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.

Ровер Perseverance продолжает исследовать Марс — в последнее время марсоход продвигался вдоль берега древней реки, которая, как считается, некогда питала озеро в кратере Езеро. Но впоследствии марсоход наткнулся на поле опасных валунов, из-за которого управляющая им команда была вынуждена внести коррективы — он спустился в русло реки, сократив свой путь на несколько недель. Во время путешествия он обнаружил несколько интересных геологических образований.

Источник изображений: nasa.gov

До того, как вертолёт Ingenuity совершил свою последнюю посадку, он помогал прокладывать курс Perseverance с высоты. Без него передвижения замедлились — Марс находится слишком далеко, чтобы управлять Perseverance в режиме реального времени, поэтому операторы Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA могут вести его лишь на 30 м в день на основе поступающих от аппарата изображений. Остальное зависит от системы AutoNav, которая работала хорошо, пока местность не стала непредсказуемой.

Но после аппарат наткнулся на валуны, между которыми он смог бы лавировать, но это было бы медленно и слишком опасно, поэтому было принято решение спустить ровер в русло бывшей реки. «Движение с остановками грозило Perseverance отставанием от графика на несколько недель, поэтому команда продолжала поиск прохода в дюнах, где робот мог безопасно спуститься в русло древней реки. Попытка преодолеть дюны грозила марсоходу затором, как Spirit в 2010 году. Спуск они нашли несколько недель назад», — рассказали в JPL.

Гора Уошбёрн, в центре — белый камень Atoko Point

После того, как Perseverance спустился по склону, всё пошло гладко. За первый сол (марсианские сутки) он преодолел 200 м и достиг неожиданной научной цели — горы Уошбёрн (Mount Washburn). Этот пологий подъём находится посередине русла реки, и он покрыт необычными валунами. Один из них оказался значительно светлее других — при изучении было обнаружено присутствие пироксена и полевого шпата. Объект, которому присвоили название Atoko Point, предположительно возник в глубоком магматическом кармане, оставшемся со времён, когда Марс был более геологически активным. Изучив Atoko Point, Perseverance всего за шесть солов нашёл выход из русла реки.

До района Bright Angel марсоход добрался 9 июня — на несколько недель раньше, чем если бы пытался пройти среди валунов. В новом районе присутствуют выходы горных пород, которые могли обнажиться с речной эрозией или из-за заполнения канала осадками. Сейчас Perseverance ищет место для забора образца.

Даже на экваторе Земли вершины гор обильно усыпаны снегом. Этому способствуют влажный воздух и низкие температуры на высоте. На Марсе подобная картина могла наблюдаться лишь в полярных областях, но далеко на юге на это никто не рассчитывал. Поэтому для учёных стало большим сюрпризом, когда на склонах марсианских экваториальных гор обнаружилось немало снега (точнее — инея). Климатологи удивлены, но видят в этом открытии перспективы.

Художественно обработанные данные. Иней на горе Олимп. Источник изображений: ESA

Автоматические станции на орбите Марса ведут съёмку его поверхности, как правило, при наилучшем освещении — в дневные часы. Поэтому учёным до сих пор не удавалось увидеть иней на вершинах марсианских вулканов на экваторе — он очень быстро таял с восходом Солнца. Учёные из Европы объединили данные наблюдений таких аппаратов Европейского космического агентства как Trace Gas Orbiter и Mars Express, после чего смогли получить убедительные доказательства регулярного выпадения инея на вершинах экваториальных марсианских гор, включая гору Олимп высотой 21,9 км — абсолютного рекордсмена в Солнечной системе.

В теории сочетание климатических условий в этих районах, высоты и разрежённости марсианской атмосферы не должно приводить к образованию инея. Сухость и слишком низкая температура этого не должны допускать — это элементарная физика. Но даже по Земле мы замечаем, что буквально за углом может лупить град, а нам на голову падает лёгкий дождик. Похоже, на Марсе с инеем та же история. Локально возникают такие климатические условия — сочетание ветров на склонах с относительно высокой влажностью воздуха и температурой, в которых даже следовые количества воды могут выпадать инеем.

Определённый по спутниковым данным слой инея на вершинах марсианских гор всего 1/100 мм. Но даже этого хватит на заполнение водой 60 олимпийских бассейнов, а это 150 тыс. т воды. Наличие инея даёт подсказку для уточнения ряда климатических моделей Марса как современного, так и древнего, чем исследователи обязательно воспользуются.

Полученные на днях снимки с камер марсохода NASA Curiosity выглядят так, будто сделаны в разгар бури, когда в воздух поднято много пыли. Но это снег помех — Марс накрыло сильнейшее за историю наблюдений облако высокоэнергичных частиц с Солнца и вспышка в рентгеновском и гамма-диапазоне. Камера ориентации орбитального зонда NASA Mars Odyssey вообще на час вышла из строя. Но это бесценные данные для планов колонизации Марса.

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Марс не защищён магнитным полем подобно Земле. Он потерял его ещё в древности и с тех пор Солнце выжигает на нём энергичными частицами и радиацией всё потенциально живое на поверхности и немного вглубь. С начала этого года наша звезда практически приблизилась к новому 11-летнему пику активности, что означает повышение частоты и силы вспышек и выбросов плазмы. Тем самым приборы NASA на самом Марсе и на его орбите позволяют оценить реальную силу радиации и частиц в один из самых активных периодов Солнца. Это невероятно ценная информация для будущих колонистов. Они будут заранее знать, чего ожидать, и должны быть готовыми прятаться в складках местности.

Самая сильная вспышка на Солнце в текущем цикле произошла 20 мая. В NASA оценили событие как экстремальную вспышку уровня X12. Вскоре после неё по Марсу ударили гамма и рентгеновские лучи, а позже пришли высокоэнергетические частицы (плазма). Приборы марсохода Curiosity зафиксировали самый высокий уровень радиации на поверхности Красной планеты с тех пор, как аппарат начал там свою работу 12 лет назад. Если бы рядом с ровером находились люди, то они получили бы дозу радиации в 8100 микрорентген. Это примерно равно дозе от 30 рентгеновских снимков грудной клетки. Не смертельно, но явно лучше этого избегать.

«Скалы или лавовые трубки обеспечили бы дополнительную защиту астронавта от такого события. На орбите Марса или в глубоком космосе мощность дозы была бы значительно больше, — сказал ведущий исследователь RAD (Radiation assessment detector) Дон Хасслер (Don Hassler ) из Отдела науки и исследования Солнечной системы Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо. — Я не удивлюсь, если эта активная область на Солнце продолжит извергаться, что означает еще больше солнечных бурь как на Земле, так и на Марсе в ближайшие недели».

Вспышка оказалась такой интенсивности, что навигационные камеры марсохода Curiosity засыпало «снегом» от помех. На орбите вспышка ещё круче обошлась с космическими зондами. Датчики навигации спутника NASA Mars Odyssey на час были выведены из строя, что не помешало аппарату получить информацию по полярным сияниям на Марсе. Впрочем, полярные — они на Земле. Поскольку на Марсе нет магнитного поля, которое направляет высокоэнергичные частицы к полюсам планеты, сияние на Красной планете происходит везде, куда попадают частицы с Солнца. В этот выброс их было особенно много, поскольку вспышка породила коронарный выброс массы, и он угодил в Марс.

«Это было крупнейшее событие, связанное с частицами солнечной энергии, которое когда-либо наблюдала [станция NASA] MAVEN, — сказала ведущая программы космической погоды MAVEN Кристина Ли (Christina Lee ) из Калифорнийского университета в Беркли. — За последние недели произошло несколько солнечных событий, так что мы наблюдали волны поражающих Марс частиц одну за другой».

Позже в этом году на орбиту Марса будут направлены два небольших спутника миссии NASA ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers). Они смогут следить за сияниями в атмосфере Марса одновременно из двух точек, создавая наиболее полную картину влияния солнечных частиц на эту планету.

В апреле этого года руководство NASA публично призналось в провале планов миссии по доставке образцов породы с Марса. По самым оптимистическим оценкам, образы могут быть возвращены на Землю не ранее 40-х годов, когда планируется первая высадка человека на Красную планету. Поэтому агентство обратилось за помощью к частным компаниям, семь из которых готовы помочь доставить марсианские образцы на Землю как можно скорее.

Концепция миссии по возврату марсианских образцов на Землю. Источник изображения: NASA

В NASA сообщили, что готовы заключить контракт на фиксированную сумму до $1,5 млн с рядом компаний, которые согласились провести 90-дневные исследования для поиска выхода из финансового и технологического тупика миссии Mars Sample Return (MSR). Кроме семерых частных подрядчиков, проблемой будут заниматься два центра NASA — Лаборатория реактивного движения NASA в Южной Калифорнии и Лаборатория прикладной физики им. Джона Хопкинса. Десятый партнёр явно не назван, но это может быть Европейское космическое агентство — партнёр NASA по миссии MSR.

«Возврат образцов с Марса будет одной из самых сложных миссий, предпринятых NASA, и крайне важно, чтобы мы выполнили её быстрее, с меньшим риском и меньшими затратами, — сказал администратор NASA Билл Нельсон (Bill Nelson). — Я приветствую видения, которые представляют эти компании, центры и партнеры, поскольку мы ищем свежие, захватывающие и инновационные идеи для раскрытия великих космических секретов Красной планеты».

На призыв NASA откликнулись Lockheed Martin, SpaceX, Aerojet Rocketdyne, Blue Origin, Quantum Space, Northrop Grumman и Whittinghill Aerospace. Каждая из них будет работать над частью проекта миссии в сфере своей компетенции. Впрочем, та же компания Lockheed Martin как многопрофильный аэрокосмический специалист готова трудиться над всеми аспектами миссии. Компания SpaceX готова предложить то, что у неё есть или скоро будет — корабль Starship для возврата на Землю крупнотоннажных грузов.

Опыт специалиста по ракетным двигателям — компании Aerojet Rocketdyne — будет уместным для разработки жидкостного ракетного двигателя для взлётного аппарата, который поднимет образцы на орбиту Марса. Компания Blue Origin пока отделалась общими словами, заявив, что для возврата образцов подойдёт лунная миссия Artemis — её можно подогнать до необходимого уровня. Компания Quantum Space также пока не раскрыла своих планов.

Двумя другими компаниями, которые тоже будут заниматься взлётным модулем, будут предложены двигатели (Northrop Grumman) и конструкция одноступенчатой ракеты (Whittinghill Aerospace).

Сегодня образцы на Марсе собирает доставленный туда в 2021 году марсоход NASA Perseverance. Он уже заполнил 24 пробирки из около 40. Ровер берёт две пробы, одну из которых оставляет на грунте, а вторую прячет внутрь корпуса. Когда настанет время забирать пробирки на Землю, они будут либо извлечены из ровера, либо будут собраны минировером или вертолётами с поверхности Марса и доставлены на взлётный модуль. По крайне мере, так предполагал первоначальный план, который вышел из-под контроля. NASA нужно спешить, иначе все лавры по доставке образцов с Марса на Землю достанутся китайцам, которые уже пообещали сделать это в районе 30-х годов.

Кому-то это покажется странным, но на Землю достаточно часто прилетают метеориты с Марса. Они оказываются выброшенными с Красной планеты в космос либо во время извержения вулканов, либо после удара особенно крупного астероида. Для земной науки это пока единственная возможность изучить состав Марса без путешествия на другую планету. Более того, изучение марсианских метеоритов позволяет разглядеть в них образ Земли в древние эпохи.

Источник изображения: Scripps Institution of Oceanography/UC San Diego

«Марсианские метеориты — единственные физические материалы, которые у нас есть с Марса, — пояснил геолог Джеймс Дэй (James Day) из Института океанографии им. Скриппса. — Они позволяют нам проводить точные измерения, а затем количественно оценивать процессы, происходившие внутри Марса и вблизи марсианской поверхности. Они предоставляют прямую информацию о составе Марса, которая может послужить основой для научной миссии на месте, такой как продолжающаяся там работа марсохода Perseverance».

Дэй с коллегами заново изучил два марсианских метеорита — один, упавший в 1815 году в Шассиньи (Франция), а другой — обнаруженный в 1905 году в Нахле (Египет). Эти образцы отличаются по составу, за что каждый из них отнесли к типу, названному в честь места нахождения. Метеориты типа шассиньи почти полностью состоят из оливина, а нахлиты — базальтовые с включением авгита и оливина. На Земле базальты более распространены в земной коре, а оливин — в мантии. Марс в этом плане ничем не отличается от нашей планеты.

После тщательного изучения и сравнения двух видов горных пород и их уникальных химических характеристик, исследователи смогли определить, что они образовались в одном и том же вулкане на Марсе около 1,3 млрд лет назад. Их различие связано с процессом, называемым фракционной кристаллизацией, когда различные условия заставляют жидкую магму затвердевать до различных состояний.

Нахлиты оказались частью марсианской коры, а шассиньиты были глубже, представляя собой часть мантии. Более того, некоторые из нахлитов находились достаточно близко к коре планеты, чтобы взаимодействовать с атмосферой Марса и изменяться под её воздействием.

«Определив, что нахлиты и шассиньиты происходят из одной вулканической системы и что они взаимодействовали с марсианской корой, подвергаясь воздействию атмосферы, мы можем идентифицировать новый тип горных пород на Марсе, — пояснили учёные. — Благодаря существующей коллекции марсианских метеоритов, все из которых вулканического происхождения, мы можем лучше понять внутреннюю структуру Марса».

Но и это не всё. На Земле породы перемешивались в процессе движения тектонических плит. На Марсе этого не было, поэтому подземные породные резервуары там остались в неизменном виде с древнейших времён, такими, например, какими они были на доисторической Земле. Образцы этих пород, буквально доставленные к нашему порогу, дают возможность взглянуть, в том числе, на геологию прошлого Земли.

На днях представитель миссии NASA по управлению марсоходом Perseverance сообщил, что ровер, по всей видимости, смог взять наилучший образец породы Красной планеты, по образцам которой можно будет узнать о существовании на древнем Марсе биологической жизни. Именно в таких породах учёные на Земле находят следы древнейших микроорганизмов. Марс в этом плане ничем не должен отличаться, поэтому впереди нас ждут удивительные открытия.

Источник изображений: NASA

Конечно, собранные Perseverance образцы ещё предстоит вернуть на Землю. Миссия по их возврату во многом уже проработана, но столкнулась с чрезвычайным перерасходом средств и многолетними задержками. Команду марсохода это не смущает. Она продолжает миссию по сбору образцов. Всего должны быть заполнены 38 титановых пробирок. Около 70 % из них уже заполнены образцами пород, поверхности, кернов и даже воздуха планеты.

Марсоход берёт два образца в каждой точке. Одну пробирку потом оставляют на поверхности планеты в импровизированных «хранилищах» — фактически просто на песке под открытым небом, а вторая хранится на борту марсохода. Миссия по возврату образцов на Землю либо заберёт контейнер с Perseverance, если марсоход не затеряется в песках Марса, либо подберёт пробирки с поверхности роботизированными вертолётами (ранее для этой цели предлагалось использовать небольшой ровер).

В «ключевых» для поиска признаков древней жизни на Марсе образцах, взятых в районе Залива Лефрой (Lefroy Bay) в кратере Езеро, обнаружен гидратированный кремнезём. Его распознали с помощью камеры марсохода. К сожалению, более детальный анализ образца на месте невозможен. Более того, даже грубый анализ вещества стал недоступным для условий Марса. Предназначенный для этого спектральный прибор SHERLOC временно считается нерабочим — у него отказала заслонка. Проблема может быть решена в течение следующих месяцев, но это неточно.

Марсоход будет двигаться по этому ландшафту

Марсоход продолжит собирать образцы, продвигаясь по более сложному участку. Он попытается подняться по внутреннему склону кратера — предполагаемому бывшему склону берега древнего озера. Это наилучшее место для сбора образцов с донными отложениями в разные эпохи. Предварительный анализ собранных образцов всё более явно свидетельствует о существовании воды на древнем Марсе, а если там была вода, значит, существует большая вероятность зарождения на Марсе жизни в древности. Пусть даже микробной. В любом случае, это станет подтверждением того, что в плане появления жизни Земля не уникальна, и во Вселенной точно есть жизнь и не одна.

На днях представители Индийской организации космических исследований (ISRO) во время презентации в Центре космических решений в Гуджарате сообщили, что идёт подготовка к скорейшей отправке на Марс марсохода и вертолёта. Некоторые источники утверждают, что миссия может стартовать в конце 2024 года, во что верится с трудом, поскольку в проекте остаётся ряд нерешённых проблем. В любом случае, Индия стремится на Марс и готова это доказать.

Первая индийская миссия к Марсу в представлении художника. Источник изображения: NASA/ISRO/Robert Lea

Первую межпланетную автоматическую станцию Индия отправила именно к Марсу, что произошло в 2014 году. По сути, это была демонстрационная платформа. Однако станция долетела до орбиты Марса и проработала до 2022 года, чего от неё никто не ожидал. Тем не менее, специалисты ISRO всего за $75 млн и полтора года сумели создать аппарат, решивший все поставленные перед ним задачи. Прошлогодняя посадка Индией станции и лунохода на Луну и отправка к Солнцу автоматической обсерватории лишь подтвердили способность индийских учёных и инженеров реализовывать космические программы мирового уровня, что наверняка можно и стоит повторить.

Вторая миссия ISRO на Марс называется Mars Orbiter Mission-2 (MOM-2), или Mangalyaan-2 — «марсианский корабль» в переводе с хинди. Спускаемый аппарат будет использовать сверхзвуковой парашют или «небесный кран» для безопасного спуска ровера на поверхность Красной планеты на финальном этапе приземления (подобно платформе NASA с реактивными двигателями, обеспечивающими дополнительное торможение спускаемому модулю), а также комплектоваться вертолётом для полётов в марсианской атмосфере. На это индийских учёных вдохновил успех вертолёта NASA Ingenuity, который проработал на планете более 1000 марсианских суток.

Согласно предыдущим сообщениям, на «Мангальяане-2» будут, по меньшей мере, четыре научных прибора, предназначенных для изучения ранней истории Марса, анализа его атмосферы и поиска гипотетического пылевого кольца вокруг планеты, образованного двумя её спутниками — Фобосом и Деймосом. По сообщениям индийских СМИ, миссия может быть запущена уже в конце этого года, что кажется невероятным, учитывая, что несколько ключевых компонентов всё ещё находятся в разработке, включая многоцелевой вертолёт, платформу для спуска и сверхзвуковой парашют. В самой ISRO пока не было официального анонса о сроках реализации миссии.