Последние сезоны на Марсе ровер NASA Curiosity регулярно наблюдает в небе Красной планеты серебристые облака и игру красок на них в лучах заходящего солнца. Когда учёные впервые увидели цветные пятна на снимках, они сочли их дефектом изображения. Однако проверка показала, что в определённое время суток марсианские облака окрашиваются в красные и зелёные оттенки, привнося чуть больше жизни в сумрачное небо и пустынные пейзажи Марса.

Источник изображения: NASA

С наблюдением серебристых облаков в небе Марса сложилась интересная ситуация. Похоже, они образуются не везде и не в любое время года. Например, марсоход Perseverance, колесящий в окрестностях кратера Езеро, за четыре земных года на Марсе ни разу не наблюдал этого явления. В то же время марсоход Curiosity, находящийся к югу от экватора, регулярно фиксирует серебристые облака. Ранее их также наблюдала миссия NASA Pathfinder в 1997 году в северном полушарии. Очевидно, это явление возникает в обоих полушариях, но определённо не при любых условиях.

На Земле также возникают подобные облака, но на Марсе они состоят преимущественно из замёрзшего углекислого газа и лишь частично из водяного льда. Тогда как земные серебристые облака полностью состоят из водяного льда. Эта специфика заметна при изучении марсианских облаков: они находятся на высоте 60–80 км, а их шлейфы из замёрзшего углекислого газа могут опускаться до 50 км, где начинают испаряться. Наблюдение за их поведением даёт представление о размере частиц, из которых они состоят, и о динамике атмосферы в целом. Цветовые эффекты в лучах заходящего солнца также дают ценные подсказки о процессах в атмосфере.

При этом учёные пока не понимают, почему в одних местах Марса серебристые облака видны регулярно (например, в ранневесенний сезон в южном полушарии, где работает Curiosity), а в других — никогда. На этой основе появилась гипотеза, что за формирование серебристых облаков на Марсе могут отвечать гравитационные волны в атмосфере планеты. Это не те волны, которые возникают при столкновении нейтронных звёзд и чёрных дыр, а влияние гравитации Марса на воздушные массы. Предполагается, что зональное воздействие гравитации на холодный углекислый газ в атмосфере приводит к его переохлаждению, заставляя конденсироваться в твёрдые частицы и образовывать облака.

Пока учёные пытаются разгадать природу серебристых облаков на Марсе, нам остаётся лишь любоваться этим редким явлением.

Свежее исследование учёных NASA выявило необычно высокую проводимость сейсмических волн в мантии Марса. В этом помог искусственный интеллект, который проанализировал десятки тысяч снимков поверхности Красной планеты в поисках свежих ударных кратеров от метеоритов. Сопоставление данных автоматической станции InSight с расположением ударных кратеров позволило обнаружить странное явление — ускоренное прохождение сейсмических волн в недрах Марса.

Свежий ударный кратер в регионе Cerberus Fossae. Источник изображений: NASA

Сегодня накоплены десятки тысяч высококачественных снимков Луны и Марса, что позволяет говорить о вступлении планетологии в эру больших данных. В такой ситуации логично применять для обработки визуальной информации искусственный интеллект (машинное обучение), который может проводить первичный анализ снимков. В NASA эту технологию впервые успешно использовали для идентификации свежих ударных кратеров на Марсе.

Учёные искали ударные кратеры, образовавшиеся в период работы станции InSight — первого инопланетного сейсмического инструмента, созданного для изучения строения Марса. В основном InSight фиксировал сейсмические волны, возникающие из-за естественных деформаций недр Красной планеты, однако падения метеоритов стали своеобразным бонусом, значительно расширившим массив собранных данных.

Датчики InSight зафиксировали свыше 1300 марсотрясений. Искусственный интеллект, в свою очередь, обнаружил 123 свежих ударных кратера в радиусе 3000 км от станции. Из них 49 совпали с зарегистрированными InSight случаями марсотрясений. Среди прочих был выявлен ударный кратер диаметром 21,5 м в районе Щелей Цербера (Cerberus Fossae), сейсмическое воздействие которого также зафиксировано в данных InSight. Однако здесь возникла проблема: согласно показаниям станции, этот ударный кратер должен был находиться значительно дальше от места его реального расположения (в 1640 км от станции).

Выносной сейсмический датчик станции InSight

«Раньше мы думали, что энергия, обнаруживаемая в подавляющем большинстве сейсмических событий, быстро затухает в марсианской коре, — пояснил член команды InSight Константинос Хараламбус (Constantinos Charalambous) из Имперского колледжа Лондона. — Это открытие показывает более глубокий и быстрый путь — назовём его сейсмической магистралью — через мантию, который позволяет землетрясениям достигать более отдалённых регионов планеты».

Данное открытие заставляет пересмотреть все собранные InSight данные и результаты исследований, основанных на них. Новые выводы показывают, что учёные могли неверно интерпретировать некоторые данные, а структура Красной планеты может отличаться от представлений, существовавших до сих пор.

Ровер NASA Curiosity был отправлен на Красную планету 14 лет назад для изучения геологии Марса. Его главной задачей стал поиск признаков открытых незамерзающих водоёмов на древнем Марсе. В этом он опирается на хорошо изученную земную геологию, а также на моделирование. Всё в комплексе позволяет делать удивительные открытия, совершая образное путешествие на машине времени на миллиарды лет назад.

Источник изображений: NASA

Марс относится к планетам земной группы. Он меньше Земли, но вполне мог быть обитаем. Или может им стать, если это позволят технологии. Пока же учёные пытаются узнать его древние тайны: как планета потеряла атмосферу и поверхностные водоёмы. Как бы кто ни относился к климатической повестке, она многое сделала для лучшего понимания эволюции климата Марса и, забегая вперёд, принесёт значительную пользу в прогнозировании климата Земли. Благодаря этим исследованиям развиваются климатические модели, а также глубже изучается связь геологии и экосистем.

Ранее Curiosity находил признаки открытой воды на Красной планете, например, камни, которые могли быть утащены потоками воды. В этот раз марсоход обнаружил в районе неглубокой впадины, где он сейчас работает, два участка, которые напоминали откосы скалистого берега, о которые долго плескались волны, точнее, рябь на воде.

Повреждения на породе в меньшей степени напоминали ветровую эрозию и больше походили на характерные следы, оставленные водой на берегах земных озёр. Характерный рисунок позволяет оценить амплитуду и период ряби на воде, а на основе этих данных учёные могут рассчитать объём и глубину древнего озера.

Моделирование показало, что озеро, вероятно, было не глубже двух метров. Вода оставила следы на породе, возраст которой оценивается в 3,7 млрд лет. Возраст двух разных участков со следами ряби на стенках несколько отличается. На этом основании учёные предположили, что жидкая вода на древнем Марсе либо появлялась часто, либо сохранялась продолжительное время. Это открытие стало ещё одним доказательством того, что на древнем Марсе могла возникнуть биологическая жизнь.

General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) сообщила, что стала первой, кто испытал ядерное ракетное топливо в условиях максимально приближённых к эксплуатационным. Топливные сборки подверглись на стенде воздействию агрессивной водородной среды при нагреве до 2326 °C в течение 20 мин. Такое время ядерный ракетный двигатель работает при разгоне и соответственно создаёт максимальную нагрузку на топливо. Сборки GA-EMS не расплавились и остались неповреждёнными.

Источник изображения: GA-EMS

Известно, что военные США в рамках программы DARPA DRACO заключили контракт с компанией Lockheed Martin на сумму $499 млн на разработку ракеты на тепловом ядерном двигателе (NTP). Такой двигатель работает на нагреве рабочего тела, подаваемого в активную камеру реактора. В качестве рабочего тела выбран водород. Ядерная реакция распада будет нагревать водород, и использовать его выброс из сопла для создания реактивной тяги. Ядерное топливо в таких условиях будет подвергаться агрессивному воздействию перегретого водорода и необходимо заранее знать, как долго оно сможет оставаться рабочим.

Тестирование проводилось на установке CFEET в Центре космических полетов NASA имени Маршалла (MSFC). Как утверждают в GA-EMS, компании неизвестно о других случаях подобной проверки — они были первыми. На стенде топливо было подвергнуто шести 20-минутным термическим циклам. Каждый из циклов соответствует режиму полной тяги теплового ядерного двигателя. При этом в камеру с топливом подавался нагретый до 2326 °C водород. Проверка показала, что после всех испытаний топливные сборки оказались неповреждёнными и не получили дефектов.

«Недавние результаты испытаний являются важной вехой в успешной демонстрации конструкции топлива для реакторов NTP, — сказал Скотт Форни (Scott Forney), президент GA-EMS. — Топливо должно выдерживать экстремально высокие температуры и воздействие горячего газообразного водорода, с которыми обычно сталкивается реактор NTP, работающий в космосе. Мы очень воодушевлены положительными результатами испытаний, доказывающими, что топливо способно выдерживать такие условия эксплуатации, что приближает нас к реализации потенциала безопасных и надёжных ядерных тепловых двигателей для полётов к Луне и в дальний космос».

Потенциал ядерных ракетных двигателей таков, что он позволит долететь до Марса за 45 суток, тогда как ракета на классическом жидкостном ракетном двигателе будет добираться до Красной планеты 6–7 месяцев, что, скажем прямо, крайне опасно для здоровья экипажа. Сокращение времени в пути обещает в принципе изменить подход к осуществлению космических миссий.

Вчера поздно вечером NASA провело пресс-конференцию, посвящённую пересмотру планов по возврату образцов с Марса на Землю. Для этого около 15 лет назад была запущена программа Mars Sample Return (MSR) стоимостью $3 млрд. Шаги по её реализации оказались сильно недооценены и сегодня они требуют значительного пересмотра. Поэтому программу ставят на паузу до середины 2026 года, а миссию переносят на 2031 год и позже.

Так всё представлялось в начале пути, но он оказался слишком дорогим. Источник изображения: NASA

Неподъёмная сложность реализации программы MSR стала ясна уже через три года после её запуска. Цена вопроса выросла с $3 млрд до $8–11 млрд. В апреле 2024 года агентство признало, что в первоначально предложенном варианте программу реализовать невозможно. Стартовал конкурс на лучшее коммерческое предложение, который к осени определил полдюжины лидеров. Среди лучших предложений NASA отобрала два, о чём глава агентства — Билл Нельсон (Bill Nelson) — вчера и сообщил.

Первый вариант предусматривает модернизацию действующей программы MSR с поправками, которые сделают её проще и дешевле (от $6,6 млрд до $7,7 млрд). Второй вариант — коммерческий, в детали которого общественность не стали посвящать, ссылаясь на защиту разработок патентами (стоимостью от $5,8 до $7,1 млрд). Выбор между ними будет сделан только через 18 месяцев — в середине 2026 года. NASA обещает не торопить события, тем более что Китай, похоже, уже выиграл эту гонку. По крайней мере, на уровне заявленных и запланированных темпов реализации.

Первоначально Китай планировал направить миссию по возвращению образцов с Марса на Землю в 2031 году. Согласно свежей информации, миссия стартует раньше — в 2028 году. Это даёт шансы впервые вернуть марсианские образцы на Землю в 2031 году или около того, тогда как NASA может затянуть возвращение образцов до 2040 года.

«Скажут ли люди, что это гонка? — задаёт риторический вопрос Нельсон. — Ну, конечно, люди так и скажут. Но это две совершенно разные миссии».

Глава NASA пояснил, что Китай планирует миссию «хватай и уходи», которая даст представление исключительно об образцах, собранных в месте спуска автоматической станции. Миссия NASA нацелена дать научному сообществу «всеобъемлющее представление» о геологии Марса, надеясь вернуть на Землю для изучения около 30 проб поверхности, воздуха и кернов пород, собранных марсоходом Perseverance в череде научных кампаний.

Что касается возможных вариантов возвращения образцов с Марса, то NASA рассказало лишь о той миссии, которая стала наследником базовой программы MSR. Спускаемый аппарат с ракетой для подъёма образцов на орбиту будет опускаться на поверхность Марса так называемым «воздушным краном». Это платформа с реактивными двигателями и стропами, к которым будет крепиться станция. Таким же образом на Марс опускались два предыдущих марсохода, включая Perseverance. Однако в случае миссии MSR платформа должна быть на 20 % мощнее. В агентстве снизили риск к минимуму, воспользовавшись проверенным решением.

После спуска сам Perseverance подъедет к станции, которая с помощью роботизированной руки, сделанной в своё время как резерв для марсохода, перенесёт пробирки с борта Perseverance в контейнер на ракете. Ранее эту операцию предлагалось поручить специально созданному марсоходу, затем вертолётам. В новом плане этой промежуточной компоненты не будет, что упростит и удешевит миссию. С другой стороны, Perseverance может выйти из строя до прилёта станции и тогда всё будет напрасно, как и останутся брошенными запасные пробирки с пробами, оставленными марсоходом на поверхности планеты в импровизированных хранилищах.

После упаковки контейнера ракета с образцами поднимется на орбиту Марса, где встретится с орбитальным и возвращаемым модулем, разработанным и запущенным Европейским космическим агентством. Посадочная станция, кстати, лишится солнечных панелей. Питать её будет бортовой радиоизотопный источник, что поможет работать даже в сезон пылевых бурь на Марсе и держать твердотопливные двигатели возвращаемой ракеты в тепле — как им нравится, пошутил Нельсон.

Представленные выше планы подводят к тому, что орбитальный аппарат ESA может стартовать к Марсу не раньше 2030 года, а спускаемый с возвращаемой ракетой — не раньше 2031 года. Миссия NASA намного более амбициозна, чем планы Китая. Это даёт возможность агентству сохранить лицо, выводя свою задачу за скобки этой конкретной космической гонки.

На последнем заседании Американского геофизического союза (AGU) в декабре 2024 года Тедди Цанетос (Teddy Tzanetos) из Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) рассказал о начале работы над проектом нового марсианского вертолёта. Первый вертолёт — Ingenuity — показал ошеломляющую надёжность и гибкость подобного воздушного аппарата, став первым в истории воздушным средством, поднявшемся в небо за пределами Земли.

Источник изображения: NASA

Вертолёт Ingenuity массой 1,8 кг прибыл на Марс в феврале 2021 года под брюхом марсохода Perseverance и совершил 72 полёта в атмосфере Красной планеты, тогда как научная программа требовала от него подняться в небо Марса всего 5 раз. Невероятная живучесть и способность перемещаться на относительно большие расстояния в произвольном направлении заставили задуматься о создании летающей научной лаборатории типа коптеров. Марсоход ограничен в подвижности и не сможет преодолевать сложный рельеф, тогда как вертолёт может забраться даже в расщелины — места, где потенциально может укрываться на Марсе органическая жизнь.

Облик будущего марсианского вертолёта массой до 40 кг или даже больше пока формируется. Рабочее название проекта — Mars Chopper. Как он может выглядеть, и как будет перемещаться в атмосфере Марса, можно увидеть в официально подготовленном ролике NASA. Вертолёт будет многороторным и сможет нести до 5 кг научных приборов. Каждый день он будет преодолевать до 3 км. Марсоходу такая динамика даже не снилась. Уже всем очевидно, что за марсианскими вертолётами будущее. Они станут верными помощниками людей и разведчиками Марса, какое бы будущее не ждало NASA и человечество.

Ресурс Space опубликовал снимки, сделанные с орбиты Марса автоматическим межпланетными станциями Mars Express Европейского космического агентства (ЕКА) и NASA Mars Reconnaissance Orbiter, с изображением марсианских склонов, которые будто бы припорошены снегом. На самом деле, этот «снег» отличается от земного, и снимки были сделаны в летнее время, когда температура в регионе съёмки опускается до -125 °C.

Источник изображения: ESA/DLR/FU Berlin

Снимки были сделаны аппаратом Mars Express в июне 2022 года и зондом Mars Reconnaissance Orbiter в сентябре 2022 года в период солнцестояния в марсианском регионе Australe Scopuli невдалеке от южного полюса.

Источник изображения: ESA/DLR/FU Berlin

То, что на этих снимках выглядит как красивая пасторальная зимняя сказка, на самом деле отражает динамичный процесс, когда солнечный свет нагревает лёд из углекислого газа, и он переходит из твердого состояния в газообразное. По мере течения этого процесса внутри льда образуются карманы с углекислым газом.

Источник изображения: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Под влиянием нарастающего давления ледяная корка разрушается и происходят извержения газа, в результате которых тёмную пыль, находящуюся подо льдом, выбрасывает в воздух на десятки метров. Ветер разносит пыль по поверхности Марса, образуя замысловатые узоры. Воронки от выбросов сублимированного сухого льда при съёмке из космоса напоминают изображения пауков. Пыль находится глубоко подо льдом, но из-за сезонных изменений температуры часть её попадает на поверхность Марса.

Земные аппараты на поверхности Марса продолжают служить науке даже после своего выхода из строя. Во время посадки каждый из них оставил следы на песке, как и подставил под удары погоды свой корпус и широко разнесённые солнечные панели. На всём этом оседает красная марсианская пыль, что даёт представление о ветрах на поверхности и их интенсивности. Для будущих покорителей Марса — это важная информация.

Источник изображения: NASA

Лететь на другую планету и скрипеть пылью в шестерёнках — гиблое дело. Необходимо представлять, насколько пыль может быть опасна для систем обеспечения микроклимата в колониях и для механизмов машин. Современные миссии на Марс позволили потревожить его поверхность и одновременно создали как бы чистый лист, по рисункам на котором можно однозначно следить за темпом «обращения» песка на Красной планете. Этим регулярно занимается орбитальный аппарат NASA Mars Reconnaissance Orbiter с помощью камеры высокого разрешения Imagine Science Experiment (HiRISE).

Спутник MRO следит за всей брошенной на Марсе техникой и местами её посадки. Последние ценные данные для понимания динамики распространения пыли на планете дало наблюдение за автоматической станцией InSight. Она прекратила работу в декабре 2022 года, когда её солнечные панели перестали вырабатывать необходимый объём мощности. По уровню выработки напряжения NASA могло следить за динамикой запыления солнечных панелей InSight пока она ещё работала, и с помощью наблюдений с орбиты в последующие годы. Также хорошим индикатором пыли служили отметины на песке в месте посадки станции, которые она оставила своими двигателями.

Пыль на Марсе служит главным фактором по изменению картины ландшафта. В частности, она оседает на стенках марсианских кратеров. На этой планете нет тектонической активности (нет тектонических плит), поэтому кратеры никуда не деваются и об их возрасте косвенно можно судить по объёму нанесённой туда пыли. Поскольку на Земле тектоника стирает кратеры с лица планеты, по «оспинам» на лике Марса мы можем судить о частоте и периодах падения на планету метеоритов и давать на основе этого оценки и прогнозы для Земли.

«Несмотря на то, что мы больше не имеем связи с InSight, он по-прежнему рассказывает нам о Марсе, — говорят учёные. — Отслеживая, сколько пыли собирается на поверхности и сколько уносится ветром и пылевыми вихрями, мы узнаем больше о ветре, круговороте пыли и других процессах, которые формируют планету».

Марсоход NASA Perseverance 10 декабря 2024 года взобрался на самую высокую точку на краю кратера Езеро. Восхождение заняло 3,5 месяца. Но зато оттуда открылся удивительный вид на кратер и его окрестности. Марсоход прилетел на дно кратера без малого четыре земных года назад и всё это время исследовал его — выбоину от огромного метеорита, упавшего там 3,9 млрд лет назад. Теперь ровер покинул место падения и будет изучать камни из недр Марса.

Источник изображения: NASA

За пределами кратера Езеро в его округе учёные намерены изучить обломки скал древнего Марса, которые выбил из его недр доисторический удар метеорита. Пятая научная кампания стартовала сразу после подъёма ровера на самый верх кратера. Перед её началом марсоход взобрался на самую верхнюю точку маршрута — Lookout Hill, откуда снял панораму с видом на дно кратера Езеро, где он провёл годы после посадки, и его склоны.

Подъём был непростым. На одном из его отрезков команде NASA пришлось впервые испытать движение задним ходом. Осыпающийся грунт и уклон до 20 % заставили понервничать «водителей» марсохода. И самым волнительным, возможно, было то, что ровер двигался сам по заранее запрограммированному маршруту без непосредственного вмешательства операторов. Если бы он оступился, помочь ему никто бы не смог.

Дальнейшее путешествие марсохода должно пройти легче. В течение следующих четырёх лет Perseverance должен посетить четыре объекта для изучения, взять несколько образцов и проехать в общей сложности до 6,4 км. Анимация показывает планируемый маршрут ровера.

«Эти породы представляют собой фрагменты ранней марсианской коры и являются одними из древнейших горных пород, найденных где-либо в Солнечной системе. Изучение их могло бы помочь нам понять, как Марс — и наша собственная планета — мог выглядеть в самом начале», — поясняют представители миссии.

Сейчас марсоход направляется к объекту «Холм ведьминого орешника» (Witch Hazel Hill). Это примерно 100 м слоистого обнажения, где каждый слой подобен странице в книге марсианской истории. Следующей точкой маршрута станет озеро Шарм, примерно в 3 км к югу. Это место достаточно отдалено от края кратера, и оно может быть не затронуто ударом метеорита. И это будет только начало нового приключения за краем кратера Езеро.

Сегодня в NASA сообщили, что расследование аварии с марсианским вертолётом Ingenuity завершено. 18 января 2024 года вертолёт поднялся для оценки своего положения на местности, что стало 72-м его полётом, и вскоре прервал связь. Спустя несколько дней стало ясно, что он повредил лопасти. Как это могло произойти стало понятно после тщательной реконструкции инцидента.

Источник изображений: NASA

Через несколько недель, возможно, к годовщине последнего полёта Ingenuity, NASA опубликует полный пакет технической документации по расследованию аварии. Расследование проведено совместно с одним из разработчиков вертолёта — компанией AeroVironment. У следователей не было возможности опросить свидетелей и побывать на месте аварии — оно отделено от Земли космическим пространством свыше чем на 160 млн км. Восстанавливать ход событий и последствия пришлось по скромным снимкам с чёрно-белой бортовой навигационной камеры вертолёта, руководствуясь логикой и инженерными навыками.

По-видимому, произошло следующее. В свой 72-й по счёту вылет вертолёт должен был подняться вертикально на высоту 12 м. Это было необходимо как для оценки авионики Ingenuity, так и для навигационной съёмки местности. Вертолёт поднялся на заданную высоту, завис и сделал серию фотографий. Он начал снижение через 19 секунд, а через 32 секунды вернулся на поверхность, и связь прервалась.

Через сутки команда NASA восстановила связь и смогла получить снимки и видео с вертолёта. На изображениях было видно, что лопасти несущего винта серьёзно повреждены.

Вертолёт и отломанная лопасть далеко в стороне (слева)

«Когда проводишь расследование воздушного происшествия на расстоянии 100 миллионов миль, у тебя нет ни чёрных ящиков, ни свидетелей, — сказал первый пилот Ingenuity Хавард Грип (Havard Grip) из JPL. — Несмотря на то, что с учётом имеющихся данных возможны различные сценарии, у нас есть один, который, по нашему мнению, наиболее вероятен: из-за отсутствия текстуры поверхности навигационная система получила слишком мало информации для работы».

Система визуальной навигации вертолёта была разработана для отслеживания видимых особенностей поверхности с помощью камеры, направленной вниз. В месте спуска марсохода с вертолётом в кратере Езеро как раз была такая хорошо текстурированная (галечная) ровная местность. Такой возможности слежения было более чем достаточно для выполнения запланированных пяти научных полётов Ingenuity, но к 72-му рейсу вертолёт оказался в районе кратера Езеро, где много крупных валунов и доминирует абсолютно невыразительная песчаная поверхность.

Во время 72-го полёта навигационная система вертолёта не смогла разобраться в текстурах и неправильно оценила вертикальную и горизонтальную скорость. Это привело к увеличению горизонтальной скорости в момент касания поверхности Марса при посадке. Получился удар о песок, который надломил кончики лопастей примерно на треть от концов. После этого возникли нарастающие вибрации ротора, и одна из лопастей надломилась у основания и отлетела на 15 м. Это привело к увеличению числа оборотов и скачку потребления питания, что вырубило связь с марсоходом и Землёй.

Всё происшедшее вызывает досаду, но многократно перекрывается достижениями миссии. Вместо пяти запланированных полётов вертолёт совершил 72, проведя в атмосфере Марса свыше двух часов. Более того, платформа и авионика Ingenuity показали, что даже в жёстких условиях Марса с его холодом и повышенной радиацией простые и лёгкие решения могут быть эффективными. Напомним, что в основе электроники вертолёта был процессор от обычного смартфона. Всё это позволяет проектировать будущие воздушные средства для Марса, учитывая громадный опыт, полученный при эксплуатации Ingenuity.

Кстати, такой проект уже разрабатывается. Это будет вертолёт с рабочим названием Mars Chopper. По замыслу, Chopper будет примерно в 20 раз тяжелее Ingenuity и сможет перевозить несколько килограммов научного оборудования, а также автономно исследовать отдалённые марсианские локации, преодолевая расстояния до 3 км в день (самый длинный полёт Ingenuity составил 704 м).

Вертолёт Ingenuity, хоть и остался на вечном приколе, продолжает собирать метеоданные из района базирования и передаёт их на марсоход. Информация о погоде на Марсе никогда не будет лишней.

Пару недель назад марсоход NASA Perseverance подобрался к геологическому обнажению пород под названием Пик Туркино (Turkino). Это гряда камней длиной 200 м. Чтобы достичь этого образования, марсоход около трёх месяцев поднимался по отлогой стене кратера Езеро, где он провёл всё время после посадки на Красную планету. Перспективные для изучения камни могут рассказать о древнем Марсе, что является основной целью миссии Perseverance.

Источник изображениq: NASA

В настоящий момент марсоход проводит пятую научную кампанию на Красной планете. Эта кампания считается самой сложной и ответственной. Шестиколёсному роверу пришлось взобраться на верхний край кратера по довольно трудному и скользкому маршруту. Местами он двигался под углом 20 градусов, что стало серьёзным испытанием для его шасси. В общей сложности марсоход поднялся на 305 м над уровнем дна кратера Езеро — одного из мест падения крупного метеорита на Марс миллиарды лет назад.

Выходы скал Пика Туркино могут содержать информацию о геологическом прошлом Марса до падения метеорита или свидетельствовать о его ударном воздействии. После завершения живописной фотосессии марсоход приступит к детальному изучению камней с помощью приборов Mastcam-Z и SuperCam. Возможно, будут взяты образцы пород, которые в будущем могут быть доставлены на Землю для исследований.

После завершения исследований в районе скал Пика Туркино марсоход продолжит своё путешествие к месту с романтичным названием «Холм ведьминого орешника» (Witch Hazel Hill). По пути он достигнет высшей точки маршрута, откуда сделает панорамный снимок с видом на кратер Езеро и его окрестности. Новые виды, новые открытки, новые открытия.

Учёные почти не сомневаются, что когда-то Марс был «тёплым и влажным». Вода начала покидать планету около 4 млрд лет назад, и в массе исчезла с её поверхности 3 млрд лет назад. В последние годы поисками следов воздействия воды на марсианские минералы занимаются марсоходы. Но иногда случай подбрасывает возможность найти кусочек Марса на Земле. Не часто, но метеориты прилетают к нам с Красной планеты, и на них можно поискать намёки на воду.

Метеорит «Лафайет». Источник изображения: NMNH

Один из марсианских метеоритов уже около ста лет находится в Университете Пердью в США. Его происхождение доподлинно неизвестно, но это и не так важно. Имеет значение то, что минерал можно всесторонне изучить с использованием новейших инструментов. Вскрытие показало, что внутри основной массы метеоритного минерала — иддингсита — обнаружен изотоп аргон-40. Это подходящее вещество для радиометрического датирования. Аргон-40 в реакторе под излучением распадается до изотопа аргон-39, а по количеству последнего можно определить изначальное количество калия в образце. Зная период полураспада калия, появляется возможность датировать образец.

Полученные данные позволили определить, что минералы в образце этого марсианского метеорита находились в контакте с водой 742 млн лет назад. Кстати, одного радиометрического датирования было недостаточно. Этот камень, получивший название метеорит «Лафайет» (Lafayette), был выбит с поверхности Марса колоссальным ударным воздействием и подвергся при этом температурному воздействию, что должно было повлиять на состав минералов. После этого он провёл около 11 млн лет в космосе, путешествуя по Солнечной системе и подвергаясь излучению в вакууме. Это также повлияло на его минеральный состав.

Наконец, «Лафайет» влетел в плотные слои атмосферы Земли и ударился о её поверхность, что тоже на нём сказалось. Все эти жёсткие воздействия необходимо было отсеять, чтобы они не внесли путаницу в показания. Специально созданная на этот случай модель проявила себя с лучшей стороны, и можно считать, что все негативные влияния на марсианский минерал были учтены в данной работе.

«Мы датировали эти минералы в марсианском метеорите "Лафайет" и обнаружили, что они образовались 742 миллиона лет назад. Мы не думаем, что в то время на поверхности Марса было много жидкой воды. Вместо этого мы полагаем, что вода появилась в результате таяния близлежащего подповерхностного льда, называемого вечной мерзлотой, и что таяние вечной мерзлоты было вызвано магматической активностью, которая всё ещё периодически происходит на Марсе по сей день», — резюмируют учёные.

Кроме новых данных о содержании воды на Марсе, данная работа примечательна тем, что она создаёт инструменты для аналогичного анализа других метеоритов и даже образцов, собранных с астероидов. Новая методика позволит расширить сбор данных о ранних процессах в Солнечной системе. Это наш космический дом, и неплохо представлять, на каком фундаменте он построен.

Китай намерен первым доставить образцы с Марса на Землю. США и Европа увязли в разработке миссии по возврату образцов, взяв на себя более сложную задачу, чем та, которую планируют решить китайцы. Это даёт шанс Китаю доставить образцы с Красной планеты в 2031 году — на два-три года раньше NASA и ESA. В частности, в Китае уже испытали прототип орбитального блока для захвата контейнера с марсианскими образцами.

Китайский марсоход «Чжужун». Источник изображения: CNSA

Группа китайских учёных опубликовала в последнем номере журнала *China Space Science and Technology* статью, в которой рассказала об испытании прототипа модуля захвата контейнера с образцами. Это небольшой блок массой 12 кг, который будет в составе орбитального модуля дежурить на орбите Марса, ожидая доставки в космос контейнера с образцами с поверхности планеты. Контейнер будет небольшим — размером с большую банку из-под кофе. Ожидается, что спускаемый модуль на поверхности Марса соберёт до 500 граммов образцов.

Размер контейнера и объём грунта, который в нём размещается, ограничены допустимой стартовой мощностью возвращаемой ракеты. Ракета не может быть слишком большой и мощной, так как ей предстоит преодолеть марсианское притяжение. В процессе сближения с орбитальным модулем контейнер каким-либо образом будет отправлен в его сторону, а задачей модуля захвата станет улавливание контейнера в любой ориентации в пространстве. Прототип, по словам разработчиков, успешно справился с захватом контейнера в разных ориентациях относительно модуля.

После захвата контейнер будет передан на возвращаемый аппарат, который доставит его на Землю. Начало миссии Китай планирует на 2028 год, а её продолжительность составит 3 года. К Марсу отправят две ракеты: одна доставит спускаемый модуль, возвратный модуль и оборудование для сбора образцов в месте посадки; другая — орбитальный модуль с блоком захвата и возвращаемым аппаратом. Дополнительно предусмотрена опция забора образцов вдали от места посадки с использованием вертолёта и небольшого ровера.

Миссия NASA и ESA по возврату образцов с Марса предполагает сбор пробирок на поверхности планеты или их доставку марсоходом *Perseverance* к месту отправки для загрузки в ракету. Для этой цели предусмотрен контейнер размером с баскетбольный мяч. Собранные марсоходом материалы будут значительно богаче китайских образцов, однако вопрос их успешной доставки на Землю остаётся под вопросом. Миссия отстаёт от графика и её стоимость существенно возросла. В NASA обратились за помощью к частным компаниям для спасения программы, но пока внятного ответа не получено.

Китайские учёные обнаружили новое подтверждение давней гипотезе о том, что миллиарды лет назад север Марса покрывал океан. Следы океана были найдены в данных, которые прислал марсоход «Чжужун» (Zhurong), и более того, учёные разглядели очертания его береговой линии.

Марсоход «Чжужун». Источник изображения: China News Service

«Чжужун» совершил посадку на марсианскую поверхность в 2021 году — для неё была выбрана равнина Утопия. Аппарат прошёл 2 км, изучая геологию окрестностей в поисках признаков воды или льда. Объединив материалы наблюдений с бортовых камер марсохода и георадара с данными дистанционного зондирования, полученными орбитальными аппаратами, профессор Гонконгского политехнического университета Бо Ву (Bo Wu) и его коллеги обнаружили несколько имеющих отношение к воде объектов в районе посадки марсохода. Это кратерообразные конические углубления, желоба, осадочные каналы и образования грязевых вулканов — все они, по мнению учёных, свидетельствуют о том, что здесь пролегала береговая линия.

Изучив состав поверхностных отложений в этом районе, исследователи заявили, что океан, вероятно, существовал 3,68 млрд лет назад. В это время на дне океана начали формироваться различные связанные с водой минералы, в том числе гидратированный кремнезём. «Вода была сильно заилена, [из-за чего] сформировалась слоистая структура отложений», — пояснил соавтор исследования Сергей Красильников (Sergey Krasilnikov). Океан замёрз на период от 10 тыс. до 100 тыс. лет, береговая линия начала размываться, а примерно 260 млн лет спустя он высох. Этот сценарий поставил под сомнение доцент Университета штата Пенсильвания Бенджамин Карденас (Benjamin Cardenas) — по его мнению, происходившая в течение миллиардов лет эрозия должна была уничтожить и хрупкие признаки береговой линии. Профессор Ву согласился, но предположил, что обнаруженные «Чжужуном» признаки береговой линии поднялись из-за последующих ударов астероидов.

Наличие воды означало бы, что когда-то на Марсе могли существовать благоприятные для появления микроорганизмов условия. Учёные пытаются понять, почему эта вода начала уходить в космос около 3 млрд лет назад. Возможно, причиной тому стали частые солнечные бури нашей молодой звезды, которые и уничтожили некогда плотную марсианскую атмосферу.

Технологии, разработанные для использования в космосе и на других планетах, вполне могут найти применение и на Земле. Стартап General Galactic, изначально планировавший предложить SpaceX реакторы для использования на Марсе, способные преобразовывать углекислый газ в метан, теперь собирается с их помощью выпускать замену природному газу, добываемому из месторождений на Земле.

Источник изображения: CheapStockImage_com/Pixabay

Стартап General Galactic, вышедший из скрытого режима в апреле этого года, был создан выходцем из SpaceX Халеном Мэттисоном (Halen Mattison) и Люком Нейзом (Luke Neise), который ранее работал в Vanderbilt Aerospace Design Laboratory и Varda Space Industries.

General Galactic создал пилотную систему, способную производить 2000 литров метана в день. Технический директор General Galactic Люк Нейз рассказал ресурсу TechCrunch, что производительность установки будет расти благодаря замене используемых готовых компонентов на детали собственной разработки.

В коммерческих масштабах реакторы компании будут собираться с применением методов массового производства, что отличается от способов строительства большинства нефтехимических и энергетических предприятий, где используются индивидуальные проекты.

При этом Мэттисон, возглавляющий General Galactic, отметил, что компания не стремится вытеснить природный газ из энергетики. Она будет предлагать метан компаниям, использующим его в качестве ингредиента или для обеспечения питания процессов, например, в химическом или пластмассовом производстве. Он также сообщил, что General Galactic работает над разработкой производства других углеводородов, которые могут использоваться, например, в качестве реактивного топлива.

Первые модули для производства метана будут собраны в 2025 году. Для этого стартап недавно привлёк $8 млн в рамках посевного раунда, совместно проведённого Harpoon Ventures и Refactor Capital при участии BoxGroup, Climate Capital, Impact First, Pathbreaker, Plug and Play и Seraphim. Эти модули можно будет подключать к существующей инфраструктуре, что позволит ускорить внедрение технологии по сравнению с развертыванием других видов топлива, таких как водород.