Марсианский вертолёт Ingenuity, предназначенный для исследования Марса, 12 августа успешно выполнил 55-й полёт, преодолев 264 метра марсианской поверхности. Этим он в очередной раз продемонстрировал возможность аэронавигации на Красной планете, несмотря на её разрежённую атмосферу.

Источник изображений: NASA / JPL-Caltech

Вертолёт Ingenuity весом 1,8 кг продолжает успешное исследование Марса. Во время очередного полёта, который длился 143 секунды, он преодолел 264 метра на высоте 10 метров, как сообщила Лаборатория реактивного движения NASA (JPL) 16 августа в своём аккаунте X (в бывшем Twitter).

Ingenuity сделал этот снимок во время своего 55-го полёта над поверхностью Марса, который состоялся 12 августа 2023 года

Хотя эти показатели не являются рекордными для вертолёта — ранее Ingenuity поднимался на высоту 18 метров и пролетал горизонтально 704 метра — общая дистанция, пройденная им за 55 полётов, составляет 12 503 метра, а общее время, проведённое в воздухе, приближается к 98 минутам.

Снимок сделан с помощью цветной камеры высокого разрешения, установленной в фюзеляже Ingenuity и направленной примерно на 22 градуса ниже горизонта

С момента посадки на дне марсианского кратера Езеро (Jezero) в феврале 2021 года вместе с марсоходом NASA Perseverance основной целью Ingenuity была демонстрация возможности воздушной разведки на Марсе.

За пять полётов в апреле и начале мая 2021 года он успешно справился с этой задачей. После чего NASA продлило миссию, и теперь вертолёт выполняет функции разведчика для марсохода Perseverance, ищущего следы жизни и изучающего осадочные породы.

Марсоход Curiosity Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США осуществил самый сложный в своей истории подъём на возвышенность Джау, представляющую собой скопление более десятка кратеров, отметив тем самым одиннадцатую годовщину пребывания на Марсе. Марсоход совершил посадку на поверхность Красной планеты 6 августа 2012 года.

Источник изображения: JPL

Восхождение на Джау является одним из этапов запланированного путешествия марсохода в рамках исследования Марса. Местность Джау расположена у подножия горы Шарп (неофициальное название горы Эолида, Aeolis Mons), возвышающейся на 5 км в кратере Гейла, где, возможно, миллиарды лет назад были реки и озёра. «Каждый слой горы формировался в разную климатическую эпоху Марса, и чем выше поднимается Curiosity, тем больше учёные узнают о том, как менялся ландшафт с течением времени», — отметили в NASA.

Путешествие вверх по склону горы сопряжено с преодолением различных препятствий, и команде специалистов миссии приходилось напряжённо работать, чтобы управлять движением Curiosity по скользкому песку с уклоном 23° и встречающимися валунами размером с колесо марсохода.

«Если вы когда-нибудь пытались взобраться на песчаную дюну на пляже — а это, по сути, то, что мы делали, — вы знаете, как это сложно, но там к тому же были валуны», — сообщила Эми Хейл (Amy Hale) из лаборатории NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL), курирующей миссию.

Следует отметить, что «водители» марсохода не управляют им в режиме реального времени, а следуют заранее запланированному маршруту. При его прокладке команда Curiosity руководствуется, в том числе, данными орбитальных аппаратов, таких как Mars Reconnaissance Orbiter.

Путь до Джау занял несколько недель, но это того стоило. «Было здорово наконец перебраться через хребет и увидеть этот удивительный ландшафт, — отметил Дейн Шолен (Dane Schoelen), руководитель стратегического планирования маршрутов Curiosity в JPL. — Мне часто кажется, что я стою рядом с Curiosity и оглядываюсь назад, видя то, как далеко он забрался».

Учёные NASA опубликовали в журнале Nature работу, в которой сообщили об обнаружении марсоходом Perseverance органических молекул на поверхности Красной планеты. Это ещё не обнаружение биологической жизни на Марсе, как мы её знаем по Земле, но приличный шанс рано или поздно открыть инопланетную биологию.

Источник изображений: NASA

Марсоход имеет два прибора для обнаружения органики на Марсе. Это PIXL («Планетарный инструмент для рентгеновской литохимии») и SHERLOC («Сканирование обитаемых сред с помощью комбинационного рассеяния и люминесценции для органических и химических веществ»). С помощью прибора PIXL марсоход уже находил органические молекулы в марсианских породах. Находка таковых с помощью ультрафиолетового рамановского спектрометра SHERLOC подтверждает первое открытие и служит дополнительным аргументом, что на Марсе в древности могла существовать биологическая жизнь.

К сожалению, это открытие не может быть однозначным подтверждением существования жизни на Марсе. Органические молекулы в виде соединения углерода и водорода, например, могут возникать в ходе естественных реакций веществ из неорганической химии. Более точно ответить на вопрос происхождения обнаруженной органики учёные смогут только после того, как изучат образцы с помощью целого комплекса инструментов, что возможно только на Земле. Однако произойдёт это не раньше середины 30-х годов, когда миссия по доставке образцов марсианских пород вернёт их (если сможет!) на Землю.

Концепция миссии по возврату марсианских образцов на Землю

Марсоход Perseverance исследует на Марсе кратер Езеро, который в древности мог быть озером. Он изучает осадочные породы в месте предполагаемой дельты реки доисторического Марса. На Земле в таких местах за миллионы лет образуются характерные наслоения из отходов жизнедеятельности микробов. Если на Марсе была микробная жизнь, то кратер Езеро — это перспективное место для обнаружения её следов. Находки органических молекул и их привязка к породам, образованным 3–4 млрд лет назад в какой-то степени подтверждает верность выбранной стратегии. Но точного подтверждения этому придётся подождать не менее 10 лет.

Китайский марсоход «Чжужун» (Zhurong) обнаружил доказательства резкого изменения климата на Марсе, произошедшего 400 000 лет назад. Они представлены в виде тёмных хребтов, расположенных поверх светлых дюн в песках равнины Утопия (Utopia Planitia), которую исследовал марсоход.

Снимок поперечных эоловых гребней (TAR) в дюнном поле на Марсе вблизи плато Большой Сирт (Syrtis Major), полученный космическим аппаратом NASA Mars Reconnaissance Orbiter. Источник изображения: NASA/JPL–Caltech/University of Arizona

Учёные под руководством Ли Чуньлая (Li Chunlai) из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук (NAOC) использовали приборы марсохода в сочетании со снимками высокого разрешения с китайского марсианского орбитального аппарата «Тяньвэнь-1» (Tianwen-1), чтобы поближе рассмотреть большие песчаные дюны вблизи места посадки ровера «Чжужун» в мае 2021 года.

Дюны, имеющие форму полумесяца, подвергались эрозии на протяжении сотен тысяч лет, и на вершине дюнных полей образовались длинные тёмные гребни, известные как поперечные эоловые хребты (TAR). Они расположены под другим углом, нежели хребты дюн, сформированных действием ветра. TAR наблюдались по всему Марсу в нижних средних широтах, но глобальные модели циркуляции атмосферы, описывающие направление ветров на Марсе, до сих пор не могли объяснить, как могли образоваться поперечные эоловые хребты.

Как изменились ветры на Марсе, когда ледниковый период подошёл к концу, сформировав длинные хребты под другим углом к дюнам. Источник изображения: nao.cas.cn

В ходе исследования дюн марсоход «Чжужун» обнаружил, что их серповидные тела состоят из более светлого материала под более тёмным материалом, образующим TAR. С орбиты «Тяньвэнь-1» наблюдал 2262 светлых дюны по всему Марсу, и, судя по количеству кратеров, образовавшихся на вершине дюн, исследовательская группа предполагает, что они сформировались между 2,1 млн и 400 000 лет назад. Это означает, что тёмные TAR должны были образоваться на их вершине в течение последних 400 000 лет.

Эти даты совпадают с началом и концом последнего крупного ледникового периода на Марсе. То, что TAR сформировались под другим углом к дюнам, означает, что направление ветра в нижних средних широтах должно было измениться с окончанием ледникового периода.

Ледниковый период начинался и заканчивался из-за изменений угла, под которым вращается Марс, вызванных циклами Миланковича (Milankovitch cycles). Эти циклы связаны с периодическим смещением оси вращения планеты относительно плоскости её орбиты, вызванным совместным воздействием гравитации Солнца, Юпитера и других планет, а также формой и прецессией орбиты планеты.

И Земля, и Марс испытывают эти циклы, которые соответствуют климатическим сдвигам. В случае с Марсом угол его вращения (называемый наклонностью) изменялся от 15 до 35 градусов в период от 2,1 млн до 400 тысяч лет назад, что внесло хаос в его климат. Сегодня наклонность Марса составляет около 25 градусов.

Несколько удивительно, что ледниковый период на Марсе протекал не совсем так, как на Земле. Обычно марсианские ледниковые периоды характеризуются потеплением на полюсах и перемещением водяных паров и пыли в средние широты, где они оседают. Во время последнего ледникового периода эта вода и пыль образовали слой толщиной в несколько метров, который до сих пор остаётся под поверхностью в отдельных местах ниже 60 градусов широты и почти везде выше 60 градусов.

Нынешняя геологическая эпоха на Марсе, известная как Амазонская эпоха (Amazonian epoch), началась примерно между 3,55 и 1,88 млрд лет назад. В этот период на Марсе происходили столкновения с метеоритами и астероидами, но их скорость была низкой. Этот период характеризуется холодными условиями, в целом схожими с теми, что существуют на Марсе сегодня.

«Понимание климата Амазонской эпохи необходимо для объяснения современного марсианского ландшафта, резервуаров летучих веществ и состояния атмосферы, а также для связи этих современных наблюдений и активных процессов с моделями древнего климата Марса. Наблюдения за современным климатом Марса могут помочь уточнить физические модели эволюции марсианского климата и ландшафта и даже сформировать новые парадигмы», — говорится в заявлении Ли Чунлая (Li Chunlai) из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук.

Между тем, марсоход «Чжужун» впал в спячку во время долгой северной марсианской зимы. На данный момент он ещё не активирован, и его судьба остаётся неопределённой.

Марсоход Perseverance сделал в пятницу, 23 июня снимок большого, тёмного камня с отверстием в центре. Рядом с загадочным объектом находятся камни поменьше, но того же оттенка, что косвенно свидетельствует об их общем происхождении. Не исключено, что речь идёт о крупном метеорите.

Источник изображения: Future

К такому выводу пришли сотрудники калифорнийского Института SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence), занимающегося поисками внеземного разума.Perseverance обнаружил вероятный метеорит всего через несколько недель после посадки в феврале 2021 года. При этом находка не является беспрецедентной. известно, что предшественник Perseverance — марсоход Curiosity после высадки на Красной планете в 2012 году тоже обнаружил некоторое количество метеоритов, включая один металлический в феврале текущего года, получивший прозвище Cacao.

Perseverance исследует 45-километровый кратер Езеро, миллионы лет назад в нём находилось озеро и дельта реки. Марсианский ровер ищет следы древней жизни и собирает десятки образцов для отправки на Землю, параллельно поставляя и другую информацию.

Ровер сопровождает сверхкомпактный вертолёт Ingenuity, который сегодня занимается поиском подходящих маршрутов и многообещающих научных целей для марсохода. Ingenuity уже выполнил 51 полёт общей протяжённостью 11,7 км.

Поверхность, Марса, в отличие от земной, мало меняется год от года — именно поэтому отправленный NASA на Красную планету марсоход Perseverance изучает кратер и дельту высохшей реки, сформировавшиеся миллиарды лет назад. Здесь, внутри кратера Езеро, имеется и меньший кратер — Белва, который и сфотографировал недавно американский ровер.

Источник изображения: NASA

Марсоход работает на планете более двух лет в кратере Езеро — NASA интересовалось регионом, поскольку в далёком прошлом кратер был ложем озера, а река, питавшая его, имела отчётливо выраженную дельту. Сейчас Perseverance движется рядом с кратером Белва, расположенным внутри Езеро.

Ровер находится рядом с краем кратера, и в конце апреля он сделал 152 снимка Белва. Со своего местоположения Perseverance может «видеть» кратер, сформировавшийся после столкновения с планетой небольшого небесного тела. Так, если диаметр Езеро составляет около 45 км, Белва имеет диаметр всего 0,9 км. Конечно, учёным интереснее не его размеры, а структура, поскольку в результате древнего столкновения обнажились геологические слои.

В NASA сравнивают кратер Белва с участками на Земле, где грунт вынимается для прокладки дорог. В таких местах отчётливо видны различные геологические слои, которые при других обстоятельствах остались бы невидимыми. В NASA считают, что древнее столкновение позволит подробнее изучить геологическую историю Красной планеты.

Источник изображения: NASA

На основании «мозаики», сформированной многочисленными фото, команда учёных Perseverance обнаружила несколько участков скальных обнажений с осадочными слоями. Подобные структуры могут быть остатками песчаных наносов, сформированных рекой миллиарды лет назад и ставших доступными для наблюдений благодаря падению в прошлом небесного тела. На переднем плане видны довольно крупные булыжники, которые, возможно, изначально были основой речного ложа или их принесла довольно бурная река.

Perseverance собирает всевозможные данные о геологии Езеро, но основной акцент в исследованиях, конечно, делается на астробиологии. NASA оснастила ровер инструментарием для поиска следов жизни, и если ровер не сможет найти их на месте, возможно, их обнаружат на земле, когда собранные образцы доставят на Землю в рамках программы Mars Sample Return.