«Марс умеет хранить свои тайны»: в Институте космических исследований рассказали об изучении Красной планеты
В Институте космических исследований рассказали об изучении Красной планеты
- Запуск автоматической межпланетной станции «ЭкзоМарс-2016»
- © Wikimedia
— В чём уникальность Марса для исследователей?
— Интерес к Марсу вызван тем, что туда можно полететь. В перспективе человек там даже может основать колонию. Пока это достаточно утопично звучит, но потенциально возможны и заселение, и преобразование марсианского климата. Этим он выгодно отличается от других планет Солнечной системы. Венера совершенно непригодна для пилотируемых полётов, Меркурий тоже. Ближайшее к нам космическое тело — Луна, но там нет воздуха, поэтому интерес к ней не столь высок.
На Марсе же есть небольшая атмосфера, признаки гидросферы в центральных областях, полярные шапки — ледники. Это планета, обладающая климатом. Условия на ней не такие уж ужасные. Да, высокий контраст температур, достаточно холодно. Атмосфера почти в сто раз слабее, чем на Земле, но в сравнении с другими планетами она ближе всего к земной. Поэтому, если где-то и можно обнаружить признаки, следы жизни, то прежде всего, конечно, на Марсе.
- Заведующий отделом физики планет, заместитель директора ИКИ РАН Олег Игоревич Кораблёв
- © YouTube канал «Телеканал "Культура"»
— За долгую историю изучения Марса было много различных космических миссий к этой планете. У России, а до этого у Советского Союза, не очень хорошая статистика, многие миссии проваливались. Но в 2022 году стартует российско-европейский проект «ЭкзоМарс-2022». Наша страна готова переломить негативную тенденцию?
— История исследования Марса достаточно драматическая. С 1960-х США и СССР начали массовые запуски космических аппаратов в сторону Красной планеты. Многие стали забывать, но уже в начале 1970-х были две посадки советских аппаратов «Марс-3» и «Марс-6». Ими был проведён ограниченный объём научных исследований, но оба добрались до поверхности планеты. Первый успел дать сигнал о мягкой посадке, затем связь была потеряна. Второй почти сел, и во время спуска впервые передал на Землю данные о параметрах марсианской атмосферы.
Потом пошла череда неудач. Полученных данных от последующих пусков было меньше, чем у американцев, и мы переключились на Венеру, где в итоге всё сложилось удачнее. Условия на поверхности там тяжёлые, но технически посадка легче из-за крайне плотной атмосферы. В плотной среде проще затормозить и не разбиться.
Сейчас на Марсе создана инфраструктура: тот же Perseverance (американский марсоход. — RT) пользуется спутниками на орбите, которые ретранслируют его данные, — это важнейший элемент миссии. Тогда же ничего такого не было.
Для будущей посадки «ЭкзоМарса-2022» основным ретранслятором будет уже работающий на орбите планеты спутник «ЭкзоМарс-2016». Он выведен на орбиту нашей ракетой-носителем «Протон», на нём половина приборов европейских, половина — российских. Аппарат ведёт большую научную программу и ретранслирует данные аппаратов, которые находятся на поверхности. Это аппараты Curiosity, InSight и Perseverance.
- Посадочный модуль InSight
- © JPL/NASA
— Какую ещё «работу над ошибками» удалось провести? В чём особенность «ЭкзоМарса-2022»?
— «ЭкзоМарс-2022» — яркий пример международной кооперации. Были некоторые критические моменты с парашютом — их удалось решить с привлечением американских специалистов. В 2020 году из-за пандемии запуск был отложен, не успели провести некоторые испытания. Но в какой-то степени мы даже довольны — в результате надёжность будет выше.
«ЭкзоМарс-2022» будет самым тяжёлым аппаратом на Марсе, его вес — около двух тонн. Посадочная платформа российская, двигательная система, многие электронные и механические системы управления — тоже. Это современные разработки, всё совершенно новое. Если проект удастся реализовать, то будет создан большой задел на будущее. В случае успеха можно будет подумать о следующих марсианских программах, например по доставке на Землю грунта.
- Автоматическая межпланетная станция «ЭкзоМарс-2022» (коллаж)
- © www.laspace.ru
— У американцев уже работают аппараты на поверхности. Чем российско-европейская миссия отличается от миссий НАСА?
— Мы считаем, что «ЭкзоМарс-2022» скажет новое слово в изучении планеты. Если все американские роверы исследовали поверхность Марса и в лучшем случае стирали, сдирали корку, чтобы исследовать чистый камень, то у европейского марсохода «Розалинд Франклин» в составе нашей миссии основным инструментом будет бурильное устройство, которое способно проникнуть в грунт на глубину до двух метров. Туда не попадали космические лучи, которые миллионы и миллиарды лет оказывали разрушительное воздействие на поверхность планеты. И если какие-то следы подземной биосферы существуют, то вполне можно надеяться на их обнаружение.
— Таким образом можно будет узнать раннюю историю планеты?
— Можно надеяться на новые результаты. Полученные бурильной установкой керны будут помещены в аналитическую лабораторию, которая размещена там же, в ровере, в стерильной зоне. Она оснащена самыми продвинутыми на сегодняшний день приборами, в том числе и российскими.
Также для отдельных исследований мы оснастили комплексом приборов неподвижную посадочную платформу «Казачок». Она будет работать в том числе как метеостанция. Пока марсоход будет находиться вблизи станции, можно будет провести несколько совместных исследований. Наших приборов там 13, количество датчиков, подсистем и блоков гораздо больше. Это предмет нашего особого беспокойства и особой гордости. Ряд запланированных исследований климата Марса и его поверхности ещё не делались никогда.
- Посадочная платформа «Казачок»
- © Роскосмос
— Как определялось место будущей посадки?
— Выбор места посадки — компромиссная процедура. Старались выбрать новое место в экваториальной зоне, интересное с точки зрения геологической истории, где были следы гидратации, древней реки. Разведка проводилась с орбиты с помощью приборов инфракрасного диапазона. При этом необходимо учитывать, что нужно посадить двухтонный аппарат, что является большим техническим вызовом. Выбирались низкие места, так как в горах и на возвышенности атмосфера разрежена, не хватает воздуха, а внизу она плотнее.
— Можете рассказать о миссии «ЭкзоМарс» что-нибудь, что раньше широко не освещалось?
— До запуска «ЭкзоМарса-2022» не хочется махать шашкой. Это будет второй этап. А проект «ЭкзоМарс» уже сейчас достаточно успешен. С запуском орбитального аппарата «ЭкзоМарс-2016» мы смогли войти в мировую марсианскую программу, при этом не перегружая свою промышленность. Это удачный пример использования российского опыта. Там работают два наших прибора, которые регулярно передают данные, по ним мы проводим много интересных исследований.
— Что уже удалось узнать?
— С орбиты исследуются малые компоненты атмосферы, изучаются тектоническая, вулканическая и возможная биологическая активности Марса. Например, данные с американских аппаратов показывают наличие метана, который считают возможным биомаркером. В свою очередь, с весны 2018 года наши сверхчувствительные спектрометры не фиксируют следов метана в марсианской атмосфере. Получается, мы его наличие отрицаем. При этом мы видим много других вещей, которые раньше не удавалось обнаружить. Например, хлороводород, соляную кислоту в виде газа, а это возможный маркер вулканической активности. Хлор есть на поверхности, но в атмосфере его следы ещё не фиксировались.
— Почему по метану наши данные противоречат американским?
— Наши с ними измерения проходят в разных точках. Тот же Curiosity сидит в кратере Гейла в экваториальной области, он видит метановый фон, иногда всплески, а мы наблюдаем с орбиты и не видим его — предельные значения в десятки и сотни раз меньше, чем измеряет Curiosity.
- Ровер Curiosity
- NASA
Марс умеет хранить свои тайны. Его экваториальный пояс прикрыт пылевой дымкой, и полностью прозрачны только полярные области. Поэтому все самые чувствительные измерения мы проводим на полюсах.
Наши и американские данные конфликтуют, и с точки зрения химии атмосферы пока никто не может объяснить, как метан может быть в одном месте и не быть в другом. Время жизни этого газа в атмосфере (то есть время, в течение которого его количество уменьшается примерно в три раза) — около 300 лет.
Запуск корабля «Ю.А. Гагарин» к МКС
Он должен был распределиться по всей планете в течение максимум месяца и попасть в том числе в далёкие полярные области, но этого почему-то не происходит. По метану в марсианской науке уже сформировались две «партии», как в парламенте: линия «партии» НАСА поддерживает наличие метана на Марсе, а мы в альянсе с Европой, можно сказать, выступаем против. При этом Curiosity его по-прежнему измеряет. Или считает, что измеряет.
— «ЭкзоМарс-2022» будет работать как раз в экваториальной области непосредственно на поверхности. Наша миссия сможет пролить свет на эту загадку?
— Вполне возможно. Тут много натяжек в этой истории. Нужно больше измерений. Одно дело — лабораторные исследования, другое — реальное изучение атмосферы планеты, которая ведёт себя очень необычно. Дополнительные данные могут раскрыть механизмы, которые нам ещё неизвестны.