261,8
рейтинг
24 января 2013 в 22:27

9 лет возможности на Марсе

Безумные девять лет робот величиной с собаку жужжит на далекой холодной, безжизненной планете. На Земле за него переживают, волнуются, болеют, забывают, вспоминают, а он лишь флегматично перебирается от камня к камню, и изучает их все сокращающимся набором приборов. В результате, когда он приблизился к главной цели последних лет, она осталась недостижима для него даже с расстояния полуметра.
image

25 января 2004 года приземлился второй Марсианский исследовательский ровер Opportunity (Возможность) на плато Меридиани. В его задачу входило обнаружение следов воздействия жидкой воды на окружающие ландшафты. Это удивительно, что каких-то девять лет назад ученые NASA только надеялись найти какие-то следы воды. За это время исследования шагнули далеко вперед: спутник MRO обнаружил лед в средних широтах, посадочный модуль Phoenix раскопал водяной лед в приполярных районах, спутник Mars Express прозондировал полярные шапки и обнаружил колоссальные залежи льда. Все спутники обнаружили и рассмотрели многочисленные речные долины, русла, дельты. Теперь ни у кого не остается сомнений, что в прошлом Марс был теплый, влажный, с более плотной атмосферой и гораздо больше походил на Землю, чем сейчас…
image
(Художественное представление Kevin M. Gill)

А Opportunity, выполнив основную часть программы, и доказав, что вода на Марсе была, и не подумал отключаться. Своим создателям он подготовил уникальный сюрприз: он исследовал практически всю округу и поставил перед ситуацией когда больше нечего было изучать. То есть камней на Марсе бесконечное множество, но они не принесли бы никакой новой информации. В таких условиях было принято решение отправить марсоход в многокилометровый переход через песчаную равнину к новому объекту исследований — кратеру Индевор.



До Индевора тогда было около 12 км, но двигаться пришлось в обход, чтобы не завязнуть в песках. В 2008 году на орбите Марса вращался уже передовой спутник Mars Reconnaissance Orbiter, он не только фотографировал Opportunity, но и изучал поверхность.
image

Использование прибора CRISM (Compact Reconnaisance Imaging Spectrometer for Mars) позволило по-новому взглянуть на поверхность Марса. Его исследования определили два ключевых типа осадочных пород, которые преобладают на Марсе. В изобилии обнаруживаются на поверхности отложения, имеющие в своей основе сульфаты (соединения серы), сформированные под действием жидкости высокой кислотности. Эти отложения хорошо соотносятся с геологическим периодом Гесперид, который был выделен еще до MRO. Этот период, когда возникали гигантские вулканы и появилась долина Маринера. Серные выбросы вулканов вызывали кислотные дожди, и вода, насыщенная вулканическими выбросами, хоть и растекалась по поверхности Марса, но не несла жизни.

Зато более древние отложения — глины с соединениями железа и марганца, формировались, когда щелочная вода размывала силикатные вулканические породы. Эта вода была очень комфортна для проживания живых организмов известных типов. Поэтому цели исследований NASA изменились. Если раньше их лозунг был «Ищем следы воды», то теперь стал: «Все за филлосиликатами». Надо было определить глину на поверхности. Это надо? с одной стороны, чтобы подтвердить качество обнаружения со спутника, и с другой — в глине более вероятно сохранение следов прошлой жизни. Динозавров NASA найти не надеется, но даже органические соединения в ней сохранились бы лучше. Когда выбирали место посадки Curiosity, даже не рассматривали таких мест, где нет филлосиликатов или смектитов.

Кратер Индевор оказался тем самым, ближайшим к Opportunity местом, где обнаружились искомые глины.
image

Красным обозначаются филлосиликаты. Первый участок кольца кратера Индевор назвали «Кейп-Йорк» и начали его осмотр еще в 2011 году. Во второй половине 2012 года исследования вошли в активную фазу и стали приносить столько новых и неожиданных результатов, что планетарные геологи сравнивали их с новой высадкой марсохода.

Над одними только «newberries» ломают голову геологи всего мира и не могут придумать однозначного объяснения, что это и как появилось.
image

Нашли их в участке Kirkwood, а прямо над ними обнаружились породы, которые тоже ранее не попадались планетарным геологам. Область, заполненную светлым минералом назвали Whitewater Lake.
image

От нее Opportunity отправился в трехмесячный вояж по возвышенности в центре Кейп-Йорк. Возвышенность назвали Matijevic Hill в честь сотрудника JPL Джейка Матиевича.
image

Такую траекторию движения геологи NASA обосновали тем, что им необходимо составить полное представление о геологическом строении холма. Поскольку сформировался он от удара метеорита, надо было определить, какие породы были выброшены с глубины, какие были изменены в момент удара, а какие были привнесены позже, под воздействием воды и ветра.

В ходе обследования на вершине обнаружилось еще одно обнажение, которое ранее не встречалось на Марсе. Место назвали Copper Cliff — медный утес.
image

Оно тоже содержит шарики, похожие на Kirkwood, но при этом порода не монолитная, а прорезана сетью трещин, заполненных белым минералом. Это делает его очень похожим на то, что сейчас изучает Curiosity в другом полушарии, примерно на такой же широте.

Завершив обход холма Матиевича, Opportunity снова вышел к Whitewater Lake где приступил к тщательному обследованию отложений и съемке большой цветной панорамы холма.
image

Несмотря на бодрость духа, Opportunity уже не тот марсоход, что высадился на плато Меридиани 9 лет назад. Его инфракрасный тепловой эмиссионный спектрометр MiniTES не функционирует с 2007 года, когда его зеркало забила пылевая буря, и он уже не может принимать изображения.
image

Ранее работа прибора заключалась в анализировании свойств горных пород по степени отражения инфракрасных лучей. Этим он напоминает спутниковый CRISM, который привел марсоход к кратеру Индевор.

MIMOS II — миниатюрный Мессбауэровский спектрометр, который позволял определять соединения железа в породах, тоже не функционирует. Применяемый там Кобальт-57 имеет период полураспада 271,8 дней, поэтому за 9 лет практически исчерпал свой ресурс. Во время зимовки 2011 года марсоход еще пытался как-то применить его, но для получения результатов с одного образца пришлось потратить несколько недель.

Работает еще рентгеновский спектрометр APXS, но его возможностей для многих исследований не хватает.

Поэтому, когда марсоход склонился над долгожданной глиной, ему нечем было ее проанализировать.
image

Он может ее рассмотреть. Может проковырять там отверстие прибором RAT, и на основе консистенции, размеров частичек и механических свойств грунта, ученые могут сказать: «Этот образец очень похож на глину». Спутник может составлять только примерные карты. После кругового обхода холма Матиевича у геологов появилось больше уверенности в голосе. Главный их аргумент: «В этом месте этот минерал по своим характеристикам больше всего похож на глину».

Тем временем, как раз к своей годовщине, Opportunity прислал большую панораму холма Матиевича.
image
(Хотя изображение получено через инфракрасный, зеленый и фиолетовый фильтры, NASA заверяет, что именно в таких цветах увидели бы этот холм наши глаза).
Панорама на ГигаПан

Что дальше? Глина найдена, панорама прислана и снова марсоход достиг своих целей. Вероятнее всего, следующий пункт плана будет не в Кейп-Йорк. Марсоход продолжит обход кратера Индевор и, постарается перешагнуть еще один рубеж — проехать более 37 километров и стать абсолютным рекордсменом в езде за пределами Земли. Предыдущий рекорд поставил еще Луноход-2 в 1973-м году.

P.S. По поводу вопросов водителю марсохода: Paolo сказал, что вопросы очень интересные и приступил к подготовке ответов. Он сказал, что некоторые из вопросов войдут в официальный FAQ по программе MSL Curiosity, и что можно не стесняться и задавать вопросы еще.
Виталий Егоров @Zelenyikot
карма
1329,2
рейтинг 261,8
Zelenyikot
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (60)

  • +3
    • +6
      грустно
      • +56
        Не грустно

        image
        • +27
          да, теперь не грустно ;)
          • +5


            Теперь вновь грустно

            P.S. по вышестоящей картинке сразу вспомнился этот мульт
            • +2
              А мне вот эта песня в контексте Марса вспоминается
              Ayreon — My House On Mars
        • +2
          И через 100 лет цивилизация роботов с марса захватывает Землю!
          • +2
            Не, через миллион лет они отправят землеход на пустынную Землю, чтобы исследовать её и узнать, была ли там когда-либо электроника.
        • +8
          Несмотря на бодрость духа, Opportunity уже не тот марсоход, что высадился на плато Меридиани 9 лет назад.

          После такого текста и таких комиксов, марсоходы начинают казаться совсем живыми и я испытываю к ним довольно человеческие чувства (радость за их успехи, сожаление из-за неудач и пр.), хотя настоящие животные, типа собачек и т.п., даже близко их не вызывают. Это последствия профессиональной деформации или только я такое за собой заметил?
          • 0
            У меня тоже такое порой бывает.
          • +1
            Издревле человек верил, что в каждом предмете живёт свой дух. Меняются предметы, но люди то всё те же. Мы по прежнему одушевляем компьютеры, автомашины и прочее. Здесь и проявляется главная сущность Веры. Одушевлённость животных мы знаем. В одушевлённость предметов — верим. Так мне кажется.
    • +20
      Прочитав первый абзац, был абсолютно уверен, что увижу этот комикс в первых комментариях. :)
    • +1
      Это становится традицией :)
  • +7
    Спасибо за новый пост, всегда с удовольствием читаю Ваши заметки.
  • +10
    Да, сложно представить чувства людей управляющих им, вроде и вот оно, «рукой подать» до искомого, а кроме как потыкать палочкой ничего и сделать нельзя.

    На волне ширпотреба, ломающегося через полгода использования, Opportunity наверное одно из самых качественных устройств созданных человечеством.
    • –5
      На мой взгляд, волна ширпотреба наблюдается только в мобильниках, ноутах и товара для бедных стран.
    • +4
      Ну и стоит он дофига и больше.
      • +1
        Это безусловно, но ведь сам факт, могут же сделать.
  • +4
    Сказка на ночь
  • +40
    В древности Марс скорее так смотрелся.
    image
    xn--80aidos4e2a.xn--p1ai/?p=8054
    • +4
      Там по ссылке написано, что это Марс, когда на нём еще были остатки льда и воды. Т.е. это вариант Марса без жизни.

      Если вдруг найдут следы бактерий, а ещё лучше растений, то значит Марс всё таки был когда-то зелёный как на картинке вначале топика.
      • +7
        А кто сказал, что растения на Марсе должны быть зелёными?
        • +1
          Пока мы не нашли других, условно считаем все растения зелеными. Иначе можно фантазировать до бесконечности
          • +14
            Я нашел другое :-)
            image
            • –2
              Попробуйте разглядеть его из космоса в предложенном масштабе (планета на экран) :)
              • 0
                А вдруг там были все такие растения и изредка зеленые?
                • 0
                  Первые сине-зеленые водоросли на Земле появились 2,5 млрд лет назад. К тому времени на Марсе были условия как в Антарктиде, поэтому маловероятно, что там что-то могло успеть развиться до многоклеточных, не говоря уж о ветвящихся и шелестящих на ветру.
          • 0
            Спорное утверждение. Если ему следовать, то можно прийти к утверждению, что на зеленых деревьев Марса жили обезьяны. И белки.

            Я имею ввиду, что растения вовсе не обязаны перерабатывать углекислый газ в кислород. Они с тем-же успехом могут использовать и иные механизмы получения энергии из неорганических веществ. В частности, из уже встреченного могу привести пример — грибы. Они вполне себе растения. И вполне себе разноцветные. И не выделяют кислород.

            Если кто заметил, как я приврал в прошлом параграфе, есть и другой факт для размышления. Кроме фотосинтеза энергию можно получать еще и хемосинтезом, про что можно найти в википедии, а так же, наверняка, еще десятком различных способов. И не наша вина, что растения эволюционировали из одноклеточных, промышлявших фотосинтезом, а не чем-то иным.
            • +7
              Не сочтите за нацизм, но грибы — это грибы.

              И мой комментарий относился ровно к тому, что в основной массе то, что мы понимаем под растениями, обладает зеленым цветом. Есть очень много способов получения энергии, но я конкретно написал про растения.
              А утверждение «кто сказал, что они будут такими» не конструктивно.
              • +8
                Не конструктивно, но вполне научно.
                Цвет растений на других планетах.
                • +1
                  Пустое утверждение — не конструктивно.
                  А обоснованное — вполне. Ваша ссылка с обоснованием цвета на основе количества поступающего света годится. Там, насколько я понял, рассматриваются звезды разных типов, но Марс тоже отличается от земли, т.к. находится дальше
                • 0
                  Спасибо, сохранил в delicious.
                • 0
                  Интересная статья. Значит на Марсе должна преобладать темная растительность.
            • 0
              Грибы — редуданты, они не производят органических веществ, из неорганических.
              Наоборот, они разлагают органику на минеральные вещества.
              • 0
                Я рад что вы это знаете. Для вас предназначался третий абзац :)
                • +1
                  Не буду сильно углубляться, но хемосинтез без внешнего источника энергии со временем загнётся, выработав весь ресурс веществ. На Земле внешних источников энергии два: Солнце — фотосинтез, ядро — хемосинтез (экосистемы чёрных курильщиков). Все кто живёт на поверхности за счёт хемосинтеза, скорее всего без растений рано или поздно погибнут (некому будет восстанавливать вещества, которыми они питаются).

                  Хотя, кто знает, может на Марсе жизнь была только на хемосинтезе, но потом померла, так и не доэволюционировав до фотосинтеза.
                  • 0
                    хемосинтез без внешнего источника энергии со временем загнётся

                    Миллионы лет хемосинтез функционирует в закрытой экосистеме и не сильно переживает, что про него думают исследователи.
                    • +1
                      Я упомянул про чёрных курильщиков и прочие экосистемы, живущие за счёт энергии земного ядра.
                  • 0
                    Фотосинтез тоже страдает этим недостатком. Погаснет солнце — и всё.
        • 0
          А кто сказал, что на Земле растения только зелёные?
          • +3
            Я и не говорил. У нас на огороде трава есть фиолетовая. Тот еще сорняк.
            Наверняка древние цивилизации с Марса завезли.
          • 0
            Как-никак на Земле хлорофилл рулит. Он поглощает свет кроме зелёной части спектра, и отражает зелёный. Подавляющее большинство флоры — зелёная.
        • 0
          Хлорофилл другого цвета не бывает…
          • +2
            Цвет листьев не обязательно обусловлен хлорофиллом. Красные водоросли — лучший тому пример.
            • 0
              Всё-таки это водоросли. Они в воде. У водорослей по сути «листьев» нет.
              • +1
                Это не важно. Главное — у них есть хлорофилл и у них работает фотосинтез, не смотря на то, что водоросли красные.
                Да и на поверхности есть растения с красными, жёлтыми, голубыми и фиолетовыми листьями.
    • 0
      Атмосферу бы потолще.
      • 0
        На рисунке довольно реалистично. Сейчас, например, у Марса толщина атмосферы 110 км — это 3,3% от радиуса. У Земли так ещё пропорционально меньше: около 2% от радиуса.
    • +7
      Мне эта картинка неуловимо напомнила:

      image
  • +6
    Как всегда, спасибо вам за ваш труд!
  • +1
    Интересно, прорабатывалась ли стратегия засылки большого количества более дешевых серийных роверов?

    Подозреваю, разработка каждого ровера и миссии для него — наиболее дорогая часть программы. Дороже самого запуска и доставки. Если ошибаюсь — поправьте.
    • 0
      Китайцев нужно натравить на производство ракет и роверов. Будут тогда марсоходы каждый месяц отправлять.
      • +1
        Не проще ли самих китайцев отправлять?
        • +8
          Напомнило:

          Собаку Лайку отправили в космос, заранее зная, что она погибнет. После этого в ООН пришло письмо от группы женщин из штата Миссисипи. Они потребовали осудить бесчеловечное отношение к собакам в СССР и выдвинули предложение: если для развития науки необходимо посылать в космос живых существ, в нашем городе для этого есть сколько угодно негритят.
    • +1
      Все равно получается довольно дорого. НАСА начало подготовку нового ровера на базе Curiosity с датой запуска в ~2020 году, который будет стоить $ 1,5-1,7 млрд, когда миссия Curiosity имеет бюджет $ 2,5 млрд.

      Мне нравится европейский проект MetNet, задумка которого состоит как раз в том, чтобы сбросить на Марс пару десятков простых посадочных модулей, которые будут выполнять функции метеостанций в разных регионах планеты. Атмосфера на Марсе сейчас как раз толком не изучена. Но, к сожалению, партнером для этого проекта стал Роскосмос, со всеми вытекающими отсюда последствиями.
      • 0
        Почти миллиард долларов экономии, шутка ли?
        Понятно что сделать серийный ровер очень непросто. Технологии очень быстро прогрессируют и устаревают.
      • +5
        будет пара десятков метеостанций на дне Тихого океана, который, надо сказать в оправдание роскосмоса, тоже не сильно изучен
      • 0
        Атмосферу Марса летит изучать Maven в этом году. Может быть и индусы тоже сподобятся, вроде на октябрь обещают и тоже изучать атмосферу.
        • +3
          На замену Ant.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.