Шансов найти жизнь на Марсе становится все больше. Во многом это связано с обнаружением водяного льда непосредственно под поверхностью «Красной планеты».
Но вода это не только ключ к возникновению жизни. Может ли Марс предоставить необходимые ресурсы для существования на нем поселений людей?
Но вода это не только ключ к возникновению жизни. Может ли Марс предоставить необходимые ресурсы для существования на нем поселений людей?
Или, проще говоря, пригоден ли он для колонизации? Можем ли мы в ходе изучения особенностей марсианского климата получить информацию о земных климатообразующих факторах? Происходили ли на Марсе геологические процессы, аналогичные тем, что имели место на Земле? И важнейшую роль для получения ответов на эти вопросы играет вода, а точнее понимание ее круговорота на нашем космическом соседе.
Уже первые фотографии, полученные с орбиты Марса, зафиксировали овраги и каньоны, которые могли образоваться в результате перемещения больших масс воды несколько миллионов лет назад. Ученые выдвинули предположение, что в недрах планеты могут покоиться огромные запасы льда и даже целые моря воды. В этой связи несколько лет назад была разработана новая стратегия в исследованиях Марса. Суть ее заключалась в том, что в основе всех научных марсианских проектов должна была лежать вода, а точнее - вопросы, связанные с ее возможным присутствием на планете. Стратегия так и называлась: «Следуя за водой» (Following the Water).
Самый эффективный метод поиска воды на Марсе на сегодня - гамма- и нейтронная спектроскопия. Дело в том, что эта планета имеет очень «тонкую» атмосферу и не обладает заметным магнитным полем, поэтому космические лучи свободно достигают ее поверхности. При этом на глубине в 1-3 м ими генерируются так называемые быстрые нейтроны. Ядра химических элементов грунта вступают в реакцию с ними и, в свою очередь, генерируют гамма-излучение. Поскольку каждое ядро имеет свой уникальный спектр этого излучения, можно установить относительное количество ядер того или иного элемента в марсианском грунте. В том числе водорода, который является основной составляющей воды. Таким образом, по соотношению потоков излучения можно говорить о наличии льда или воды в месте измерений.
Для работы по такой методике, с целью изучения элементного состава поверхности Марса и поиска районов с водяным льдом, учеными из Института космических исследований РАН по заказу Роскосмоса был создан прибор ХЕНД (High Energy Neutron Detector), который уже более 7 лет успешно работает в составе бортовой аппаратуры американской межпланетной станции «Марс-Одиссея», находящейся на околомарсианской орбите. По результатам выполненных с его помощью измерений, обнаружены огромные запасы воды непосредственно под поверхностью планеты и оценена динамика сезонных отложений атмосферной углекислоты на ее поверхности.
В конце мая этого года на Марсе началась миссия другого американского аппарата Phoenix. Уже первые результаты его работы подтвердили данные российского ХЕНДа, полученные с околомарсианской орбиты. С помощью манипулятора «Феникс» проделал неглубокие борозды в грунте и обнаружил вещество белого цвета, очень похожее на замороженную воду. Оно исчезло через несколько дней после того, как вступило в прямой контакт с марсианской атмосферой. Очевидная причина этого - на широте посадки «Феникса» водяной лед должен превращаться в пар, минуя жидкую фазу.
Более того, химический анализ образцов марсианской почвы, выполненный бортовой лабораторией космического аппарата, показал, что они содержат все необходимые для возникновения и поддержания жизни элементы.
В 2009 г. НАСА планирует доставить на Марс большой долгоживущий марсоход МНЛ-2009, на борту которого будет установлен российский прибор «Динамическое альбедо нейтронов» - Dynamic Albedo of Neutrons, (ДАН). Его принципиальное отличие от ХЕНДа в том, что последний работал на околомарсианской орбите и только «слушал», то есть регистрировал нейтроны, естественным образом возникающие в поверхностном слое Марса под действием космических лучей. На марсоходе разместят активный источник нейтронов. Он станет излучать импульсы нейтронов, которые проникнут под марсианскую поверхность на глубину 1,5-2 м. Будут там блуждать какое-то время и «потихоньку» - имеется в виду порядка микросекунд - выходить на поверхность. Российский детектор это, так называемое, альбедо нейтронов измерит и, соответственно, определит присутствие воды под поверхностью.
ХЕНД искал воду на Марсе в глобальном масштабе на территориях в тысячи квадратных километров. Соответственно, разрешение измерений составляло сотни километров. ДАН станет проводить исследования в локальных точках с разрешением порядка одного метра. Можно сказать, детектор будет регистрировать поток нейтронов от вещества, которое в данный момент находится под колесами марсохода. При этом работа должна выполняться практически в режиме реального времени, поскольку знания сегодняшнего дня будут принципиально важны для планирования маршрута марсохода на следующий день. То есть, если выяснится, что по данным измерений был обнаружен какой-то очень интересный район с повышенной концентрацией воды, но ученые узнают об этом только спустя семь-десять дней с момента его обнаружения, вернуться в этот район будет уже практически невозможно.
Прибор ДАН является полностью российским и составляет по массе примерно 10% от общей (50 кг) полезной нагрузки марсохода, а Россия - полноправный участник проекта МНЛ-2009. Но сам эксперимент «Динамическое альбедо нейтронов» считается российско-американским. Соответственно, данные и со всех остальных приборов марсохода будут доступны для российских ученых.
«Когда марсоход идет по поверхности планеты, - говорит руководитель проектов ХЕНД и ДАН, заведующий лабораторией Института космических исследований РАН, доктор физико-математических наук Игорь Митрофанов, - им должна управлять единая команда. Принцип, характерный для орбитальных космических аппаратов, когда экспериментатор обрабатывает результаты, полученные только от своего прибора, здесь неприемлем».
Уже первые фотографии, полученные с орбиты Марса, зафиксировали овраги и каньоны, которые могли образоваться в результате перемещения больших масс воды несколько миллионов лет назад. Ученые выдвинули предположение, что в недрах планеты могут покоиться огромные запасы льда и даже целые моря воды. В этой связи несколько лет назад была разработана новая стратегия в исследованиях Марса. Суть ее заключалась в том, что в основе всех научных марсианских проектов должна была лежать вода, а точнее - вопросы, связанные с ее возможным присутствием на планете. Стратегия так и называлась: «Следуя за водой» (Following the Water).
Самый эффективный метод поиска воды на Марсе на сегодня - гамма- и нейтронная спектроскопия. Дело в том, что эта планета имеет очень «тонкую» атмосферу и не обладает заметным магнитным полем, поэтому космические лучи свободно достигают ее поверхности. При этом на глубине в 1-3 м ими генерируются так называемые быстрые нейтроны. Ядра химических элементов грунта вступают в реакцию с ними и, в свою очередь, генерируют гамма-излучение. Поскольку каждое ядро имеет свой уникальный спектр этого излучения, можно установить относительное количество ядер того или иного элемента в марсианском грунте. В том числе водорода, который является основной составляющей воды. Таким образом, по соотношению потоков излучения можно говорить о наличии льда или воды в месте измерений.
Для работы по такой методике, с целью изучения элементного состава поверхности Марса и поиска районов с водяным льдом, учеными из Института космических исследований РАН по заказу Роскосмоса был создан прибор ХЕНД (High Energy Neutron Detector), который уже более 7 лет успешно работает в составе бортовой аппаратуры американской межпланетной станции «Марс-Одиссея», находящейся на околомарсианской орбите. По результатам выполненных с его помощью измерений, обнаружены огромные запасы воды непосредственно под поверхностью планеты и оценена динамика сезонных отложений атмосферной углекислоты на ее поверхности.
В конце мая этого года на Марсе началась миссия другого американского аппарата Phoenix. Уже первые результаты его работы подтвердили данные российского ХЕНДа, полученные с околомарсианской орбиты. С помощью манипулятора «Феникс» проделал неглубокие борозды в грунте и обнаружил вещество белого цвета, очень похожее на замороженную воду. Оно исчезло через несколько дней после того, как вступило в прямой контакт с марсианской атмосферой. Очевидная причина этого - на широте посадки «Феникса» водяной лед должен превращаться в пар, минуя жидкую фазу.
Более того, химический анализ образцов марсианской почвы, выполненный бортовой лабораторией космического аппарата, показал, что они содержат все необходимые для возникновения и поддержания жизни элементы.
В 2009 г. НАСА планирует доставить на Марс большой долгоживущий марсоход МНЛ-2009, на борту которого будет установлен российский прибор «Динамическое альбедо нейтронов» - Dynamic Albedo of Neutrons, (ДАН). Его принципиальное отличие от ХЕНДа в том, что последний работал на околомарсианской орбите и только «слушал», то есть регистрировал нейтроны, естественным образом возникающие в поверхностном слое Марса под действием космических лучей. На марсоходе разместят активный источник нейтронов. Он станет излучать импульсы нейтронов, которые проникнут под марсианскую поверхность на глубину 1,5-2 м. Будут там блуждать какое-то время и «потихоньку» - имеется в виду порядка микросекунд - выходить на поверхность. Российский детектор это, так называемое, альбедо нейтронов измерит и, соответственно, определит присутствие воды под поверхностью.
ХЕНД искал воду на Марсе в глобальном масштабе на территориях в тысячи квадратных километров. Соответственно, разрешение измерений составляло сотни километров. ДАН станет проводить исследования в локальных точках с разрешением порядка одного метра. Можно сказать, детектор будет регистрировать поток нейтронов от вещества, которое в данный момент находится под колесами марсохода. При этом работа должна выполняться практически в режиме реального времени, поскольку знания сегодняшнего дня будут принципиально важны для планирования маршрута марсохода на следующий день. То есть, если выяснится, что по данным измерений был обнаружен какой-то очень интересный район с повышенной концентрацией воды, но ученые узнают об этом только спустя семь-десять дней с момента его обнаружения, вернуться в этот район будет уже практически невозможно.
Прибор ДАН является полностью российским и составляет по массе примерно 10% от общей (50 кг) полезной нагрузки марсохода, а Россия - полноправный участник проекта МНЛ-2009. Но сам эксперимент «Динамическое альбедо нейтронов» считается российско-американским. Соответственно, данные и со всех остальных приборов марсохода будут доступны для российских ученых.
«Когда марсоход идет по поверхности планеты, - говорит руководитель проектов ХЕНД и ДАН, заведующий лабораторией Института космических исследований РАН, доктор физико-математических наук Игорь Митрофанов, - им должна управлять единая команда. Принцип, характерный для орбитальных космических аппаратов, когда экспериментатор обрабатывает результаты, полученные только от своего прибора, здесь неприемлем».
Обсуждения Жизнь на красной планете