Марсоход "Spirit"

В конце 2003 года космическим кораблям, прибывавшим один за другим с Земли на Марс, было немного тесно на его орбите. Вокруг Красной планеты к этому времени уже вращались два запущенных ранее спутника — 2001 Mars Odyssey и Mars Global Surveyor. Японская межпланетная станция Nozomi («Надежда») первой из новичков приблизилась к Марсу, но выйти на его орбиту так и не смогла, и, пролетев на расстоянии 1 000 км от планеты, ушла навсегда в глубины космоса.

Вслед за несбывшейся японской надеждой потерпел неудачу и британский спускаемый модуль Beagle-2, сигнал от него так и не поступил. Космический Beagle не смог повторить успех одноименного корабля, на котором совершил кругосветное плавание Чарлз Дарвин.

Так выглядела посадка на Марс первого марсохода Spirit. В таком коконе из надувных шаров марсоходы опускались на поверхность. Так выглядела посадка на Марс первого марсохода Spirit. В таком коконе из надувных шаров марсоходы опускались на поверхность.

Конструкторы марсоходов позаботились не только о высокой проходимости и хорошем обзоре, но и о неопрокидываемости этих умелых лабораторий. Высота расположения телекамер — 1,5 м, размах солнечных батарей — 2,3 м, диаметр колеса — 10 дюймов, масса ровера — 174 кг.

Однако основная станция Mars Express Европейского космического агентства, доставившая посадочный аппарат, успешно вышла на орбиту и стала первым европейским спутником Марса. Следующими к Красной планете приблизились запущенные NASA два аппарата-близнеца с марсоходами Spirit и Opportunity на борту. Обе станции с небольшим разрывом во времени совершили благополучную посадку, которая выглядела довольно эффектно.

Жители Марса, существуй они на самом деле, были бы весьма удивлены зрелищем, развернувшимся над экваториальной областью их планеты 3 января 2004 года по земному календарю. Сначала высоко в небе промелькнул огненный след, напоминающий метеор.

Там, где он погас, появилась светлая точка, плавно перемещавшаяся по небу и постепенно увеличивающаяся в размере. Марсиане могли бы назвать ее парашютом, будь они знакомы с таким средством передвижения по воздуху. Затем под парашютом стал раздуваться белый кокон, напоминающий комок гигантских слипшихся шариков для пингпонга, состоящий из 24 выпуклых полусфер.

В непосредственной близости от поверхности Марса парашют, отброшенный направленным взрывом пиропатронов, отскочил в сторону, вспыхнули и погасли тормозные двигатели и с высоты 10—15 м кокон упал на планету, подпрыгнул на несколько метров, еще раз упал, снова подпрыгнул — и так пять раз.

Каждый прыжок становился все ниже и ниже, пока странный предмет не замер неподвижно, теряя свою форму, и наконец совсем обмяк — как будто из надувной игрушки выпустили воздух. Когда сдувшаяся оболочка опала на грунт, то обнаружилось, что внутри нее находится металлическая платформа, на которой расположена сложной формы конструкция с шестью колесами — по три с каждого бока.

Причем колеса были странно вывернуты вверх и прижаты к бокам. Через некоторое время агрегат «ожил» и, расправив одну за другой колесные опоры, поднялся во весь рост, подобно новорожденному жеребенку. 20 дней спустя вся эта картина повторилась с точностью до мельчайших деталей, но уже совсем в другом районе Марса — на противоположной стороне планеты.

Так началась марсианская одиссея двух роботов-вездеходов, прибывших с Земли, чтобы искать ответ на давний вопрос: «Есть ли жизнь на Марсе?»

Имена для путешественников

Пока марсоходы готовились к перелету 3емля — Марс, их называли, как водится в технических инструкциях, довольно скучно — MER-А и MER-В. Это было сокращением слов Mars Exploration Rover (Марсианский исследовательский вездеход).

Конкурс на собственные имена для каждого из них, объявленный NASA среди школьников, привлек почти 10 000 участников. Выбранные названия, как и имя победителя конкурса, были торжественно объявлены в прямом телевизионном репортаже из Космического центра имени Кеннеди на мысе Канаверал 8 июня 2003 года — за день до запуска первого аппарата. Руководитель NASA и маленькая светловолосая девочка убрали кусок ткани, прикрывавший стенд, и все увидели два слова из разноцветных букв — Spirit и Opportunity-"Дух" и «Возможность».

Кратер Гусев (крупный в центре) и долина Маадим — сухое русло, по которому в прошлом текла вода.

Девятилетняя ученица третьего класса из аризонского города Скоттсдейл Софи Коллис, ставшая победительницей конкурса, предложила эти слова, вспоминая свою детскую мечту о полете к звездам.

«Звездный дух» зародился у нее, когда она еще жила в детдоме в Сибири. Удочеренная несколько лет назад американской семьей, Софи теперь мечтает стать астронавтом. Руководитель NASA Шон 0’Киф отметил, что Софи «унаследовала в своем воспитании дух двух великих космических держав».

Интересно, что живет она недалеко от Флагстаффа — городка, откуда вел свои наблюдения Марса Персиваль Лоуэлл, посвятивший 20 лет жизни изучению марсианских просторов, и где сейчас расположена обсерватория, носящая его имя. Совершенно неожиданно через полтора года эти названия получили дальнейшее закрепление в просторах космоса.

 В январе 2005 года по предложению нидерландского астронома, открывшего два новых астероида, Международный астрономический союз присвоил им названия Spirit и Opportunity, отметив тем самым годовщину успешной работы марсоходов на поверхности Марса.

Это стало первым случаем, когда астероиды назвали в честь космических станций. До сих пор для этого использовали имена мифологических персонажей, фамилии людей и названия городов. Теперь по своим орбитам, пролегающим между Марсом и Юпитером, движутся каменные тезки марсоходов — небольшие астероиды Spirit и Opportunity. Диаметр первого равен 5 км, а второго — 7. Они совершают один оборот вокруг Солнца за 8 лет.

Охотники за водой

Предшественникам марсоходов — двум неподвижным станциям Viking, прилетевшим на Красную планету почти 30 лет назад — в 1976 году, — не удалось найти следов жизни с помощью биологических анализаторов. Поэтому перед марсоходами была поставлена иная задача — поиск следов жидкой воды, оставшихся в геологических формациях.

Сейчас условия на поверхности Марса таковы, что вода в жидком виде там существовать не может — она замерзнет и быстро испарится в холодной и чрезвычайно разреженной атмосфере. Но на поверхности планеты по снимкам с искусственных спутников обнаружены многочисленные речные русла — с притоками, островами, рукавами и заводями. Это означает, что в прошлом климат здесь был иной и жидкая вода текла по поверхности планеты.

Однако, чтобы «прорезать» речное русло, достаточно и кратковременного выброса большой водной массы. А для зарождения жизни требуется весьма продолжительное существование влажного климата. Поэтому перед марсоходами была поставлена задача по поиску геологических образований, для формирования которых требуются долгоживущие водоемы. Обнаружение таких следов может свидетельствовать о том, что когда-то необходимые условия для зарождения жизни на Марсе были.

Марсоходы были направлены в такие районы, где следы воды можно было бы отыскать с наибольшей вероятностью. Так, Spirit совершил посадку в кратере Гусев, расположенном на 15° южной широты и 185° западной долготы. Диаметр этого кратера исчисляется 180 км, его размеры схожи с Аральским морем. В кратер впадает русло древней реки, в котором сейчас нет воды.

Изучение снимков со спутников показало, что в прошлом кратер Гусев был озером. Назван же он в честь русского астрофизика Матвея Матвеевича Гусева (1826—1866), который создал одну из первых в мире фотографических служб Солнца. К красноармейцу Гусеву, совершившему полет на Марс в романе Алексея Толстого «Аэлита», название кратера отношения не имеет, хотя совпадение забавное.

Второй марсоход — Opportunity — опустился на плато Меридиана, расположенное почти на экваторе на противоположной от кратера Гусев стороне Марса. По наблюдениям со спутников в этом районе Марса была обнаружена повышенная концентрация гематита — железосодержащего минерала, который на Земле образуется в водной среде.

Эти три изображения показывают первые снимки, сделанные марсоходом на поверзности Красной планеты.

На первом же панорамном снимке местности, переданном телекамерами Spirit, видны холмы у горизонта, которые и стали главной целью его путешествия. По дороге к ним он «заглянул» сверху в кратер Бонневилл (в 68-й и 69-й сол пребывания на Красной планете), названный именем древнего озера в Северной Америке, но спускаться внутрь не стал. Размер кратера Бонневилл — около 200 метров. Камни, разбросанные в этом районе, вероятно, представляют собой вещество из-под поверхности, выброшенное в результате удара метеорита, создавшего кратер...

Далее в направлении к холмистой местности он двигался по равнинному дну кратера Гусев, попутно выполняя анализы химического состава множества камней. В результате этого путешествия были обнаружены отложения грунта с косой слоистостью, происхождение которых связано, скорее всего, опять же с некогда текущей здесь водой. Взбираясь по склону холма, к началу марта 2005 года Spirit был уже на высоте 60 м над равниной. По высоте до макушки холма оставалось еще около 30 м, но реально длина трассы передвижения марсохода была намного больше. К этому времени Spirit прошел в общей сложности 4,5 км по поверхности Марса.

«Вехи» путешествия марсохода Spirit

Колумбийские горы:

Марсоход Спирит в своем путешествии по поверхности Марса достиг Колумбийских гор. Этот снимок, на котором видны два холма, получен в начале июня 2004, когда марсоход к ним только приближался. Пейзаж, показанный на изображении в истинных цветах, очень точно передает картину, которую увидели бы люди, если бы они находились на марсоходе. Красный цвет, в который окрашены камни, холмы и даже небо, объясняется тем, что повсюду на Марсе распространен рыжеватый песок.

После высадки на поверхность красной планеты в январе 2004 года Спирит к июню 2004 проехал более 3 км. Исследователь — автомат, контроль и программирование которого осуществляется дистанционно с Земли, изучал скалу под названием Горшок золота. В то время как на другой стороне Марса близнец Спирита, Оппортьюнити, исследовал необычного вида камни внутри углубления под названием кратер Выносливости.

Каково это — взобраться на холм и смотреть на открывающийся оттуда вид Марса? Такая возможность была предоставлена марсоходу Спирит в начале июня 2004, когда он въехал на одну из вершин холмов Колумбия. Оттуда марсоход смог осмотреть внутренние равнины и далекий вал кратера Гусева за выходом пород, названным «Лонгхорн».

Марсоход Спирит продолжает обнаруживать свидетельства того, что формы многих камней были изменены воздействием древней воды. Спирит и его двойник — марсоход Оппотьюнити к тому времени завершили свои трехмесячные миссии, однако их состояние все еще достаточно хорошее и позволяет им продолжать исследования Марса.

Атака марса:

Марсоход Спирит в конце июня 2004 снова атаковал Марс. Однако то, что на этом снимке может показаться военной атакой, было очередной научной атакой — марсоходу была дана команда исследовать с близкого расстояния несколько интересных камней около холмов Колумбия.

Это изображение было получено передней камерой для обнаружения препятствий Спирита. На нем видно устройство для перемещения оборудования, которое направило камеру, соединенную с микроскопом, к камню, названному «Хлебница».

Изображения, полученные этой камерой, показывают поверхность камня, состоящую из базальта, подвергшегося действию грунтовой воды. Образования с похожим происхождением можно обнаружить, например, в Западной пустыне Египта на Земле. Этот снимок был получен 30 июня 2004, на 175-й марсианский день пребывания марсохода Спирит на красной планете. Строение марсоходов и их инструменты Вездеходы Mars Exploration попытаются определить историю геологии и климата мест Марса, которые, как считают ученые, были благоприятными для формирования жизни. Каждый вездеход оснащен блоком инструментов, которые будут использоваться для исследований.

Для миссии Mars Exploration существуют следующие приоритеты в исследованиях:

1. Поиск разнообразных скал и почв, содержащих информацию о деятельности воды (минералы, осадки, испарение, гидротермальная деятельность)
2. Определение содержания минералов в пространстве на месте посадки. 
3. Определение геологических процессов, происходивших на Марсе. 
4. Уточнение и подтверждение данных дистанционного зондирования в местах посадки.

Для выполнения научных задач вездеходы обладают следующими приборами:

Инструменты, предназначенные для осмотра:

• Панорамная камера с высоким разрешением будет делать стерео изображения. Она дополняет камеры навигации вездехода. Панорамы с Марса будут с очень высоким разрешением. Угловое разрешение камеры в 3 раза выше, чем на камерах Mars Pathfinder. Снимки камер помогут ученым определить, какие скалы подвергать исследованию другими Структура и строение роверов NASA приборами, а также они помогут заметить следы водной эрозии, если такие существуют. 
• Мини-температурный спектрометр, видит инфракрасное излучение, выдаваемое объектами. Прибор может определить издалека минеральную композицию марсианской поверхности. Он поможет выбрать специфические почву и камни для подробных исследований. Наблюдение в инфракрасном диапазоне позволяет видеть сквозь пыль, которая покрывает скалы. Прибор может определить наличие карбонатов, силикатов, органических молекул и минералов, формировавшихся в присутствии воды. Инфракрасные данные также помогут ученым определить возможность удерживать тепло скалами и почвой. Кроме изучения скал, прибор может изучить инфракрасное излучение атмосферы.

Эти данные дополнят материалы, полученные термическим спектрометром Mars Global orbiter, находящийся сейчас на орбите, около Марса.

Инструменты в рычаге (смотрите рисунок):

• Прибор Microscopic — комбинация микроскопа и камеры (предел видимости прибора около ста микрон). Блок формирования изображения поможет определить осадочные скалы, которые формировались в воде, и таким образом поможет ученым смоделировать прошлую водную среду Марса. Этот инструмент также даст информацию о скалах, сформировавшихся под действием вулканического влияния. 
• Поскольку многие наиболее важные минералы содержат железо, на аппарате установлен спектрометр Mossbauer предназначенный для определения с высокой точностью содержания железа. Идентификация железа в минералах даст информацию о ранних марсианских условиях. Спектрометр также способен изучать магнитные свойства поверхностных материалов и определяющих минералов, формированных в горячих, водянистых средах, которые могли бы сохранить ископаемое подтверждение марсианской жизни. Энергетическая установка прибора — два радиоактивных источника, содержащих cobalt-57, каждый из них размером с обычный карандашный ластик. 
• Рентгеновский спектрометр альфа частиц точно определяет элементы, из которых состоят скалы и почва. Эта информация поможет дополнить анализ минералов, осуществленный другими приборами.
• На рычаге аппарата установлен также прибор для очищения скал. Прибор подвергает расчистки область диаметром 4,5 см в диаметре и 5 мм в глубину. Кроме того, на аппаратах установлены сборщики пыли, находящейся в воздухе. Пыль будет подвергаться исследованиям рентгеновским спектрометром. Устройства эти изготовлены в Дании.

Источник:http://galspace.spb.ru

E-mail пользователя:
Пароль:
Запомнить меня

У вас нет аккаунта? Создайте его сейчас.

Добавить комментарий

« Назад

« Предыдущая страница   | | Следующая страница »