Вода и воздух Марса

Российский нейтронный спектрометр ДАН на борту аппарата Curiosity начал зондирование поверхности Марса в поисках залежей водяного льда. Тем временем, в НАСА готовятся проекты MAVEN и InSight по изучению атмосферы и внутреннего строения планеты, а ЕКА и Роскосмос планируют изучить состав марсианской атмосферы

Российский нейтронный спектрометр ДАН на борту марсохода Curiosity (НАСА) был успешно включен в активном режиме в середине августа, и, хотя летные испытания марсохода ещё продолжаются, научная команда прибора уже приступила к выполнению научной программы эксперимента на поверхности планеты. О первых научных результатах ДАН на Третьем международном московском симпозиуме по исследованию Солнечной системы, который проходит на этой неделе в Институте космических исследований РАН, рассказывал Максим Литвак, ведущий научный сотрудник лаборатории космической гамма-спектроскопии ИКИ РАН, где был создан прибор.

Первый результат ДАН оказался в каком-то смысле неожиданными: в месте посадки марсохода в грунте обнаружилось довольно мало водорода - примерно столько, сколько соответствует 1-2 процентам воды (по массе). Неожиданным его называют потому, что этот показатель не совсем соответствует более ранним орбитальным данным, которые получил российский прибор ХЕНД на борту аппарата Mars Odyssey (НАСА). По картам, построенным с помощью ХЕНДа, район посадки марсохода в кратере Гейла можно назвать, скорее, влажным: определенный объём водорода соответствует примерно 5-6% содержания воды (по массе).

- Сенсационные пробы марсианского грунта

Впрочем, слово «неожиданный» не означает «непонятный»: пространственное разрешение ХЕНДа составляет сотни километров, тогда как ДАН измеряет содержание водорода непосредственно под марсоходом с разрешением в метры. Скорее, можно говорить о том, что реальное распределение водяного льда в грунте гораздо более сложно, чем можно было бы предполагать, - а потому необходимы всё более тонкие измерения, для которых и был задуман Curiosity.

Новые марсианские проекты также учитывает это требование. Полным ходом идут работы над проектами MAVEN и InSight (НАСА) и ExoMars (ЕКА и Роскосмос), не говоря уже о научных проектах других стран. Их научные задачи в чём-то схожи, но только в той мере, в которой их объединяют нерешенные вопросы в изучении Марса: как развивалась планета, в частности, почему она потеряла магнитное поле и воду, и была ли (или, возможно, есть) на Марсе жизнь или вещества - её предшественники.

- Curiosity обнаружил на Марсе русло древнего ручья

Ответы на эти вопросы можно найти, изучая атмосферу планеты, её внутреннее строение, распределение водяного льда и минералов на поверхности и в верхнем слое грунта. Безусловно, мечта исследователей - когда-нибудь самим «пощупать» грунт Марса. По современным предположениям, эту задачу можно выполнить уже в 2020-х годах. Пока же мировые космические агентства работают над технологически менее сложными проектами, которые, однако, своей перспективной целью имеют доставку грунта Красной планеты.

Для России, безусловно, особую роль играет проект ExoMars, соглашение по которому должно быть подписано в ноябре этого года. Однако уже сейчас начались работы по подготовке приборов для первого аппарата в рамках проекта - орбитального Trace Gas Orbiter, запуск которого намечен на 2016 год - по космическим меркам, практически завтра. Аппарат предназначен для детального изучения атмосферы Марса: распределения парниковых газов, аэрозолей, метеорологического мониторинга. Предполагается, что Россия поставит на TGO два прибора из четырех - комплекс спектрометров ACS для зондирования атмосферы и нейтронный детектор FREND, который будет изучать распределение воды в грунте Марса с высоким разрешением.

- Россия и Европа запустят на Марс две автоматические станции

В первый этап проекта ExoMars также включен демонстрационный посадочный аппарат EDL (Entry, Descent and Landing - отработка входа в атмосферу, спуска и посадки). Ранее предполагалось, что на нём также будут установлены российские приборы, но из-за ограничений по времени от этого пришлось отказаться. Задача аппарата - отработка мягкой посадки, и, хотя он несёт на борту комплекс приборов для изучения атмосферы и погоды на Марсе, из-за ограниченного времени жизни (2-4 дня) назвать его полномасштабным научным аппаратом всё же нельзя.

Второй этап проекта - отправка на планету марсохода Pasteur («Пастер») в 2018 году. Здесь участие России предполагает, во-первых, предоставление ракеты-носителя «Протон» (он также будет использован для выведения аппаратов с 2016 году); во-вторых, предоставление посадочной платформы, с помощью которой опустится «Пастер» на поверхность планеты; в-третьих, установку двух приборов на марсоход и комплекса научной аппаратуры на посадочную платформу. На «Пастере» будут работать российский инфракрасный спектрометр ISEM и нейтронный детектор АДРОН-РМ. Список приборов, которые будут работать на посадочной платформе, пока открыт для новых предложений.

- Марсианская миссия под двойным флагом

Как отметил академик Лев Зелёный, директор Института космических исследований РАН, кроме научной составляющей, проект ExoMars предоставит хорошую возможность отработать подходы к совместному управлению миссией - для будущего международного сотрудничества это не менее важно, чем собственно изучение Красной планеты.

Ольга Закутняя