Национальное космическое управление Китая (CNSA) объявило о планах международного сотрудничества в рамках миссии «Тяньвэнь-3» по возвращению образцов с Марса. В рамках миссии партнёры будут не простыми наблюдателями, а полноценными исследователями Красной планеты наравне с Китаем. Для этого желающим будет предоставлено место на кораблях для размещения научных приборов.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Ранее стало известно, что Китай ускорил программу по возврату образцов с Марса. Начало миссии «Тяньвэнь-3» перенесено с 2030 на 2028 год. В NASA уже смирились с тем, что Китай может первым осуществить столь сложную операцию. Американское космическое агентство, в свою очередь, будет делать всё возможное, чтобы доставить образцы с Марса на Землю не позднее 2040 года.

24 апреля 2025 года на церемонии, посвящённой Дню космонавтики Китая в Шанхае, представитель CNSA объявил, что международные партнёры в рамках миссии «Тяньвэнь-3» получат разрешение на размещение 20 кг полезной нагрузки на борту марсианских кораблей. Их будет два: один на низкой круговой орбите, другой — на высокой эллиптической. На борту первого для иностранных приборов выделяется 15 кг, на борту второго — 5 кг полезной нагрузки.

Миссия «Тяньвэнь-3» будет отправлена с помощью двух ракет «Чанчжэн-5». К Марсу планируется доставить два орбитальных аппарата и посадочный модуль с подъёмным модулем. В общей сложности миссия будет оснащена шестью научными приборами. Орбитальный аппарат рассчитан на работу в течение пяти лет на круговой орбите высотой 350 км. В его состав также входит возвращаемый модуль с капсулой для образцов. После старта взлётного модуля с поверхности Марса он состыкуется с орбитальным модулем и передаст образцы в капсулу.

Второй орбитальный аппарат — сервисный модуль — будет работать на эллиптической орбите с максимальной высотой около 70 тыс. км также около пяти лет. Помимо научных экспериментов этот модуль будет обеспечивать связь посадочного модуля с орбитальным аппаратом и Землёй.

В случае успеха это станет самой технологически продвинутой программой после американских «Аполлонов». Однако в NASA призывают не сравнивать «Чанчжэн-5» с их собственной программой Mars Sample Return (MSR). Китайская посадочная платформа сможет собрать образцы только в месте посадки, даже если будет использовать для этого вертолёт и малый ровер, тогда как марсоход NASA собирает образцы по обширному пространству кратера Езеро и за его пределами. Это две разные миссии, а не гонка, настаивают в агентстве.

12 марта 2025 года зонд ESA Hera («Гера») на пути к двойной системе астероидов Дидим и Диморф облетел Марс. Манёвр позволил разогнать корабль в гравитационном колодце Красной планеты, что сэкономит топливо. Также в процессе облёта Марса зонд испытал научное оборудование на борту, чтобы прибыть к астероидам в полной уверенности в успехе миссии. На днях агентство выложило новые кадры облёта Марса зондом, которые показывают планету с необычного ракурса.

Приближаясь к Марсу. Источник изображения: ESA

Космический аппарат «Гера» облетел Марс на высоте 5700 км. Впервые был совершён пролёт над спутником Марса — Деймосом, который является одним из самых маленьких спутников среди всех в Солнечной системе. Максимальное сближение с Деймосом составило 297 км. Ещё ни один космический аппарат не пролетал над ним, поэтому собранные «Герой» данные трудно переоценить. Кроме камеры видимого диапазона зонд прошёлся по спутнику и Марсу камерами ближнего и среднего инфракрасных диапазонов.

Облетев Марс и ускорившись зонд направился к двойной системе астероидов. К месту назначения «Гера» прибудет в октябре 2026 года. Она соберёт данные об астероиде Диморф, который NASA таранило зондом DART с научной целью изучить возможность изменения траекторий опасных для Земли астероидов. Данные по изменению орбиты Диморфа после удара помогут уточнить модели для расчёта подобных манёвров в будущем. Это станет главной целью миссии «Геры».

Вопрос о том, существовала ли на Марсе жизнь, остаётся открытым до сих пор, а его нынешняя среда с интенсивной радиацией и разреженной атмосферой представляется для жизни совсем не благоприятной. Но есть версия, что там могли бы выжить земные лишайники. И недавно она нашла новое подтверждение.

Источник изображения: David Clode / unsplash.com

Лишайники — это симбионты, то есть два находящихся во взаимовыгодных отношениях организма: грибки (до 90 %) и фотосинтетические компоненты (водоросли или цианобактерии). Чтобы установить способность некоторых лишайников выжить на Марсе, группа исследователей под руководством доцента Ягеллонского университета Кайи Скубалы (Kaja Skubała) при поддержке Центра космических исследований при Польской академии наук имитировала марсианские условия для видов Diploschistes muscorum и Cetrarea aculeata.

Ионизирующее излучение на Марсе представляет угрозу для большинства форм жизни, потому что вызывает повреждения на клеточном уровне; они могут мешать физическим, генетическим, морфологическим и биохимическим процессам в зависимости от организма и уровня радиации. На стороне лишайников такие преимущества как низкий метаболизм, незначительная потребность в питании и долголетие. Лишайники, как и тихоходки, способны долгое время пребывать в высушенном состоянии, пока не наберутся воды; у них также есть продукты метаболизма, которые защищают от ультрафиолетовых лучей и пигменты меланина, которые защищают от радиации.

Воздействие ультрафиолета на лишайники уже изучалось раньше, поэтому исследователи решили заняться воздействием на них ионизирующего излучения, когда они активны — для поддержания метаболизма лишайникам нужна вода; поэтому в ходе эксперимента их опрыскивали водой. Каждый вид провёл пять часов в тёмной камере, где имитировались марсианские условия: низкое давление, низкая влажность, атмосфера преимущественно из углекислого газа и температура от 18 °C днём до -26°C ночью. Уровни рентгеновского излучения в камере установили в соответствие с уровнем на поверхности Марса во время сильной солнечной активности, хотя солнечные вспышки и колебания солнечного ветра делают фактические условия на планете непредсказуемыми.

Когда лишайники вывели из имитированной марсианской среды обитания, учёные обнаружили, что оба вида сохранили некоторую влагу вопреки её дефициту в среде — это дало основания предположить, что некоторая метаболическая активность имела место как в грибковых, так и в фотосинтетических компонентах. Ранее ионизирующее излучение испытывали только на фотосинтетическом, но не грибковом компоненте. Если лишайник не обезвожен, он более подвержен повреждениям от ионизирующего излучения. Механизмы восстановления есть и у грибковых, и у водорослевых клеток метаболически активных лишайников, но Diploschistes muscorum оказался гораздо более устойчив к излучению, чем Cetrarea aculeata.

На метаболизм лишайников могут повлиять и другие марсианские условиях, например, атмосфера с преобладанием углекислого газа — но не полностью остановить его. Грибковому компоненту для производства углеводов нужен кислород, но процессы продолжались даже при небольших количествах последнего. Исследователи даже предположили, что кислород могла производить фотосинтетическая часть лишайников, и его использовали грибковые компоненты. Удивительно, но в тёмных условиях фотосинтез не показал большой чувствительности к рентгеновским лучам. Измерения концентрации хлорофилла при помощи флуоресцентной визуализации показали, что фотосинтетический компонент Diploschistes muscorum сохранил жизнеспособность на протяжении всего эксперимента, а у Cetrarea aculeata под действием рентгеновских лучей отметили снижение хлорофилла. Оба лишайника после эксперимента замёрзли, но после разморозки восстановили фотосинтез, причём Cetrarea aculeata быстро восстановил и первоначальный уровень хлорофилла.

Чтобы сделать вывод о способности лишайников к выживанию на Марсе, доцент Скубала предлагает провести дополнительные исследования: определить все особенности и механизмы адаптации, которые позволяют им выживать в условиях интенсивного ионизирующего излучения. Почему Diploschistes muscorum оказался эффективнее в смягчении ущерба от радиации, пока до конца не известно. По итогам эксперимента было установлено, что во время её воздействия повысилась концентрация антиоксидантов, особенно глутатиона — он способен ограничивать клеточные повреждения у людей и других организмов. Он помог лишайнику пережить ионизирующее излучение, но это не значит, что он может защитить и человека.

Небольшой марсианский беспилотный вертолёт Ingenuity доказал на своём примере, что летательные аппараты имеют хорошие перспективы для воздушной разведки на Марсе. Это вдохновило NASA на создание вертолёта большего размера для куда более масштабных воздушных миссий. Над проектом вертолёта с рабочим названием Mars Chopper уже работают инженеры, а учёные подбирают наиболее интересные объекты на Марсе для его изучения.

Источник изображения: NASA

Будущий вертолёт Mars Chopper будет достаточно крупным — его масса составит 40 кг, из которых 5 кг придётся на полезную нагрузку. Суточный пролёт аппарата достигнет 3 км. В отличие от Ingenuity, Mars Chopper не будет привязан к марсоходу для связи с Землёй. Предполагается, что связь с ним будет осуществляться напрямую, вероятно, через орбитальную станцию на орбите Марса. Такая независимость позволит вертолёту совершать дальние полёты без риска потерять контакт.

На прошедшей в марте в США Конференции по лунным и планетарным наукам (Lunar and Planetary Science Conference) группа учёных из NASA предложила для Mars Chopper миссию Nighthawk («Ночной ястреб»). Вертолёт предполагается направить в полёт над каньонами и лавовыми полями региона Eastern Noctis Labyrinthus (Восточный Лабиринт Ночи). Считается, что этот регион сформирован остатками некогда гигантского древнего вулкана. Зона может быть богата водяным льдом и содержать биомаркеры. В будущем эта область рассматривается как потенциальное место посадки пилотируемой миссии, настолько она перспективна для научных исследований.

Для целей разведки в регионе Noctis Labyrinthus вертолёт в рамках миссии Nighthawk должен получить три научных прибора общей массой 3 кг из допустимых 5. Уменьшение полезной нагрузки позволит аппарату летать дальше и выше — например, подниматься на высоту до 1500 м выше среднего уровня на Марсе. Напомним, атмосфера планеты крайне разреженная, и винтокрылым машинам в ней трудно летать. К примеру, Ingenuity поднимался не выше 20 м от дна кратера Езеро, который расположен примерно на 2600 м ниже среднего уровня. Таким образом, он использовал более плотные слои атмосферы, чего будет лишён Mars Chopper.

В качестве полезной нагрузки для миссии Nighthawk предложено использовать всенаправленную цветную камеру OCCAM (Omni-directional Color CAMera system), восьмиканальный цветной фотоаппарат для навигации и геологической съёмки, спектрометр NIRAC, контекстную камеру для общей оценки объектов, а также PMWS (Puli Mars Water Snooper) — нейтронный детектор для оценки содержания воды в верхних слоях грунта.

«Научная миссия Nighthawk не могла бы быть выполнена с помощью вертолёта класса Ingenuity, но могла бы быть реализована с помощью более крупного и мощного вертолёта NASA Mars Chopper, который в настоящее время разрабатывается, — поясняют учёные. — Ожидаемая дальность полёта, высота и грузоподъёмность Mars Chopper позволят Nighthawk выполнять широкий спектр научных задач».

На данный момент нет точных данных о том, когда проект Mars Chopper перейдёт в фазу отбора, однако возможности, предлагаемые Nighthawk, выглядят весьма многообещающими.

Во время одного из наблюдений за окрестностями кратера Езеро марсоход NASA Perseverance стал свидетелем столкновения двух пылевых вихрей. Событие произошло в одном километре от марсохода, когда его камеры зафиксировали столкновение 65-метрового и 5-метрового «пылевых дьяволов», как принято называть такие явления. Меньший из них после этого исчез, а больший растворился в атмосфере планеты примерно через 10 минут.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Пылевые вихри на Марсе считаются одним из наиболее мощных факторов, изменяющих облик планеты. Они возникают, когда нагретый у поверхности Марса воздух поднимается вверх, образуя воронки из захваченной потоком пыли и частиц породы.

Источник изображения: NASA

Изучение пылевых вихрей проводится не только марсоходами на поверхности Красной планеты — оно также ведётся с орбиты. Собственно, впервые это явление было обнаружено именно орбитальными миссиями. Поведение этих небольших «торнадо» позволяет судить об активности марсианской атмосферы, направлении и силе ветров. Эти данные необходимы для составления прогнозов погоды на планете.

На изображении столкновения пылевых вихрей, полученном камерами Perseverance, можно также заметить несколько других вихрей в отдалении. Это свидетельствует о высокой частоте появления подобных образований. Шутки шутками, но «пылевые дьяволы» вполне могут стать визитной карточкой Марса. По крайней мере, они способны доставить немало проблем будущим колонистам. Высокая радиация на поверхности планеты не располагает к частым прогулкам, а оседающая на оборудование пыль может стать веской причиной покинуть безопасное укрытие для технического обслуживания.

Изучая пылевые вихри уже сейчас, NASA закладывает основы будущей жизнедеятельности на Марсе — а такая информация, безусловно, не будет лишней.

В конце 2024 года марсоход NASA Perseverance взобрался на верхний край кратера Езеро и начал разведку в новой местности планеты. Сейчас ровер движется возле 100-м образования под названием «Холм ведьминого орешника» (Witch Hazel Hill), на склонах которого наблюдаются геологические следы прежних эпох Марса. Интересной находкой в марте стал камень с сотнями сферических образований на его поверхности, который заставил учёных гадать о его происхождении.

Источник изображений: NASA

Сотни пузырьков на плоскости камня могли образоваться как в результате высокотемпературных процессов, так и под воздействием воды на породу при низких температурах. Это также могло быть последствием падения метеорита на Марс, в таком случае загадочный обломок мог прилететь откуда угодно. Подобное марсоход уже находил в зоне посадки в кратере Езеро — тогда похожие на попкорн образования на породе учёные связали с воздействием воды на древнем Марсе.

Очередная находка запустила процесс анализа и поиска наиболее вероятного сценария образования сотен пузырьков на плоской поверхности камня, найденного у скалы, получившей название «Залив Святого Павла» (St. Pauls Bay). Марсоход старательно берёт пробы в наиболее интересных местах Красной планеты и упаковывает их в титановые пробирки, напоминающие футляры для сигар.

Один комплект пробирок ровер возит с собой, а второй выкладывает на поверхности Марса в специально обозначенных местах. Когда придёт время возвращать пробы на Землю, марсоход либо сам доставит их к месту старта возвращаемого модуля, либо доставленные на Марс вертолёты подберут их с поверхности планеты. Однако миссия по возвращению сильно задерживается и может быть реализована не раньше второй половины 30-х годов.

На Марсе впервые обнаружены самые крупные молекулы углерода. С большой долей вероятности это могут быть следы древней жизни на планете. В лаборатории на Земле учёные воспроизвели аналогичные химические процессы, имитируя условия на Марсе, и получили схожий результат. Повторяемость эксперимента говорит о верности догадки — миллиарды лет назад Марс мог быть домом для биологической жизни.

Источник изображений: NASA

Открытие сделал марсоход NASA Curiosity. Он провёл бурение в кратере Гейла (Gale), который, как предполагается, является дном древнего озера. В таком случае в этом месте должны находиться органические отложения, что делает его отличной площадкой для поиска следов древней жизни.

Место взятия проб

Марсоход извлёк пробу из неглубокой скважины и поместил её в свой масс-спектрометр. По условиям эксперимента требовалось сначала удалить из пробы молекулярный кислород, что было успешно выполнено. В частности, перед основными измерениями в камере повысили температуру до 850 °C.

Среди полученных данных, в крайне низкой концентрации, были обнаружены несколько самых длинных углеродных цепочек: декан (C₁₀H₂₂), ундекан (C₁₁H₂₄) и додекан (C₁₂H₂₆). Это линейные молекулы, стабильность которых значительно ниже, чем у кольцевых. Ранее Curiosity выявлял в пробах с Марса кольцевые (ароматические) углеродные молекулы. Длинные молекулы алканов — насыщенных углеводородов — были обнаружены впервые. Марсоход подтвердил, что способен их определять, а это само по себе невероятно ценный опыт.

Присутствие таких молекул на Марсе может быть важным указанием на геологические или, возможно, даже биологические процессы, происходившие там в прошлом, поскольку подобные длинные цепочки обычно ассоциируются с разложением органического материала. В случае неорганического происхождения они также могут возникать в условиях гидротермальных систем.

«Тот факт, что хрупкие линейные молекулы всё ещё присутствуют на поверхности Марса спустя 3,7 миллиарда лет после их образования, позволяет нам сделать новое заявление: если жизнь когда-либо появлялась на Марсе миллиарды лет назад, в то же время, когда жизнь появилась на Земле, химические следы этой древней жизни всё ещё могут присутствовать сегодня, и мы можем их обнаружить», — объяснили учёные в интервью ScienceAlert.

Гигантская ракета Starship отправится на Марс к концу следующего года, сообщил глава компании SpaceX Илон Маск (Elon Musk) в своей соцсети X. Это будет полёт в автоматическом режиме без экипажа, а пилотируемые миссии могут начаться ещё через три года, если всё пойдёт по плану.

Источник изображения: x.com/SpaceX

Вместо экипажа в конце 2026 года на Марс полетит антропоморфный робот Tesla Optimus. Высадка людей на Марсе может состояться уже в 2029 году, если не возникнет непредвиденных препятствий, поэтому более вероятным представляется 2031 год, признался бизнесмен. Робот совершит полёт на ракете Starship — самой большой из когда-либо созданных. Маск возлагает большие надежды на этот проект, хотя последние два испытательных запуска прошли недостаточно успешно: космические корабли взорвались. Ответственная за Starship компания SpaceX пообещала провести расследование и выяснить причины сбоев, иначе Федеральное управление гражданской авиации (FAA) США не выдаст ей разрешение на последующие запуски ракеты.

На Starship рассчитывает и NASA: одна из версий космического корабля сможет работать в качестве лунного модуля в рамках программы Artemis. Маск мыслит масштабнее — он намеревается покорять и Луну, и Марс, чтобы сделать человечество «мультипланетной» расой. В 2016 году он говорил, что корабль Dragon отправится на Марс в 2018 году. В 2020 году бизнесмен перенёс планируемый срок на 2026 год; в 2024 году он подтвердил этот срок и уточнил, что на Марс полетит Starship.

Минувшей ночью к МКС стартовала миссия SpaceX Crew-10 с четырьмя членами экипажа на борту: двумя американскими астронавтами, одним японским астронавтом и российским космонавтом. Неофициально миссия называется спасательной — обратно корабль доставит двух американских астронавтов, которые застряли на станции с прошлого лета из-за провала миссии Boeing Starliner.

На днях представители NASA сделали доклад об обнаружении наиболее убедительных признаков древней микробной жизни на Марсе. Марсоход не располагает оборудованием для детального анализа образцов на месте, поэтому до возвращения их на Землю все выводы носят предварительный характер. Однако количество обнадёживающих признаков настолько велико, что учёные с большой надеждой говорят о возможном первом обнаружении жизни за пределами нашей планеты.

Источник изображений: NASA

Напомним, в июле 2024 года Perseverance обнаружил на скале в форме стрелы минеральные отложения характерной структуры. Это были россыпи точек тёмного и зеленоватого оттенков, а также светлые пятна с тёмной окантовкой. В земных породах такие следы обычно связывают с древней микробной деятельностью. Тёмные точки получили название «семена мака», а светлые пятна назвали «леопардовыми».

Проблема в том, что подобные образования могут возникать не только вследствие биологических процессов, но и в результате неорганической кристаллизации пород, например, при высоких температурах, характерных для вулканической активности. Доклад специалистов NASA, представленный на Конференции по лунным и планетарным наукам в Техасе, посвящён разъяснению того, что обнаруженные минеральные отложения с высокой вероятностью образовались в условиях низкотемпературных реакций. Иными словами, это может быть свидетельство древней микробной жизни на Марсе.

Доказать это со 100-процентной надёжностью можно только на Земле с использованием современного научного оборудования. Для этого образцы необходимо доставить с Марса. Миссия марсохода Perseverance как раз и заключается в отборе наиболее перспективных для этого образцов пород Красной планеты.

К сожалению, миссия по возвращению марсианских образцов значительно превысила бюджет и столкнулась с множеством технологических препятствий. Если Конгресс США выделит дополнительные средства на подготовку миссии, то образцы могут быть доставлены на Землю в период с середины до конца 2030-х годов. Раньше марсианские пробы могут оказаться на Земле лишь в случае успеха Китая, который намерен сделать это до 2035 года.

Межпланетная станция «Гера» (Hera) Европейского космического агентства 12 марта 2025 года совершила гравитационный манёвр у Марса, увеличив свою скорость и скорректировав траекторию полёта к своей главной цели — двойной системе астероидов Дидима и Диморфа. Облёт Марса прошёл настолько успешно, что «Гера» смогла сфотографировать один из самых необычных спутников Красной планеты — Деймос, который своей формой напоминает клубень картофеля.

Деймос на фоне Марса. Инфракрасный снимок. Источник изображения: ESA

Почти идеальная овальная форма Деймоса, его поперечник в 12,4 км, а также орбитальные параметры давно вызывают интерес у учёных. В своё время предполагалось, что Деймос может быть искусственным объектом — орбитальной марсианской станцией или брошенным межзвёздным кораблём. Однако после детального изучения спутника эти смелые гипотезы были опровергнуты. Тем не менее, увидеть Деймос вблизи, да ещё и с обратной стороны — редкая удача. Обычно автоматические станции, предназначенные для изучения Марса, пролетают гораздо ниже его орбиты. «Гера» же прошла выше спутника, приблизившись к нему на расстояние около 1000 км.

В процессе сближения с Марсом учёные впервые протестировали три научных прибора на борту станции, в том числе гиперспектральную камеру Hyperscout H. Эта камера работает в видимом и инфракрасном диапазонах на 25 длинах волн. С её помощью будет изучаться состав поверхности и рельеф астероида Диморф, который в 2022 году был ударен зондом-камикадзе NASA DART.

Концепция экспедиции «Геры»

Миссия DART проверяла на практике возможность отклонения потенциально опасного для Земли астероида с помощью направленного удара. После столкновения Диморф изменил свою орбиту вокруг более крупного астероида Дидим. «Гера» направлена на то, чтобы детально зафиксировать последствия удара, а также изучить новую орбиту Диморфа. Полученные данные помогут скорректировать модели ударного отклонения астероидов, представляющих угрозу для Земли.

Учёные тысячелетиями пытались понять, почему Марс красного цвета. Сегодня уже почти нет сомнений в том, что пыль на поверхности Красной планеты содержит много оксидов железа, имеющих характерный красный оттенок. Но оксидов железа существует множество, и некоторые из них могли образоваться только при условии, что Марс в прошлом был потенциально пригоден для появления биологической жизни. Ответ на один вопрос может стать ключом к разгадке другого.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

К сожалению, до момента доставки образцов с Марса на Землю для лабораторного анализа учёные не могут со стопроцентной уверенностью говорить о составе марсианской пыли. NASA испытывает трудности с реализацией программы по возвращению образцов на Землю. Вероятно, эта миссия будет выполнена к концу 2030-х годов. Китайские учёные могут опередить NASA на пять–семь лет: они активно разрабатывают технологии сбора и доставки марсианского грунта, чтобы выполнить эту историческую миссию до 2035 года. Пока же образцы марсианской почвы недоступны, исследователи изучают спектральные данные, моделируют процессы и воссоздают марсианские условия в лабораториях.

Так, группа американских учёных собрала все имеющиеся данные с орбитальных аппаратов NASA и ESA, а также информацию, полученную марсоходами NASA. Исследователей интересовало всё, что связано с анализом поверхности Красной планеты. В лаборатории были воспроизведены условия, максимально приближенные к марсианским. Учёные изучали возможность образования на поверхности планеты таких оксидов железа, как ферригидриты. Эти соединения формируются при относительно низких температурах, в присутствии кислорода и жидкой воды. Иными словами, они могут возникать в условиях, потенциально пригодных для зарождения биологической жизни.

«Фундаментальный вопрос о том, почему Марс красный, обсуждался сотни, если не тысячи лет, — поясняют исследователи. — Исходя из нашего анализа, мы полагаем, что ферригидрит присутствует повсюду в пыли, а также, вероятно, в горных породах. Мы не первые, кто рассматривает ферригидрит как причину красного цвета Марса, но теперь можем проверить это гипотезу более детально, используя данные наблюдений и новые лабораторные методы, позволяющие воссоздать марсианскую пыль в земных условиях».

«Эти новые данные указывают на потенциальную обитаемость Марса в прошлом и подчёркивают важность скоординированных исследований NASA и его международных партнёров. Такие исследования помогают ответить на фундаментальные вопросы о нашей Солнечной системе и будущем освоении космоса», — резюмируют учёные.

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.