Китай перенёс запуск своей миссии «Тяньвэнь-3» по сбору и возвращению на Землю образцов марсианского грунта на 2028 год. Это на два года раньше первоначально запланированных сроков. Теперь предполагается, что Китай доставит образцы марсианского грунта на Землю уже в 2031 году.

Китайский марсоход «Чжужун». Источник изображения: CNSA

Выступая на прошлой неделе на второй Международной конференции по исследованию дальнего космоса в китайской провинции Аньхой, Лю Цзичжун (Liu Jizhong), главный конструктор миссии «Тяньвэнь-3», сообщил, что проект предполагает два космических запуска. В рамках первого планируется отправить посадочный модуль и двухступенчатый взлётный аппарат, а в ходе второго запуска — орбитальный аппарат и возвращаемый на Землю модуль.

В рамках миссии «Тяньвэнь-3» Китай планирует высадить на поверхность Марса аппарат с буром, собрать как минимум 500 граммов образцов марсианского грунта и вернуть их на Землю для дальнейшего изучения. Эти образцы могут рассказать о возможной жизни на Марсе в прошлом и об эволюции климата планеты. Также в рамках этой миссии рассматривается возможность отправки складного автономного вертолёта и шестиногого робота для сбора образцов вдали от места посадки.

«Теперь есть реальный шанс, что Китай сможет вернуть образцы с Марса раньше США», — цитирует слова Квентина Паркера (Quentin Parker), астрофизика из Университета Гонконга, малайзийская интернет-газета Malay Mail.

По данным новостного канала CGTN государственной Китайской глобальной телевизионной сети в Пекине, на минувшей конференции по исследованию дальнего космоса Лю Цзичжун также отметил, что миссия «Тяньвэнь-3» будет включать международные полезные нагрузки и что Китай планирует поделиться возвращёнными образцами марсианского грунта с учёными по всему миру. Лю не уточнил, когда образцы могут быть доставлены на Землю. Ранее официальные лица заявляли, что миссия туда и обратно займёт около трёх лет, что предполагает доставку грунта на Землю около 2031 года, если запуск состоится в 2028 году.

Обновлённый график китайской миссии предполагает, что образцы марсианского грунта могут быть доставлены на Землю задолго до того, как это планируется сделать в рамках совместной программы NASA и Европейского космического агентства (ЕКА) по возврату марсианских образцов (MSR). Сообщается, что этот проект требует серьёзного пересмотра, поскольку значительные перерасходы средств и срыв графиков поставили первоначальную структуру миссии под вопрос. По оценке главы NASA Билла Нельсона (Bill Nelson), стоимость миссии MSR в размере $11 млрд слишком высока, а сама миссия слишком сложна. При этом он добавил, что «возвращение образцов не ранее 2040 года — это неприемлемо долго».

В июне NASA заключило контракты на $1,5 млн с семью компаниями, включая SpaceX, Blue Origin, Lockheed Martin и Northrop Grumman, на разработку идеи более простой, менее дорогой и менее рискованной альтернативы существующей архитектуры совместной миссии NASA и ЕКА.

Между тем учёные продолжают подчёркивать научную ценность возвращения на Землю образцов марсианского грунта в рамках миссии MSR. К слову, их ранее собрал марсоход NASA Perseverance. В этих образцах содержатся как мелкозернистые, так и крупнозернистые отложения песчаника и аргиллита, которые, по мнению учёных, могут дать важные подсказки о химическом составе воды, образовавшей эти отложения миллиарды лет назад, а также, возможно, предоставить доказательства когда-то существовавшей микробной жизни на Марсе.

Аэрокосмическая компания SpaceX планирует провести первый беспилотный пуск своего корабля Starship к Марсу в конце 2026 года. Это произойдёт, когда настанет очередной благоприятный период для запуска марсианских миссий, что бывает раз в 26 месяцев. Об этом на своей станице в соцсети X написал глава SpaceX Илон Маск (Elon Musk).

Источник изображения: x.com/SpaceX

«Они будут беспилотными, чтобы проверить способность посадки на Марс в целостности и сохранности», — написал в одном из сообщений Маск. Он также добавил, что в случае, если тестирование посадки пройдёт успешно в беспилотном режиме, то первые пилотируемые миссии SpaceX на Красную планету будут запущены через четыре года. После этого количество марсианских миссий будет расти в геометрической прогрессии, чтобы примерно за 20 лет возвести на Красной планете самодостаточный город.

Ранее в этом году Маск заявлял, что первый беспилотный корабль Starship совершит посадку на Марсе через пять лет, а первые люди высадятся на планете через семь лет. В июне SpaceX провела лётные испытания корабля Starship, для запуска которого используется гигантская ракета-носитель Super Heavy. SpaceX планирует использовать Starship не только в марсианских миссиях, но также для доставки астронавтов и грузов на Луну.

29 августа 2024 года марсоход NASA Perseverance сделал первое селфи со стены кратера Езеро, на которую он начал взбираться 19 августа. В ходе этого непростого путешествия ровер должен подняться на высоту 300 м от уровня дна кратера и перевалить за его край. Там его встретит множество перспективных обломков и образцов, многие из которых остались после падения в этом месте большого метеорита 4 млрд лет назад.

Нажмите, чтобы увеличить. Источник изображения: NASA

«Учитывая его [края кратера] широкий размах и большое разнообразие горных пород, с которыми мы ожидаем столкнуться и взять пробы по пути, это, возможно, самая амбициозная кампания, которую команда предприняла до сих пор», — говорится в заявлении представителей NASA по поводу четвёртой по счёту кампании в научной программе марсохода.

Поход не обещает быть лёгким. Команда NASA не имеет достаточно подробных спутниковых изображений маршрута, поэтому ровер чаще чем когда-либо в своём путешествии по Красной планете будет полагаться на собственное зрение и интеллект. Зрение тем более будет необходимо роверу, чтобы высматривать по дороге наиболее интересные образцы для анализа. Склон может быть усеян такими. Это своеобразный привет из далёкого геологического прошлого Марса, причём на срезе эпох — в стене доисторического озера. Находки могут быть очень и очень интересными.

На самом верху команда ровера рассчитывает обнаружить как разломы с выходом на поверхность древних пород и, не исключено, с вероятными следами доисторической биологии Марса, так и фрагменты пришельца из космоса — остатков метеорита или астероида, упавшего в этом месте около 4 млрд лет назад. Это событие привело к появлению кратера Езеро и последующего образования озера в нём — тогда на Марсе ещё была вода. Ровер добросовестно упаковывает образцы и интересные находки в титановые пробирки, а в NASA надеются вернуть их для изучения на Землю не позже 2033 года. Всё это будет ещё не скоро, если вообще случится (бюджета у NASA катастрофически не хватает). Но даже само путешествие марсохода по столь отдалённым местам — это уже фантастика.

Известная своими лёгкими ракетами Electron компания Rocket Lab обещает совершить революцию в сфере космических платформ. Всего за 1/10 от стоимости платформ NASA компания обещает создать собственную платформу для доставки научной полезной нагрузки на орбиту Марса. Если NASA подобные миссии обходятся в $500 млн, то услуги Rocket Lab будут стоить намного меньше $50 млн, в чём мы сможем убедиться уже этой осенью.

Художественное представление миссии EscaPADE. Источник изображения: Rocket Lab

Идея экономить на миссиях вглубь солнечной системы оформилась в NASA к 2019 году. Агентство учредило программу SIMPLEx (Small Innovative Missions for Planetary Exploration), которая предполагала переложить бремя ответственности за создание спутников для дальних полётов на плечи частных компаний. Стоимость каждой миссии в рамках программы ограничили суммой в $55 млн, не считая расходов на запуск. Было выбрано три проекта, в одном из которых приняла участие Rocket Lab.

В компании не уточняют, во сколько они оценили свою спутниковую платформу для доставки приборов на орбиту Марса. По словам главы компании, сумма на два порядка меньше, чем другие альтернативы. Приборы для миссии EscaPADE (Escape и Plasma Acceleration and Dynamics Explorers) создаёт Лаборатория космических наук Калифорнийского университета в Беркли (SSL). Задача Rocket Lab заключается в проектировании и изготовлении «шины» — каркаса для установки нагрузки, двигательной установки и систем обеспечения работы нагрузки и спутника. Сумму в $55 млн SSL и Rocket Lab поделили между собой в неизвестной на сегодня пропорции.

Миссия EscaPADE предполагает доставку на орбиту Марса двух спутников: Blue и Gold. Приборы на борту аппаратов будут изучать взаимодействие атмосферы Красной планеты с солнечным ветром — частичками плазмы. Миссия рассчитана на 11 месяцев работы. Ещё 11 месяцев понадобится спутникам, чтобы долететь до Марса и выйти на его орбиту. Каждый из аппаратов имеет своё собственное шасси, но по сути — они близнецы.

Запуск спутников в космос ожидается не ранее октября 2024 года. Фишка в том, что они должны быть запущены в рамках первого испытательного полёта новой ракеты New Glenn компании Blue Origin. Если запуск не состоится в течение «нескольких месяцев» после октября, отправка спутников к Марсу будет отложена на два года до следующего окна. Но даже прибыв к Марсу, спутники зависнут там на три месяца, поскольку в это время связи с Землёй будет мешать Солнце между Марсом и нашей планетой. Собственно, это тот срок, на который может быть задержан запуск New Glenn.

Два аппарата EscaPADE на сборочном стенде

Для компании Rocket Lab как для проектировщика и изготовителя спутниковой платформы ситуация осложнилась тем, что New Glenn была выбрана для запуска аппаратов лишь в феврале 2023 года. Проектировщик не мог отталкиваться от параметров ракеты-носителя, что, в общем-то, необычно. Поэтому шасси пришлось проектировать на другом основании — опираясь на конечную массу и необходимую манёвренность платформы, чтобы она могла выйти на орбиту Марса.

У компании Rocket Lab в прошлом есть один условно положительный опыт отправки своей платформы в межпланетный полёт. Она обеспечила доставку кубстата CAPSTONE на орбиту Луны. Борьба за живучесть кубсата продолжалась почти пять месяцев, но он таки добрался до пункта назначения. Полученный опыт поможет компании доставить спутники к Марсу по бросовой цене. Но с учётом обстоятельств — новая ракета и новое шасси — это будет рискованное мероприятие.

На 19 августа 2024 года команда марсохода NASA Perseverance запланировала начало подъёма ровера на берег доисторического озера в кратере Езеро. Марсоход должен подняться на высоту 300 м над дном кратера и, по совместительству, дном бывшего там миллиарды лет назад озера. Наверху учёные надеются обнаружить выходы на поверхность самых древних марсианских пород, чтобы прояснить геологию Красной планеты.

Взгляд назад, на пройденный путь. Источник изображения: NASA

Марсоход Perseverance спустился на дно кратера Езеро (Jezero) 18 февраля 2021 года. С большой вероятностью считается, что в этом месте в доисторическое озеро втекала река. Марсоход изучил возможное дно озера и участки дельты реки, где взял 22 керна горных пород, включая самые ценные пробы осадочных пород. Именно в осадочных породах, которые образуются в присутствии больших объёмов воды, существует наибольшая вероятность обнаружения следов биологической жизни, которая известна нам по Земле.

Панорама места подъёма

Теперь пришло время взобраться на берег «озера», где раньше орбитальный марсианский аппарат обнаружил вероятные признаки разломов от геотермальной активности в древности. Там Perseverance возьмёт новые керны. Взбираться по наклонному краю кратера марсоход будет на автопилоте, избегая участков с наклоном свыше 23°. Наклон свыше 30° считается опасным для ровера, что может привести к его опрокидыванию. Примерный маршрут для подъёма был высмотрен по спутниковым снимкам, но на месте всё будет решать автоматика ровера.

Конечный пункт назначения — «Парк Аврора»

На верхнем краю кратера команда марсохода рассчитывает сделать множество новых открытий как в сфере геологии Марса, так и с точки зрения возможной там ранее жизни. Это не станет завершением программы Perseverance. Если с ровером ничего не случится, после изучения двух площадок на верхнем крае кратера он снова отправится в путь.

Марсианская автоматическая станция NASA InSight предоставила множество данных о внутреннем строении Красной планеты и её геологической и сейсмической активности. И хотя станция не работает с 2022 года, учёные продолжают разбирать полученные ею данные и делать открытия. В частности, новое исследование позволяет сделать вывод о чрезвычайно высокой насыщенности жидкой водой средней коры Марса в районе приземления станции. Её там — на океаны.

Источник изображения: James Tuttle Keane/Aaron Rodriguez/Courtesy Scripps Institute of Oceanography

Пока и довольно долго мы не сможем бурить глубокие скважины на Марсе (мы и на Земле можем бурить относительно неглубоко). Поэтому добраться до потенциальных залежей воды на Марсе будет непросто и произойдёт это не завтра. Оценочная глубина нахождения водоносных слоёв на Красной планете составляет 11–20 км. Впрочем, пока это только вероятность и данные моделирования. Проводившие исследование учёные подставили данные InSight в физическую модель земной коры.

Наличие водоносных слоёв в средней коре Марса даст больше материала для выводов о древнем климате Марса и понимания, куда эта вода делась после того, как Марс около 3 млрд лет назад потерял свою атмосферу. Предполагалось, что вода в основном после этого испарилась, но если моделирование верно отражает ситуацию — она просто просочилась глубоко в недра планеты. Если срединная кора Марса в этом плане одинакова по всей планете, то вода из этих запасов могла бы покрыть планету слоем глубиной до 1,6 км.

Впрочем, просто скважинами дело может не закончиться, если когда-то в будущем будет поставлена задача добывать воду из недр планеты. То же моделирование поясняет, что вода находится не в линзах или огромных подземных резервуарах, а в достаточно небольших порах и трещинах в мантии. Сейсмические волны от марсотрясений, уловленные станцией InSight, склонны представлять пористую структуру коры с определённым чередованием плотности, а не гигантские каверны.

Более того, вода с большой вероятностью будет в виде грязи или минеральных растворов. Но в этом тоже есть свой плюс. В таких растворах легко может зародиться и существовать микробная жизнь. Есть теория, что жизнь на Земле зародилась в её недрах и только затем вышла на поверхность. Открытие водоносных слоёв в средней коре Марса стало или станет в этом плане абсолютно беспроигрышным — это одновременно геологическая, климатологическая и астробиологическая удача, не говоря уже о потенциально высоких её запасах для колонистов или будущего развития Красной планеты.

Идея поднять температуру на Марсе возникла вскоре, как выяснилось, что на его поверхности холодно даже для микробной жизни. За последние десятилетия было выдвинуто множество теорий, как согреть Красную планету, включая идею Илона Маска (Elon Musk) сбросить на планету множество термоядерных бомб. В новой работе учёные из США обосновали практичный способ согреть Марс, который в 5000 раз эффективнее предыдущих предложений.

Преображение Марса. Источник изображения: Daein Ballard/ Wikipedia

Изучено, что средняя температура на Марсе составляет -62 °C. Это слишком низко даже для жизнедеятельности бактерий и микробов. Повышение этой температуры хотя бы на 10 °C стало бы стартом для начала процесса терраформирования планеты. В основном идеи по повышению температуры Марса строились вокруг необходимости доставлять сырьё с Земли или добывать редкие ресурсы на самой планете. Во всех случаях отправной точкой для расчётов была максимальная отдача от процессов, повышающих температуру на Марсе, что сразу поднимало цену вопроса до заоблачных высот.

Группа учёных из Чикагского университета (University of Chicago), Северо-Западного университета (Northwestern University) и Университета Центральной Флориды (University of Central Florida) предложила другое решение, которое по расчётам обещает оказаться в 5000 раз эффективнее предыдущих предложений. Исследователи предложили распылять в атмосфере Марса наночастицы, изготавливаемые на месте из распространённого там сырья — железа и алюминия, которыми богата вездесущая марсианская пыль.

На Земле, как известно, человечество начинает страдать от глобального потепления, обострение которого оно могло само спровоцировать индустриализацией. Не последнюю роль в этом процессе играют выбросы парниковых газов и аэрозолей в атмосферу. Аналогичным образом, но под строгим контролем, можно поднять температуру на Марсе, как показало новое исследование. Особая форма наночастиц, чем-то напоминающая обычные блёстки, поможет эффективно рассеивать отражённый от поверхности планеты свет Солнца.

По словам исследователей, порог достижения приемлемой для микробной жизни температуры не такой уж высокий. Достаточно вводить в атмосферу Марса наночастицы со скоростью 36 литров в секунду, чтобы уже через несколько месяцев на планете стало на 10 °C теплее. Это наиболее реалистичный сценарий из всех предложенных ранее, как показывают расчёты. При этом процесс потепления вполне обратимый. Достаточно перестать вносить в атмосферу наночастицы и на Марсе вновь похолодает.

Также исследователи считают, что не нужно гнаться за созданием на Марсе условий для жизни людей без скафандров и другой защиты. Для первого и главного этапа изменения климата на планете прорывом станет уже микробная жизнь сельскохозяйственного назначения, для чего нужно не так уж сильно нагреть планету. Микробы и бактерии смогут обеспечивать марсианскую колонию продуктами питания и, возможно, начнут понемногу наполнять атмосферу кислородом. Но это будет уже другая и совсем небыстрая история. Атомные бомбардировки с этим точно не помогут.

Команда марсохода NASA Perseverance сообщила об интригующей находке на Красной планете. Путешествующий по Марсу шестиколёсный геолог нашёл на его поверхности интересный камень, своей расцветкой напоминающий окрас леопарда. На Земле подобные следы на породе оставляют микробы. Это ещё не твёрдое свидетельство о существовании на древнем Марсе биологической жизни, но возможный намёк на неё и перспективное направление для поиска.

Источник изображений: NASA

На скале в форме наконечника стрелы, получившей название «Водопады Чейава» (Cheyava Falls), были замечены характерные структуры — прожилки и пятна с окантовкой, которые на Земле ассоциируются с микробной жизнью. Прожилки — это отложения сульфата кальция, которые говорят о присутствии проточной воды в этом месте миллионы лет назад. Десятки обнаруженных там же пятен миллиметрового размера представляют собой области, содержащие железо и фосфаты — признаки микробной жизни на Земле и, вероятно, похожей биологической деятельности на Марсе.

Марсоход взял керн из интригующего камня в виде 22-го образца, но будут ли эти образцы доставлены когда-нибудь на Землю — сегодня это больной вопрос для NASA. Хорошо уже то, что команде инженеров NASA удалось починить спектрометр SHERLOC на конце роботизированной руки марсохода. Этот прибор на базе рамановского излучения и люминесценции может грубо определить химический и молекулярный состав образцов — это всё же лучше, чем ничего.

Сейчас марсоход движется по руслу бывшего потока в кратере Езеро, где в древности, по всем признакам, была вода. Это отличное место для поиска следов древней биологической жизни на Марсе, и таких признаков былой живой активности (в нашем понимании) на Красной планете всё больше и больше.

Учёные из Медицинской школы Университета Дьюка осветили неожиданную проблему, которую предстоит решить для полёта людей на Марс — срок годности лекарств. В корабле и на Марсе нет аптек со свежими препаратами, а большинство современных лекарств может храниться менее 36 месяцев. Полёт на Красную планету и обратно продлится не менее трёх лет, что оставит экипаж наедине с просроченной фармацевтикой.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Учёные предположили, что экипаж марсианского корабля получит такую же аптечку, которая собрана для МКС. В неё входят 106 наименований лекарств, начиная со средства для удаления ушной серы и заканчивая нейролептиками. В открытом доступе нашлись данные о сроках годности 91 препарата из 106, и 54 из них при хранении в оригинальной упаковке пригодны к использованию в течение 36 месяцев. У остальных препаратов ещё более короткий срок годности — до 24 месяцев.

«Это не обязательно означает, что лекарства не подействуют, но точно так же, как вам не следует принимать лекарства с истекшим сроком годности, которые валяются у вас дома, космическим агентствам придется брать в расчёт, что лекарства с истёкшим сроком годности окажутся менее эффективными», — предупредили исследователи.

Также существуют опасения, что в условиях микрогравитации и повышенного уровня радиации молекулярный состав лекарств может измениться быстрее. Это серьёзная проблема, поскольку длительный космический полёт истощит организмы людей даже прошедших изначально суровый отбор по состоянию здоровья.

«Фармацевтические препараты, вероятно, станут краеугольным камнем поддержания здоровья и работоспособности людей, участвующих в исследовательских космических миссиях, — пишут авторы работы. — В общественных знаниях существует пробел в отношении предполагаемых сроков годности лекарств, содержащихся в формуляре МКС. Крайне важно знать и понимать эти фармакологические параметры, чтобы обеспечить безопасную и эффективную астрофармацевтику».

Марсоход NASA Perseverance прислал на Землю фото участка поверхности Марса с несколькими скальными образованиями, сделанное 13 июля, то есть на 1208 сол (марсианские сутки) пребывания на Красной планете. В левом нижнем углу снимка оказалась запечатлена небольшая стопка камней, похожая на крошечного снеговика.

Источник изображения: NASA/JPL-Caltech/ASU

Марсоход Perseverance по-прежнему находится в кратере Езеро, где он совершил посадку 18 февраля 2021 года. И сейчас марсоход начал движение в новую локацию в рамках продолжающегося исследования Красной планеты.

Если задаться вопросом, возможно ли слепить на Марсе настоящего снеговика, то, скорее всего, ответ будет «нет». Хотя Марс имеет тонкую разреженную атмосферу, климат здесь отличается экстремальными погодными явлениями — от пыльных бурь до, технически, даже снега. Хотя так было не всегда. Согласно выводам миссии NASA MAVEN, в прошлом Марс имел достаточно плотную атмосферу, и вода могла находиться на его поверхности в течение длительного периода времени.

Как утверждают учёные, на Марсе всё ещё есть вода, но из-за его нынешней тонкой атмосферы эта вода сможет оставаться в жидком состоянии только в течение ограниченного периода времени. И в настоящее время её можно найти разве что под поверхностью полярных областей Красной планеты.

NASA планирует отправить первую пилотируемую миссию на Марс в следующем десятилетии. Четверо исследователей только что подтвердили одно из технико-экономических обоснований будущей экспедиции, прожив более года в реалистичной имитации космического аванпоста. Проведя 378 дней в почти полной изоляции в моделируемой марсианской среде, первая команда миссии Crew Health and Performance Exploration Analog (CHAPEA) покинула здание «марсианской базы» Mars Dune Alpha.

Источник изображений: NASA

Миссия CHAPEA началась 25 июня 2023 года, когда члены экипажа Келли Хастон (Kelly Haston), Анка Селариу (Anca Selariu), Росс Брокуэлл (Ross Brockwel) и Натан Джонс (Nathan Jones) вошли в распечатанную на 3D-принтере среду обитания Mars Dune Alpha площадью 158 квадратных метров в Космическом центре NASA в Хьюстоне, штат Техас. Программа CHAPEA включает в себя серию миссий, которые реалистично моделируют условия, которые астронавтам придётся пережить во время годичной экспедиции на Марс.

Четверо добровольцев провели больше года, моделируя передвижение по Марсу и занимаясь другими видами физической активности. Исследователям пришлось выращивать овощи для замены консервов в условиях крайне ограниченных ресурсов и задержки связи, как во время настоящей миссии по высадке на Марс. Учёные NASA получили огромный объём данных о различных аспектах сосуществования экипажа, включая поведенческое здоровье и работоспособность.

После завершения миссии участники поделились своими впечатлениями. По мнению командира экипажа Келли Хастон, CHAPEA была «уникальным опытом с огромными проблемами, радостями и печалями, а также большим количеством тяжёлой работы и изрядной долей веселья».

Бортинженер Росс Брокуэлл подчеркнул, что смоделированная миссия на Марс дала «невероятную возможность воплотить в жизнь идею о том, что мы должны использовать ресурсы не быстрее, чем они могут быть восполнены, и производить отходы не быстрее, чем они могут быть переработаны обратно в ресурсы».

Врач Натан Джонс рассказал, что, несмотря на увеличенную продолжительность миссии, всегда было чем заняться, поэтому время «летело быстро». Он поблагодарил «американскую общественность за то, что она продолжает осмеливаться мечтать о выходе человечества за пределы Земли и следующем гигантском скачке вперёд».

Микробиолог Анка Селариу сообщила, что миссия была её сокровенной мечтой. Она «поражена… тем, что удалось внести свой вклад в то, что дороже всего моему сердцу: принести жизнь на Марс».

NASA запланировало две новые исследовательские миссии CHAPEA на ближайшие несколько лет. В феврале космическое агентство начало поиск членов экипажа для CHAPEA 2. Если все пойдёт по плану, попытка исследования Марса может произойти уже в следующем десятилетии.

Орбитальный аппарат NASA Mars Odyssey совершил 30 июня свой тысячный виток вокруг Красной планеты, преодолев в общей сложности более 2,2 млрд км. В честь этого события, команда миссии Odyssey, берущей начало в 2001 году, опубликовала панорамный снимок горы Олимп — самого высокого вулкана в Солнечной системе, сделанный космическим аппаратом в марте этого года.

Источник изображения: NASA/JPL-Caltech/ASU

Основание вулкана, расположенного в провинции Фарсида в районе экватора Красной планеты, простирается в ширину на 600 км, а высота составляет 27 км. Сообщается, что в июне астрономы обнаружили утренний иней, покрывающий вершину вулкана на несколько часов каждый день, что дает представление о том, как испарения льда на полюсах циркулируют по Марсу.

Чтобы сделать последнюю панораму, зонду направили команду замедлить вращение и направить камеру в сторону марсианского горизонта, выполняя съёмку Красной планеты подобно тому, как экипаж МКС делает снимки Земли.

«Обычно мы видим сверху гору Олимп в форме узкой полосы, но, повернув космический аппарат к горизонту, мы можем увидеть на одном изображении, насколько значительно она возвышается над окружающим ландшафтом», — сообщил Джеффри Плаут (Jeffrey Plaut), научный сотрудник проекта Odyssey в Лаборатории реактивного движения (JPL). «Это не только впечатляющее изображение, оно также предоставляет нам уникальные научные данные», — отметил он.

С помощью таких снимков, сделанных в разное время года, учёные могут изучить, как марсианская атмосфера меняется в течение четырёх сезонов Красной планеты, каждый из которых длится от четырёх до семи месяцев.

Миссия Odyssey стартовала в апреле 2001 года. Космический аппарат достиг марсианской орбиты в октябре 2001 года. С его помощью учёные обнаружили ранее скрытые резервуары водяного льда под поверхностью планеты, к которым могут получить доступ будущие марсианские астронавты, а также сделали карту обширных участков поверхности планеты, включая её кратеры, что помогло учёным получить дополнительные данные о Марсе.

В NASA сообщили, что бездействующий почти шесть месяцев инструмент SHERLOC на борту марсохода Perseverance успешно возвращён к работе. Это небольшой спектрометр на манипуляторе марсохода, который способен определять химический состав веществ на поверхности Красной планеты. С его помощью NASA ищет следы древней биологической жизни на Марсе, но в январе этого года прибор отказал.

Источник изображений: NASA

В начале января команда ровера заметила, что защитная крышка спектрометра перестала полностью раскрываться. В полураскрытом состоянии она продолжала перекрывать обзор спектрометру, не давая ему проводить анализ поверхности. Задействовав точную копию ровера на Земле в центре NASA, команда марсохода начала кропотливо изучать вопрос разблокирования крышки. Основная надежда была на то, что поворотный механизм крышки заблокирован попавшей туда породой, а также была велика вероятность заклинивания мотора механизма.

Поскольку прибор SHERLOC установлен на подвижном роботизированном манипуляторе, было решено подставлять мотор лучам солнца и по-разному трясти им. Выбор оказался правильным. В мае крышка прибора раскрылась на 180 °, открыв полный доступ к объективу спектрометра.

Но это было ещё не всё. Прибор необходимо было заново откалибровать, чтобы снимки и данные анализа были максимально чёткими. В этом также помог манипулятор, минимальный шаг перемещения которого составляет всего четверть миллиметра. Передвигая прибор шаг за шагом при фокусировке на калибровочную мишень (со стилизованным изображением сыщика Шерлока Холмса в центре), команде марсохода удалось выяснить новое фокусное расстояние спектрометра. Последующие проверки показали, что SHERLOC считывает и передаёт корректные научные данные.

Сейчас марсоход перемещается по области, где начинаются стенки древнего озера в кратере Езеро. Это отличная возможность поискать следы жизни на огромном срезе времени. Найти эти следы на Марсе, не возвращая образцы грунта на Землю, способен только SHERLOC. И он опять приступил к распутыванию этой детективной истории планетарного масштаба.

Для обеспечения будущих миссий на Марсе, особенно с присутствием людей, необходимо понимать физику ряда явлений на Красной планете. Например, особенности распространения звука в атмосфере. Как показали исследования, звук распространяется на Марсе с разной скоростью в зависимости от времени суток. Новая работа даёт возможность предсказать скорость звука в любой момент в любой точке Марса.

Панорама из снимков марсохода NASA Curiosity. Источник изображения: ASA/JPL-Caltech

На марсоходе NASA Perseverance установлено несколько микрофонов. Они необходимы для изучения свойств материалов на Марсе, но также дают представление о звуковом фоне на планете. Например, ровер записал звуки пылевого вихря. При расшифровке записей учёные установили, что звуковые волны частотой ниже 240 Гц распространяются в атмосфере Марса примерно на 10 м/с медленнее, чем звуки более высоких частот. В этом виноват углекислый газ, содержание которого в воздухе Марса составляет 95 % — он частично поглощает энергию звуковых волн на низких частотах и замедляет их распространение.

Группа учёных из США и Франции взялась в деталях изучить распространение звука в атмосфере Марса в пределах первых 20 м от уровня поверхности. На основе полученных ранее данных об условиях на Марсе (температуры, давлении и концентрации углекислого газа), была составлена модель изменения скорости звука в зависимости от этих величин. На Марсе обычны скачки температуры в течение суток до 60 °C и перепады концентрации углекислого газа до 30 % от объёма. Всё это в разной, но сильной степени меняет скорость распространения звука в воздухе Красной планеты.

Расчеты позволили сделать несколько интересных выводов, которые были опубликованы в журнале JGR: Planets. Во-первых, пыль, похоже, не влияет на распространение звука, как это происходит на Земле. Изменение скорости звука вместе с изменением температуры (около 0,5 м/с на каждый 1 °C) также аналогично наблюдаемой на Земле динамике.

Чего нет на Земле, так это чрезвычайно высокой концентрации углекислого газа, и в этом отличие Марса. Однако самое большое отличие от Земли связано с огромными ежедневными колебаниями температуры. На этом фоне концентрация углекислого газа уже не такой решительный фактор. В самые жаркие часы на Марсе скорость затухания звука в атмосфере оказывается в три раза выше, чем в холодные. Всё вместе позволило учёным создать наиболее точную на сегодня модель предсказания скорости звука на Марсе в любое время дня, в любое время года и в любой точке планеты.

Наконец, предложенная модель позволит интерпретировать звуки, записанные микрофонами марсоходов, ведь они будут, по сути, записывать искажённую картину, которая подлежит коррекции для правильной оценки.

Пилотируемая миссия на Марс является одной из долгосрочных целей научного сообщества, которую планируется реализовать в течение ближайших 10 лет. Выполнение этой задачи может осложнить недавнее исследование учёных из Университетского колледжа Лондона, которые установили, что почки человека не выдержат столь длительного пребывания в космическом пространстве под непрерывным воздействием невесомости и радиации.

Источник изображения: techspot.com

Проведённое учёными исследование показало, что структура и функция почек изменяется во время космического полёта, а воздействие радиации становится причиной необратимых повреждений. «Если мы не разработаем новые способы защиты почек, я бы сказал, что астронавт сможет добраться до Марса, но на обратном пути ему понадобится аппарат для диализа», — считает доктор Кит Сью (Keith Siew), один из авторов проведённого исследования, результаты которого были недавно опубликованы в журнале Nature Communications.

Ещё в 70-е годы прошлого века стало очевидным, что космические полёты вызывают проблемы со здоровьем у космонавтов. Речь идёт о воздействии на разные органы человека, включая потерю костной массы, ослабление сердца и зрения, появление камней в почках. Предполагается, что причина этого кроется в космической радиации. Магнитное поле Земли обеспечивает частичную защиту от вредного воздействия радиации при пилотируемых полётах на низкой околоземной орбите. Если же говорить о полёте к Марсу и обратно, то космонавты будут подвержены более жёсткому воздействию радиации в течение более длительного времени.

Чтобы оценить состояние здоровья человека во время длительного космического путешествия учёные провели серию экспериментов, включая биомолекулярные, физиологические и анатомические. В дополнение к этому они осуществили 11 симуляций пребывания в космосе, используя в качестве подопытных мышей и крыс. В некоторых симуляциях грызуны подвергались воздействию радиации, уровень которого эквивалентен воздействию за 1,5- и 2,5-летние миссии на Марс.

Учёные установили, что при длительном нахождении в космическом пространстве почки человека и животных «реконструируются»: почечные канальцы, отвечающие за поддержание баланса кальция и соли, проявляют признаки сжатия менее чем через месяц пребывания в космосе. Вероятной причиной такой динамики является невесомость, а не радиация. Для более точного определения степени воздействия микрогравитации и радиации на организм человека требуется провести дополнительные исследования.

Авторы исследования пришли к выводу, что техника экранирования не сможет защитить людей от негативного воздействия агрессивной окружающей среды космоса. Однако они склонны полагать, что дальнейшие исследования в этом направлении позволят выработать технологические и фармацевтические средства для того, чтобы сделать длительные космические путешествия менее губительными для организма человека.