Hoe die Rooi Planeet verower is en wat ons daarin geslaag het om daaroor te leer. Verkeer op die Mars-roete neem toe

Mars het mense bekoor vandat ons dit die eerste keer gesien het as 'n voorwerp in die lug, wat aanvanklik vir ons 'n ster gelyk het, en 'n pragtige ster, want dit is rooi. In die 1ste eeu het teleskope ons blik vir die eerste keer nader aan sy oppervlak gebring, vol intrige patrone en landvorme (XNUMX). Wetenskaplikes het dit aanvanklik geassosieer met die siedende Mars-beskawing ...

1. Kaart van die oppervlak van Mars in die XNUMXde eeu.

Nou weet ons dat daar geen kanale of enige kunsmatige strukture op Mars is nie. Daar is egter onlangs voorgestel dat hierdie nou droë, giftige planeet 3,5 miljard jaar gelede so bewoonbaar soos die Aarde kon gewees het (2).

Maart dit is die vierde planeet vanaf die Son, net ná die Aarde. Dit is net 'n bietjie meer as die helfte van die aardeen sy digtheid is slegs 38 persent. aardse. Dit neem meer tyd om 'n volledige omwenteling om die Son te maak as die Aarde, maar dit draai om sy as teen ongeveer dieselfde spoed. Dis hoekom 'n Jaar op Mars is 687 aarddae.en 'n dag op Mars is net 40 minute langer as op Aarde.

Ten spyte van sy kleiner grootte, is die landoppervlakte van die planeet ongeveer gelyk aan die oppervlakte van die aarde se vastelande, wat ten minste teoreties beteken. Ongelukkig word die planeet tans omring deur 'n dun atmosfeer wat hoofsaaklik uit koolstofdioksied bestaan ​​en dit is onwaarskynlik dat dit lewe op aarde sal ondersteun.

Metaan kom ook van tyd tot tyd in die atmosfeer van hierdie dorre wêreld voor, en die grond bevat chemikalieë wat giftig is vir lewe soos ons dit ken. Alhoewel daar is water op mars, sit dit vas in die planeet se poolyskappe en versteek, miskien in groot hoeveelhede, onder die oppervlak van Mars.

2. Hipotetiese siening van Mars miljarde jare gelede

Vandag, terwyl wetenskaplikes verken oppervlak van mars (3), sien hulle strukture wat ongetwyfeld die werk is van langlopende vloeistowwe—vertakkende strome, riviervalleie, komme en deltas. Waarnemings toon dat die planeet eens een kon gehad het groot oseaan wat sy noordelike halfrond bedek.

Elders landskap van bere spore van antieke buie, reservoirs, riviere wat deur rivierbeddings op die grond sny. Waarskynlik was die planeet ook in 'n digte atmosfeer gehul, wat toegelaat het dat water in 'n vloeibare toestand by Mars-temperature en -druk bly. Iewers in die verlede is die planeet nou veronderstel om 'n dramatiese transformasie te ondergaan, en 'n wêreld wat eens nogal Aarde-agtig kon gewees het, het die uitgedroogde woestyn geword wat ons vandag verken. Wetenskaplikes wonder wat gebeur het? Waarheen het hierdie strome gegaan en wat het met die Mars-atmosfeer gebeur?

Vir nou. Miskien sal dit in die volgende paar jaar verander. NASA hoop dat die eerste mense in die 30's op Mars sal land. Ons praat al vir so tien jaar oor so 'n skedule. Die Chinese bespiegel oor soortgelyke planne, maar minder spesifiek. Voordat ons met hierdie ambisieuse programme begin, laat ons probeer om 'n halwe eeu van menslike verkenning van Mars te ondersoek.

Meer as die helfte van die sending het misluk

Stuur 'n ruimteskip na Mars moeilik, en om op hierdie planeet te land is selfs moeiliker. Die skaars Mars-atmosfeer maak dit 'n groot uitdaging om na die oppervlak te kom. Sowat 60 persent. Landingspogings deur die dekades van planetêre eksplorasiegeskiedenis was onsuksesvol.

Tot dusver het ses ruimte-agentskappe Mars suksesvol bereik - NASA, die Russiese Roscosmos en Sowjet-voorgangers, die Europese Ruimte-agentskap (ESA), die Indiese Ruimte-navorsingsorganisasie (ISRO), die Chinese agentskap, wat nie net die wentelbaan gehuisves het nie, maar ook suksesvol geland en die rover gelanseer, die oppervlak van die skip van Zhurong verken, en uiteindelik die ruimte-agentskap van die Verenigde Arabiese Emirate met die sonde "Amal" ("Hoop").

Sedert die 60's is dosyne ruimtetuie na Mars gestuur. Eerstens ry ondersoek op mars die USSR gebombardeer. Die sending het die eerste opsetlike passe en 'n harde (impak) landing ingesluit (Mars, 1962).

Eerste suksesvolle vaart om Mars het in Julie 1965 plaasgevind met behulp van NASA se Mariner 4-sonde. Maart 2 i Maart 3 egter in 1971 het die eerste met die rover aan boord neergestort, en kontak met Maart 3 dit het afgebreek sodra dit die oppervlak bereik het.

Die Viking-sondes, wat in 1975 deur NASA gelanseer is, het bestaan ​​uit twee wenteltuie, elk met 'n lander wat in 1976 suksesvol 'n sagte landing gemaak het. Hulle het ook biologiese eksperimente op Marsgrond gedoen om na tekens van lewe te soek, maar die resultate was onbeslis.

NASA het voortgegaan Mariner-program met nog 'n paar Mariner 6 en 7 probes. Hulle is in die volgende laaivenster geplaas en het die planeet in 1969 bereik. Tydens die volgende laaivenster het Mariner weer die verlies van een van sy pare sondes gely.

Mariner 9 suksesvol in 'n wentelbaan om Mars betree as die eerste ruimtetuig in die geskiedenis. Hy het onder meer ontdek dat 'n stofstorm oor die hele planeet woed. Sy foto's was die eerste wat meer gedetailleerde bewyse verskaf het dat vloeibare water eens op die planeet se oppervlak kon bestaan ​​het. Op grond van hierdie studies is daar ook gevind dat die gebied genoem Niks Olimpies nie is die hoogste berg (meer presies, 'n vulkaan), wat gelei het tot sy herklassifikasie as Olympus Mons.

Daar was baie meer mislukkings. Die Sowjet-sondes Phobos 1 en Phobos 2 is byvoorbeeld in 1988 na Mars gestuur om Mars en sy twee mane te bestudeer, met 'n spesiale fokus op Phobos. Phobos 1 kontak verloor op pad na Mars. Phobos 2hoewel dit Mars en Phobos suksesvol gefotografeer het, het dit neergestort voordat die twee landers Phobos se oppervlak getref het.

Ook onsuksesvol Amerikaanse wentelbaan Mars Observer-sending in 1993. Kort daarna, in 1997, het 'n ander NASA-waarnemingsondersoek, die Mars Global Surveyor, berig dat hy die wentelbaan van Mars betree het. Hierdie sending was 'n volledige sukses, en teen 2001 was die hele planeet gekarteer.

4. Lewensgrootte rekonstruksies van die Sojourner, Spirit, Opportunity en Curiosity rovers met die deelname van NASA-ingenieurs.

1997 was ook 'n groot deurbraak in die vorm van 'n suksesvolle landing in die Aresvallei-streek en oppervlakopname deur gebruik te maak van Lazika NASA Sojourner as deel van die Mars Pathfinder-sending. Benewens wetenskaplike doeleindes, Mars Pathfinder-sending dit was ook 'n bewys van konsep vir verskeie oplossings, soos die lugsaklandingstelsel en outomatiese hindernisvermyding, wat later in daaropvolgende rover-missies gebruik is (4). Voordat hulle aangekom het, was daar egter nog 'n golf van Mars-mislukkings in 1998 en 1999, kort ná die sukses van Global Surveyor en Pathfinder.

Dit was jammer Japannese Nozomi-wentelbaansendingsowel as NASA wenteltuie Mars Climate Orbiter, Mars Polar Lander ek penetreerders Diepruimte 2met verskeie mislukkings.

Europese Ruimte-agentskap Mars Express-sending (ESA) het Mars in 2003 bereik. Aan boord was 'n Beagle 2-lander wat tydens 'n landingspoging verlore gegaan het en in Februarie 2004 vermis geraak het. Beagle 2 is in Januarie 2015 deur die HiRise-kamera op NASA se Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) ontdek. Dit het geblyk dat hy veilig geland het, maar hy het nie daarin geslaag om die sonpanele en antenna ten volle te ontplooi nie. Orbital Mars Express hy het egter belangrike ontdekkings gemaak. In 2004 het hy metaan in die planeet se atmosfeer ontdek en dit twee jaar later waargeneem. poolsterre.

In Januarie 2004 is twee NASA-rovers genoem Gees van Serwië (MER-A) I Geleentheid (MER-B) het op die oppervlak van Mars geland. Albei het die geskatte Mars-kaarte ver oortref. Van die mees betekenisvolle wetenskaplike resultate van hierdie program was sterk bewyse dat vloeibare water in die verlede by beide landingsplekke bestaan ​​het. Rover Spirit (MER-A) was aktief tot 2010 toe dit opgehou het om data te stuur omdat dit in 'n duin vasgeval het en homself nie kon heroriënteer om sy batterye te herlaai nie.

Toe Phoenix het in Mei 2008 by die Noordpool van Mars geland en daar is bevestig dat dit waterys het. Drie jaar later is die Mars Science Laboratory aan boord van die Curiosity-rover gelanseer, wat die oppervlak van Mars in Augustus 2012 bereik het. Ons skryf oor die belangrikste wetenskaplike resultate van sy sending in 'n ander artikel van hierdie uitgawe van MT.

Nog 'n onsuksesvolle poging om op Mars te land deur die Europese ESA en die Russiese Roscosmos was Lendaunik Schiaparelliwat van die ExoMars Trace Gas Orbiter ontkoppel het. Die sending het in 2016 op Mars aangekom. Schiaparelli het egter, terwyl hy afklim, sy valskerm voortydig oopgemaak en na die oppervlak neergestort. Hy het egter sleuteldata tydens 'n valskerm-afkoms verskaf, so die toets is as 'n gedeeltelike sukses beskou.

Twee jaar later het nog 'n sonde op die planeet geland, hierdie keer stil. Insigwat 'n studie gedoen het wat die deursnee van die kern van Mars bepaal. InSight-metings toon dat die deursnee van die kern van Mars tussen 1810 en 1850 kilometer is. Dit is byna die helfte van die deursnee van die Aarde se kern, wat ongeveer 3483 km is. Terselfdertyd egter meer as wat sommige skattings getoon het, wat beteken dat die Mars-kern skaarser is as wat voorheen gedink is.

Die InSight-sonde het onsuksesvol probeer om diep in die Marsgrond in te gaan. Reeds in Januarie is die gebruik van die Pools-Duitse "mol" laat vaar, d.w.s. termiese sonde, wat veronderstel was om diep in die grond in te gaan om die vloei van termiese energie te meet. Die Mole het baie wrywing ondervind en het nie diep genoeg in die grond gesink nie. Die sonde luister ook seismiese golwe van binne die planeet. Ongelukkig het die InSight-sending dalk nie genoeg tyd om meer ontdekkings te maak nie. Stof versamel op die toestel se sonpanele, wat beteken dat InSight minder krag ontvang.

In die afgelope dekades beweging in die wentelbaan van die planeet het ook stelselmatig toegeneem. Besit deur NASA Mars Odyssey het in 2001 die wentelbaan van Mars betree. Sy missie is om spektrometers en beeldtoestelle te gebruik om te soek na vorige of huidige bewyse van water en vulkaniese aktiwiteit op Mars.

In 2006 het 'n NASA-sonde in 'n wentelbaan aangekom. Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), wat 'n twee jaar lange wetenskaplike opname sou doen. Die wentelbaan het die Mars-landskap en weer begin karteer om geskikte landingsplekke vir opkomende landingsmissies te vind. MRO het die eerste beeld van 'n reeks aktiewe sneeustortings naby die planeet se noordpool in 2008 geneem. Die MAVEN-wentelbaan het in 2014 in 'n wentelbaan om die Rooi Planeet aangekom. Die doelwitte van die sending is hoofsaaklik om te bepaal hoe die planeet se atmosfeer en water gedurende hierdie tyd verlore gegaan het. van die jaar.

Ongeveer dieselfde tyd het sy eerste Mars-orbitale sonde, Mars-baansending (MAMA), ook genoem Mangalyaan, bekendstelling van die Indiese Ruimte Navorsingsorganisasie (ISRO). Dit het in September 2014 in 'n wentelbaan gegaan. Indië se ISRO het die vierde ruimte-agentskap geword wat Mars bereik, ná die Sowjet-ruimteprogram, NASA en ESA.

5. Chinese all-terrain voertuig Zhuzhong

Nog 'n land in die Mars-klub is die Verenigde Arabiese Emirate. Behoort aan hulle orbitale apparaat Amal het op 9 Februarie 2021 aangesluit. ’n Dag later het die Chinese ondersoek dieselfde gedoen. Tianwen-1, wat die 240 kg Zhurong-lander en rover (5) dra, wat in Mei 2021 suksesvol sag geland het.

’n Chinese oppervlakverkenner het by drie Amerikaanse ruimtetuie aangesluit wat tans aktief en aktief is op die planeet se oppervlak. Lazikov nuuskierigheid i volhardingwat ook hierdie Februarie suksesvol geland het, en Insig. En as jy tel Vernuftige vlieënde hommeltuig vrygestel deur die laaste Amerikaanse sending, afsonderlik, dit wil sê, menslike masjiene wat op die oppervlak van Mars op die oomblik vyf.

Die planeet word ook deur agt wentelbane verken: Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Orbiter Mission, MAVEN, ExoMars Trace Gas Orbiter (6), Tianwen-1-wentelbaan en Amal. Tot dusver is nie 'n enkele monster vanaf Mars gestuur nie, en die landingsbenadering na die maan van Phobos (Phobos-Grunt) tydens opstyg in 2011 was onsuksesvol.

Fig. 6. Beelde van die oppervlak van Mars vanaf die CaSSIS-instrument van die Exo Mars-wentelbaan.

Al hierdie Mars-navorsings-"infrastruktuur" verskaf steeds nuwe interessante data oor hierdie kwessie. Rooi Planeet. Onlangs het die ExoMars Trace Gas Orbiter waterstofchloried in die Mars-atmosfeer opgespoor. Die resultate word in die joernaal Science Advances gepubliseer. “Stoom is nodig om chloor vry te stel, en waterstof word benodig deur die neweproduk van water om waterstofchloried te vorm. Die belangrikste ding in hierdie chemiese prosesse is water,” het hy verduidelik. Kevin Olsen van Oxford Universiteit, in 'n persverklaring. Volgens wetenskaplikes ondersteun die bestaan ​​van waterdamp die teorie dat Mars mettertyd groot hoeveelhede water verloor.

Besit deur NASA Mars Reconnaissance Orbiter hy het ook onlangs iets vreemds op die oppervlak van Mars opgemerk. Hy meld in met 'n instapkaart. HiRise kamera 'n diep put (7), wat lyk soos 'n swart donker kol met 'n deursnee van ongeveer 180 meter. Verdere navorsing blyk selfs meer verbasend te wees. Dit het geblyk dat los sand onder in die holte lê, en dit val in een rigting. Wetenskaplikes probeer nou vasstel kan die diep put verbind word met 'n netwerk van ondergrondse tonnels wat deur vinnig vloeiende lawa gelaat word.

Wetenskaplikes vermoed al lank dat uitgestorwe vulkane agtergelaat kan word groot grot lawa buise op Mars. Hierdie stelsels kan 'n baie belowende plek wees vir die toekomstige ontplooiing van Mars-basisse.

Wat wag in die toekoms op die Rooi Planeet?

Binne die raamwerk van die program ExoMars, ESA en Roscosmos beplan om die Rosalind Franklin-rover in 2022 te stuur om te soek na bewyse van die bestaan ​​van mikroörganismes op Mars, in die verlede of hede. Die lander wat die rover veronderstel is om af te lewer, word geroep Kazachok. Dieselfde venster in 2022 Mars wentel EscaPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Researchers) van die Universiteit van Kalifornië in Berkeley gaan met twee ruimtetuie vlieg in een missie wat daarop gemik is struktuur studie, samestelling, wisselvalligheid i dinamika van die magnetosfeer van Mars Oraz uitgang prosesse.

Die Indiese agentskap ISRO beplan om sy missie in 2024 op te volg met 'n missie genaamd Mars Orbiter Mission 2 (MA-2). Dit is moontlik dat Indië benewens die wentelbaan ook 'n rover sal wil stuur om te land en die planeet te verken.

Effens minder spesifieke reisvoorstelle sluit die Fins-Russiese konsep in Maart MetNetwat die gebruik van baie klein meteorologiese stasies op Mars behels om 'n uitgebreide netwerk van waarnemings te skep om die struktuur van die planeet se atmosfeer, fisika en meteorologie te bestudeer.

Mars-Grunt dit is op sy beurt die Russiese konsep van 'n sending wat daarop gemik is lewer 'n monster van Marsgrond na die aarde. Die ESA-NASA-span het die konsep ontwikkel van 'n drie Mars-opstyg-en-terug-argitektuur wat 'n rover gebruik om klein monsters te stoor, 'n Mars-klimstap om hulle in 'n wentelbaan te stuur, en 'n wentelbaan om met hulle oor die lug te kommunikeer. Mars en bring hulle terug na die aarde.

Sonkrag elektriese aandrywing kan een opstyg toelaat om monsters in plaas van drie terug te gee. Die Japannese agentskap JAXA werk ook aan 'n sendingkonsep genaamd die MELOS-rover. soek biohandtekeninge bestaande lewe op Mars.

Natuurlik is daar meer bemande sendingprojekte. Amerikaanse ruimteverkenning is as 'n langtermyndoelwit gestel in die ruimteverkenningsvisie wat in 2004 deur destydse Amerikaanse president George W. Bush aangekondig is.

28 September 2007 NASA Administrateur Michael D. Griffioen verklaar dat NASA beoog om 'n man teen 2037 na Mars te stuur. In Oktober 2015 het NASA die amptelike plan vir menslike verkenning en kolonisasie van Mars vrygestel. Dit is Journey to Mars genoem en is destyds deur MT uiteengesit. Dit is waarskynlik nie meer relevant nie, aangesien dit voorsiening gemaak het vir die gebruik van die Internasionale Ruimtestasie in 'n wentelbaan om die Aarde, en nie die Maan nie, en die maanstasie as 'n tussenstadium. Vandag word daar meer gepraat oor die terugkeer na die Maan as 'n manier om na Mars te kom.

Hy het ook op pad verskyn Elon Musk en SpaceX met sy ambisieuse en soms beskou as onrealistiese planne vir konvensionele sendings na Mars vir kolonisasie. In 2017 het SpaceX planne tot 2022 aangekondig, gevolg deur nog twee onbemande vlugte en twee bemande vlugte in 2024. Starship moet 'n vragvermoë van minstens 100 ton hê. Verskeie Starship-prototipes is suksesvol getoets as deel van die Starship-ontwikkelingsprogram, insluitend een ten volle suksesvolle landing.

Mars is verreweg die mees bestudeerde en bekende kosmiese liggaam na of gelyk aan die Maan. Ambisieuse planne, tot kolonisasie, is op die oomblik een, taamlik vae, vooruitsig. Wat egter seker is, is dat die beweging heen en weer oppervlak van die rooi planeet sal groei in die komende jare.