ВОЗВРАЩЕНИЕ НА МАРС: ПОИСК |
|
Основная задача миссии NASA Mars Science Laboratory (MSL) – поиск следов жизни на Красной планете. Или по крайней мере свидетельств того, что она когда-либо могла здесь существовать.
 |
Инженеры NASA вставляют ровер Curiosity в грузовой отсек корабля. Он полетит к Марсу вместе с «небесным краном» (Sky Crane) – специальным устройством, которое должно будет мягко опустить ровер на марсианскую поверхность на последнем этапе посадки.
|
 |
|
|
|
26 ноября 2011 года с мыса Канаверал стартовала ракета Atlas V с разгонным модулем Centaur, унося к Марсу один из самых амбициозных проектов NASA – Mars Science Laboratory (MSL, «Марсианская научная лаборатория»). Если все пройдет гладко,то MSL с ровером Curiosity на борту в августе достигнет Марса и начнет выполнение своей обширной научной программы.
В поисках биомаркеров
Отправленные в ходе предыдущих миссий на Красную планету роверы NASA Spirit и Opportunity обнаружили там свидетельства того, что когда-то на Марсе была вода. Curiosity продолжит поиски «биомаркеров» – признаков, способных посеять надежду на потенциальную обитаемость этой планеты. «Он будет искать следы органических веществ и воды, – говорит Нилтон Ренно, научный сотрудник программы MSL. – Они будут свидетельствовать о потенциальной возможности того, что здесь когда-то существовала жизнь».
Копать здесь
Искать эти следы, разумеется, лучше там, где когда-то была вода, – и в этом MSL поможет российский прибор DAN (Dynamic Albedo of Neutrons, Динамическое альбедо нейтронов), разработанный в Институте космических исследований (ИКИ) РАН. «Прежде чем проводить забор грунта и отбор образцов с помощью бура, надо провести разведку, как это делают нефтяники перед бурением скважин,– объясняет руководитель проекта ДАН и глава лаборатории гамма-спектроскопии ИКИ РАН Игорь Митрофанов. – Более того, ДАН – это как раз “космический” вариант метода нейтронного каротажа, широко применяемого в нефтяной отрасли». Прибор DAN состоит из генератора быстрых нейтронов с энергией 14 МэВ и детекторов, измеряющих энергию и временной профиль нейтронов, рассеянных в результате взаимодействия с ядрами водорода. Этот метод дает возможность оценивать содержание водорода в виде воды, льда или в составе гидратированных минералов, а также глубину его залегания. Такие данные позволят определить наиболее интересные участки поверхности с повышенным содержанием воды для забора образцов вещества Марса и их детального анализа, сэкономив драгоценное время.
Карантин
В планы ученых входит обнаружить следы жизни на Марсе, однако они вовсе не собираются заносить ее туда с Земли. По этой причине особое внимание разработчики уделили предотвращению потенциальных возможностей «заражения» Марса земными микроорганизмами или их спорами. Все детали ровера и посадочного аппарата были продезинфицированы химическими дезинфектантами, а те, которые могли выдержать высокую температуру, – еще и длительным (в течение шести суток) нагревом до 110–140°С. Были установлены специальные стандарты микробиологической «чистоты», в соответствии с которыми были проверены детали аппарата. Кроме того, в районе места посадки ни в коем случае не должно быть водяного льда, так как тепло, выделяемое ядерным генератором РИТЭГ, может растопить лед и создать условия, благоприятные для развития земных микроорганизмов.
Контрольный эксперимент
Ровер может захватить с Земли не только микроорганизмы или их споры, но и органические вещества, способные ввести в заблуждение тонкие научные приборы. Для того чтобы убедиться в истинно марсианском происхождении обнаруженной органики, приборный комплекс SAM имеет функцию контроля. Для этого на борту находятся пять керамических образцов, покрытых специальным фторорганическим соединением, которое не встречается в природе на Земле (и вероятность его нахождения на Марсе близка к нулю). Если при отборе и анализе контрольных образцов SAM найдет другие органические вещества (кроме фторорганики), это будет означать, что в пробу попала земная органика. Такой метод позволяет проверить «чистоту» всей цепочки отбора проб и одновременно проконтролировать работу SAM пять раз в течение всей миссии.
В написании этой статьи принимал участие Эндрю Кесслер, автор книги «Марсианское лето», посвященной марсианской экспедиции Phoenix.
Март 2012
Автор: Дмитрий Мамонтов
|
|
|
|
|
|
|
Тернистый путь к Марсу
Из
всех запущенных к Марсу космических
аппаратов 65% частично или полностью
не выполнили поставленных перед ними
задач. В их числе 19 советских и российских
кораблей. Будем надеяться, что MSL окажется
таким же удачливым, как и его предшественники
Spirit и Opportunity.
Экспедиция
на Марс – исключительно сложная операция,
так что даже если космический корабль
просто достигнет марсианской поверхности,
это уже будет существенной победой.
Марс имеет печальную репутацию среди
специалистов космической отрасли,
и, как это ни печально, в первую очередь
это связано с большим количеством
советских автоматических межпланетных
станций (АМС), запущенных на заре изучения
космоса. С 1960 по 1971 год к Марсу было
отправлено 12 советских АМС, но ни один
аппарат до цели не долетел. За это время
к Красной планете стартовали четыре
американских АМС, три из которых совершили
облет и передали первые снимки планеты
на Землю. Впрочем, советским конструкторам
удалось взять реванш: первую мягкую
посадку на поверхность Марса совершил
Марс-3, хотя через несколько секунд связь
с ним была потеряна. В последнее время
изучение Красной планеты опирается в
основном на данные, полученные
американскими космическими аппаратами.
|
|
|
|
 |
Ровер Curiosity – самый крупный аппарат, который будет колесить по поверхности Марса. Его масса 900 кг, а длина – почти 3 м (прежние роверы-близнецы весили по 170 кг при длине 1,5 м). Первый марсианский исследовательский ровер Sojourner на их фоне кажется малюткой (10 кг и 60 см). На фото – полномасштабная модель ровера Curiosity. Снимок сделан 28.10.2011 в Лаборатории реактивного движения NASA.
|
|
|
Анатомия ровера
Источник
энергии
Роверу
Curiosity отведен срок жизни 98 недель
(1 марсианский год). Он оснащен не
солнечными батареями, которые со временем
склонны к деградации, а радиоизотопным
термоэлектрическим генератором (РИТЭГ),
выдающим около 110 Вт электрoэнергии
за счет естественного распада плутония-238.
Научные
приборы
Ровер
Curiosity несет десять научных приборных
комплексов. Главный из них – SAM (Sample
Analysis at Mars) – включает газовый хроматограф,
масс-спектрометр и лазерный спектрометр
и предназначен для анализа образцов
атмосферы и пород, собранных при помощи
пробоотборника. SAM также позволит
провести изотопный анализ, позволяющий
отличить биологическое происхождение
соединений углерода от геохимического.
Для рентгеноструктурного анализа
образцов минералов будет использоваться
рентгеновский и флюоресцентный
спектрометр CheMin (Chemistry and Mineralogy).
На
манипуляторе, помимо бура и пробоотборника,
располагаются микроскоп Mars Hand Lens Imager
(MAHLI) и альфа-рентгеновский спектрометр
APXS (Alpha Particle X-ray Spectrometer) для химического
анализа состава окружающих пород. На
мачте ровера на высоте человеческого
роста установлена стереокамера высокого
разрешения Mastcam и ChemCam – спектрометр
для анализа образцов, испаренных лазерным
лучом, на расстоянии до 7 м.
Прибор
Radiation Assessment Detector (RAD) оценивает радиационную
обстановку на поверхности Марса, а Rover
Environmental Monitoring Station (REMS) собирает данные
о давлении, температуре, скорости ветра,
влажности и интенсивности УФ-радиации.
За две минуты до посадки камера Mars
Descent Imager (MARDI) сделает множество снимков
окружающей местности, которые помогут
оценить геологические условия района
исследования. И наконец, российский
прибор DAN (Dynamic Albedo of Neutrons), разработанный
в ИКИ РАН, определяет содержание водорода
(в виде воды, льда или гидратов) на глубине
до 1 м вдоль трассы движения ровера.
Система
приземления
MSL
слишком тяжел для того, чтобы амортизировать
удар с помощью надувных подушек.
Разработчики сконструировали уникальное
сверхсложное устройство для мягкой
посадки – «небесный кран». На первом
этапе спуска над аппаратом раскрывается
парашют диаметром 50 м. В конце спуска
парашют отстреливается, и в дело вступают
тормозные ракетные двигатели. Зависнув
с работающими тормозными двигателями
на высоте 20 м над поверхностью, «небесный
кран» спускает ровер на тросах, пока
тот не коснется грунта. Затем крепежные
элементы тросов отстреливаются, и ровер
Curiosity начинает самостоятельное
путешествие.
|
|
Зарегистрируйтесь сейчас и получите 100 баллов себе на счет!
А разместив ссылку на этот материал Вы получите дополнительные баллы за каждый переход по ней.
Подробнее об условиях акции читайте в правилах.
|
|
| ЧИТАЙТЕ ПО ТЕМЕ |
|
|
|
ReadMe
|
|
|
|
МАГАЗИН ПМ
4
