Посылать людей на Марс глупо, считает астронавт Билл Андерс
Автор фото, NASA
Подпись к фото,Билл Андерс 8 декабря 1968 года на борту «Аполлона-8»
Астронавт Билл Андерс, участник первого пилотируемого полета к Луне, считает ошибочным подход американцев в освоении космоса, а отправлять людей на Марс, по его мнению, просто глупо.
85-летний Андерс, входивший в состав экипажа космического корабля «Аполлон-8», в интервью Би-би-си назвал нелепой идею посылать людей на Марс.
Он скептически относится как к пилотируемой экспедиции на Марс, которую готовит НАСА, так и к планам освоения этой планеты, предложенным бизнесменами Илоном Маском и Джеффом Безосом.
Астронавт-ветеран считает, что от беспилотных программ гораздо больше пользы, прежде всего, потому что они намного дешевле. Американцы, по его словам, не поддерживают идею затратных экспедиций на Марс.
«Зачем это нужно? Что так тянет нас на Марс? — вопрошает Андерс. — Не думаю, что общественность в этом заинтересована».
НАСА планирует новые пилотируемые полеты на Луну. В ходе этого проекта, реализуемого с участием международных партнеров, агентство будет разрабатывать технологии, позволяющие высадку людей и на Марсе.
До сих пор НАСА ограничивалось менее затратными исследованиями Марса, в том числе — с помощью роботизированных зондов. В ноябре НАСА успешно посадило на Марс очередной аппарат — «Инсайт».
Подпись к фото,Билл Андерс считает, что пилотируемые полеты на Марс не нужны
Грандиозные планы
Проекты предпринимателей Илона Маска и Джеффа Безоса еще более масштабны. Основатель компании «Space X» Илон Маск не только намерен посылать частные коммерческие экспедиции на Марс, но и считает, что планету можно и нужно колонизировать.
Маск планирует построить космический корабль, способный долететь до Марса за три месяца и перевезти достаточное количество материалов для постройки базы.
В основе плана Маска лежит создание огромного космического корабля, примерно втрое превышающего размер шаттла. Каждая из его ступеней будет многоразовой, что позволит снизить стоимость перелета до 200 тыс. долларов за человека.
По замыслу изобретателя, марсианская колония может состоять из миллиона жителей и существовать на полном самообеспечении. Процесс обустройства может занять около ста лет, считает Маск.
Глава и основатель компании Amazon Джефф Безос также намерен организовывать частные экспедиции на Марс в недалеком будущем.
Автор фото, NASA
Подпись к фото,Рисунок базы на Марсе
Полет вокруг Луны
В декабре далекого 1968 года космический корабль «Аполлон-8» с Биллом Андерсом, Фрэнком Борманом и Джимом Ловеллом на борту, стартовал с мыса Канаверал во Флориде и совершил 10 витков вокруг Луны. Астронавты провели на орбите спутника Земли 20 часов.
Они благополучно приводнились в Тихом океане 27 декабря, всего лишь в 4,5 км от запланированного места посадки. Астронавтов подобрал авианосец «USS Yorktown».
На тот момент это был самый дальний полет от родной планеты, он стал важным шагом на пути к исторической миссии «Аполлона-11», запущенного к Луне всего семь месяцев спустя. Члены его экипажа Нил Армстронг и Базз Олдрин стали первыми людьми, совершившими посадку на Луне.
Автор фото, NASA
Подпись к фото,Знаменитая фотография «Восход Земли», сделанная с борта «Аполлона-8»
Все не так
Билл Андерс до сих пор с гордостью вспоминает свой полет к Луне. Но он считает, что в последние десятилетия НАСА все делает неправильно.
«Сегодня НАСА не смогло бы высадиться на Луне. Они так закостенели… НАСА превратилось в программу трудоустройства… Многие центры в основном заинтересованы лишь в том, чтобы быть чем-то занятыми. Нет никакой явной общественной поддержки. Они только платят своим работникам и обеспечивают переизбрание своих конгрессменов», — говорит Андерс.
Билл Андерс также критически относится к решению сосредоточиться на исследовании околоземной орбиты после завершения программы «Аполлон» в 1970-х годах.
«Я думаю, что космический шаттл был серьезной ошибкой. От него не было почти никакой пользы, кроме захватывающего запуска. Он так и не оправдал возлагавшиеся на него надежды», — сказал Андерс.
Автор фото, NASA
Подпись к фото,Экипаж «Аполлона-8» перед стартом
«Космическая станция оказалась там только потому, что у нас был шаттл, и наоборот. НАСА на самом деле очень плохо вела пилотируемую программу с тех пор, как закончились лунные проекты», — утверждает астронавт.
Билл Андерс также признает, что далеко не все коллеги поддерживают его критическую позицию.
«Я думаю, что НАСА очень повезло в том, что они столь многого достигли. Мне трудно признать, что все это было заслуженно. Я не очень-то популярен в НАСА из-за этих своих высказываний, но я действительно так думаю», — пояснил он.
Шумиха вокруг Марса
Его бывший коллега, Фрэнк Борман, который командовал миссией «Аполлон-8», а также провел две недели на околоземной орбите в рамках программы «Джеминай», чуть более оптимистично смотрит на ситуацию.
«Я не так критичен в отношении НАСА, как Билл, — сказал он в интервью Би-би-си. — Я абсолютно уверен, что нам нужно активно исследовать Солнечную систему. Я думаю, что человек должен быть частью этих исследований».
Но когда мы спросили его о планах Илона Маска и Джеффа Безоса, Борман был уже более скептичен.
«Я думаю, что вокруг Марса очень много шумихи, многое из этого — полная чепуха. Маск и Безос говорят создании поселений на Марсе, это чушь», — говорит Фрэнк Борман.
Космос: Наука и техника: Lenta.ru
Миссия InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat TransportInSight) 26 ноября примерно в 15:00 по времени восточного побережья США (в 23:00 по московскому времени) совершила мягкую посадку на поверхность марсианской равнины Элизий. Соответствующая онлайн-трансляция велась НАСА.
Посадке аппарата массой 385 килограммов предшествовало торможение в марсианской атмосфере, которое началось на расстоянии около 125 километров от поверхности планеты. Снижение в газовой оболочке небесного тела заняло примерно 6,5 минуты. Раскрытие парашюта диаметром 11,88 метра произошло на расстоянии 12 километров от поверхности планеты. За 15 секунд до касания аппарат выпустил опоры и опустился на поверхность со скоростью около 8 километров в час.
Материалы по теме
15:51 — 29 сентября 2015
Через 16 минут после посадки на Элизии (примерное время оседания поднятой аппаратом пыли) началось раскрытие панелей солнечных батарей, которое продлилось еще примерно 16 минут.
Связь с посадочным модулем на регулярной основе будет осуществляться через систему дальней космической связи. Также в течение двух недель для таких целей планируется использовать пару микроспутников MarCo (Mars Cube One). Аппараты массой по 13,6 килограмма каждый снабжены 8 микродвигателями, приемной и передающей антеннами и способны передать информацию на Землю с трехчасовой задержкой. С помощью MarCo НАСА планирует продемонстрировать возможность использования микроспутников в глубоком космосе.
Межпланетный космический аппарат InSight с посадочным модулем был выведен на траекторию полета к Марсу 5 мая ракетой-носителем Atlas V, стартовавшей с базы ВВС США Ванденберг (штат Калифорния). Целью миссии заявлено изучение геологической истории Красной планеты, в том числе поиск возможных следов жизни.
Посадочный аппарат InSight оборудован сейсмометром SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) и зондом HP (Heat Flow and Physical Properties Package), который должен пробурить скважину глубиной пять метров. Батареи, состоящие из 3200 фотоэлементов, в условиях Марса, в зависимости от содержания пыли в атмосфере, должны обеспечить мощность в 300-600 ватт. Автономный источник питания, установленный на InSight, способен обеспечить работу станции только в течение одного марсианского дня (на 37 минут длиннее земного).
Исследования планируется проводить в течение одного марсианского года (1,88 года земного), после чего по итогам полученных результатов допускается принятие решения о продолжении работы.
В настоящее время на поверхности Красной планеты действуют американские марсоходы Opportunity (с 2004 года) и Curiosity (с 2012 года). Ровер Opportunity — рекордсмен по продолжительности работы (с июня из-за пылевой бури находится в спящем режиме), а аппарат Curiosity — самый тяжелый марсоход (его масса — 900 килограммов).
Больше важных новостей в Telegram-канале «Лента дня». Подписывайтесь!ПОЛЕТ ЧЕЛОВЕКА НА МАРС | Наука и жизнь
Мечта о полете человека на планету Марс имеет давнюю историю, но только сегодня мы подошли к возможности ее исполнения очень близко. Во многом интерес к Марсу был связан с ожиданием встречи братьев по разуму. И хотя рассчитывать на обнаружение на Марсе разумных существ не приходится, какие-то формы жизни там, вероятно, можно отыскать. Но значение полета человека на Марс выходит далеко за пределы поиска жизни вне Земли. Важно, что Марс — единственная планета, перспективная с точки зрения ее колонизации. Существует мнение, что на Марс следует отправлять не экипаж, а автоматические станции, которые способны заменить человека-исследователя (см. «Наука и жизнь» № 4, 2006 г.; № 1, 2007 г.). Несмотря на это, работы по осуществлению полета ведутся, а в Институте медико-биологических проблем начинается эксперимент по моделированию полета. О проекте готовящейся марсианской экспедиции рассказывает Леонид Алексеевич Горшков, главный научный сотрудник РКК «Энергия», доктор технических наук, профессор, лауреат Государствен ной премии, действительный член Академии космонавтики. Один из руководителей работ по марсианской программе в РКК «Энергия». Принимал непосредственное участие в проектировании и разработке кораблей «Союз», станций «Салют», «Мир» и российского сегмента Международной космической станции (МКС). В 1994-1998 годах Л. А. Горшков был заместителем директора программы Международной космической станции с российской стороны.Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Схема марсианской экспедиции.
Так устроен электроракетный двигатель.
Конструкция первого служебного модуля Международной космический станции «Звезда» послужила основой для межпланетного экспедиционного комплекса.
Внутреннее устройство жилого модуля межпланетного орбитального корабля.
Взаимодействие элементов модуля солнечного буксира.
Ферменные конструкции составляют основу двигательной установки межпланетного экспедиционного комплекса.
Общий вид межпланетного экспедиционного комплекса. На ажурных фермах установлены панели солнечных фотопреобразователей и два пакета электрореактивных двигателей.
Схема работы взлетно-посадочного комплекса, обеспечивающего доставку космонавтов-исследователей на поверхность Марса и возвращение их на орбитальный корабль.
›
Как выглядит полет человека на Марс
Перелет с орбиты Земли на орбиту Марса займет 2-2,5 года. Корабль, в котором все это время должен жить и работать экипаж, имеет массу 500 тонн, и топлива ему требуется сотни тонн. Именно масштабность задачи отличает полет человека на Марс от полетов сравнительно небольших автоматических аппаратов. Общая масса всего пилотируемого комплекса становится значительно больше, чем могут вывести на орбиту даже самые мощные ракеты-носители. Поэтому создавать гигантскую ракету для выведения с Земли всего межпланетного комплекса не имеет смысла. Проще отправлять его на околоземную орбиту по частям, из этих частей и собирать там комплекс, используя уже отработанные технологии сборки на орбите.
Полет произойдет следующим образом. За несколько месяцев комплекс соберут, и межпланетная экспедиция по гелиоцентрической орбите перелетит в окрестности Марса. Так как опускать весь межпланетный корабль на поверхность Марса нецелесообразно, в составе комплекса будет взлетно-посадочный модуль. После выхода межпланетного экспедиционного комплекса на круговую орбиту вокруг Марса в нем экипаж или его часть совершит посадку на поверхность планеты. После окончания работы на поверхности космонавты вернутся на корабль. Межпланетный экспедиционный комплекс стартует с околомарсианской орбиты к Земле и выйдет на орбиту, с которой стартовал к Марсу. На корабле возвращения экипаж спустится на Землю.
Таким образом, межпланетный экспедиционный комплекс состоит из четырех основных функциональных частей: корабля, в котором работает экипаж и размещается все основное оборудование; межпланетного буксира, обеспечивающего перелет по межпланетной траектории; взлетно-посадочного комплекса и корабля возвращения на Землю.
Основная проблема организации полета человека на Марс — обеспечить высокую вероятность благополучного возвращения экипажа. Уровень безопасности экипажа должен соответствовать российским стандартам, то есть марсианская экспедиция должна быть не опаснее, чем, например, полет на орбитальную станцию. Выполнить это требование чрезвычайно сложно.
Одним из принципиальных технических решений по межпланетному комплексу стал выбор буксира, по существу — большой ракеты с многократным включением двигателей.
Сегодня самой надежной ракетой, выводящей человека в космос, остается ракета-носитель «Союз», прекрасно работавшая всю многолетнюю историю пилотируемых полетов. Но даже и она, хоть и редко, отказывает. На этот случай предусмотрена система аварийного спасения, когда при выходе из строя ракеты-носителя пороховые двигатели уводят спускаемый аппарат с экипажем от ракеты и космонавты приземляются на поверхность Земли. Эту систему спасения уже приходилось применять при эксплуатации орбитальных станций.
Ракету «Союз» соберут на Земле и испытают с участием множества специалистов, включая группы контроля качества работ, а межпланетную ракету соберут и испытают на орбите. И она должна иметь значительно более высокую надежность, чем «Союз», так как невозможно создать систему аварийного спасения экипажа в случае отказа в процессе ее выхода на гелиоцентрическую орбиту. Поэтому для обеспечения необходимой безопасности экипажа нужны принципиально новые технические решения при выборе межпланетного буксира.
Работы над концепцией полета человека на Марс ведутся с 1960 года (см. «Наука и жизнь» № 6, 1994 г.). Первый отечественный проект корабля для посадки человека на поверхность Марса был выполнен в ОКБ-1, возглавляемом Сергеем Павловичем Королевым. Ныне это Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им С. П. Королева. В проекте 1960 года было принято принципиально новое техническое решение: использовать для межпланетной экспедиции электроракетные двигатели (см. «Наука и жизнь» № 9, 1999 г.). Это решение РКК «Энергии» осталось неизменным для всех последующих модификаций проекта полета человека на Марс, и именно оно позволило во многом решить проблему безопасности.
Принцип работы электроракетных двигателей заключается в том, что реактивная струя, обеспечивающая тягу, создается не вследствие теплового расширения газа, как в жидкостных ракетных двигателях (ЖРД), а с помощью разгона ионизированного газа в электромагнитном поле, создаваемом бортовой электростанцией. Топливом, а точнее, «рабочим телом» станет газ ксенон.
В качестве электростанции, питающей электроракетные двигатели, в 1960 году собирались использовать ядерный реактор мощностью 7 МВт. Отдельные части корабля предполагали доставлять на орбиту тяжелой ракетой-носителем (в это время еще только начинались работы по ракете Н-1). Экипаж планировался из шести человек. После посадки на поверхность Марса оборудование собрали бы в виде «поезда», который должен был пересечь планету от одного ее полюса до другого.
В 1969 году этот проект был переработан. Мощность реактора увеличена до 15 МВт. Для повышения надежности двигательной установки вместо одного реактора запланировали три. В ходе переработки проекта пришлось умерить «аппетиты»: число посадочных аппаратов с пяти сократили до одного, членов экипажа стало четверо. В качестве ракеты-носителя решили использовать модификацию новой тяжелой ракеты Н-1 (см. «Наука и жизнь» №№ 4, 5, 1994 г.).
В 1988 году вследствие большого прогресса в создании пленочных фотопреобразователей и успехов в разработке трансформируемых ферменных конструкций ядерный реактор заменили на солнечные батареи. Одним из мотивов этого решения стало стремление сделать межпланетный экспедиционный комплекс экологически чистым. Основным достоинством такого решения была возможность многократного дублирования двигательной установки. Для доставки деталей корабля на орбиту Земли предполагалось использовать новую ракету-носитель «Энергия».
Элементы экспедиционного комплекса и состояние их разработки
Первый элемент международного комплекса — корабль, в котором работает экипаж. Он называется межпланетным орбитальным кораблем. Орбитальным — потому, что его главная функция связана с работой на орбитах межпланетного перелета. Создание этого корабля в сравнительно короткие сроки вполне реально. По своим задачам он, по существу, — аналог российского модуля «Звезда» Международной космической станции, только несколько больший по размерам. Дело в том, что на космическую станцию требуемое оборудование можно доставить на корабле «Прогресс» через два-три месяца, а у марсианской экспедиции такой возможности не будет два-два с половиной года. Поэтому все, что может понадобиться в течение всего полета, в том числе при возникновении нештатных ситуаций, нужно взять с собой и разместить на корабле.
Основные системы межпланетного корабля уже отработаны на орбитальных станциях «Салют» и «Мир». Поэтому для его постройки планируется использовать готовую документацию на многие конструктивные элементы, а главное — заводскую оснастку и технологии, имеющиеся на заводе — изготовителе корпуса модуля «Звезда» (завод Центра им. Хруничева).
Второй элемент межпланетного экспедиционного комплекса — солнечный буксир,
Солнечный буксир также включает много уже разработанных агрегатов, конструкций и систем. Электроракетные двигатели широко используют в космической технике, и для полета на Марс требуется только несколько усовершенствовать их характеристики. Пленочные солнечные фотопреобразователи изготавливают в России для наземных нужд. А для проверки стойкости в условиях космического пространства их образцы размещали на внешней поверхности станции «Мир». Трансформируемые конструкции, на которых должны размещаться фотопреобразователи, также отрабатывали при полетах орбитальных станций. В солнечном буксире предполагается взять за основу конструкцию фермы «Софора», установленной на станции «Мир». Чтобы соединения не имели люфтов, использовали так называемый «эффект памяти формы», то есть способность некоторых материалов после нагревания принимать форму и размеры, какие были у соответствующих деталей до специально проведенной деформации.
Третий элемент межпланетного комплекса — взлетно-посадочный комплекс, в котором часть экипажа совершает посадку на поверхность Марса и возвращается обратно в корабль. Взлетно-посадочный комплекс в отличие от предыдущих элементов — совершенно новая разработка. Его аналогов в российских программах еще не было. Однако подобные задачи в российской космонавтике решались, и каких-то серьезных проблем по его созданию не видно.
И, наконец, четвертый элемент комплекса — корабль возвращения к Земле. Он имеет реальный прототип — корабль «Зонд», который разрабатывали в СССР для облета человеком Луны с входом в плотные слои атмосферы со второй космической скоростью. «Зонд-4»-«Зонд-7» совершили полеты в 1968-1969 годах с животными в кабине экипажа. Правда, от полетов человека в этих кораблях впоследствии отказались.
В чем же особенность проекта РКК «Энергия»? Почему он представляется вполне реальным? Прежде всего, из-за выбора двигательной установки межпланетного перелета. Электроракетные двигатели имеют сравнительно малую тягу, но высокую скорость истечения струи, что существенно снижает необходимые запасы топлива для межпланетных перелетов. Но самое главное состоит в том, что в отличие от всех других двигателей они позволяют обеспечить многократное резервирование. Что имеется в виду?
Для межпланетного комплекса с начальной массой порядка 1000 тонн нужно примерно 400 электроракетных двигателей тягой около 80 гс (0,8 Н) каждый. Все эти двигатели или группы двигателей работают независимо друг от друга, каждая группа имеет свою секцию баков с рабочим телом, свою систему управления, свою секцию солнечных батарей. И отказ даже нескольких групп двигателей не повлияет на межпланетный перелет. Такая двигательная установка практически не подвержена отказам. Это что-то вроде той стаи гусей, которая возила барона Мюнхаузена на Луну: любой гусь по дороге имел право устать и сойти с дистанции без вреда для всего полета.
Суммарная тяга всех двигателей составляет 32 кгс, или 320 Н. В открытом космосе корабль массой около 1000 тонн под действием этой силы приобретает ускорение 32×10-5 м/с2. Этого мизерного ускорения достаточно, чтобы при длительной работе двигателей набрать необходимую для межпланетного перелета скорость. Время движения корабля по спиральной траектории вокруг Земли составляет около трех месяцев. На этом участке траектории двигатели не работают непрерывно, они выключаются при затенении Солнца Землей. После перехода корабля на гелиоцентрическую орбиту работа двигателей продолжится.
В России уже пройден большой путь к организации первого полета человека на Марс. На орбитальных станциях «Салют» и «Мир» проверены многие элементы будущего межпланетного комплекса, проведена огромная работа по отработке систем и технологий обеспечения длительных полетов человека в космос. Ни в одной стране не накоплено такого опыта.
В настоящее время в Институте медико-биологических проблем готовится эксперимент «500 дней» по исследованию медицинских аспектов будущего полета человека на Марс. В качестве основы макета марсианского комплекса используется конструкция, созданная в 1960-х годах по инициативе С. П. Королева, на которой уже проводились исследования по программе отработки межпланетных полетов.
Название эксперимента связано с тем, что, хотя время полета человека на Марс составляет 700-900 суток в зависимости от года проведения экспедиции, первый экспериментальный «полет» на Земле будет длиться 500 дней. Первый экипаж наземного «полета» составит шесть человек, и будет он международным, из представителей разных стран.
Представляется, что американцы окончательно еще не определились с концепцией полета человека на Марс. Но, судя по публикациям, докладам на международных конференциях, они склоняются к использованию ядерных двигателей. Российские специалисты не разделяют этого подхода по многим причинам. Во-первых, испытания таких двигателей на Земле связаны с истечением мощной радиоактивной струи. Несмотря на то что существуют технические способы защиты от нее земной атмосферы, стенды отработки таких двигателей все-таки представляют определенную опасность для окружающей территории. Но самое главное заключается в том, что для ядерных двигателей недостижим такой уровень надежности, какой можно достичь, применяя многократно резервируемые электроракетные двигатели. Кроме того, использование для межпланетного перелета экологически чистых двигателей позволяет сделать межпланетный корабль многоразовым. Многоразовость очень привлекательна, когда речь идет не о единственном полете, а о программе освоения Марса.
Этап посадки на поверхность Марса наиболее критичен с точки зрения обеспечения безопасности экипажа. В отличие от солнечного буксира и межпланетного орбитального корабля взлетно-посадочный комплекс имеет гораздо меньше возможностей использовать резервные комплекты оборудования: процессы идут быстро, и подключить дублирующее оборудование не всегда возможно. Поэтому главным фактором обеспечения необходимой надежности взлетно-посадочного комплекса становится его тщательная отработка, в том числе в беспилотном режиме в реальных марсианских условиях. Никто не решится послать на Марс человека до того, как взлетно-посадочный комплекс не осуществит посадку и взлет с планеты в автоматическом режиме. Поэтому первые полеты человека к Марсу будут без посадки экипажа на его поверхность.
При первых полетах к Марсу экипаж останется на околомарсианской орбите, на поверхность спустится только телеуправляемый автоматический аппарат. Следует особо обратить внимание на этот этап исследования Марса человеком. По существу, на поверхность «спускаются» глаза и руки космонавта. В этом полете хорошо сочетаются и безопасность экипажа, и использование в полной мере опыта и интуиции ученого-планетолога, который будет проводить исследования с борта межпланетного орбитального корабля. Получается полное виртуальное присутствие человека на реальной поверхности Марса. С Земли это сделать невозможно из-за большого расстояния и запаздывания сигнала на несколько десятков минут.
Трудно найти разницу с точки зрения эффективности работы, присутствует ли человек на поверхности физически или виртуально. Разве только не остается на грунте следа подошвы ботинок космонавта. При виртуальной посадке на Марс космонавт ведет наблюдение не через иллюминатор скафандра, а через весьма совершенные видеосредства. Работает не руками в перчатках скафандра, а с помощью более тонких инструментов. Учитывая, что одна из целей экспедиций на Марс — подготовка к его колонизации, полет с виртуальной посадкой экипажа станет только первым этапом в этом процессе.
Таким образом, российский проект полета человека на Марс обладает очень важными особенностями. Во-первых, технические решения, заложенные в проект, и наличие большого задела делают полет на Марс самым дешевым из всех известных вариантов экспедиций; во-вторых, безопасность экипажа в этом полете очень высока.
Зачем лететь на Марс?
И здесь уместен вопрос: а нужен ли вообще полет человека на Марс? С одной стороны, казалось бы, все ясно: полет человека на Марс стоит дорого. Каких-то более или менее заметных благ для землян он не сулит. А на самой Земле есть много проблем, на решение которых требуются средства. Даже просто обеспечение земного населения пищей представляется более приоритетной задачей, чем полет человека на Марс.
Но, к счастью, хотя жизнь населения Земли во все времена не была благополучной, человечество никогда не руководствовалось очевидным на первый взгляд принципом «сиюминутной выгоды». Именно поэтому мы сегодня не сидим в звериных шкурах у костра возле пещеры. Исследование окрестностей собственного «дома», от Мирового океана до космического пространства, всегда было и остается одним из элементов развития цивилизации.
Но существует ли какая-нибудь прагматичная мотивация полета на Марс? Первая очевидная задача экспедиции — изучение нашей соседней планеты. Исследования Марса помогут в значительной степени прогнозировать развитие Земли, продвинуться в понимании проблемы происхождения жизни и многом другом. Они находятся в одном ряду с изучением звезд, галактик, окружающей нас Вселенной, проникновением в существо материи, изучением структуры микромира, строения атомного ядра… Все это непосредственной выгоды в ближайшее время не сулит.
Мы все живем на одной планете, и она подвержена различным глобальным опасностям, которые могут уничтожить все человечество. Например, столкновение с астероидом достаточно большой массы, безусловно, будет означать конец истории Homo sapiens. Да и сами земляне представляют опасность для самих себя. «Яйца не должны лежать в одной корзине», и организация поселений на других планетах Солнечной cистемы, и в первую очередь на Марсе, служит выходом из этой ситуации. Несмотря на то что вероятность глобальной катастрофы невелика, цена, которую может заплатить человечество за беспечность, максимальна из всего, что только можно представить. Процесс освоения планет длительный, но откладывать его начало неразумно, учитывая эту цену. Казалось бы, вполне прагматичная цель. Тем не менее многие считают вероятность глобальной катастрофы слишком низкой, чтобы признать программу освоения планет вполне обоснован ной для развертывания работ по полету человека на Марс. Но следует иметь в виду, что совокупность интересов членов общества никогда не соответствует интересам всего общества в целом.
Важен вопрос о мотивации работ по марсианской программе в России. Есть ли практические задачи, которые решит Россия, взявшись за организацию полета человека на Марс? Оказывается, есть.
Несмотря на то что динамика развития экономики России позитивна, у нее существует весьма уязвимое место — ресурсная направленность (производство и экспорт углеводородов, металлургия и т. д.), на что неоднократно обращал внимание президент Российской Федерации. Восстановить промышленность России после кризиса 1990-х годов пока не удалось. А какую промышленность надо восстанавливать прежде всего? Наверное, ту, которая использует передовые технологии, востребованные на мировом рынке. И авиакосмические технологии относятся именно к таким. По многим из них у нашей страны есть безусловный приоритет.
Восстановление промышленности имеет и социальный аспект. В создании орбитальных станций «Салют», «Мир», российского сегмента Международной космической станции, например, участвовали тысячи предприятий, работающих в самых различных регионах и городах страны. Для создания космической техники нужны не только чисто «космические» производства. Необходимы различные приборы и агрегаты, материалы и многое другое. А это все рабочие места для специалистов, использующих передовые технологии, что всегда очень важно для любой страны.
Мы уже привыкли к понятию «утечка мозгов». Утечка мозгов идет, но вроде бы ничего страшного не происходит. В действительности это только так кажется. Процесс, когда наиболее ценные кадры покидают Россию, опасен для страны, грозит самому ее существованию. Ученые покидают страну не потому, что за рубежом они получают больше денег, а прежде всего потому, что в нашей стране нет программ, в которых они нашли бы себе применение. России как воздух нужны крупные научные программы. В частности, в программе полета человека на Марс будут востребованы ученые самых различных специальностей — биологи, медики, материаловеды, физики, программисты, химики и многие, многие другие.
Можно по-разному относиться к понятию престижа страны. Но авторитет государства — это понятие в том числе и экономическое. Вспомним, как вырос авторитет США после программы «Аполлон». Полет человека на Марс, что бы ни говорили по этому поводу скептики, всегда волновал и будет волновать человечество. Реализация этой мечты многих поколений предельно престижна. Так что проект полета человека на Марс для России имеет особое значение.
Теперь о ситуации с международным сотрудничеством при организации полета человека на Марс. Очень часто можно слышать, что этот полет возможен только в широкой международной кооперации. Действительно, освоение Марса — длительный процесс, и в нем на определенных этапах станут участвовать практически все страны, обладающие соответствующими технология ми. В программе полетов на Марс будут востребованы самые различные корабли, базы, средства исследований и строительства. Национальные программы различных стран будут решать отдельные задачи освоения Марса. И каждая страна пройдет свою часть пути к этой программе.
Пока существуют разные государства, неизбежно наличие национальных программ. Каждая страна заинтересована в развитии своих передовых технологий, основанных на собственном опыте и разработках. Особенно если эти технологии востребованы на мировом рынке. Поэтому в космонавтике всегда будут соседствовать и международные и национальные программы.
Сегодня в США полет человека на Марс объявлен национальной программой. Американцы, в принципе, могут пригласить участвовать в ней и другие страны, однако за их собственные средства. Но собственные средства следует тратить с максимальной выгодой для себя. Вряд ли целесообразно делать за свои деньги какие-то элементы американской программы. Более выгодно разрабатывать ключевые технологии при полете человека на Марс, которые позволят развивать национальные программы и в дальнейшем. Например, многоразовые солнечные буксиры, ставшие одним из элементов российской концепции полета на Марс, позволят решать многие другие задачи, стоящие перед человечеством. Дело в том, что эффективные космические буксиры в перспективе во многом определят космическую стратегию, как когда-то ракеты-носители. Иными словами, Россия должна иметь собственную программу развития, а не обслуживать чужие интересы. Это ни в коей мере не мешает сотрудничеству. Системы, созданные в России, будут важны для обеспечения более широких возможностей, в том числе и американских полетов. И кооперация с различными странами по созданию отдельных элементов экспедиций, безусловно, будет.
Сотрудничество с США в первом полете человека на Марс имеет и чисто технические аспекты. Мы уважаем квалификацию американских инженеров. Но принятая американцами концепция может нас не устроить. Известен ряд американских программ, которые технически неприемлемы для российских специалистов, в том числе с точки зрения обеспечения безопасности экипажа.
Предположим, что американцы захотят осуществить какой-нибудь грандиозный марсианский ядерный проект наподобие «Фридом»* и, хотя это маловероятно, предложат России участвовать в этом проекте на паритетной основе. Ну и что нам делать? Участвовать? Или практически за те же деньги разрабатывать проект, основанный на российских технологиях, более дешевый, менее амбициозный и, как мы рассчитываем, более результативный. Представляется, что второй путь естественен: интеллектуальный потенциал и опыт разработок пилотируемых программ, особенно связанных с длительными полетами человека, у российских специалистов, во всяком случае, не меньший, чем у американцев.
Работа над марсианской экспедицией в США и в России не будет какой-то «марсианской гонкой». Каждая из стран станет разрабатывать свои ключевые технологии, которые позволят развивать свою национальную передовую промышленность и науку. Например, для организации очень результативного пилотируемого полета на орбиту Марса с виртуальной посадкой экипажа на марсианскую поверхность Россия уже имеет огромный технический и технологический задел. И очень важно использовать его в крупной научно-технической программе.
Таким образом, в России есть все для осуществления полета человека к Марсу: необходимый интеллектуальный потенциал, уникальный опыт работ по пилотируемым программам, работоспособная промышленная кооперация, необходимость инвестиций в наукоемкую промышленность с передовыми технологиями. Есть все основания рассчитывать, что в ближайшие десятилетия давняя мечта землян о полете человека на Марс наконец осуществится!
Комментарии к статье
* «Фридом» — неосуществленный, весьма амбициозный американский проект огромной орбитальной станции. Многие инженерные разработки этого проекта были использованы при создании МКС.
См. в номере на ту же тему
Марсианская экспедиция на земле. Об эксперименте «Марс-500».
Полёт человека на Марс невозможен
Так считает Жиль Клеман, сотрудник Международного университета космоса в Тулузе (Франция). Он проанализировал результаты предполётных и послеполётных обследований шести европейских космонавтов, проработавших на советской космической станции «Мир» в 1988—1999 годах от 14 до 189 дней. Данные опубликованы только сейчас, так как сами космонавты потребовали засекретить их на десять лет.
В полёте особых проблем со здоровьем не было, но на Земле оказалось, что людям трудно стоять: кровь не доходит до мозга и сознание отключается. Понизилось содержание гемоглобина и кровяное давление. Несмотря на специальный тренажёр, имевшийся на станции, из-за невесомости слабели мышцы и кости, в месяц терялось до 2% костной массы. Даже за год отдыха на Земле кости восстанавливаются не полностью. Уже через неделю пребывания в невесомости объём сердца уменьшается на четверть, с чем и связано ослабленное кровообращение. Те же явления отмечены у космонавтов и астронавтов, работавших на Международной космической станции. За полгода полёта они теряют 13% объёма икроножных мышц. Нарушается жировой обмен, часть мышечной ткани может заменяться жиром.
На крысах показано, что уже через 12 часов невесомости у животного почти перестают работать гены, отвечающие за синтез главных мышечных белков — актина и миозина. Между тем полёт на Марс может занять 6—9 месяцев в один конец, и, хотя гравитация там составляет лишь 0,376 от земной, вряд ли путешественники после «отдыха» в невесомости смогут передвигаться и работать даже при такой гравитации.
Ещё серьёзнее радиационная угроза. Магнитное поле Земли защищает нас от ионизирующего излучения Солнца и Галактики, отклоняя частицы излучения. Без магнитного экрана, ослабляющего радиацию, существование сложных организмов на Земле было бы невозможно. Орбиты космических станций держатся в пределах магнитосферы нашей планеты, где радиация ослаблена раз в десять, и то космонавтам требуется противорадиационная защита. При полётах на Луну американские астронавты получали существенные дозы облучения.
Что можно сделать, чтобы люди всё же долетели до Марса и вернулись в добром здравии? Что касается вредных последствий невесомости, то ещё Циолковский предлагал вращать космический корабль, создавая искусственную гравитацию. Возможно, удастся разработать комплекс упражнений и тренажёры, которые снимут проблему потери костей и мышц. Некоторые специалисты надеются на фармакологическое решение: подобрать лекарства от болезней невесомости.
Если же говорить о космической радиации, то английские физики из лаборатории имени Резерфорда и Эпплтона считают, что на марсианском корабле можно будет с помощью сравнительно небольшого электромагнита создать свою защитную магнитосферу диаметром несколько сот метров. И всё равно понадобятся толстые тяжёлые противорадиационные экраны, да и медикаменты-радиопротекторы.
Полет на Марс сократит жизнь космонавтов на 2,5 года — Российская газета
Практически все эксперты сходятся во мнении: не техника, а именно человек самое уязвимое звено длительной космической экспедиции. Полет на Марс будет полностью автономным. Он продолжится в любом случае, даже если вдруг космонавту станет совсем плохо. Земля, безусловно, подстрахует, но сигнал из дальнего космоса доходит с запозданием почти в полчаса. Для экстремальной ситуации очень долго. Вот почему на борту надо собрать поистине уникальный объем знаний, осуществлять постоянный мониторинг психологического состояния экипажа.
Ученые рассчитали риск радиационного облучения для экспедиции к Марсу и обратно, которая продлится два года. По их оценкам, суммарный радиационный риск в течение жизни космонавтов независимо от возраста за защитой радиационного убежища 20 г/кв. см составит 7,5%, а сокращение средней предстоящей продолжительности жизни — 2,5 года.
При этом суммарная величина радиационного риска за карьеру космонавтов после межпланетного полета и предварительных четырех орбитальных полугодовых полетов (или двухгодовых) составит около 12%, что несколько выше, чем утвержденный в настоящее время предел риска за карьеру 10% для орбитальных полетов в России.
Как отмечают специалисты, расчет проводился для космического аппарата простой шаровой формы и находящегося внутри него стандартизованного фантома модели тела человека при условии быстрого выведения корабля на орбиту Марса с помощью жидкостного реактивного двигателя и ядерно-энергетической двигательной установки.
Смертельная для человека космическая радиация — вот что, по мнению ученых, может стать серьезным тормозом на пути к Марсу. Но мысль конструкторов работает. Свою лепту в решение проблемы пытаются внести даже студенты. Так, некоторое время назад участники Международной космической школы при МГТУ имени Баумана предложили довольно оригинальное решение — полет к Красной планете внутри астероида. Предполагается, что небесный камень будет служить естественной защитой от галактических лучей.
В чем суть? Студенты считают: если «оседлать» астероид и укрыться в нем от излучения, то не нужно будет тратить огромное количество топлива на подъем радиационной защиты. Согласно проекту космонавты при помощи небесного «автобуса» доберутся до окрестностей Марса, а затем перелетят к посадочному модулю, который будет отправлен к планете заранее. Понятно, что участникам такой экспедиции потребуются технологии «внедрения» в астероид. И такие, надо сказать, разрабатываются в Институте космических исследований.
А вот американские специалисты наряду с прочими предложили и довольно экзотичный вариант решения проблемы: полет членов марсианской команды в состоянии глубокого сна. Уже подсчитано: подобный сценарий поможет в 5 раз сократить объем гермоотсека для марсианского экипажа и в 3 раза уменьшить объем груза, включая еду и воду.
Как сообщалось, процедура введения космонавтов в анабиоз, а проще спячку, будет проходить в несколько этапов. Охлаждающее вещество будут вводить через нос. Когда температура тела достигнет 31-33 градусов по Цельсию, люди уснут. А когда вещество перестанет поступать — проснутся. Не исключается, что один член экипажа будет бодрствовать в течение 2-3 дней, а затем находиться в состоянии спячки 14 дней. Такая своеобразная «спящая смена». В любом случае у ученых предостаточно времени, чтобы убедиться в безопасности предлагаемых методов резкого замедления метаболизма.
Когда люди высадятся на Марс — Справки
Первые полеты
Первый полет в направлении Марса состоялся в октябре 1960 года. Советский космический Корабль-4 (Марсник) сломался по пути на околоземную орбиту. Неудачу потерпели и несколько следующих кораблей, пока в 1962 году Марс-1, наконец не был выведен на полетную орбиту к Марсу. Связь с аппаратом была потеряна в 106 млн км от Земли 21 марта 1963 года — рекорд дальности космической связи того времени. Марс-1 успел передать на Землю информацию о напряженности магнитных полей и о межпланетном пространстве и интенсивности космического излучения.
Первый снимок Марса
Летом 1965 года американский аппарат Маринер-4 передал на Землю первые снимки Марса с расстояния в 10 тысяч километров от поверхности планеты и разрешением в километр. Передача каждого из 22 снимков (один был передан не полностью) длилась более 8 часов. Проанализировав кадры и данные датчиков корабля, ученые пришли к выводу, что у Марса сильно разрежена атмосфера, состоящая преимущественно из углекислого газа, а его поверхность покрыта кратерами, как на Луне. В 1969 году Маринер-6 и Маринер-7 — передали около 200 снимков — 20% марсианской поверхности, и выяснилось, что кратеры есть не везде, а ландшафт разнообразный. Последний по программе Маринер-9 передал более 7 тысяч снимков марсианской поверхности — с кратерами, системой каньонов, следами высохших рек, а также более 100 снимков марсианских спутников Фобоса и Деймоса. После года работы аппарат выключили осенью 1972 года — он стал первым искусственным спутником другой планеты.
Первая посадка на Марс
Пока американцы картографировали Марс, советские корабли пытались на него сесть. Марс-2 до планеты долетел — но мягко посадить отделяемый модуль из-за ошибки программы не получилось. Марс-3 был успешнее — он сел, но данные передавал лишь 20 секунд, потом связь была потеряна.
Уже в 1976 году американский Викинг-1 и Викинг-2 достигли поверхности Марса. Отделяемый модуль первой автоматической станции на Марсе работал до ноября 1982 года и за шесть лет успел передать десятки тысяч снимков в хорошем качестве и в цвете, проанализировать состав почвы (богата кремнием, железом, кальцием и алюминием) и провести важные биологические эксперименты. Три из четырех биологических экспериментов показали, что жизни на планете нет, но один из них задокументировал «неожиданную химическую реакцию почвы» — признак живых организмов. Впрочем, повторные эксперименты результат не подтвердили — и он был признан технической ошибкой. Миссии Викинга стали прорывом в технологии марсианских исследований, но после этого полеты к четвертой планете прекратились на несколько десятилетий.
Новый этап в изучении Марса начался в 1996 году с программы NASA Pathfinder. Межпланетный корабль доставил на планету самый первый марсоход Sojourner (дословно «Пришелец»). Неограниченный в передвижениях аппарат исследовал состав грунта и камней, некоторым из них были даже присвоены имена, к примеру есть камни Barnacle Bill (фольклорный персонаж — моряк) и Скуби-Ду. На некоторых из них были видны следы водяной эрозии. После Sojourner на Марс прибыли в 2003 году еще близнецы-марсоходы Spirit («Дух») и Opportunity («Возможность»).
Spirit прославился тем, что вместо 600 м проехал 7 км и почти 7 лет проводил исследования, даже после того, как его колеса застряли в песчаной дюне. Одной из случайных находок и удачей марсохода стало обнаружение залежей чистого кремния на поверхности планет. Оpportunity и присоединившийся к нему в августе 2012 года ровер Curiosity («Любопытство») продолжают космические исследования, попутно публикуя селфи в Twitter. Так, Curiosity несмотря на то, что на Марсе всего 2,5 года — уже стал самым социально активным космическим аппаратом, отправив почти 3 тысячи твитов своим 1, 75 миллионам подписчиков.
Кроме роверов поверхность Марса исследуют еще три орбитальные станции и искусственные спутники Марса. C 2001 года марсианскую поверхность фотографирует Mars Odyssey-— сотни тысяч снимков помогли ученым составить подробные геологические и минеральные карты планеты, а также обнаружить и картографировать залежи льда. Считается, что когда-то на Марсе были озера или даже океаны, которые могли поддерживать жизнь. Так же на марсианской орбите работает европейский аппарат Mars Express и межпланетная станция Mars Reconnaissance Orbiter. Cкоро к аппаратам присоединится спутник MAVEN(аббревиатура от англ. Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN — «Эволюция атмосферы и летучих веществ на Марсе»), долетевший до Марса в сентябре 2014 года. Он попытается собрать данные, которые помогут ученым ответить на вопрос, каким Марс был раньше, как потерял свою атмосферу и что стало с его поверхностью после этого.
«Настойчивость» NASA отправилась на Марс. Миссия установит, может ли на Красной планете существовать жизнь | Громадское телевидение
Для запуска марсохода использовали ракету Atlas V — такую же, как и в 2011 году, когда NASA отправило в космос предварительную марсианскую миссию «Кьюриосити». Дата запуска откладывали несколько раз из-за неблагоприятных погодных условий. Приземлиться на поверхность Красной планеты аппарат должен в феврале 2021 года.
«Марс-2020» — это часть «Программы по исследованию Марса», которую NASA объявила еще в 2012 году. Марсоход «Настойчивость» должен собрать данные о поверхности и атмосфере Красной планеты, чтобы установить, может ли там существовать жизнь — в частности существование человеческой колонии.
Среди прочего, аппарат соберет образцы грунта и каменных пород, которые в будущем смогут отправиться на Землю — уже в составе новой миссии. «Настойчивость» также проверит способы генерации кислорода с марсианской атмосферы, а также тщательно исследует природные условия на поверхности планеты — чтобы ученые смогли установить, насколько они пригодны для человека.
Укомплектован аппарат серьезно: 23 специальные камеры, усовершенствованная навигационная система, экспериментальная установка, которая сможет собрать образцы марсианского воздуха. Еще — два микрофона, благодаря которым человечество может впервые услышать, как звучит Марс. Впервые в составе миссии на Марс будет беспилотник: 1,8-килограммовый мини-вертолет «Изобретательность» («Ingenuity»). NASA хочет первой продемонстрировать возможность полета на Красной планете, где атмосфера в 100 раз более разреженная, чем на Земле.
А на случай, если марсианские формы жизни (если они все-таки существуют) когда-то заинтересуются нами, «Настойчивость» оставит на поверхности Марса памятную табличку в честь земных медиков, которые боролись с коронавирусом.
Для экономии средств на миссию при создании аппарата использовали наработки, задействованные в «Кьюриосити», среди которых — механизм посадки марсохода на поверхность Красной планеты и система энергообеспечения. Стоимость «Настойчивости» составила 2,4 миллиарда долларов, еще 300 млн заложили для эксплуатации марсохода непосредственно на Марсе.
В июле свои марсианские миссии уже отправили Объединенные Арабские Эмираты и Китай. Миссия ОАЭ «Надежда» будет изучать атмосферу Красной планеты — это первая межпланетная миссия для арабского мира. А китайское «Вопросы к небу» будут исследовать подземные условия Марса и так же, как и «Настойчивость», попытается найти на планете признаки жизни.
Вот почему на Марсе до сих пор нет человека
Внимание, ищущие работу: НАСА ищет астронавтов. Идеальные кандидаты готовы поехать — на Марс.
Космическое агентство, которое, по-видимому, в восторге от недавнего объявления о путешествии на Марс и успешной проверки конструкции ракеты Space Launch System, в настоящее время набирает космонавтов для следующего класса «в рамках подготовки к путешествию агентства на Марс».
Но имейте в виду, что когда дело доходит до полетов людей на Марс, «подготовка» НАСА длилась довольно долго: последние 70 лет подряд.
Задержка носит, по крайней мере, частично технический характер. Путешествие на красную планету похоже на посещение еще более негостеприимной Антарктиды, а ее непроницаемая для дыхания атмосфера составляет менее двух процентов от того, что вы найдете на вершине Эвереста. Не говоря уже о том, что вам нужно лететь хотя бы год туда и обратно, чтобы попасть туда.
И даже не надо начинать политику такого предприятия.
«Это выбор, а не императив», — говорит Джон Логсдон, почетный профессор Института космической политики Университета Джорджа Вашингтона.«Марс далеко, добраться туда сложно, и это стоит больших денег».
Но на протяжении десятилетий изобретательные инженеры и политики мечтали о путях преодоления этих препятствий к красной планете. Некоторые дизайны были призваны вдохновлять; другие действительно стремились поставить сапоги на марсианскую поверхность. Но всех их объединяет одно:
Они никогда не покидали чертежную доску.
Дисней и немцы
(1947–1957)Первый вероятный план Марса пришел из неожиданного источника: ужасного романа блестящего ученого, ранее использовавшего нацистов.После Второй мировой войны немецкий ракетчик Вернер фон Браун, который позже спроектировал ракеты Сатурн для миссии Apollo, был захвачен как военная добыча и хранился в пустыне Нью-Мексико для проведения испытаний немецкой ракеты Фау-2. Армия США.
Стремясь оживить свои дни, фон Браун исследовал и написал « Марс Проект », роман об пилотируемой экспедиции на Марс. «Я думаю, что основная идея заключалась в том, чтобы сбежать оттуда, где он находился», — говорит Дэвид Портри, архивист из Университета штата Нью-Йорк.Научный центр астрогеологии S. Geological Survey и автор книги Humans to Mars . Подробное техническое приложение к роману описывает физически правдоподобную серию космических кораблей, маршрутов и даже дат запуска.
Фон Браун отправился на Марс в 1985 году с десятью 4000-тонными кораблями и 70 членами экипажа. После многомесячного круиза флот отправил бы десант к марсианским ледяным шапкам на планерах, оборудованных лыжами. Затем эти астронавты преодолеют 4000 миль, чтобы построить взлетно-посадочную полосу около марсианского экватора для остальных кораблей.
Редакторы журнала Collier’s вскоре увлеклись идеями фон Брауна и выпустили серию богато иллюстрированных статей о будущем освоения космоса. В 1957 году фон Браун и бывший коллега по V-2 Эрнст Штулингер объединились с Уолтом Диснеем для создания нескольких эпизодов телешоу « Диснейленд», посвященных космосу, в том числе «» о людях на Марсе.
Планы фон Брауна и их неустанная популяризация помогли смягчить отношение американской публики к идее космических путешествий.«Они создали в популярной культуре представление о том, что это реалистично», — говорит Логсдон.
Первоначальный план фон Брауна на Марс, описанный в романе «Марсианский проект», предусматривал создание десяти кораблей водоизмещением 4000 тонн и команды из 70 человек, четверть из которых составляли «коммандос», посланные для защиты от местных марсиан. (В конце концов, это был роман.)
Воспроизведение любезно предоставлено Bonestell LLCПожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
Первый план НАСА: ядерные ракеты
(1959-1961)Не прошло и шести месяцев после официального существования НАСА, как агентству не терпелось спланировать миссию на Марс.
Его первое официальное исследование послужило основой для будущих планов НАСА и в значительной степени заимствовано из «парадигмы фон Брауна», хотя оно было намного меньше и использовало высокоэффективные ядерно-тепловые ракеты, которые используют реакторы деления для нагрева водорода в выхлопе плазмы. .
В течение 1960-х годов правительство США проводило наземные испытания этих ядерных ракет, и с тех пор они остаются популярными среди разработчиков миссий НАСА. Но отправка ядерного оружия в космос оказалась политически тревожной: чтобы вывести ядерное оружие на орбиту, нужно запустить в космос огромное количество урана.Они никогда не покидали поверхности Земли.
Фотографии Марса широко зевают
(1965)В 1966 году НАСА изо всех сил пыталась отправить астронавтов пролететь мимо Марса в 1976 году. По плану Joint Action Group (JAG) на Марс должна была быть отправлена команда из четырех человек и обратно без приземления, оснастив их 40-дюймовым телескопом, чтобы исследовать поверхность, пока они приближались.
Но новые снимки Марса крупным планом оказались настоящим убийством. Облет зонда «Маринер-4» НАСА в 1965 году показал, что бесплодная поверхность планеты была испещрена кратерами, а ее атмосфера намного тоньше, чем считалось ранее, что исключает возможность полета на марсианском самолете.
Бюджетный дефицит, беспорядки из-за войны во Вьетнаме и катастрофический пожар на стартовой площадке Аполлона-1 не помогли. Конгресс отказался финансировать программу JAG, в конечном итоге сорвав планы пилотируемых облетов к 1968 году. А в следующем году аналогичная напряженность подорвала недолговечную заявку НАСА на «вторую посадку Аполлона» — последний план Марса, разработанный фон Брауном.
В 1965 году зонд НАСА «Маринер-4» сделал 22 снимка поверхности Марса, это были первые фотографии поверхности другой планеты крупным планом.Казалось бы, бесплодная местность подавила энтузиазм в 1960-х годах по поводу полета на Марс с экипажем.
Фотография любезно предоставлена NASAПожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
Большой план Базза Олдрина
(с 1985 г. по настоящее время)В 1985 году астронавт Аполлона-11 Базз Олдрин начал работать над сложной «циклической» миссией на Марс, которая требует, чтобы два базовых корабля вращались вокруг Солнца для регулярного перехвата орбит Земли и Марса. . На пике миссии этот межпланетный автобусный маршрут будет ежегодно переправлять партии астронавтов в постоянные колонии на Марсе и Фобосе, одном из спутников Марса, и обратно.
Если план звучит грандиозно, то он таков: Олдрин искренне верит, что если люди собираются отправиться на Марс, они с таким же успехом могут стать большими.
«Что мы получили от [финансирования миссий Аполлона]? Мы высадили двух человек на день, а затем вернули их », — говорит он.
«Почему мы думаем, что [меньше] установит достоверную, вдохновляющую последовательность миссий на Марс?»
За эти годы он изложил свой план в многочисленных книгах. В апреле студенты инженерного факультета Университета Пердью завершили подробный технический анализ плана Олдрина.А Олдрин недавно открыл исследовательский институт в Технологическом институте Флориды, имея в виду своих велосипедистов.
Но в обозримом будущем крылья Олдрина подрезаны политикой. У НАСА есть более строгий план под названием «Путешествие на Марс», но подробности его не разглашаются, во многом потому, что такой масштабный долгосрочный проект расходов потребует маловероятной поддержки нескольких следующих друг за другом президентов США.
Миссия на Марс потребует от экипажа выполнения всего в условиях невесомости или низкой гравитации, включая ливень.В этом испытании 1988 года Сью Эли опробует ранний поток НАСА на борту Stratotanker KC-135, также известного как «Рвотная комета», для имитации невесомости.
Фотография Роджера Рессмейера, CorbisПожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
СССР вниз, Марс впереди
(1989–1991)В двадцатую годовщину высадки на Луну «Аполлона-11» президент Джордж Х.В. Буш объявил о своей Инициативе по исследованию космоса (SEI), грандиозной перестройке приоритетов НАСА, кульминацией которой стало открытие марсианской земли к 2019 году, 50-летнему юбилею Аполлона-11.
Несмотря на то, что Буш любил космос, казалось, что он никогда лично не участвовал в этом плане. За несколько месяцев до объявления он по сути делегировал космическую политику Белого дома вице-президенту Дэну Куэйлу и советникам Белого дома по космосу, в том числе главе Национального космического совета Марку Альбрехту, который упорно боролся за это.
Однако с самого начала в плане были трещины: разногласия между НАСА и Белым домом полностью испортили усилия. «Произошел фундаментальный разрыв», — говорит Альбрехт.«НАСА предположило, что чек был пуст, но не получил его», — утверждает Портри.
К тому времени, когда SEI достигла Конгресса, его цена — по консервативным оценкам — сногсшибательные 450 миллиардов долларов — встревожила ключевых членов Конгресса, которые в целом поддержали эту инициативу.
человека на Марс в 1999 году с!
(1990-настоящее время)После провала инициативы Буша сторонники Марса стали искать более чистый и простой план. Другими словами, почему бы не отправиться на Марс напрямую?
Так они назвали его Mars Direct.План, разработанный парой аэрокосмических инженеров, предусматривал передовую роботизированную миссию по снабжению жилых помещений и транспортных средств экипажа с использованием производных марсианской почвы и атмосферы. Затем следовали люди, оставаясь на поверхности Марса около 500 дней, прежде чем вернуться домой.
В качестве президента группы защиты Марсианского общества инженер Роберт Зубрин отстаивал свою миссию последние 25 лет, утверждая, что единственным препятствием является само НАСА. В ранней версии плана говорилось, что агентство может отправить «Людей на Марс в 1999 году!» если бы он так выбрал.
Несмотря на то, что НАСА не следовало расписанию Зубрина, его внутренняя миссия на Марс основана на бережливом подходе Mars Direct к «живому вне земли». Предстоящий марсоход НАСА Mars 2020 также проведет эксперименты по получению топлива и кислорода из марсианской атмосферы.
Колонии на Марсе — это главный продукт научной фантастики, но даже сегодня некоторые сторонники марсианских миссий, такие как Роберт Зубрин из Марсианского общества, представляют себе самодостаточные замкнутые колонии с достаточным пространством для выращивания пищи.
Воспроизведение любезно предоставлено Bonestell LLCПожалуйста, соблюдайте авторские права.Несанкционированное использование запрещено.
Частные деньги, общественные проблемы
(2010 г. — настоящее время)Без твердой приверженности НАСА частные организации, такие как Inspiration Mars Foundation Денниса Тито и Планетарное общество, вступили в борьбу, разрабатывая собственные миссии на Марс — с смешанные результаты.
Некоммерческая организация Mars One, возможно, самая известная инициатива, привлекла десятки энтузиастов Марса для односторонней колонизации красной планеты к 2030-м годам.
Но многие высмеивали Mars One как дурацкую затею и, возможно, мошенничество. Один анализ предполагает, что колонисты, скорее всего, умрут от голода, а вопросы о финансах организации продолжают подрывать доверие к ней.
Пятеро потенциальных астронавтов в этом фильме размышляют о возможной поездке на Марс в один конец. Частный фонд Mars One планирует отправить команду из четырех человек для колонизации Красной планеты к 2025 году.
Путешествие на Марс
(2013-настоящее время)Сегодняшним соискателям космонавтов, вероятно, стоит проверить свои ожидания относительно путешествия на красную планету.
Безусловно, НАСА занято разработкой технологий для марсианского похода, таких как капсула экипажа Орион и ракета Space Launch System. Но в текущем графике агентства упор делается на медленные и постоянные испытания оборудования — без официальной миссии на Марс. Самое амбициозное предприятие на ближайшее время? Все еще неофициальный план по отправке астронавтов на лунную орбиту для изучения валуна, роботизированного оторванного от астероида.
И это открытый вопрос, сможет ли многолетний проект Марса получить широкую политическую поддержку и финансирование в США, даже если он будет опираться на международных партнеров или частных партнеров, таких как SpaceX.
«Когда Кеннеди сказал« отправиться на Луну », ему уже сказали, что это возможно к 1967 году, и он полностью ожидал, что тогда он станет президентом», — говорит Логсдон. «Одна президентская администрация отличается от выполнения [миссии на Марс] более пяти или шести человек».
Но это не помешает потенциальным космонавтам мечтать о большом.
В конце концов, говорит Логсдон, «это то, чем занимаются люди из космоса».
Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
Пожалуйста, соблюдайте авторские права.Несанкционированное использование запрещено.
Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
Пожалуйста, соблюдайте авторские права. Несанкционированное использование запрещено.
1/8
1/8
Центром этой глобальной мозаики Марса является долина Маринерис, крупнейший каньон Солнечной системы. Его протяженность составляет 4000 километров, а глубина в некоторых местах достигает семи километров.
В центре этой глобальной мозаики Марса находится Валлес Маринер, крупнейший каньон Солнечной системы.Его протяженность составляет 4000 километров, а глубина местами достигает семи километров.
Фотоснимок НАСАЛучшие (и худшие) высадки на Марс всех времен
Достижение Марса — трудное и неумолимое дело, в котором мало места для ошибки. Большая часть из 50 с лишним миссий, запущенных к Марсу, была потеряна из-за неисправных компонентов, сбоев в работе ракет или серьезных ошибок, из-за которых зонды врезались в поверхность Марса или вообще не попадали в планету.
Посадочные миссии особенно сложны из-за длительной задержки между коммуникациями Марса и Земли, тонкой марсианской атмосферы и того факта, что космические корабли и их компоненты должны прожить несколько месяцев в космосе, прежде чем дойти до поверхности.Нам очень повезло со многими вылетами на посадку, но не во всех их удалось сбить.
Связано: Марс, кладбище космических кораблей
Вот взгляд на лучшие (и худшие) высадки на Марс всех времен:
Первые на Марсе
(Изображение предоставлено НАСА)Марс 2, a Посадочный модуль, построенный в бывшем Советском Союзе, имеет обоюдоострое отличие: он является первым созданным человеком объектом, когда-либо приземлившимся на Красной планете. Запущенный в тандеме с его родственным кораблем Mars 3 в 1970 году, сферический спускаемый аппарат Mars 2 массой 1 тонна был размером с кухонную плиту и был спроектирован для парашютирования на поверхности Марса и использования ракет для окончательного торможения.
Несмотря на то, что он выжил в долгом путешествии по Марсу — что само по себе является большим подвигом — зонд врезался в поверхность Марса где-то к западу от бассейна Эллады, когда по всей планете прокатилась крупная пыльная буря.
20 секунд, затем тишина
(Изображение предоставлено НАСА)Как и его родственный корабль «Марс 2», советская миссия по посадке на Марс 3 представляет собой сочетание технических достижений и необъяснимых неудач. На этом изображении посадочный модуль выглядит как коническая вершина базового корабля «Марс 3».
Зонд был запущен в 1970 году и успешно приземлился 2 декабря 1971 года на марсианских возвышенностях Terra Sirenium после того, как прошел через ту же пыльную бурю, которая помешала его предшественнику Марс 2. Но через 20 секунд после начала своего первого фотографического сканирования телевизор Марса 3 сигнал навсегда замолчал.
«Бигль-2» пропал.
. В день Рождества 2003 года спускаемый аппарат «Бигль-2», построенный британцами, пронесся сквозь марсианскую атмосферу с надеждами на Европу и бесследно исчез.
В форме больших карманных часов Beagle 2 отправился на Красную планету на борту европейского орбитального корабля Mars Express, но вместо того, чтобы отскочить от остановки с подушками безопасности, приземлился на планете. Более низкая, чем ожидалось, плотность атмосферы могла привести к слишком запоздалому срабатыванию парашюта и подушек безопасности зонда, как позже выяснило расследование.
Mars Polar Lander
(Изображение предоставлено НАСА)Британские и российские исследователи были не единственными, кто послал космические зонды на Марс только для того, чтобы в конце концов они вышли из строя.Аппарат НАСА Mars Polar Lander, запущенный в январе 1999 года, потерпел крушение незадолго до приземления около южного полюса планеты в декабре того же года из-за инженерной ошибки.
Некоторые из оставшихся инструментов и оборудования зонда были использованы для создания нового посадочного модуля НАСА «Феникс», который успешно приземлился в мае 2008 года.
Успех «Викинга»
(Изображение предоставлено НАСА)Произошла первая успешная посадка на Марс 20 июля 1976 года, когда спускаемый аппарат НАСА «Викинг-1» приземлился на Крис-Планиция (Равнины гольфа).Массивный спускаемый аппарат весом 1270 фунтов (576 кг) упал с орбитального базового корабля, чтобы совершить трехточечную посадку с использованием парашюта и ракетного двигателя.
Три биологических эксперимента «Викинга-1» не обнаружили явных доказательств существования марсианских микробов. Посадочный модуль питался от термоэлектрического радиоизотопного генератора с питанием от плутония и замолчал 11 ноября 1982 года, через шесть лет после завершения своей первоначальной 90-дневной миссии.
Второе вторжение «Викинга»
(Изображение предоставлено НАСА / Лаборатория реактивного движения)Вскоре после успеха «Викинга-1» НАСА снова высадилось на Марсе.3, 1976 с «Викингом 2».
Корабль-брат «Викинга-1», «Викинг-2», приземлился на широких плоских равнинах Утопии-Планития, где он сделал фотографии утреннего мороза и, как и его предшественник, обнаружил стерильную почву, которая не была прозрачной. свидетельства микробной жизни. Посадочный модуль остановился в 1980 году.
Красная планета перемещается
(Изображение предоставлено NASA / JPL)4 июля 1997 года НАСА стильно отметило День независимости США, приземлив первый мобильный зонд на Красной планете.
Посадочный модуль Mars Pathfinder использовал парашют и подушки безопасности, чтобы приземлиться на Марсе, а затем развернул Sojourner — небольшой шестиколесный вездеход размером с микроволновую печь, который исследовал близлежащую местность.Полный успех, миссия завершилась окончательной передачей 27 сентября 1997 года.
Большой отскок Spirit
(Изображение предоставлено НАСА / Лаборатория реактивного движения / Корнелл)Успех Mars Pathfinder и его марсохода Sojourner привел к большему количеству ударов. , более смелый Марс приземлился 4 января 2004 года, когда марсоход Spirit размером с тележку для гольфа НАСА отскочил и остановился внутри широкого кратера Гусева.
Spirit потратил более шести лет — далеко за рамки первоначальной 90-дневной миссии — исследуя Марс, прежде чем замолчал в марте 2010 года.
Возможные удары, история отвечает
(Изображение предоставлено National Geographic)Двойник марсохода NASA Spirit, робот-исследователь Opportunity, приземлился 25 января 2004 года и, хотя ожидалось, что он продержится всего 90 дней на красном На поверхности планеты марсоход прослужил 5 111. Марсоход прекратил связь с НАСА после глобальной пыльной бури на Марсе, и миссия была объявлена завершенной в 2019 году.
Opportunity приземлился на плоской равнине Meridiani Planum, которая находится на стороне Марса напротив кратера Гусева.Удивительно, но марсоход приземлился в небольшом кратере, где на ближайшем обнажении обнаружено свидетельство того, что этот регион когда-то был пропитан водой в прошлом.
Восстание из пепла
(Изображение предоставлено NASA / JPL)Посадочный модуль «Феникс» приземлился 25 мая 2008 г. и использовал некоторые запасные инструменты и оборудование, спасенные в ходе потерянного проекта «Марс Полярный спускаемый аппарат».
Феникс, работающий на солнечной энергии, приземлился недалеко от северного полюса Марса, где с помощью робота-совка, установленного на руке, выкопал погребенный водяной лед, а также бортовые инструменты, чтобы определить, мог ли этот регион когда-то быть пригодным для микробной жизни.Миссия длилась около семи месяцев, прежде чем суровая марсианская зима прекратила работу посадочного модуля.
Преодоление «семи минут ужаса»
(Изображение предоставлено НАСА)Флагманский марсоход НАСА Curiosity 6 августа 2012 года завершил ранее не выполнявшуюся сложную посадку, безупречно выполнив развертывание парашюта и «небесный кран» «размещение на поверхности в кратере Гейла.
Миссия по-прежнему будет активно работать в начале 2021 года, и за ее плечами будет много важных этапов.К ним относятся обнаружение множества доказательств наличия воды и образованных водой горных пород, измерение метана на поверхности, обнаружение различных типов органических веществ и продолжение восхождения на марсианскую гору под названием Гора Шарп (Aeolis Mons). Конструкция марсохода (и некоторые из его инструментов) были адаптированы для миссии марсохода Perseverance, которая должна приземлиться 18 февраля 2021 года.
So long, Schiaparelli
(Изображение предоставлено NASA / JPL-Caltech / Университет Аризоны)Посадочный модуль Скиапарелли Европейского космического агентства, входящий в состав миссии ExoMars на Марс, был запущен на Красную планету 14 марта 2016 года.
Демонстрационный аппарат посадки Скиапарелли для Европейского космического агентства должен был подготовить к дальнейшей работе в программе исследования ExoMars. Однако противоречивые данные на бортовом компьютере привели к тому, что Скиапарелли потерпел крушение во время приземления 14 марта 2016 года. Он быстро (и неожиданно) развернулся во время снижения, врезавшись в поверхность так быстро, что оставленный черный шрам был виден с орбиты на большой высоте. четкости изображения Марсианского разведывательного орбитального аппарата НАСА.
Зондирование внутренней части Марса
(Изображение предоставлено NASA / JPL-Caltech)Посадка InSight на Марс NASA состоялась 1 ноября.26 ноября 2018 г., что позволило начать работу первому космическому кораблю, предназначенному для исследования недр Красной планеты. Миссия измерила многочисленные землетрясения и продолжает сбор данных, чтобы лучше понять формирование Марса и других каменистых планет.
Единственным серьезным провалом миссии был «крот» или тепловой зонд, который был разработан для перемещения под поверхностью; более жесткий, чем ожидалось, реголит сорвал более двух земных лет попыток выкопать более нескольких дюймов. НАСА отказалось от попытки в начале 2021 года, но миссия была одобрена для расширенной миссии до тех пор, пока хватит его резервов мощности.
Предстоящие высадки на Марс
История высадки на Марс не завершена.
Марсоход НАСА Perseverance готовится к посадке 18 февраля, а китайская миссия Tianwen-1, прибывшая на орбиту Марса в феврале 2021 года, как ожидается, отправит марсоход на марсианскую поверхность в середине 2021 года.
В 2022 году Европейское космическое агентство и Роскосмос запустят марсоход ExoMars Rosalind Franklin. Запуск этого марсохода, первоначально запланированный на 2020 год, был отложен из-за технических проблем.
Следуйте за нами в Twitter @Spacedotcom и на Facebook.
Основные моменты успешной посадки НАСА на Марс
Вот что вам нужно знать:
Изображение Команда марсохода Perseverance отпраздновала успешную посадку космического корабля в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния, в четверг. Фото … Билл Ингаллс / НАСА, через Agence France-Presse — Getty ImagesНАСА в четверг высадило на Марс новый роботизированный вездеход — это самая амбициозная попытка за последние десятилетия напрямую изучить, была ли когда-либо жизнь на красной планете.
В то время как агентство выполняло другие миссии на Марсе, робот-исследователь Perseverance стоимостью 2,7 миллиарда долларов обладает сложным набором научных инструментов, которые откроют передовые возможности для поиска жизни за пределами нашей планеты.
Настойчивость была третьим роботом-посетителем с Земли, прибывшим на красную планету в этом месяце. На прошлой неделе два других космических корабля, Hope из Объединенных Арабских Эмиратов и Tianwen-1 из Китая, вышли на орбиту Марса.
Но космический корабль НАСА не вышел на орбиту первым.Вместо этого он прыгнул по прямому пути к поверхности.
В 15:48 По восточному времени, диспетчеры центра управления миссией в Лаборатории реактивного движения НАСА недалеко от Пасадены, Калифорния, получили сообщение от Персеверанс, что он вошел в верхнюю часть марсианской атмосферы со скоростью более 12 000 миль в час. Космический корабль начинал маневры посадки, которые должны были привести к плавной остановке всего за семь полных беспокойства минут.
Perseverance опубликовал два изображения после успешной посадки в четверг.Кредит … NASA TV Второе из двух изображений, отправленных Perseverance с поверхности Марса. Кредит … NASA TVВсе, что мог сделать любой на Земле, — это смотреть и надеяться, что Perseverance работает так, как задумано. На Марсе судьба марсохода была уже решена.
Марс в настоящее время находится в 126 миллионах миль от Земли. Радиосигналам, движущимся со скоростью света, требуется более 11 минут, чтобы добраться оттуда до сюда. Это означает, что когда сообщение о начале посадки достигло Земли, марсоход уже находился на Марсе четыре минуты.Единственная неуверенность заключалась в том, был ли он там безопасен целым или разбился на множество частей, еще один кратер, созданный руками человека на поверхности Марса.
Атмосфера операционного центра НАСА — более скудно заполненная, чем предыдущие приземления на Марс из-за мер предосторожности, необходимых в связи с пандемией коронавируса — была задумчиво тихой, прерываемой аплодисментами, поскольку конкретные события развивались без проблем.
Периодически появлялись объявления о продвижении космического корабля в атмосфере: замедление и нагревание, когда он рассекал разреженный марсианский воздух, развертывание огромного парашюта, хотя он все еще оставался сверхзвуковым по скорости, сбрасывание теплового экрана марсохода и т. Д. что его камеры могут перемещаться к месту назначения и запускать ракетные двигатели, чтобы еще больше замедлить его снижение.
На последнем этапе марсоход опускали на конце кабеля под реактивный ранец с ракетным двигателем, пока он не коснулся поверхности.
В 15:55 аплодисменты разразились в диспетчерской с объявлением, что на поверхности Настойчивость осталась нетронутой. «Приземление подтверждено», — сказал Свати Мохан, инженер, который комментировал спуск.
За последние 20 лет НАСА постепенно задавало более сложные вопросы о Марсе. Во-первых, мантра была «Следуй по воде», поскольку именно там когда-то могла быть жизнь.С гигантскими каньонами, извилистыми речными руслами и признаками высохших озер стало ясно, что в прошлом вода текла по Марсу, хотя сегодня планета холодная и сухая.
Пункт назначения Perseverance — кратер Езеро. Марсоход исследует дельту реки, которая когда-то впадала в озеро, заполнившее кратер. Груды отложений — многообещающее место, где до сих пор могут сохраняться ископаемые химические следы древних марсианских микробов.
Вертолет Ingenuity
Четырехфунтовый самолет будет связываться с марсоходом Perseverance по беспроводной сети.
Лезвия
Четыре лезвия из углеродного волокна будут вращаться со скоростью около 2400 об / мин.
Мощность
Источник питания на основе плутония будет заряжать батареи марсохода.
МАЧТА
Инструменты снимают видео, панорамы и фотографии. Лазер будет изучать химию марсианских горных пород.
PiXl
Определит химические элементы для поиска признаков прошлой жизни на Марсе.
Антенна
Будет передавать данные прямо на Землю.
Роботизированная рука
Турель со множеством инструментов прикреплена к 7-футовой роботизированной руке. Бур будет извлекать образцы из марсианских горных пород. Устройство Sherloc идентифицирует молекулы и минералы для обнаружения потенциальных биосигнатур с помощью камеры Watson.
Perseverance Rover
Марсоход весом 2200 фунтов будет исследовать кратер Джезеро. Он имеет алюминиевые колеса и систему подвески для преодоления препятствий.
Вертолет Ingenuity
Дрон будет связываться с марсоходом по беспроводной сети.
Мощность
Источник питания на основе плутония будет заряжать батареи марсохода.
МАЧТА
Инструменты снимают видео, панорамы и фотографии. Лазер будет изучать химию марсианских горных пород.
PiXl
Определит химические элементы для поиска признаков прошлой жизни на Марсе.
Роботизированная рука
Турель со множеством инструментов прикреплена к 7-футовой роботизированной руке.Бур будет извлекать образцы из марсианских горных пород. Устройство Sherloc идентифицирует молекулы и минералы для обнаружения потенциальных биосигнатур с помощью камеры Watson.
Perseverance Rover
Марсоход весом 2200 фунтов будет исследовать кратер Джезеро. Он имеет алюминиевые колеса и систему подвески для преодоления препятствий.
Роботизированная рука
Турель со множеством инструментов прикреплена к 7-футовой роботизированной руке.Бур будет извлекать образцы из марсианских горных пород. Устройство Sherloc идентифицирует молекулы и минералы для обнаружения потенциальных биосигнатур с помощью камеры Watson. PiXl будет идентифицировать химические элементы, чтобы искать признаки прошлой жизни на Марсе.
Марсоход во многом имеет такую же конструкцию, что и марсоход Curiosity, который сейчас изучает кратер Гейла. Но у него другой набор инструментов, включая сложные камеры, лазеры, которые могут анализировать химический состав горных пород, и георадар.Испытания этих инструментов на Земле продемонстрировали возможности обнаружения сохранившихся признаков прошлой жизни.
Миссия также соберет серию образцов горных пород и грязи, которые будут собраны будущей миссией на Марс и в конечном итоге доставлены на Землю.
Видео Анимационный фильм, изображающий испытательный полет вертолета НАСА «Изобретательность» на Марсе. Видео NASA / JPL-CaltechНовый марсоход НАСА несет четырехфунтовый вертолет под названием Ingenuity, который попытается осуществить то, чего никогда раньше не делали: первый управляемый полет в другой мир нашей Солнечной системы.
Полет на Марс — дело нетривиальное. Здесь не так много воздуха, на который можно было бы давить для создания подъемной силы. На поверхности Марса плотность атмосферы составляет всего 1/100 плотности Земли. Меньшая гравитация — треть того, что вы здесь чувствуете — помогает подняться в воздух. Но взлет с поверхности Марса эквивалентен полету через воздух, такой же тонкий, как то, что можно было бы найти на высоте 100 000 футов на Земле. Ни один наземный вертолет никогда не летал на такой высоте, а это более чем в два раза превышает высоту, на которой обычно летают лайнеры.
Инженеры НАСА использовали ряд материалов и достижений компьютерных технологий для решения ряда этих проблем. Примерно через два месяца после приземления Perseverance выпадет из вертолета с брюха, а Ingenuity выполнит серию из пяти испытательных полетов увеличивающейся продолжительности.
Если испытания пройдут успешно, это может проложить путь для будущих, более крупных Marscopters. Возможность использования роботизированных летательных аппаратов может значительно расширить возможности космического агентства по более детальному изучению марсианского ландшафта, как это произошло с переходом от стационарных посадочных устройств к марсоходам в предыдущие десятилетия.
Концептуальная модель орбитального контейнера для образцов НАСА, в котором будут храниться трубы с марсианской горной породой и образцами почвы, которые будут возвращены на Землю. Кредит … NASA / JPL-CaltechОтправьте роботизированный космический корабль на Марс, возьмите несколько камней и грязи и вернуть их на Землю.
Насколько это может быть сложно?
Это больше похоже на представление в межпланетном цирке, чем вы можете себе представить, но НАСА и Европейское космическое агентство считают, что сейчас самое время, когда они наконец могут выполнить эту сложную хореографию, перебрасывая камни с одного космического корабля на другой, прежде чем образцы наконец приземлятся. Земля в 2031 году.
Одна из ключевых задач Perseverance — пробурить до 39 кернов горных пород. Каждый образец камня и грязи весом около половины унции будет запечатан в сверхчистой металлической трубке размером с сигару, и Настойчивость должна бросить каждую трубку обратно на поверхность.
Согласно текущим планам, образцы будут ждать на морозе, пока марсоход продолжит исследования кратера Езеро.
Два космических корабля отправятся на Марс в 2026 году в рамках миссии по возвращению камней.
Художественный концепт предлагаемого аппарата для восхождения на Марс, слева, высвобождает контейнер с образцом высоко над поверхностью Марса.Кредит … NASA / JPL-CaltechOne будет спускаемым аппаратом, построенным НАСА, который станет самым тяжелым транспортным средством, когда-либо поднимавшимся на поверхность Марса. Он будет нести построенный европейцами марсоход для сбора образцов горных пород и небольшую ракету, которая будет запускать камни на орбиту вокруг Марса. Он прибудет в августе 2028 года, и марсоход совершит рывок, чтобы собрать хотя бы некоторые образцы горных пород, вернуть их и передать их на посадочный модуль для запуска с Марса.
Над Марсом контейнер для образцов размером с футбольный мяч будет ждать орбитальный аппарат Earth Return Orbiter, построенный Европейским космическим агентством.Если он успешно захватит контейнер, орбитальный аппарат отправится с Марса. По мере приближения к Земле он выбрасывает образцы, которые приземляются в пустыне Юты.
Ожидается, что эта миссия будет стоить несколько миллиардов долларов, но это долгожданная цель марсианских ученых — внимательно изучить горные породы и посмотреть, распознают ли они, существовала ли когда-то жизнь на Марсе.
«Чтобы по-настоящему разобраться в некоторых действительно интригующих вопросах на уровне деталей, нам нужно проанализировать доказательства на молекулярном уровне и попытаться извлечь информацию из очень-очень старого материала», — сказал Джеймс Ватцин, директор программа исследования Марса в НАСА, говорится в интервью в 2020 году.«А для этого нужен целый набор инструментов, который был явно слишком велик, чтобы его можно было сжать и отправить на другую планету».
Художественный концепт марсохода Perseverance, спускающегося в марсианской атмосфере на поверхность. Сотни критических событий должны были быть выполнены безупречно и точно в срок, чтобы марсоход мог безопасно приземлиться. Кредит … NASA / JPL-CaltechКороче говоря, Perseverance пришлось снизить скорость с более чем 12 000 миль в час до полной остановки, в течение чего НАСА называет «семью минутами ужаса» период от входа марсохода в атмосферу до его приземления.Шансов на переделку не было. Путь Настойчивости пересекался с поверхностью Марса. Единственный вопрос заключался в том, остался ли марсоход целым, готовым начать свою миссию, или разлетелся на множество частей.
Тонкая атмосфера Марса добавляет несколько уровней сложности. Космическому кораблю нужен тепловой экран, потому что сжатие молекул воздуха нагревает его нижнюю часть до тысяч градусов. Но не хватает трения, чтобы замедлить его для плавного приземления с помощью одних лишь парашютов.
Художественный концепт марсохода Perseverance (внизу), сбрасываемого на поверхность Марса во время спуска. Предоставлено … НАСА, через Associated Press.Космический корабль должен был справиться с посадкой самостоятельно. Радиосигнал перемещается с Марса на Землю за 11 минут. Это означает, что если что-то пойдет не так, то к тому времени, когда люди из оперативного центра НАСА получат известие, будет уже слишком поздно.
«Все должно происходить автономно, — сказал Мэтт Уоллес, заместитель руководителя проекта.«Настойчивость действительно должна самостоятельно пробиваться на поверхность. Это что-то вроде управляемой разборки космического корабля ».
Во-первых, контейнер в форме капсулы, удерживающий марсоход, отделенный от части космического корабля, называемой маршевой ступенью. В этом разделе находились системы, необходимые для 300-миллионного путешествия от Земли до Марса, но бесполезные для прохождения через атмосферу Марса.
Примерно через 80 секунд после входа в атмосферу космический корабль испытал пиковые температуры, при этом тепловой экран на дне капсулы достиг 2370 градусов по Фаренгейту.Внутри капсулы намного меньше тостов — примерно комнатной температуры. Когда воздух стал плотнее, космический корабль продолжал замедляться.
Маленькие двигатели на верхней части капсулы срабатывали, чтобы изменить угол и направление ее снижения и удерживать курс на место приземления.
На высоте около семи миль, через четыре минуты после входа в атмосферу, капсула двигалась со скоростью менее 1000 миль в час. Затем он развернул огромный парашют, более 70 футов в диаметре.
Затем космический корабль сбросил тепловой экран, позволяя камерам и другим приборам фиксировать местность внизу и определять его положение.
Даже с огромным парашютом космический корабль все еще падал со скоростью около 200 миль в час.
Следующим важным шагом стал маневр небесного крана. Верх капсулы, называемый кожухом, был отпущен и уносится парашютом. Осталось две части космического корабля. Вершина была ступенью спуска — по сути, реактивный ранец с ракетным двигателем, несущий под собой марсоход.Сработали двигатели спускаемой ступени, управляя первым, чтобы избежать столкновения с затвором и парашютом. Затем двигатели замедлили спуск до менее чем двух миль в час.
На высоте примерно 66 футов над поверхностью марсоход был затем спущен на тросах. Этап спуска продолжался до тех пор, пока колеса марсохода не коснулись земли. Затем кабели были перерезаны, и спускаемая ступень улетела и рухнула на безопасном расстоянии от марсохода.
Члены команды марсохода НАСА «Настойчивость» в управлении полетом в Лаборатории реактивного движения в Калифорнии в четверг.Кредит … Билл Ингаллс / НАСА, через Associated PressНАСА уже делало это раньше. Марсоход Curiosity, который в настоящее время находится на Марсе, успешно использовал ту же систему посадки в 2012 году.
Perseverance использовала более прочные парашюты и более точную систему навигации. Инженеры НАСА говорят, что они пытались сделать все возможное, чтобы повысить шансы на то, что все будет работать, хотя они никогда не узнают, вычислили ли они все непредвиденные обстоятельства, пока приземление не увенчается успехом.
«Мы никогда не придумали хороший способ расчета вероятности успеха», — сказал г-н.Уоллес, заместитель руководителя проекта.
За десятилетия НАСА успешно совершило восемь из девяти попыток приземления на Марс. Единственной неудачей стал Mars Polar Lander в 1999 году. (Два зонда размером с баскетбольный мяч, которые использовались в этой миссии, которые были выпущены во время спуска и предназначены для защиты от столкновений, также не работали.)
Изображение, сделанное зондом «Надежда» в Объединенных Арабских Эмиратах. 10 февраля на подходе к Марсу. Фото … Космический центр Мохаммеда бин Рашида / Космическое агентство ОАЭ, через Associated PressМарсоход НАСА стал третьим космическим кораблем, прибывшим на красную планету в этом месяце.Еще два робота-зонда, построенные Объединенными Арабскими Эмиратами и Китаем, вышли на орбиту в прошлом месяце. Все три космических корабля были запущены в июле 2020 года с целью воспользоваться периодом каждые два года, когда путешествие между Землей и Марсом короче обычного.
Первым новым посетителем Марса был Хоуп, роботизированный зонд из Объединенных Арабских Эмиратов, отправленный на Марс прошлым летом японской ракетой. Космический корабль был построен в Лаборатории атмосферной и космической физики Университета Колорадо, а эмиратские инженеры и ученые работали в тесном сотрудничестве с американскими коллегами.
До прошлого года небольшая космическая программа Объединенных Арабских Эмиратов строила только спутники наблюдения Земли и отправляла одного астронавта для кратковременного пребывания на борту Международной космической станции. Его орбитальный аппарат на Марсе расширил амбиции программы с долгосрочной целью — вдохновить больше эмиратцев на карьеру в области науки и технологий.
Но космический корабль «Надежда» также поможет планетологам на Земле. Во время своей миссии продолжительностью не менее двух лет он будет собирать данные о том, как пыльные бури и другие погодные условия у поверхности влияют на скорость, с которой марсианский воздух проникает в космическое пространство.Это могло бы помочь в дальнейшем понимании того, как Марс, мир, на поверхности которого была проточная вода в первые дни существования Солнечной системы, превратился в холодный и, казалось бы, безжизненный мир, каким он является сегодня.
Космический корабль вышел на орбиту 9 февраля. В воскресенье Эмирейтс опубликовала прямое изображение Марса, сделанное Хоуп на расстоянии около 15 000 миль 10 февраля. Половина ржавого мира появляется из тени. , открывая некоторые из гигантских марсианских вулканов, в том числе Олимп-Монс, самый большой вулкан в Солнечной системе, а также ледяной регион на его северном полюсе.
Видеокамеры на китайском космическом корабле Tianwen-1 запечатлели Марс, когда он начал вращаться вокруг красной планеты. Видео от CNSAНезависимо от того, приземлится ли Perseverance в четверг или нет, это не единственный космический корабль, который попытается приземлиться на Марсе целым и невредимым в этом году.
Китай стал второй страной, прибывшей на Марс в этом месяце, выйдя на орбиту 10 февраля со своим космическим кораблем Tianwen-1. Китайская программа исследования Луны достигла многого за последнее десятилетие, и путешествие Тяньвэнь стало первым успешным путешествием страны на другую планету в нашей солнечной системе.
Видео, опубликованное космическим агентством Китая на прошлой неделе, показывает красную планету, когда Тяньвэнь-1 выходит на орбиту. В размытых цветах камеры космического корабля запечатлели марсианскую дымку и некоторые особенности поверхности планеты, когда пролетал зонд.
Китай теперь настроил орбиту Тяньвэнь-1 так, чтобы она проходила над полюсами планеты, аналогично орбитам, используемым некоторыми НАСА и европейскими космическими аппаратами для научных наблюдений за поверхностью. Он начнет подготовку к выпуску посадочного модуля и робота-вездехода, которые направятся на поверхность.Китай заявил, что эта попытка приземления произойдет в мае или июне. Его пункт назначения — Утопия Планиция, большой ударный бассейн на поверхности красной планеты. После успешной посадки — если это произойдет — космическое агентство Китая планирует объявить название марсохода.
На красной планете становится уже тесно.
Помимо вновь прибывших, еще шесть орбитальных аппаратов в настоящее время изучают планету из космоса. Три из них были отправлены туда НАСА: Mars Odyssey, запущенный в 2001 году, Mars Reconnaissance Orbiter, запущенный в 2005 году, и MAVEN, который покинул Землю в 2013 году.
Европа имеет на орбите два космических корабля. Его орбитальный аппарат Mars Express был запущен в 2003 году, а орбитальный аппарат ExoMars Trace Gas Orbiter был запущен в 2016 году и используется совместно с космической программой России.
Индия управляет шестым космическим кораблем, Mars Orbiter Mission, также известным как Mangalyaan, который был запущен в 2013 году.
В настоящее время на Земле работают две американские миссии. Curiosity бродит с 2012 года. К нему присоединилась компания InSight, которая с 2018 года изучает маршеты и другие внутренние свойства красной планеты.Другая американская миссия, марсоход Opportunity, истекла в 2019 году, когда из-за пыльной бури он потерял мощность.
Работа над солнцезащитным экраном космического телескопа Джеймса Уэбба на объекте Northrop Grumman в Редондо-Бич, Калифорния. Фото… Крис Ганн / НАСАХотя Марс является основным событием календаря НАСА в этом году, у него есть много других интересных миссий, запланированных на месяцы приходить. В то время как некоторые из них могут упасть до 2022 года по разным причинам, другие, скорее всего, откажутся от своих стартовых площадок в этом году.
Запуск космического телескопа Джеймса Уэбба, фактически преемника телескопа Хаббла, потенциально является самой важной научной миссией НАСА в этом году.Его откладывали на долгие годы из-за технических проблем и затрат на монтаж. НАСА, астрономы и планетологи всего мира с нетерпением ждут, когда он заработает в конце октября.
У НАСА также есть несколько миссий на Луну, которые могут произойти в этом году.
Первым шагом на пути к возвращению астронавтов на поверхность Луны в конце этого десятилетия станет испытательный полет без экипажа массивной космической системы запуска, созданной для будущих американских запусков дальнего космоса.Ракета столкнулась с многочисленными задержками и расходами на запуск воздушного шара, но НАСА все еще планирует путешествие, известное как Artemis-1, которое отправит Orion, капсулу для астронавтов, вокруг Луны и обратно на Землю. Запуск этой миссии будет зависеть от успешного испытания двигателей ракеты, запланированного на следующий четверг.
НАСА также запускает программу под названием «Коммерческие услуги по использованию лунной полезной нагрузки» и заключило контракт с рядом частных компаний на создание лунных посадочных устройств-роботов, которые будут доставлять грузы НАСА и других клиентов на поверхность Луны.
В четвертом квартале 2021 года космический корабль Nova-C, построенный компанией Intuitive Machines из Хьюстона, сможет взлететь на борту ракеты SpaceX и отправиться на Луну. Другая компания, Astrobotic из Питтсбурга, планирует запустить свой спускаемый аппарат Peregrine на поверхность Луны в конце этого года.
Агентство также планирует запустить две другие миссии в глубокий космос в 2021 году.
Один из них, космический аппарат для тестирования перенаправления двойного астероида, предназначен для проверки того, может ли космический корабль отклонить астероид, который может направиться к поверхности Земли.Для этого он посетит Дидимос, пару околоземных астероидов, которые вместе путешествуют вокруг Солнца, и попытается столкнуться, чтобы сдвинуть орбиту меньшего камня. Запуск запланирован на июль.
Вторая миссия, «Люси», стартует в октябре и отправится гораздо дальше, совершая облеты по орбитальному пути Юпитера. Там он будет изучать троянских коней — астероидов, которые движутся по той же орбите, что и Юпитер, но на сотни миллионов миль вперед или назад, захваченные гравитацией планеты-гиганта.Ученые считают, что эти космические камни могут скрывать секреты образования внешних планет Солнечной системы.
Крупным планом — Фобос, большая из двух лун Марса. Его ширина составляет 17 миль, и его посетит японская миссия MMX. Кредит … НАСА / Лаборатория реактивного движения / Университет АризоныВ то время как другие миры в Солнечной системе могут манить для исследования, ученые еще далеки от Марса, даже с тремя новыми исследователями, подтягивающимися к красной планете в этом году. Помимо миссии по возврату образцов, которую планируют НАСА и Европа, разрабатываются еще как минимум три миссии, и человечество может увидеть другие сюрпризы в ближайшее десятилетие.
Европейское космическое агентство и Роскосмос, космическое агентство Российской Федерации, могут стать следующими посетителями, которые попытаются совершить посадку на Марс с марсоходом по имени Розалинда Франклин, в честь британского химика, сыгравшего центральную роль в освещении структуры двойной спирали. ДНК. Две страны планировали запустить марсоход в 2020 году. Однако пандемия коронавируса усугубила ряд технических проблем, что привело к переносу миссии. Теперь ожидается старт в 2022 году и прибытие на Марс в 2023 году.
Ожидается, что Япония также предпримет попытку полета на Марс в конце этого десятилетия. В отличие от других космических аппаратов, этот будет сфокусирован на малых лунах красной планеты, Фобосе и Деймосе. Миссия по исследованию марсианских лун может прибыть уже в 2025 году и подготовиться к кратковременной высадке на поверхность Фобоса для сбора образцов горных пород.
Вернув образцы на Землю еще в 2029 году, японская миссия могла бы дать представление о том, как образовывались луны, и дать ключ к разгадке того, каким был Марс на самых ранних этапах своей эволюции как планеты.Путешествие также будет основано на уроках, извлеченных из «Хаябуса-2», успешной миссии, которую Япония только что завершила в декабре, по сбору образцов с астероида Рюгу и их доставке на Землю.
Третья миссия на Марс планируется, но еще не полностью. НАСА согласилось в этом месяце сотрудничать с итальянскими, японскими и канадскими космическими агентствами над Mars Ice Mapper. Он будет вращаться вокруг Марса и попытается произвести более подробную оценку мест на планете с наиболее многочисленными источниками льда у поверхности.Это могло бы помочь определить будущие места посадки для человеческих миссий. Космический корабль будет запущен не раньше 2026 года.
Наконец, вполне возможно, что частные компании захотят посетить Марс в ближайшее десятилетие. SpaceX, частная ракетная компания, которая в настоящее время является крупнейшим игроком в запуске спутников на орбиту Земли, долгое время вдохновлялась мечтой ее основателя Илона Маска о колонизации Марса. Цель отправить людей жить на красную планету кажется далекой. Но, как сказал г.Компания Маска продолжает работать над Starship, прототипом ракеты следующего поколения, запуск SpaceX на Марс в ближайшие годы кажется вполне вероятным.
Теперь, когда Китай приземлился на Марс, что дальше для миссии?
Китай недавно вошел в историю, успешно приземлив космический корабль на Марс. Это событие стало важным шагом в космической программе Китая и положило начало новым международным исследованиям Красной планеты.
Официальное китайское информационное агентство Синьхуа объявило о посадке 15 мая.«Китай впервые оставил след на Марсе, что является важным шагом для освоения космоса нашей страной», — говорится в сообщении.
Китайская космическая программа уже завершила несколько успешных беспилотных полетов на Луну. Последний космический корабль страны, приземлившийся там, смог успешно собрать материал с поверхности Луны. Впервые за более чем 40 лет какая-либо нация собрала лунный материал для возвращения на Землю.
Китайский космический корабль Chang’e-5 собирает образцы Луны на этом раздаточном изображении, предоставленном Национальным космическим управлением Китая (CNSA) 3 декабря 2020 года.(CNSA / Раздаточный материал через REUTERS)Однако посадка космического корабля на Марс намного труднее, чем посадка на Луну. Транспортным средствам требуется специальное оборудование для защиты от сильной жары марсианской атмосферы. Космическому кораблю также требуются специальные ракеты для замедления его скорости и парашюты, которые раскрываются в нужное время, чтобы предотвратить аварийную посадку.
Исторически на Марсе было много аварийных посадок. Пока только три страны — США, Китай и Советский Союз (СССР) — успешно приземлились на космических кораблях.
С 1976 года США осуществили девять успешных посадок на Марс. Это включает в себя их последнюю миссию с участием исследователя или марсохода НАСА космического агентства США. Советский космический корабль «Марс-3» благополучно приземлился в 1971 году. Но эта миссия закончилась через несколько секунд, когда приборы космического корабля вышли из строя.
В настоящее время на орбите Марса работают другие космические аппараты. Один был спущен на воду Объединенными Арабскими Эмиратами и прибыл в феврале. Миссия Emirates Mars изучает марсианские атмосферные условия с чрезвычайно высокой орбиты.Три других орбитальных космических корабля принадлежат США, два — европейского и один — индийского.
Китайский космический аппарат Tianwen-1, включающий в себя орбитальный аппарат, посадочный модуль и марсоход, провел семь месяцев в полете к Марсу. Он приземлился в Утопии Планиция, большой равнинной местности в северной половине планеты.
Его марсоход «Чжуронг» был назван в честь китайского бога огня. Как сообщает «Синьхуа», шестиколесный автомобиль работает на солнечной энергии и весит 240 кг. Он имеет несколько камер и других инструментов, которые используют радар, , лазер и датчики для измерения атмосферных условий и магнитных сил.
Чжуронг предназначен для изучения поверхности почвы и атмосферы планеты. Подобно прошлым и нынешним марсоходам НАСА, он также будет искать признаки древней жизни, включая лед и любую другую воду под поверхностью планеты. Данные, собранные Zhurong, будут отправлены обратно на Землю через орбитальный аппарат Tianwen-1. На прошлой неделе Китай опубликовал первые фотографии марсохода с Марса.
Роберто Орозеи — планетолог из Института радиоастрономии в Болонье, Италия. Он сказал Nature , что важная часть миссии может помочь подтвердить более ранние исследования, предполагающие наличие вечной мерзлоты в районе вокруг Утопия Планиция.
Исследования показали, что вечная мерзлота может скрываться прямо под поверхностью. По словам Орозеи, радиолокационное оборудование марсохода может определить признаки вечной мерзлоты.
Изучение глубины такой вечной мерзлоты и изучение ее образования может дать новую информацию о более поздних изменениях климата на Марсе. Ученые пытаются понять, что случилось с древней водой, которая, по их мнению, когда-то покрывала поверхность, добавил Орозеи.
Вертолет НАСА Ingenuity Mars на Марсе можно увидеть парящим во время своего третьего полета 25 апреля 2021 года, как видно с левой навигационной камеры на борту марсохода НАСА Perseverance.(Фото: НАСА / Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт)Администратор НАСА Билл Нельсон похвалил успешную посадку Китая на Марс.
«По мере роста международного научного сообщества исследователей-роботов на Марсе, Соединенные Штаты и весь мир с нетерпением ждут открытий, которые Чжуронг сделает , чтобы продвинуть знаний человечества о Красной планете», — говорится в его заявлении. «Я с нетерпением жду будущих международных открытий, которые помогут проинформировать и развить возможности , необходимые для приземления человеческих ботинок на Марс», — добавил Нельсон.
Я Брайан Линн.
Брайан Линн написал эту историю для VOA Learning English на основе отчетов Reuters, Associated Press, Xinhua, Nature и NASA. Кэти Уивер была редактором.
Мы хотим услышать от вас. Напишите нам в разделе комментариев, и посетите нашу страницу в Facebook .
Викторина— Теперь, когда Китай приземлился на Марсе, что дальше для миссии?
Начните викторину, чтобы узнать
__________________________________________________________
слов в этой историимиссия — н. Полет самолета или космического корабля для выполнения конкретной задачи
вечная мерзлота — n . площадь земли, которая постоянно замерзла под поверхностью
продвижение — v . развивать или прогрессировать
возможность — n . способность или сила делать что-либо
Могли ли люди заразить Марс жизнью?
В конце концов, люди ступят на Марс, неся с собой коктейль микробов, которые живут в наших телах и внутри них.Эти микробы, вероятно, тоже будут адаптироваться, видоизменяться и изменяться. И мы тоже можем у них поучиться. Они могут даже сделать жизнь на Марсе более терпимой для тех, кто отправится туда, поскольку уникальные геномы, адаптирующиеся к марсианской среде, можно секвенировать, передать обратно на Землю для дальнейшей характеристики, а затем использовать для лечения и исследований на обеих планетах.
Учитывая все запланированные марсианские миссии, мы находимся на пороге новой эры межпланетной биологии, где мы узнаем об адаптациях организма на одной планете и применим их к другой.Уроки эволюции и генетической адаптации вписаны в ДНК каждого организма, и марсианская среда не будет исключением. Марс напишет свое новое давление отбора на организмы, которые мы увидим, когда мы их упорядочим, открыв совершенно новый каталог эволюционной литературы.
Это не просто праздное любопытство, а скорее долг нашего вида по защите и сохранению всех других видов. Только люди понимают вымирание, и, таким образом, только люди могут предотвратить его, что применимо сегодня так же, как и в миллиарды лет, когда океаны Земли начинают кипеть и на планете становится слишком жарко для жизни.Когда мы начнем двигаться к другим звездам, неизбежно произойдет некоторая передача биологии человека и микробов, но в этом случае у нас не будет выбора. В конце концов, осторожное и ответственное поступательное заражение — единственный способ сохранить жизнь, и это шаг, который мы должны сделать в следующие 500 лет.
Эта статья была обновлена 13 мая 2021 года и содержит дополнительную информацию о процедурах планетарной защиты, используемых НАСА и во время миссии по возврату образцов с Марса.В более ранней версии неверно говорилось, что НАСА стерилизует компоненты космического корабля перед сборкой, и это было исправлено, поскольку процедуры планетарной защиты не требуют стерилизации отдельных компонентов.
–
* Кристофер Мейсон — профессор геномики, физиологии и биофизики в Weill Cornell Medicine, Корнельский университет. Он исследует молекулярные и генетические эффекты длительного полета человека в космос на НАСА и других астронавтов, а также разрабатывает новые типы клеток для лечения рака и является автором новой книги, опубликованной MIT Press — The Next 500 Годы: инженерная жизнь для достижения новых миров.
–
Присоединяйтесь к одному миллиону будущих поклонников, поставив нам лайк на Facebook , или подписывайтесь на нас в Twitter или Instagram .
Если вам понравилась эта история, подпишитесь на еженедельную рассылку новостей bbc.com , которая называется «Основной список». Тщательно подобранная подборка историй из BBC Future, Culture, Worklife и Travel, которые доставляются на ваш почтовый ящик каждую пятницу.
Китай высадил свой первый марсоход на Марс — вот что произойдет в следующий
Поверхность Марса, сфотографированная китайским зондом Tianwen-1 после его выхода на орбиту в феврале Фото: CNSA / Xinhua / Alamy
Китайский космический корабль Tianwen-1, находящийся на орбите вокруг красной планеты, сбросил посадочный модуль и марсоход, названный Чжуронг в честь китайского бога огня, завершив наиболее опасный этап своей десятимесячной миссии.
По сообщению китайского государственного информационного агентства «Синьхуа», входная капсула, закрывающая аппараты, отделилась от орбитального корабля примерно в 4 часа ночи.м. 15 мая по пекинскому времени. Через несколько часов он вошел в атмосферу Марса на высоте 125 километров.
Затем он полетел к поверхности со скоростью 4,8 км / с, защищенный тепловым экраном. Когда зонд приблизился к Марсу, он выпустил огромный парашют, чтобы замедлить свое продвижение, а затем использовал ракетные ускорители для торможения. Достигнув 100 метров над поверхностью Марса, он завис и использовал систему с лазерным наведением, чтобы оценить область на предмет препятствий, таких как валуны, перед приземлением.
Резкое падение корабля в марсианской атмосфере должно было производиться автономно. «У каждого шага был только один шанс, и действия были тесно связаны. Если бы была какая-то неисправность, посадка не удалась бы », — сказал« Синьхуа »Гэн Янь, сотрудник Центра лунных исследований и космических программ Китайского национального космического управления (CNSA).
«Большой скачок для Китая»
Это первая миссия Китая на Марс, которая делает эту страну лишь третьей страной — после России и США — которая приземлила космический корабль на планете.Эта миссия «является большим шагом вперед для Китая, потому что они одним движением делают то, что НАСА делало десятилетия», — говорит Роберто Орозеи, планетолог из Института радиоастрономии Болоньи в Италии.
Чжуронг теперь присоединяется к нескольким другим активным марсианским миссиям. Марсоход НАСА Perseverance, прибывший 18 февраля, находится в нескольких сотнях километров от места посадки, а марсоход НАСА Curiosity осматривает планету с 2012 года. Несколько космических кораблей также вращаются вокруг Марса, в том числе орбитальный аппарат Объединенных Арабских Эмиратов Hope, который тоже прибыл в феврале.«Чем больше, тем лучше на Марсе», — говорит Дэвид Флэннери, астробиолог из Квинслендского технологического университета в Брисбене, Австралия.
Исследователи говорят, что инженерный подвиг, связанный с достижением этой цели, имел приоритет над наукой во время первого путешествия Китая на Марс, но миссия все же может дать новую геологическую информацию. Они особенно взволнованы возможностью обнаружения вечной мерзлоты в Утопии Планиция, регионе в северном полушарии Марса, где приземлился Чжуронг (см. «Место посадки»).
Самое большое испытание на сегодняшний день
Миссия Tianwen-1 включала в себя орбитальный аппарат, спускаемый аппарат и марсоход, что сделало его первым, кто отправил все три элемента на планету. Космический корабль покинул Землю в июле 2020 года и прибыл на Марс в феврале 2021 года, но посадка стала самым большим испытанием нарождающихся возможностей Китая по исследованию дальнего космоса.
Посадка на Марс является общеизвестно сложной задачей, не в последнюю очередь потому, что инженеры на Земле не могут контролировать это в реальном времени и должны оставлять заранее запрограммированные инструкции для исполнения.Многие миссии были потеряны или разбились по прибытии.
В 1997 году марсоход NASA Mars Pathfinder отправил свой первый марсоход под названием Sojourner в скалистый регион планеты. «Мы не получили много удивительных научных достижений в этой миссии, но она проложила путь для гораздо более эффективных автономных вездеходов, и теперь мы пожинаем плоды этих миссий», — говорит Фланнери, который работает на Perseverance, пятом Марсе НАСА. ровер.
Чего ожидать
В течение нескольких дней шестиколесный марсоход на солнечной энергии покинет посадочный модуль, чтобы исследовать его, по крайней мере, в течение трех месяцев — но он может прожить годы, как это сделали марсоходы NASA Spirit и Opportunity.
Утопия Планития, где сейчас находится Чжуронг, представляет собой широкое плоское пространство в огромном, лишенном деталей бассейне, образовавшееся, когда более мелкий объект врезался в Марс миллиарды лет назад.
Поверхность бассейна в основном покрыта вулканическим материалом, который мог быть изменен более поздними процессами, такими как повторяющееся замерзание и таяние льда. Орозеи говорит, что исследования региона с орбиты Марса показывают, что слой вечной мерзлоты может скрываться прямо под поверхностью.
В 1976 году миссия НАСА «Викинг-2» также приземлилась на Утопия-Планиция, но севернее того места, где приземлился Чжуронг.«Это хорошее место, чтобы попробовать первую посадку», — сказал Фланнери перед приземлением. По его словам, низкая высота, чистый рельеф и возможность обнаружения льда в недрах также означают, что будущие миссии смогут собирать там образцы и что этот регион может стать хорошей посадочной площадкой для миссий с экипажем.
Измерение Марса
Чжуронг оснащен набором инструментов для исследования марсианской среды (см. «Чжуронг»). На мачте установлены две камеры для съемки близлежащих скал, пока марсоход находится в неподвижном состоянии; они будут использоваться для планирования необходимых поездок.Мультиспектральная камера, размещенная между этими двумя навигационными изображениями, позволит выявить минералы, присутствующие в этих породах.
Как и Perseverance, у Zhurong есть георадар. По мере того, как он проходит через бассейн, это позволит выявить геологические процессы, которые привели к формированию регионов, через которые проходит марсоход. Если повезет, Чжуронг сможет обнаружить тонкий горизонт, отмечающий вечную мерзлоту, говорит Орозей. По его словам, знание того, насколько глубока эта залежь, и ее общих характеристик, может дать представление о недавних изменениях климата на Марсе и раскрыть судьбу древней воды, которая когда-то могла пропитать поверхность.
Если исследователям действительно повезет, они могут даже найти очень древние камни, которые могут открыть окно в историю нашей собственной планеты, — говорит Джозеф Михалски, планетолог из Университета Гонконга: большинство подобных доказательств здесь, на По словам Михальски, Земля была разрушена тектоникой плит.
Спектрометр Чжуронга включает в себя лазерную технологию, которая может взрывать камни для изучения их состава. Это также будет первый марсоход, оснащенный магнитометром для измерения магнитного поля в непосредственной близости от него.Инструмент может дать представление о том, как Марс потерял свое сильное магнитное поле, событие, которое превратило планету в холодное, сухое место, непривлекательное для жизни.
Кратер на поверхности Марса, сделанный китайским орбитальным аппаратом Tianwen-1 Фото: CNSA / Xinhua / Alamy
Orbital Insights
С орбиты Tianwen-1 будет передавать на Землю идеи Чжурона. Но орбитальный аппарат — название которого означает «вопросы к небу» — также внесет свой собственный научный вклад с помощью своих семи инструментов, включая камеры, георадар и спектрометр.
Магнитометр и анализаторы частиц будут изучать границу между высшей марсианской атмосферой и солнечными ветрами, чтобы лучше понять, как магнитное поле Марса действует сегодня. В сочетании с данными других орбитальных аппаратов, изучающих верхние слои атмосферы планеты, эти знания предложат исследователям «гораздо лучшую картину того, что происходит вокруг Марса», — говорит Орозей.
Успешная посадка на Марс может означать начало более сложных китайских миссий, в том числе инициативы по возврату образцов, которую планируется провести к 2030 году.
Быстрые факты об исследовании Марса — CNN
Единственной другой страной, которая приземлила космический корабль на Марс, был Советский Союз в 1971 и 1973 годах.
Соединенные Штаты, Советский Союз, Европейское космическое агентство и Индия успешно отправили космические корабли на Марс. Орбита Марса.
Временная шкала
1965 — Маринер-4 проходит в пределах 6000 миль (около 9650 километров) от Марса и делает первые фотографии поверхности планеты крупным планом.
1969 — Моряки 6 и 7 проходят на расстоянии около 2500 миль (4000 километров) от планеты и передают информацию о поверхности и атмосфере планеты.
3 ноября 1971 г. — запуски Mariner 9. Он выходит на орбиту 24 ноября, став первым космическим кораблем США, вышедшим на орбиту не Земли, а другой планеты.
2 декабря 1971 г. — Посадочный модуль «Марс-3» СССР совершил первую успешную посадку на поверхность планеты. Он передает данные в течение 20 секунд, прежде чем выйти из строя.
июль и август 1973 г. — СССР успешно запускает Марс 4, 5, 6 и 7. Каждый космический корабль достигает орбиты планеты за семь месяцев. Приземляется только Марс 6.
1975 — Запущены Viking 1 и Viking 2.
20 июля 1976 г. — Посадочный модуль «Викинга-1» достиг поверхности Марса.
3 сентября 1976 г. — Посадочный модуль «Викинга-2» достигает Марса.
25 сентября 1992 г. — Соединенные Штаты запускают Mars Observer.В августе 1993 г. связь потеряна навсегда.
Ноябрь 1996 г. — Запущен Mars Global Surveyor. Он достигает Марса в сентябре 1997 года и начинает свою орбиту. Последний раз это слышно 2 ноября 2006 г.
4 июля 1997 г. — Марсианский следопыт после шести месяцев полета приземляется на Марс. В течение четырех месяцев марсоход Sojourner исследует поверхность планеты и возвращает фотографии на Землю.
11 декабря 1998 г. — Марсианский климатический орбитальный аппарат запущен, но потерян по прибытии в сентябре 1999 года.
3 января 1999 г. — Запущен аппарат Mars Polar Lander. 3 декабря ему не удалось выйти на связь с наземным управлением. НАСА считает, что посадочный модуль был разрушен при столкновении с Марсом.
7 апреля 2001 г. — Запущен орбитальный аппарат Mars Odyssey, который достигнет Марса 24 октября.
2 июня 2003 г. — Европейское космическое агентство запускает орбитальный аппарат Mars Express и посадочный модуль Beagle 2. «Бигль-2» должен приземлиться на Марс 25 декабря 2003 года, но никогда не выходит на связь.Орбитальный аппарат Mars Express успешно выведен на орбиту вокруг Красной планеты, где он будет изучать Марс в течение двух лет.10 июня 2003 г. — Запускается марсоход по кличке Spirit.
7 июля 2003 г. — Марсоход по прозвищу «Возможность» запускается с мыса Канаверал. И Spirit, и Opportunity являются частью миссии НАСА по исследованию Марса.3 января 2004 г. — Примерно в 23:35 Инопланетянин, Spirit приземляется на Марс и сразу же начинает отправлять снимки с поверхности.
15 января 2004 г. — Марсоход Spirit скатывается со своего посадочного модуля и начинает следующий этап своей миссии по изучению горных пород и почвы на поверхности Марса на предмет наличия воды.
24-25 января 2004 г. — Марсоход «Оппортьюнити» приземлился на Марсе. (Источники противоречат датам. НАСА использует как Universal / ET, так и PT, которое изменяет дату с 21:05 24 января на 12:05 25 января.)
2 февраля 2004 г. — Впервые, и Spirit, и Opportunity полностью работоспособны.Марсоходы, расположенные на расстоянии 6600 миль друг от друга, собирают образцы почвы и фотографируют поверхность Марса. Оба марсохода находят свидетельства существования древней марсианской среды, которая периодически была влажной и пригодной для жизни.
12 августа 2005 г. — Запуск марсианского разведывательного орбитального аппарата. Он просканирует планету в поисках новых признаков воды.
10 марта 2006 г. — Разведывательный орбитальный аппарат достигает Марса и устанавливает его орбиту. В нем установлена самая мощная камера, когда-либо покидавшая Землю, под названием HiRise.Камера делает первые четыре снимка 23 марта, когда орбитальный аппарат вращается вокруг Марса на расстоянии от 600 до 2500 миль (от 900 до 4000 километров). Этот начальный этап исследования длится две недели.
24 января 2007 г. — В третью годовщину своего приземления «Оппортьюнити» продолжает свою миссию по исследованию марсианской местности — на 33 месяца дольше, чем планировалось изначально.
4 августа 2007 г. — Марсианский посадочный модуль НАСА «Феникс» успешно запущен.Его ракета запускается с базы ВВС на мысе Канаверал во Флориде, и ей требуется около 10 месяцев, чтобы достичь Марса. Phoenix, часть программы NASA Scout для небольших и недорогих космических аппаратов, предназначена для анализа образцов почвы и сканирования марсианской атмосферы после приземления вблизи его северного полюса.
25 мая 2008 г. — Посадочный модуль «Марс Феникс» завершил 296-дневное путешествие протяженностью 422 миллиона миль, приземлившись возле северного полюса планеты.
ноябрь 2008 г. — Посадочный модуль «Марс Феникс» прекращает связь после завершения своей миссии.Первоначально предполагалось, что он продержится 90 марсианских солнечных дней, посадочный модуль проводит научные исследования в течение 149 дней из своего 152-дневного срока службы.
22 марта 2010 г. — Последнее сообщение получено от Духа. Проект продолжает следить за дальнейшим общением. Возможность все еще действует.
10 сентября 2010 г. — Ученые публикуют данные с космического корабля «Марс Феникс», предполагающие, что вода выветривала поверхность Марса на протяжении всей истории. Данные также предполагают, что атмосфера Марса, состоящая из углекислого газа, пополнилась недавними геологически недавними извержениями вулканов, что свидетельствует о возможной продолжающейся активности.
6 апреля 2011 г. — Представлен марсоход по прозвищу Curiosity. Он намного больше, чем Spirit и Opportunity, весит около 2000 фунтов (900 килограммов) и размером с автомобиль Mini Cooper.
25 мая 2011 г. — Ученые НАСА прекращают попытки восстановить контакт с Духом.
26 ноября 2011 г. — Марсоход Curiosity стартует с мыса Канаверал в 10:02 по восточному времени на борту ракеты Atlas V, направляющейся к Марсу. Путешествие продлится примерно 8.5 месяцев.
6 августа 2012 г. — Curiosity успешно приземляется на Марс в 1:32 утра по восточному времени. 26 сентября 2013 г. — Журнал Science публикует пять статей о Марсе, в которых приводятся необработанные данные, указывающие на то, что поверхность Марса содержит около двух процентов воды по весу. 21 сентября 2014 г. — Корабль НАСА MAVEN (миссия Mars Atmosphere and Volatile Evolution) прибыл на орбиту Марса, преодолев 442 миллиона миль в течение 10 месяцев, чтобы добраться туда. Это первая миссия, посвященная изучению верхних слоев марсианской атмосферы как ключ к пониманию истории климата, воды и обитаемости Марса. 24 сентября 2014 г. — Индийский орбитальный аппарат «Марс» успешно вышел на орбиту Марса, став первой страной, прибывшей с первой попытки, и первой азиатской страной, достигшей Красной планеты. 16 января 2015 г. — НАСА объявляет о том, что на Марсе был обнаружен «Бигль-2», пропавший без вести 11 лет назад. Похоже, что солнечные панели посадочного модуля не открылись полностью после приземления, что затруднило связь.март 2015 г. — Индийский орбитальный аппарат Mars Orbiter завершил свою 160-дневную миссию.Он продолжает работать.
28 сентября 2015 г. — Ученые НАСА говорят, что потенциально дающая жизнь вода все еще течет по поверхности Марса время от времени, открытие, которое может означать прорыв как в поисках жизни за пределами Земли, так и в надеждах человека на однодневное путешествие. там. 14 марта 2016 г. — Европейское космическое агентство запускает модуль, направляющийся к Марсу со своим орбитальным аппаратом ExoMars Trace Gas. Модуль под названием Schiaparelli должен выйти на орбиту Марса и приземлиться 19 октября, но при посадке он терпит крах.Космический корабль был создан для обнаружения атмосферных газов, которые могут означать, что на Марсе есть активная биологическая жизнь. , 29 сентября 2017 г. — Во время презентации на Международном астронавтическом конгрессе в Австралии Илон Маск говорит, что его ракетная компания SpaceX планирует высадить как минимум два грузовых корабля на Красной планете в 2022 году, чтобы обеспечить энергетику, добычу полезных ископаемых и жизнь системы поддержки для будущих полетов. Суда с экипажами прибудут в 2024 году, добавил он. 5 мая 2018 г. — НАСА запускает InSight, первого космического робота-исследователя, который изучал внутреннюю часть Марса в ходе двухлетней миссии.InSight — сокращение от Internal Exploration с использованием сейсмических исследований, геодезии и переноса тепла — приземлится к северу от марсианского экватора 26 ноября, присоединившись к пяти другим космическим кораблям НАСА, работающим на Марсе и над ним. 7 июня 2018 г. — НАСА объявляет, что органическое вещество было обнаружено на Марсе в образцах почвы, взятых марсоходом Curiosity из аргиллита возрастом 3 миллиарда лет в кратере Гейла. Марсоход также обнаружил метан в марсианской атмосфере.10 июня 2018 г. — Последнее сообщение получено от Opportunity в Долине Настойчивости.
25 июля 2018 г. — Исследователи из Итальянского космического агентства публикуют исследование, показывающее, что озеро с жидкой водой было обнаружено под южными полярными ледяными шапками Марса с помощью MARSIS Европейского космического агентства (Марсианский усовершенствованный радар для зондирования недр и ионосферы). ) инструмент. 26 ноября 2018 г. — InSight приземляется на Марс и через несколько минут начинает посылать сигналы в НАСА, включая фотографию поверхности, на которой он приземлился. 13 февраля 2019 г. — НАСА объявляет о завершении миссии Opportunity и сообщает, что они больше не могут связаться с марсоходом Opportunity.