту Марса. Когда Марс находится рядом с Солнцем, как это было в 2003 году и снова будет в 2018 году, мы имеем очень близкое противостояние. С другой стороны, 2012 год был особенно далеким противостоянием Марса, потому что Марс находился далеко от Солнца на своей орбите. Схема через Сиднейскую обсерваторию.

Близкие противостояния Марса повторяются циклами

Наибольшее/ближайшее противостояние Марса со времен каменного века произошло 28 августа 2003 года (55.76 миллионов километров или 34,65 мили). Близкие противостояния повторяются циклами от 15 до 17 лет, поэтому противостояния 2018 и 2020 годов будут характеризоваться относительно близкими столкновениями, хотя ни одно из них не будет соответствовать рекордному противостоянию августа 2003 года.

Точно так же великие марсианские противостояния повторяются с циклами в 79 и 284 года. Спустя семьдесят девять лет после противостояния 2003 года противостояние 1 сентября 2082 года представит Марс лишь на волосок дальше, чем во время сверхблизкого противостояния 28 августа 2003 года.Затем, через 284 года после противостояния 2003 года, новый рекорд по близости будет сопровождать противостояние 29 августа 2287 года (55,69 миллиона километров или 34,60 миллиона миль).

Затем через 363 года (284 года + 79 лет = 363 года) после установления рекорда противостояния 29 августа 2287 года противостояние 4 сентября 2650 года побьет этот рубеж и установит еще один новый рекорд (55,65 миллиона километров или 34,58 миллиона миль). ).

Сайт Хаббла контрастирует с очень далеким противостоянием 12 февраля 1995 года (101.08 млн км) со сверхблизким противостоянием 28 августа 2003 г. (55,76 млн км). Изображение с сайта Hubblesite

Дальние оппозиции Марса также повторяются циклами. Удивлен? Конечно, нет. Циклов в космосе предостаточно.

Особенно малое или отдаленное противостояние Марса произойдет 19 февраля 2027 года (101,42 миллиона километров или 63,02 миллиона миль). Отдаленные противостояния повторяются в периоды от 15 до 17 лет, поэтому в 2042 и 2044 годах также будут небольшие противостояния.

Однако ни одно из противостояний Марса не будет таким далеким, как противостояние 2027 года.

Подобные отдаленные противостояния повторяются в периоды 79 и 284 года. Но мы не находим более отдаленного противостояния, чем то, которое произошло в 2027 году, до 442 лет спустя (284 года + 79 лет + 79 лет = 442 года), 27 февраля 2469 года. В это время красная планета находиться на расстоянии колоссальных 101,46 миллиона километров (63,04 миллиона миль) от Земли.

Подробнее: Близкие и дальние марсианские противостояния

Телескопическое изображение Марса.Во время близкого противостояния, подобного тому, что было в 2016 году, наблюдатели увидят больше деталей на поверхности планет. Мы больше не увидим Марс такого размера до 2018 года, когда Марс устроит еще лучшее шоу. Иллюстрация с сайта nasa.tumblr.com.

Итог: В этом году, в 2016, насладитесь благоприятным противостоянием 22 мая, когда красная планета Марс сияет в непосредственной близости от планеты Сатурн и красной звезды Антарес.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.