Есть ли жизнь на Марсе?

В 23.53 18 февраля 2021, а на самом деле 11 минутами и 20 секундами раньше (такова задержка сигнала между планетами), NASA, в режиме онлайн, успешно посадила свой марсоход Perseverance (Настойчивость) на Красную планету в районе кратера Езеро. Марс сближается с Землей один раз в два года. Но даже это минимальное расстояние в 55,76 млн км, Perseverance пришлось преодолевать 7,5 месяцев. Посадка состоялась почти через 45 лет после того, как первый марсоход NASA «Викинг-1» достиг планеты и Perseverance уже пятый аппарат NASA, сумевший сесть на поверхность Красной планеты. Марсоход был запущен 30 июля 2020 года в 11:50 UTC на борту ракеты Atlas V со стартового комплекса SLC-41 на мысе Канаверал во Флориде.

Посадка длилась около семи минут, а все необходимые действия для её осуществления выполнялись в автоматическом режиме. Процесс входа в марсианскую атмосферу, спуск и посадку часто называют «семью минутами ужаса», поскольку он достаточно сложен и происходит быстрее, чем радиосигналы могут достигнуть Земли. Поэтому посадка осуществляется в автоматическом режиме, а людям остаётся лишь ждать, когда данные будут переданы с Марса на нашу планету.

После того, как произошло отделение маршевого двигателя и аппарат достиг марсианской атмосферы на скорости около 20 000 км/ч на высоте 11 км раскрылся парашют шириной 21,5 м. После этого в автоматическом режиме отделился защитный кожух и марсоход впервые испытал на себе воздействие недружелюбной окружающей среды. В это же время запустилась система навигации на местности. В заключительной стадии снижения заработали тормозные двигатели посадочного модуля, с которого Perseverance спустился на тросах.

На Perseverance установлено 7 научных инструментов, которые будут исследовать планету на предмет жизнепригодности Марса, искать биосигнатуры, которые смогут подтвердить существование микробной жизни на Марсе в прошлом. Также есть задача собрать пробы и главное будут проведены тесты на выработку кислорода из диоксида углерода, который есть в атмосфере Марса. Все это нужно, чтобы оценить возможность колонизации.

Кратер Езеро выбран не случайно, ученые считают, что там могли сохраниться следы жизни. Когда то кратер представлял собой полноценное озеро, а рядом русло высохшей реки. Назван кратер в честь Югославского города, что на югославском означает "озеро". Ранее с помощью снимков с орбиты Марса NASA установило, что по краю кратера идет полоса карбонатных пород. Это соли угольной кислоты, которые в земных условиях часто ассоциируются с жизнью. На нашей планете именно из карбонатов состоят и раковины морских беспозвоночных, и скелеты кораллов, и — что в случае Марса более вероятно — так называемые строматолиты. Это ископаемые остатки древних цианобактериальных матов — толстых образований в районах активной деятельности цианобактерий. Древняя Земля, по условиям близкая к древнему Марсу, несет много следов таких строматолитов — самые старые из них имеют возраст 3,7 миллиарда лет. В теории именно под карбонатным «языком» пород у края кратера Езеро вероятнее всего найти следы былой марсианской жизни.

Важно сказать, что уникальной миссию марсохода делает то, что на борту Perseverance находится 1,8 килограммовый вертолет (по факту дрон) Ingenuity (Изобретательность). Если все получится, то это будет первый вертолет, который будет запущен над другой планетой (привет братьям Райт!) и это поможет в будущем использовать технологию для перемещения на Марсе, а также даст больше информации марсоходу для выбора пути. Из-за слабости и неустойчивости магнитного поля Марса использование компаса для навигации по планете невозможно, поэтому в систему навигации аппарата встроена камера с солнечным трекером.

Но это не единственная трудность, конечно наибольшие опасения вызывает разреженная атмосфера планеты. Плотность атмосферы у поверхности Красной планеты в сто раз меньше, чем на Земле, поэтому, когда вертолет будет даже просто находиться на поверхности планеты, для него это будет эквивалентом земных 30 км высоты. Ни один наземный вертолет никогда не летал так высоко, и это более чем в два раза превышает высоту, на которой обычно летают реактивные лайнеры.

Для этого лопасти этого миниатюрного дрона размером в 1,2 метра, а скорость их вращения будет в 40 раз выше, чем у земных аналогов. Такие параметры требуют мощной батареи. Той, что установлена на вертолете будет хватать на 3 минуты полета на высоте не больше 5 метров.

Получится эксперимент или нет, удастся ли хотя бы провисеть вертолету в воздухе, мы узнаем только через пару месяцев, когда аппарат будет полностью готов к самостоятельной работе. Пока же он потихонечку подзаряжается от своего родителя марсохода, но в дальнейшем для зарядки будет использовать свои собственные солнечные батареи. Если же все получится, то это существенно повысит скорость передвижения по планете. Сейчас марсоходы передвигаются со скоростью примерно 10 метров в сутки. Связь с Землей всего два раза в день, и выбор направления фактически осуществляется также, как управление игрушечной радиомашинкой от нас. Видимость не больше 100 метров, марсоход получает задание и едет вперед медленно медленно, ибо потерять ровер, стоимость 2,4 миллиарда долларов никому не хочется, а поверхность Марса увы непредсказуема. Вертолет поможет осуществлять передвижения быстрее.

Еще важнее потенциал летающих дронов типа «Инженити» в изучении лавовых трубок. Так называют пещеры, образующиеся при остывании лавы. В условиях низкой марсианской гравитации их диаметр может измеряться сотнями метров, а длина — километрами или даже десятками километров. Космическая радиация внутри них около нуля, а вот запасы водного льда могут быть значительны. Если пещеры идут достаточно глубоко, то там может быть и жидкая вода, поскольку от 600 метров и ниже под поверхностью Марса температура выше точки таяния соленой воды. Снимки с орбитальных аппаратов показывают, что на Марсе много открытых входов в такие пещеры. Но вот беда: как и в земные пещеры такого рода, спускаться туда сложно любому, у кого нет альпинистского снаряжения. Марсоходы же застревают на ровной местности в обычном песке и, разумеется, ни на колесном, ни на гусеничном шасси не могут спуститься по вертикальной отвесной стене пещеры, только видимая из космоса часть которых тянется до 115 метров в глубину. Многие исследователи уверены: если на сегодняшней Красной планете и есть жизнь, то именно в таких местах. Наконец, в случае создания исследовательских баз или поселений на Марсе значение лавовых трубок трудно переоценить. Уж слишком они эффективно защищают от космической радиации. Без убежищ безопасное время пребывания на этой планете у человека — всего пара лет, что не так много.

Всего за несколько месяцев до Preseverance, российский спектрометр Atmospheric Chemistry Suite, установленный на космическом зонде TGO (миссия ExoMars-2016), с помощью прямых наблюдений обнаружил в атмосфере Марса хлороводород. HCl - это бесцветный токсичный газ, который легко растворяется в воде, образуя соляную кислоту. Предполагалось, что хлороводород присутствует в атмосфере в очень низких концентрациях, но экспериментально ранее его не удавалось обнаружить. Специально для выявления малых составляющих атмосферы Красной планеты в Институте космических исследований РАН был создан сверхчувствительный спектрометрический комплекс ACS. В Солнечной системе хлороводород присутствует в атмосферах Земли и Венеры. На нашей планете он попадает в воздух из моря, от него зависит окислительная способность атмосферы и сезонное изменение толщины озонового слоя на полюсах. На Венере хлороводород является поставщиком хлора в атмосферу, что обеспечивает ее стабильность. Это открытие ставит под сомнение возможность существования жизни на планете.

А в ноябре прошлого года американские ученые связали пылевые бури с исчезновением воды на Марсе. Они пришли к выводу, что бури буквально выдувают воду с поверхности планеты в верхние слои атмосферы, после чего она уходит в космос.

К ответу на вопрос "Есть ли жизнь на Марсе?" мы подбираемся все ближе и ближе. И для вдохновения, чтобы понять, какую реально сложную задачу способны решать ученые нашей планеты, смотрите небольшое видео от NASA про то, как был построен Preseverance.

https://youtu.be/yNlAFzG44ko

Источник: youtu.be