Все последние события из жизни вулканологов, сейсмологов
Японцев, Американцев и прочих несчастных, которым повезло родиться, жить
и умереть в зоне сейсмической активности

Стихия

Землетрясение, Извержения вулканов, Ледяной дождь, Лесные пожары, Ливни, Наводнения, Огненный смерч, Паводок, Смерчи (Торнадо), Тайфуны, Тектонический разлом, Ураганы, Цунами, град, ледоход

Вулканы

Безымянный, Богослов, Везувий, Вениаминова, Иджен, Йеллоустоун, Кампи Флегрей, Карымский, Катла, Килауэа, Мутновский, Невадо-дель-Руис, Ньирагонго, Питон-де-ла-Фурнез, Сабанкая, Турриальба, Фуэго, Хурикес, Эйяфьятлайокудль, Этна

Тайфуны

Тайфун Нору

Наводнения

Наводнение в Приморье

Районы вулканической активности

Вулканы Камчатки, Вулканы Мексики, Курилы

Грязевые вулканы и гейзеры

Локбатан

Природа

Вулканы, Изменение климата, Красота природы

Наука

Археология, Вулканология

Наша планета

Живая природа, Спасение животных

Ураганы

Тайфун Мэттью, Ураган Ирма, Ураган Харви, ураган Мария

Районы сейсмической активности

Землетрясение в Италии, Землетрясение в Китае, Землетрясение в Турции

Солнечная система

Венера, Марс, Меркурий, Планета Земля, Плутон, Сатурн, Юпитер

Космос

экзопланеты

Астрономические события

Лунное затмение, Метеориты, Противостояние Марса, Суперлуние

Антропогенные факторы

Климатическое оружие

Землетрясения

Прогноз землетрясений

2018-10-31 19:33

Мы будем исследовать Марс

новости с Марса

Александр Родин

В «космической гонке» университетов Физтех, безусловно, играет в высшей лиге. Еще одно доказательство этому — первый разработанный российским вузом научный прибор, который должен достигнуть поверхности другой планеты. Многоканальный марсианский диодно-лазерный спектрометр, или М-ДЛС, как он значится в технической документации, отправится к Красной планете в составе комплекса научной аппаратуры посадочной платформы «ЭкзоМарс» в 2020 году.

Эта история началась почти десять лет назад, когда Физтех стал участником программы развития Национальных исследовательских университетов, позволившей закупить собственное оборудование и создать в кампусе научные лаборатории мирового уровня. Следующий шаг был сделан в 2011 году, когда по результатам конкурса Минобрнауки РФ совместными усилиями с ИКИ РАН на Физтехе была создана лаборатория инфракрасной спектроскопии планетных атмосфер высокого разрешения. Тогда ее руководителем стал Владимир Краснопольский — один из самых цитируемых в мире планетологов. В 2016 году в результате реорганизации она получила современное название — лаборатория прикладной инфракрасной спектроскопии (сокращенно ПИКС), — а ее заведующим был назначен Александр Родин.

С самого начала лаборатория работала над улучшением спектроскопических методов анализа атмосфер планет с предельно высоким спектральным разрешением. Правда, на момент ее создания повысить разрешение «классическими» оптическими методами было уже практически невозможно, и специалисты обратились к новым методам лазерной спектроскопии. Если кратко, в ходе подобных исследований среда облучается монохроматическим (проще говоря, одноцветным) лазерным излучением, частота которого специальным образом перестраивается вблизи представляющего интерес квантового перехода. Такая подстройка позволяет заметить самые тонкие особенности спектра излучения и определить не только молекулярный, но и изотопный состав вещества, а также его температуру, давление и даже скорость потока.

Разработанный и впервые в мире реализованный в лаборатории ПИКС метод гетеродинной лазерной спектроскопии сверхвысокого разрешения позволяет измерять характеристики среды не только в экспериментальной кювете прибора, но и дистанционно — например, по спектру прошедшего сквозь атмосферу излучения Солнца. Таким образом можно, например, исследовать механизмы глобальных изменений климата и контролировать выбросы парниковых газов, проверяя данные спутникового мониторинга. Конкуренция в этой области очень жесткая, и ближайшие соперники Физтеха из Центра космического полета НАСА имени Годдарда, с которыми наши сотрудники встречаются на конференциях, не скрывают своего интереса к результатам, полученным в Долгопрудном. Именно междисциплинарный характер исследований и разработок, которые ведет лаборатория, а также полученные ею результаты мирового уровня убедили руководство проекта «ЭкзоМарс» в научной значимости, а главное — в возможности реализации эксперимента по исследованию атмосферы Красной планеты при помощи лазерного спектрометра.

Стажер из Японии Косуки Таками, ведущий по эксперименту М-ДЛС Сергей Зеневич и заведующий лабораторией ПИКС Александр Родин с прототипом лазерного гетеродинного спектрометра на крыше КПМ МФТИ

«ЭкзоМарс» — первый крупный проект по исследованию дальнего космоса, который реализуется в нашей стране совместно с Европейским космическим агентством. Это сотрудничество опирается на давние научные связи, сложившиеся еще в советскую эпоху. Сейчас это может вызывать удивление, но в пору холодной войны участие иностранных специалистов в разработке научных приборов, отправлявшихся к другим планетам на борту советских межпланетных станций, было обычной практикой. В дальнейшем успешный опыт сотрудничества с ЕКА позволил нашей стране продолжить исследования дальнего космоса в тяжелые времена после развала СССР. Несмотря на неудачи с проектами «Марс-96» и «Фобос-Грунт», разработанные российскими специалистами приборы успешно отработали на межпланетных аппаратах ЕКА «Марс-экспресс» и «Венера-экспресс», аппаратах НАСА «Марс Одиссей» и MRO, марсоходах «Spirit», «Opportunity» и «Curiosity». Поэтому равноправное партнерство Роскосмоса и ЕКА в миссии «ЭкзоМарс», начало которой было положено в 2016 году запуском к Марсу орбитального аппарата TGO c российским комплексом инфракрасных спектрометров ACS на борту, стало вполне закономерным продолжением этого сотрудничества.

Следующим этапом миссии будет запуск европейского марсохода «Пастер», который доставит на поверхность планеты российская посадочная платформа. Именно в составе комплекса научной аппаратуры этой платформы, которая после высадки марсохода продолжит автономное существование в качестве исследовательского зонда, будет работать задуманный на Физтехе спектрометр «М-ДЛС». Прибор разрабатывается в кооперации с ИКИ РАН, который изготавливает прибор «в железе» и стыкует его с посадочной платформой в НПО имени А. С. Лавочкина. Физтех разрабатывает самую ответственную часть, по сути, мозг прибора — управляющую электронику и программное обеспечение, в котором «зашита» вся физика эксперимента. Кроме того, Физтех поставил в ИКИ ключевые элементы специализированного рабочего места, где после тщательного контроля и сертификации будет проходить финальная сборка аппаратуры перед отправкой на Марс.

В научные задачи эксперимента входит высокоточное измерение изотопного состава углекислого газа — основной составляющей марсианской атмосферы — и паров воды, которые в силу низких температур присутствуют там в следовых количествах, однако все-таки сказываются на марсианской погоде. Изотопные методы считаются в геохимии самыми точными и достоверными, они помогают восстановить историю формирования планеты и ее климатической системы в геологическом прошлом. В то же время для успешного применения этих методов измерения должны осуществляться с беспрецедентной точностью, и именно поэтому было принято решение о включении в состав миссии лазерного спектрометра, не имеющего конкурентов по чувствительности. И, несмотря на то, что в силу ограничений по массе от наиболее интригующей задачи в современных исследованиях Марса — детектирования метана — было решено отказаться, авторы эксперимента уверены, что он сделает весомый вклад в достижение главной цели миссии «ЭкзоМарс» — выяснение условий существования примитивных форм жизни на Красной планете.

Бортовой прибор на межпланетном аппарате в составе международного исследовательского проекта — это не только амбициозная научная и инженерная задача, но и отличная реклама возможностей Физтеха. Разработчики прибора уверены, что вслед за известностью в международных научных кругах они приобретут устойчивые деловые связи в высокотехнологичной промышленности, где задачи прецизионного химического и изотопного анализа пока решаются за счет зарубежных технологий.


Источник: m.vk.com