Открытия и проблемы «Спирита»

Открытия и проблемы «Спирита»

27 июля 2000 года руководитель космической науки НАСА доктор Эдвард Вейлер заявил, что американское космическое агентство приняло решение отправить на Марс два крупных марсохода.

Марсоходы «MER-A» и «MER-B» создавались специалистами Лаборатории реактивного движения в Пасадене (штат Калифорния). Стоимость каждого из них составляет около 350 млн долларов, при стоимости всей миссии на Марс около 800 млн. При этом каждая межпланетная станция весит 1063 кг и состоит из посадочной ступени и собственно марсохода.

Предполагалось, что каждый из марсоходов проработает примерно девяносто суток. Ожидаемая протяженность маршрута каждого аппарата – 600 м, максимальный суточный переход – до 40 м.

Сами марсоходы представляют собой шестиколесные прямоугольные платформы весом 179 кг. На них установлены панорамная и навигационные камеры, миниатюрный спектрометр термальной эмиссии «Mini-TES», размещенный на мачте, спектрометр альфа-частиц и рентгеновского излучения «APXS», спектрометр Мессбауэра («MB»), микроскопическая камера («MI»), а также устройство для бурения горных пород (Rock Abrasion Tool). Перечисленные инструменты – это блок научных приборов, известный как пакет «Athena». Помимо него, на марсоходах установлены по две камеры слежения спереди и сзади.

Управление марсоходами осуществляет команда из ста человек. Большая часть работы команды приходится на то время, когда аппараты приблизительно 14 часов в день «спят» – в это время данные, полученные при движении и исследовательских действиях марсоходов, обрабатываются и интерпретируются. На основании полученных результатов команда операторов выстраивает тактику дальнейших действий на время «пробуждения».

При разработке марсоходов большое внимание было уделено двигательной системе. Каждое из шести колес имеет независимый двигатель. Пары передних и задних колес имеют по регулирующему двигателю, которые позволяют марсоходам поворачиваться на месте.

Первый из марсоходов, получивший название «Спирит» («Дух»), успешно сел 4 января 2004 года внутри кратера Гусев, в точке с координатами 14,57° южной широты и 175,48° восточной долготы.

160-километровый кратер Гусев, получивший свое название в честь русского астронома Матвея Гусева, выбирали не наобум. Астрономы предполагают, что внутри кратера когда-то находилось озеро, соединенное с речной долиной Маадим (Ma’adim Vallis), которая тянется на 900 км.

Практически сразу после посадки начали поступать данные, говорящие о том, что миссия принесет сенсационные результаты. Помимо высококачественных стереоскопических и панорамных снимков «Спирит» передал на Землю спектры, полученные инфракрасным спектрометром «Mini-TES». В спектре нашли полосы поглощения для СО₂ (основного компонента атмосферы Марса), а также (СО₃)2-группы – то есть карбонатов. Карбонаты – это соли несуществующей угольной кислоты, которые образуются в результате растворения СО₂ в воде и реакции с образующимся раствором основных пород. Карбонаты бывают биогенные и абиогенные. В первом случае карбонат образуется живым организмом – например, мидией для формирования раковины, а во втором, без живого организма, – по механизму, указанному выше. И в том и в другом случае вода необходима как промежуточный элемент в реакции.

Кроме того, внимательно изучив снимки, сделанные марсоходом, американские ученые пришли к выводу, что он приземлился на поверхность, которая похожа на грязь. Дело в том, что почва, по которой передвигается «Спирит», не выглядит иссушенной и потрескавшейся – она выглядит так, как если бы была влажной.

По некоторым признакам специалисты установили, что вода может до сих пор находиться неглубоко от поверхности планеты. Они предположили, что она должна быть чрезвычайно соленой, чтобы не замерзать и не испаряться в условиях марсианской атмосферы. Эту версию, в частности, подтверждает наличие в грунте, который «Спирит» сфотографировал через микроскоп, частиц, похожих, по мнению ученых, на соляные отложения. Косвенным свидетельством наличия воды является и способность марсианской почвы «слипаться» в небольшие комки – это явление названо «химической клейкостью».

Хотя «Спирит» был рассчитан на три месяца работы, он оставался в активном состоянии больше пяти лет, до в апреля 2009 года, когда он застрял в рыхлом песке, причем в крайне неудачном положении – наклонив верхнюю плоскость с солнечной батареей к западу и югу. По мере того, как Солнце уходило к северу и в южном полушарии Марса начиналась зима, «Спирит» начал разряжаться и после 22 марта 2010 года впал в «спячку», из которой не вышел.

Объем собранной в кратере Гусев информации колоссален (если говорить только о телеснимках, то «Спирит» передал их 128 224 штук) – она будет еще обрабатываться на протяжении многих лет. Главным же итогом его работы стало то, что с помощью марсохода ученым удалось доказать: когда-то климат в кратере Гусев был влажным, а водная среда – близкой к нейтральной, поэтому благоприятной для жизни.