Исследование планеты Марс с помощью космических аппаратов

Подводя предварительные итоги, отметим, что приборы MGS позволили:

- обнаружить следы недавнего пребывания воды на поверхности Марса, включая места просачивания её из грунта и высохшие озёра;

- оценить количество воды, запасённой в полярных шапках планеты (примерно в 1,5 раза больше объёма ледников Гренландии);

- найти в Южном полушарии районы сильно намагниченной коры, что говорит

о быстром охлаждении планеты в начальный период её существования;

- построить наиболее точную топографическую карту Марса, получить надёжные модели структуры коры Марса, обнаружить древние ударные бассейны и, возможно, погребённые под северными равнинами каналы;

- отслеживать динамику атмосферы и перемещение циклонов, суточное и сезонное поведение СО2 и ледяных облаков;

- установить большую роль пыли в изменениях, происходящих на поверхности планеты.

Однако споры относительно природы Великой Северной равнины и существования на ней в прошлом океана продолжаются.

Комплект научной аппаратуры, стоящий на "Nozomi", дополняет те приборы, которые сейчас работают на орбите спутника Марса на КА MGS. Однако MGS изучает главным образом поверхность планеты и нижние слои атмосферы, а японский аппарат будет изучать верхние слои атмосферы и ионосферу, измеряя, каков уходящий поток атомарного кислорода, водорода и дейтерия. Станция также изучит структуру, состав и динамику ионосферы, возникающей в результате бомбардировки "солнечным ветром", а также магнитное поле Марса.

И, наконец, наиболее успешный на сегодняшний день завершённый американский проект – Mars Pathfinder (MPF). Это был экспериментальный аппарат для отработки техники мягкой посадки на Марс и проведения научных исследований при помощи марсохода. Стартовав 4 декабря 1996 года (масса станции 895 кг), аппарат прибыл к Марсу и успешно выполнил мягкую посадку 4 июля 1997 года в 17 ч 07 мин по Гринвичу в районе 19° с.ш. и 34° з.д. И главное – на поверхность планеты впервые в истории был доставлен марсоход-ровер "Sojourner", который проработал до конца августа (вернее, на советских АМС "Марс-3" и "Марс-6" также были марсоходы, но ни один из них не смог выполнить программу работ на поверхности).

Своё имя ровер получил в честь аболиционистки времён Гражданской войны в США Соджорнер Трус. Сам ровер напоминает детскую игрушку: он имеет 65 см в длину, 48 см в ширину и 30 см в высоту в рабочем положении. Для движения марсоход использует шесть колёс из алюминия с ободом из нержавеющей стали, каждое диаметром 13 см. Его штатная скорость – 1 см/с; побольше, чем у улитки, но поменьше, чем у черепахи. Используя солнечную батарею площадью 0,2 м2, за день ровер может иметь до 0,1 КВт·час энергии. Есть запасные литий-хлорные аккумуляторы.

Начав работу 6 июля, ровер взял пробы грунта и исследовал химический состав нескольких близлежащих камней. Кроме того, с помощью цветной стереокамеры спускаемого аппарата на Землю было передано несколько тысяч снимков панорамы места посадки.

3 августа закончился расчётный месячный срок работы станции на поверхности Марса. За это время посадочным аппаратом станции MPF на землю было передано 1,2 Гбит данных, в том числе 9669 снимков деталей марсианского ландшафта. За 30 дней ровер прошёл 52 метра по поверхности Марса, выполнил 9 анализов грунта и 3 – камней и передал 384 снимка.

После этого начались сбои со связью. Последний успешный приём данных от посадочного аппарата был 27 сентября в 10.23 по Гринвичу. Все попытки наладить связь были безуспешны (очевидно, произошла разрядка бортовых аккумуляторов, не имевших возможности подзарядки от солнечных батарей).

Основные итоги экспедиции:

- всего передано на Землю 2,6 Гбит информации, более 16 тысяч фотографий с посадочного аппарата и 550 изображений с ровера. Выполнено 15 химических анализов скальных пород. Проведены многочисленные метеоисследования;

- химический состав марсианской почвы в районе посадки (долина Ареса) подобен её составу в местах посадки КА "Viking-1 и -2";

- подтвердилось, что именно марсианская пыль, рассеянная в атмосфере, является главным поглотителем солнечной радиации;

- точно измерены температура, давление и скорость ветра во время пылевых бурь;

- химический анализ камней, проведённый ровером, показал наличие пород, богатых серой и кремнием, что говорит о вулканической активности планеты около 4,5 млрд. лет назад;

- сходство по округлости между земной галькой и камнями на поверхности Марса наводит на мысль, что они сформировались под действием потоков воды, некогда существовавшей на планете;

- марсианская пыль содержит неоднородные магнитные микрочастицы средним размером до 0,001 мм.

Кроме научной, целью экспедиции MPF была демонстрация возможности обеспечения относительно дешёвых способов доставки научного оборудования и ровера-марсохода на поверхность красной планеты. Дело в том, что при посадке на Марс использовался прямой вход в атмосферу планеты. Снижение в атмосфере происходило с помощью парашюта диаметром 11 м. Посадка осуществлялась с использованием воздушных баллонов, смягчивших удар при встрече с поверхностью.

Стоимость проекта MPF оценивается в 196 млн.$.

Наконец, надо сказать и об американской экспедиции, проходящей в настоящее время – 2001 Mars Odyssey (МО-2001).

7 апреля 2001 года с космодрома на мысе Канаверал был выполнен пуск РН Delta 2 с американской АМС 2001 Mars Odyssey ("Одиссея к Марсу – 2001"). Задачи миссии МО-2001 таковы:

- глобальное картирование элементного состава поверхности Марса;

- определение количества водорода (лёд, вода) в тонком поверхностном слое;

- исследование минералогии поверхности с высоким пространственным и спектральным разрешением;

- изучение морфологии поверхности Марса и геологических процессов, которые её сформировали;

- получение данных для планирования мест посадки следующих АМС;

 Скачать реферат