Bagaimana Planet Merah telah ditakluki dan perkara yang kami berjaya pelajari mengenainya. Trafik di laluan Marikh semakin meningkat

Marikh telah menawan hati orang sejak kita mula-mula melihatnya sebagai objek di langit, yang pada mulanya kelihatan kepada kita sebagai bintang, dan bintang yang cantik, kerana ia berwarna merah. Pada abad pertama, teleskop mendekatkan pandangan kita buat kali pertama ke permukaannya, penuh dengan corak dan bentuk muka bumi yang menarik (1). Para saintis pada mulanya mengaitkan ini dengan tamadun Marikh yang menggelegak ...

1. Peta permukaan Marikh pada abad ke-XNUMX.

Sekarang kita tahu bahawa tiada saluran atau sebarang struktur buatan di Marikh. Walau bagaimanapun, baru-baru ini telah dicadangkan bahawa 3,5 bilion tahun yang lalu planet yang kini kering dan toksik ini boleh didiami seperti Bumi (2).

Mac ia adalah planet keempat dari Matahari, sejurus selepas Bumi. Ia hanya lebih sedikit daripada separuh Bumidan ketumpatannya hanya 38 peratus. daratan. Ia mengambil lebih banyak masa untuk membuat revolusi lengkap mengelilingi Matahari berbanding Bumi, tetapi ia berputar mengelilingi paksinya pada kelajuan yang sama. sebab tu Setahun di Marikh ialah 687 hari Bumi.dan sehari di Marikh hanya 40 minit lebih lama daripada di Bumi.

Walaupun saiznya lebih kecil, kawasan daratan planet ini lebih kurang sama dengan luas benua Bumi, yang bermaksud, sekurang-kurangnya secara teori. Malangnya, planet ini pada masa ini dikelilingi oleh atmosfera nipis yang kebanyakannya terdiri daripada karbon dioksida dan tidak mungkin menyokong kehidupan di bumi.

Metana juga muncul secara berkala di atmosfera dunia yang kering ini, dan tanah mengandungi bahan kimia yang toksik kepada kehidupan seperti yang kita ketahui. Padahal terdapat air di marikh, ia terperangkap dalam topi ais kutub planet dan tersembunyi, mungkin dalam kuantiti yang banyak, di bawah permukaan Marikh.

2. Penampilan hipotesis Marikh berbilion tahun dahulu

Hari ini, sementara saintis sedang meneroka permukaan marikh (3), mereka melihat struktur yang tidak diragukan lagi merupakan kerja bendalir yang berjalan lama—aliran bercabang, lembah sungai, lembangan dan delta. Pemerhatian menunjukkan bahawa planet ini pernah mempunyai satu lautan luas yang meliputi hemisfera utaranya.

Landskap beruang di tempat lain kesan hujan purba, takungan, sungai yang memotong dasar sungai di atas tanah. Mungkin, planet itu juga diselubungi dalam suasana yang padat, yang membolehkan air kekal dalam keadaan cair pada suhu dan tekanan Marikh. Pada suatu ketika dahulu, planet ini kini sepatutnya mengalami perubahan yang dramatik, dan dunia yang mungkin pernah menjadi seperti Bumi menjadi tanah terbiar kering yang kita terokai hari ini. Para saintis tertanya-tanya apa yang berlaku? Ke manakah perginya aliran ini dan apa yang berlaku kepada suasana Marikh?

Untuk sekarang. Mungkin ini akan berubah dalam beberapa tahun akan datang. NASA berharap manusia pertama akan mendarat di Marikh pada tahun 30-an. Kami telah bercakap tentang jadual sedemikian selama kira-kira sepuluh tahun. Orang Cina membuat spekulasi mengenai rancangan yang sama, tetapi kurang khusus. Sebelum memulakan program bercita-cita tinggi ini, mari kita cuba mengambil kira setengah abad penerokaan manusia di Marikh.

Lebih separuh daripada misi itu gagal

Menghantar Kapal Angkasa ke Marikh sukar, dan mendarat di planet ini adalah lebih sukar. Suasana Marikh yang jarang ditemui menjadikan naik ke permukaan satu cabaran yang besar. Kira-kira 60 peratus. Percubaan pendaratan sepanjang dekad sejarah penerokaan planet tidak berjaya.

Setakat ini, enam agensi angkasa telah berjaya sampai ke Marikh - NASA, Roscosmos Rusia dan pendahulu Soviet, Agensi Angkasa Eropah (ESA), Pertubuhan Penyelidikan Angkasa India (ISRO), agensi China, yang bukan sahaja menjadi tuan rumah pengorbit, tetapi juga. berjaya mendarat dan melancarkan rover , meneroka permukaan nave Zhurong, dan, akhirnya, agensi angkasa Emiriah Arab Bersatu dengan probe "Amal" ("Harapan").

Sejak tahun 60-an, berpuluh-puluh kapal angkasa telah dihantar ke Marikh. Pertama baris siasat di marikh mengebom USSR. Misi itu termasuk hantaran sengaja pertama dan pendaratan keras (impak) (Mars, 1962).

Pelayaran pertama yang berjaya mengelilingi Marikh berlaku pada Julai 1965 menggunakan probe Mariner 4 NASA. Mac 2 i Mac 3 bagaimanapun, pada tahun 1971, yang pertama dengan rover di atas kapal terhempas, dan bersentuhan dengan Mac 3 ia terputus sebaik sahaja ia mencapai permukaan.

Dilancarkan oleh NASA pada tahun 1975, probe Viking terdiri daripada dua pengorbit, masing-masing dengan pendarat yang berjaya melakukan pendaratan lembut pada tahun 1976. Mereka juga menjalankan eksperimen biologi di bumi Marikh untuk mencari tanda-tanda kehidupan, tetapi hasilnya tidak dapat disimpulkan.

sambungan NASA Program Mariner dengan sepasang lagi kuar Mariner 6 dan 7. Mereka diletakkan di tetingkap pemuatan seterusnya dan mencapai planet ini pada tahun 1969. Semasa tetingkap pemuatan seterusnya, Mariner sekali lagi mengalami kehilangan salah satu pasangan probenya.

Mariner 9 berjaya memasuki orbit mengelilingi Marikh sebagai kapal angkasa pertama dalam sejarah. Antara lain, dia mendapati bahawa ribut debu sedang mengamuk di seluruh planet. Gambar-gambar beliau adalah yang pertama memberikan bukti yang lebih terperinci bahawa air cecair mungkin pernah wujud di permukaan planet. Berdasarkan kajian ini juga didapati kawasan tersebut dinamakan Tiada apa-apa Olimpik ialah gunung tertinggi (lebih tepat, gunung berapi), yang membawa kepada pengelasan semula sebagai Olympus Mons.

Terdapat banyak lagi kegagalan. Sebagai contoh, probe Soviet Phobos 1 dan Phobos 2 telah dihantar ke Marikh pada tahun 1988 untuk mengkaji Marikh dan dua bulannya, dengan tumpuan khusus pada Phobos. Phobos 1 terputus hubungan dalam perjalanan ke Marikh. Phobos 2walaupun ia berjaya merakam Marikh dan Phobos, ia terhempas sebelum kedua-dua pendarat itu terkena permukaan Phobos.

Juga tidak berjaya Misi Pemerhati Marikh pengorbit AS pada tahun 1993. Tidak lama selepas itu, pada tahun 1997, satu lagi siasatan pemerhatian NASA, Juruukur Global Mars, melaporkan memasuki orbit Marikh. Misi ini berjaya sepenuhnya, dan menjelang 2001 seluruh planet telah dipetakan.

4. Pembinaan semula bersaiz hidup bagi pengembara Sojourner, Spirit, Opportunity dan Curiosity dengan penyertaan jurutera NASA.

1997 juga menyaksikan kejayaan besar dalam bentuk pendaratan yang berjaya di wilayah Lembah Ares dan tinjauan permukaan menggunakan Lazika NASA Sojourner sebagai sebahagian daripada misi Mars Pathfinder. Selain tujuan saintifik, Misi Pathfinder Marikh ia juga merupakan bukti konsep untuk pelbagai penyelesaian, seperti sistem pendaratan beg udara dan pengelakan halangan automatik, yang kemudiannya digunakan dalam misi rover berikutnya (4). Walau bagaimanapun, sebelum mereka tiba, terdapat satu lagi gelombang kegagalan Marikh pada tahun 1998 dan 1999, sejurus selepas kejayaan Juruukur Global dan Pathfinder.

Ia adalah malang Misi pengorbit Nozomi Jepunserta pengorbit NASA Pengorbit Iklim Marikh, Pendarat Kutub Marikh i penetrator Angkasa Dalam 2dengan pelbagai kegagalan.

Misi Ekspres Mars Agensi Angkasa Eropah (ESA) mencapai Marikh pada tahun 2003. Di atas kapal itu ialah pendarat Beagle 2 yang hilang semasa percubaan mendarat dan hilang pada Februari 2004. Beagle 2 telah ditemui pada Januari 2015 oleh kamera HiRise di Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) NASA. Ternyata dia selamat mendarat, tetapi dia gagal menggunakan sepenuhnya panel solar dan antena. Ekspres Marikh Orbit namun, dia membuat penemuan penting. Pada tahun 2004, dia menemui metana di atmosfera planet dan memerhatikannya dua tahun kemudian. bintang kutub.

Pada Januari 2004, dua rover NASA telah dinamakan Semangat Serbia (MER-A) I Peluang (MER-B) mendarat di permukaan Marikh. Kedua-duanya jauh melebihi anggaran jadual Marikh. Antara hasil saintifik yang paling ketara bagi program ini ialah bukti kukuh bahawa air cecair wujud di kedua-dua tapak pendaratan pada masa lalu. Rover Spirit (MER-A) telah aktif sehingga 2010 apabila ia berhenti menghantar data kerana ia tersangkut di bukit pasir dan tidak dapat mengorientasikan semula dirinya untuk mengecas semula baterinya.

Kemudian Phoenix mendarat di Kutub Utara Marikh pada Mei 2008 dan disahkan mempunyai air ais. Tiga tahun kemudian, Makmal Sains Marikh dilancarkan di atas rover Curiosity, yang mencapai permukaan Marikh pada Ogos 2012. Kami menulis tentang hasil saintifik yang paling penting dalam misinya dalam artikel lain dalam isu MT ini.

Satu lagi percubaan yang tidak berjaya untuk mendarat di Marikh oleh ESA Eropah dan Roscosmos Rusia adalah Lendaunik Schiaparelliyang terputus sambungan daripada ExoMars Trace Gas Orbiter. Misi itu tiba di Marikh pada 2016. Bagaimanapun, Schiaparelli, semasa turun, membuka payung terjunnya sebelum waktunya dan terhempas ke permukaan. Walau bagaimanapun, dia memberikan data penting semasa penurunan payung terjun, jadi ujian itu dianggap sebagai kejayaan separa.

Dua tahun kemudian, satu lagi siasatan mendarat di planet ini, kali ini tidak bergerak. Insightyang menjalankan kajian itu menentukan diameter teras Marikh. Pengukuran InSight menunjukkan bahawa diameter teras Marikh adalah antara 1810 dan 1850 kilometer. Ini hampir separuh diameter teras Bumi, iaitu kira-kira 3483 km. Walau bagaimanapun, pada masa yang sama, lebih daripada beberapa anggaran telah ditunjukkan, bermakna teras Marikh lebih jarang daripada yang difikirkan sebelum ini.

Siasatan InSight tidak berjaya cuba masuk jauh ke dalam tanah Marikh. Sudah pada bulan Januari, penggunaan "tahi lalat" Poland-Jerman telah ditinggalkan, i.e. kuar haba, yang sepatutnya masuk jauh ke dalam tanah untuk mengukur aliran tenaga haba. Tahi lalat itu mengalami banyak geseran dan tidak tenggelam cukup dalam ke dalam tanah. Siasatan juga mendengar gelombang seismik dari dalam planet. Malangnya, misi InSight mungkin tidak mempunyai masa yang mencukupi untuk membuat lebih banyak penemuan. Habuk terkumpul pada panel solar peranti, yang bermaksud bahawa InSight menerima kurang kuasa.

Dalam beberapa dekad kebelakangan ini pergerakan di orbit planet juga meningkat secara sistematik. Dimiliki oleh NASA Mars Odyssey memasuki orbit Marikh pada tahun 2001. Misinya ialah menggunakan spektrometer dan peranti pengimejan untuk mencari bukti masa lalu atau sekarang tentang aktiviti air dan gunung berapi di Marikh.

Pada tahun 2006, siasatan NASA tiba di orbit. Pengorbit Peninjau Marikh (MRO), yang akan menjalankan tinjauan saintifik selama dua tahun. Pengorbit mula memetakan landskap dan cuaca Marikh untuk mencari tapak pendaratan yang sesuai untuk misi pendaratan yang akan datang. MRO mengambil imej pertama siri runtuhan salji aktif berhampiran kutub utara planet pada tahun 2008. Pengorbit MAVEN tiba di orbit mengelilingi Planet Merah pada tahun 2014. Objektif misi ini adalah untuk menentukan bagaimana atmosfera dan air planet telah hilang pada masa ini. tahun ini.

Pada masa yang sama, siasatan orbit Marikh pertamanya, Misi Orbit Marikh (MAMA), juga dipanggil Mangalyaan, pelancaran Pertubuhan Penyelidikan Angkasa India (ISRO). Ia pergi ke orbit pada September 2014. ISRO India telah menjadi agensi angkasa keempat yang mencapai Marikh, selepas program angkasa Soviet, NASA dan ESA.

5. Zhuzhong kenderaan semua rupa bumi Cina

Satu lagi negara dalam kelab Marikh ialah Emiriah Arab Bersatu. Kepunyaan mereka kapal angkasa orbit Amal menyertai pada 9 Februari 2021. Sehari kemudian, siasatan Cina melakukan perkara yang sama. Tianwen-1, membawa pendarat dan rover Zhurong (240) seberat 5 kg, yang berjaya mendarat lembut pada Mei 2021.

Seorang penjelajah permukaan China telah menyertai tiga kapal angkasa AS yang kini aktif dan aktif di permukaan planet. Lazikov Rasa ingin tahu i Kegigihanyang juga berjaya mendarat pada Februari ini, dan Insight. Dan jika anda mengira Drone terbang yang bijak dikeluarkan oleh misi terakhir AS, secara berasingan, iaitu, mesin manusia yang bekerja di permukaan Marikh pada masa lima.

Planet ini juga diterokai oleh lapan pengorbit: Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Orbiter Mission, MAVEN, ExoMars Trace Gas Orbiter (6), Tianwen-1 orbiter dan Amal. Setakat ini, tiada satu sampel pun dihantar dari Marikh, dan pendekatan pendaratan ke bulan Phobos (Phobos-Grunt) semasa berlepas pada 2011 tidak berjaya.

Rajah 6. Imej permukaan Marikh daripada instrumen CaSSIS pengorbit Exo Mars.

Semua "infrastruktur" penyelidikan Marikh ini terus menyediakan data menarik baharu mengenai isu ini. Planet Merah. Baru-baru ini, ExoMars Trace Gas Orbiter mengesan hidrogen klorida dalam atmosfera Marikh. Hasilnya diterbitkan dalam jurnal Science Advances. “Stim diperlukan untuk membebaskan klorin, dan hidrogen diperlukan oleh hasil sampingan air untuk membentuk hidrogen klorida. Perkara paling penting dalam proses kimia ini ialah air,” jelasnya. Kevin Olsen dari Universiti Oxford, dalam kenyataan akhbar. Menurut saintis, kewujudan wap air menyokong teori bahawa Marikh kehilangan sejumlah besar air dari semasa ke semasa.

Dimiliki oleh NASA Pengorbit Peninjau Marikh dia juga baru-baru ini melihat sesuatu yang aneh di permukaan Marikh. Dia mendaftar masuk dengan pas masuk. kamera HiRise lubang dalam (7), yang kelihatan seperti bintik gelap hitam dengan diameter kira-kira 180 meter. Kajian lanjut ternyata lebih mengejutkan. Ternyata pasir longgar terletak di bahagian bawah rongga, dan ia jatuh ke satu arah. Para saintis kini cuba menentukan bolehkah lubang dalam itu disambungkan ke rangkaian terowong bawah tanah yang ditinggalkan oleh lahar yang mengalir deras.

Para saintis telah lama mengesyaki bahawa gunung berapi yang telah pupus boleh ditinggalkan tiub lava gua yang besar di Marikh. Sistem ini mungkin terbukti menjadi tempat yang sangat menjanjikan untuk penempatan masa depan pangkalan Marikh.

Apa yang menanti Planet Merah pada masa hadapan?

Dalam rangka program ExoMars, ESA dan Roscosmos merancang untuk menghantar rover Rosalind Franklin pada 2022 untuk mencari bukti kewujudan mikroorganisma di Marikh, dahulu atau sekarang. Pendarat yang sepatutnya dihantar oleh rover dipanggil Kazachok. Tetingkap yang sama pada 2022 Orbit Marikh EscaPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Researchers) dari University of California di Berkeley akan terbang dengan dua kapal angkasa dalam satu misi yang bertujuan untuk kajian struktur, komposisi, turun naik i dinamik magnetosfera Marikh Oraz proses keluar.

Agensi India ISRO merancang untuk membuat susulan pada misinya pada 2024 dengan misi yang dipanggil Misi Orbiter Marikh 2 (IBU-2). Ada kemungkinan bahawa sebagai tambahan kepada pengorbit, India juga akan mahu menghantar rover untuk mendarat dan meneroka planet ini.

Cadangan perjalanan yang kurang spesifik termasuk konsep Finland-Rusia Mac MetNetyang melibatkan penggunaan banyak stesen meteorologi kecil di Marikh untuk mewujudkan rangkaian pemerhatian yang meluas untuk mengkaji struktur atmosfera, fizik dan meteorologi planet itu.

Mars-Grunt ini, seterusnya, adalah konsep misi Rusia yang bertujuan menghantar sampel tanah Marikh ke Bumi. Pasukan ESA-NASA membangunkan konsep tiga seni bina lepas landas dan kembali Marikh yang menggunakan rover untuk menyimpan sampel kecil, langkah pendakian Marikh untuk menghantarnya ke orbit, dan orbiter untuk berkomunikasi dengan mereka melalui udara. Marikh dan kembalikan mereka ke Bumi.

Pemacu elektrik solar boleh membenarkan satu lepas landas untuk mengembalikan sampel dan bukannya tiga. Agensi Jepun JAXA juga sedang mengusahakan konsep misi yang dipanggil rover MELOS. cari biosignature kehidupan sedia ada di Marikh.

Tentu ada lagi projek misi berawak. Penerokaan angkasa lepas AS ditetapkan sebagai matlamat jangka panjang dalam visi penerokaan angkasa lepas yang diumumkan pada 2004 oleh Presiden AS ketika itu George W. Bush.

28 September 2007 Pentadbir NASA Michael D. Griffin menyatakan bahawa NASA menyasarkan untuk menghantar seorang lelaki ke Marikh menjelang 2037. Pada Oktober 2015, NASA mengeluarkan rancangan rasmi untuk penerokaan manusia dan penjajahan Marikh. Ia dipanggil Journey to Mars dan diperincikan oleh MT pada masa itu. Ia mungkin tidak lagi relevan, kerana ia menyediakan penggunaan Stesen Angkasa Antarabangsa di orbit Bumi, dan bukan Bulan, dan stesen bulan sebagai peringkat pertengahan. Hari ini, terdapat lebih banyak perbincangan tentang kembali ke Bulan sebagai cara untuk pergi ke Marikh.

Dia juga muncul dalam perjalanan Elon Musk dan SpaceX dengan rancangannya yang bercita-cita tinggi dan kadangkala dianggap tidak realistik untuk misi konvensional ke Marikh untuk penjajahan. Pada 2017, SpaceX mengumumkan rancangan sehingga 2022, diikuti dengan dua lagi penerbangan tanpa pemandu dan dua penerbangan dengan pemandu pada 2024. Starship mesti mempunyai kapasiti beban sekurang-kurangnya 100 tan. Beberapa prototaip Starship telah berjaya diuji sebagai sebahagian daripada program pembangunan Starship, termasuk satu pendaratan yang berjaya sepenuhnya.

Marikh adalah badan kosmik yang paling banyak dikaji dan diketahui selepas atau sama dengan Bulan. Rancangan bercita-cita tinggi, sehingga penjajahan, adalah satu, agak samar-samar, prospek pada masa ini. Apa yang pasti, bagaimanapun, pergerakan ke sana ke mari permukaan planet merah akan berkembang pada tahun-tahun akan datang.