РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Вторая загадка Марса: откуда там метан и зачем нужен ExoMars

Все знают, что никто не знает, есть (была) ли жизнь на Марсе. Это первая загадка. Пятнадцать лет назад второй загадкой была вода на Марсе. Сейчас ее уже многократно разгадали — воду нашли, картографировали, изучили с поверхности. Но к тому времени нашли загадку не менее важную — марсианский метан.
Тэги:
Вторая загадка Марса: откуда там метан и зачем нужен ExoMars

Про марсианский метан подробно рассказывает блогер, популяризатор науки и космической индустрии Виталий Егоров.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Метан — это простое органическое соединение с одним атомом углерода и четырьмя водорода. Метан занимает большую роль в жизни человечества на Земле, так как это основной компонент природного газа. Сейчас считается, что до 90% земного метана, в том числе запасенного в недрах, имеет биологическое происхождение. В то же время, в космосе его тоже немало — метан регистрировали на кометах, в атмосфере Юпитера метан занимает массу, равную трем планетам Земля, а на спутнике Сатурна Титане текут метановые реки в ледяных берегах.

Пока ученые думали, откуда метан появился на Марсе, он пропал. То есть практически совсем. Не рассеялся в атмосфере, до какого-то усредненного значения, а просто исчез, оставив совсем уж ничтожные концентрации, которые едва регистрировались доступными на тот день приборами.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Ученые приняли вызов, и к 2012 году снарядили марсоход Curiosity, который оборудовали чутким газоанализатором, способным определять метан в атмосфере. Правда послали его не туда, где наблюдались выбросы метана, так как главными в проекте были геологи, а у них нашлись свои цели в кратере Гейла.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Успешно высадившись и освоившись на Марсе, Curiosity провел первые исследования и признал, что метана нет. Точнее нет в той концентрации, которая была доступна его приборам. Астрономы с Земли практически подтвердили его результаты — метана и правда было совсем мало, на пределе разрешающей способности земных спектрометров.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Пока исследователи размышляли о марсианском метане Шредингера, прошел еще год и Curiosity прислал новые данные — таинственный газ снова появился в кратере Гейла… А потом снова пропал. Пока американские ученые пытались высмотреть метан с телескопов с Земли и гонялись за ним на марсоходе, европейские и российские планетологи решили взяться за дело по-своему. Получив колоссальный опыт совместной эксплуатации космический аппаратов Mars Express и Venus Express и значительно доработав исследовательские приборы, они решили искать марсианский метан с орбиты. Как уже упоминалось, Mars Express регистрировал метан, но его разрешающая способность по распределению атмосферных газов оставляла желать лучшего. Набравшись опыта, россияне и европейцы решили подготовить аппарат, который сможет искать метан с точностью не менее чем в тысячу раз превышающую возможности Mars Express. Так родилась идея космического аппарата ExoMars Trace Gas Orbiter. Точнее идея у европейцев появилась давно, но она переживала нелегкую судьбу, пока Европейское космическое агентство не подписало в 2013 году договор с Роскосмосом.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Сотрудничество по «ЭкзоМарсу» строится по принципам уже отработанным на «Экспрессах»: Россия обязалась предоставить две ракеты «Протон-М» для запуска спутника и марсохода, и на аппаратах будут установлены российские научные приборы вместе с европейскими. Первым рейсом отправляется спутник Trace Gas Orbiter. Он должен сбросить тестовый спускаемый модуль Schiaparelli, а потом несколько лет заниматься разгадыванием метановой головоломки. Заодно он сможет определить низкие концентрации других газов в атмосфере Марса, если они там есть. Например, если местные вулканы не совсем еще закаменели и хотя бы немного сочатся вулканическими газами, TGO должен найти эти газы и определить их источники.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Вообще, если предыдущее десятилетие было посвящено изучению геологии Марса как с орбиты, так и с поверхности, то сейчас уже идет «атмосферный» этап. Еще два года назад к Марсу прибыли американский аппарат MAVEN и индийский Mars Orbiter. Аппарат NASA четко заточен под изучение атмосферы и магнитосферы Марса, но он занимается верхними слоями и их взаимодействием с космическим ветром. MAVEN должен ответить на вопрос, как Марс теряет свою атмосферу, в то время как ExoMars TGO будет искать возможные источники ее пополнения из недр планеты.

Индийские ученые тоже заинтересовались метановым вопросом и даже снарядили отдельный прибор для его поиска, но пока только тестируют его. И надо понимать, что он вряд ли покажет качество выше, чем у Mars Express. Все-таки индийцы здраво оценивают свои возможности в межпланетных исследованиях и подчеркивали более демонстрационное значение своего аппарата.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

ExoMars TGO — это трехметровый четырехтонный комический аппарат, который несет на борту 600-килограммовую «летающую тарелку» Schiaparelli и четыре основных научных прибора. Schiaparelli нужен европейцам, чтобы научиться садиться на Марс. Ранее у них был неудачный опыт посадки в 2003 году. Как оказалось, зонд Beagle-2 все-таки сумел мягко сесть, но прекратил работу, так и не выйдя на связь. Теперь же ESA попытается повторить опыт на более высоком уровне: нашпиговав аппарат датчиками, которые будут собирать массу информации во время снижения и посадки. Следующий этап проекта ExoMars, посадку марсохода, берет на себя Роскосмос, поэтому Schiaparelli — это задел на совсем уж далекое будущее. Хотя по некоторым оговоркам ясно, что потом Европа замахнется на новую амбициозную задачу — доставку грунта с Марса. На Schiaparelli будет и климатическая исследовательская станция, но проработает она всего неделю — пока не сядут аккумуляторы. Долговременных источников питания на аппарате не предусмотрено. Одна любопытная деталь аппарата — лазерный уголковый отражатель. Спутник ExoMars TGO не оборудован лазером, поэтому уголковый отражатель Schiaparelli точно так же остается на будущее. Возможно, в него попытаются пострелять даже с Земли. Еще в Schiaparelli интересно место посадки — равнина Меридиана. На ней уже работает марсоход Opportunity и эта посадка будет самым тесным сближением на Марсе двух посадочных аппаратов. Несмотря на «близость», реально их будут разделять сотни километров, поэтому Oppy не сможет поздороваться со Schippy лично, в лучшем случае попытается пронаблюдать посадку, хотя увидеть что-либо с такого расстояния маловероятно.

На Земле жизнь предпочитает выделять метан с легким изотопом С12, т.к. его легче связывать с водородом в результате биохимических процессов. Геологические процессы не так избирательны, и в них С12 и С13 формируют метан примерно в равных пропорциях. Кроме метана, на биологическую активность может указывать аммиак, который точно так же выделяется живыми организмами в результате жизнедеятельности. Пока аммиака на Марсе не находили, но если он хоть немного содержится в атмосфере, то TGO его найдет. Разумеется, ученые знают только земную жизнь и фактически ее признаки ищут на Марсе, но за не имением альтернатив приходится «искать там где светлее». В свое оправдание они говорят, что законы физики и химии на наших планетах работают одинаково, геологическое строение похожее, а когда-то и условия были схожи, поэтому нет оснований полагать, что эволюция вещества из неживого в живое проходила как-то иначе.

К слову сказать, до конца не ясно, как на Земле-то проходил процесс зарождения жизни, и это, кстати, важный аргумент в пользу исследования Марса. Казалось бы, зачем вваливать сотни миллионов долларов, чтобы найти того, кто напустил газу на другой планете? А вот для того — чтобы понять, как мы на нашей-то планете оказались.

Сейчас уже мало кто из ученых всерьез полагает, что мы можем оказаться марсианами-переселенцами, в виде бактерий добравшиеся на метеоритах с Марса на Землю. Скорее обратный вариант — найдя на Марсе местную жизнь, придется доказать, что она действительно местная, а не залетела с Земли. Но все-таки Марс является такой относительно независимой лабораторией, где вдалеке от Земли мог проводиться повторный природный эксперимент по созданию живой материи, способной к осознанию себя, окружающего мира, запуску космических аппаратов и написанию статей.

Загрузка статьи...