< Изотопный состав неона из мантии указывает на то, что молодая Земля росла быстро

Нейтронный каротаж Марса продолжается седьмой год

14 декабря 2018 года нейтронный генератор российского прибора ДАН на борту марсохода «Кьюриосити» (Curiosity, НАСА) излучил «юбилейный» 9-миллионный нейтронный импульс. Прибор-долгожитель, первоначально рассчитанный на один год работы на марсианской поверхности, уже превысил этот срок в шесть раз и продолжает работать в активном режиме, исследуя распределение водяного льда в грунте марсианского кратера Гейл.

---

Марсоход НАСА «Кьюриосити» совершил посадку в кратер Гейл в августе 2012 года. Спустя 6,5 лет и сам марсоход, и его научная аппаратура продолжают успешно работать и получать важную научную информацию. В частности, недавно после долгого перерыва удалось восстановить процесс бурения и забора проб грунта для аналитических приборов, вернув исследованиям полноценный статус.

Это в полной мере относится и к российскому прибору ДАН в составе научной аппаратуры «Кьюриосити». Его измерения позволяют оценивать содержание воды и хлора в подповерхностном слое грунта вдоль трассы движения марсохода. Это помогает понять, как менялся кратер Гейл в ходе своей истории и как формировалось и высыхало озеро, заполнявшее кратер на ранних стадиях эволюции Марса.

К концу 2018 года марсоход проехал более 20 км километров. Прибор ДАН выполнил около 1000 измерений в активном режиме работы с использованием нейтронного генератора, показав, что поверхность кратера Гейл очень сухая. Среднее содержание воды в ней составляет около 2,6%, а среднее содержание хлора чуть менее 1%. На данный момент марсоход исследует хребет Веры Рубин (Vera Rubin Ridge). По результатам орбитальных исследований оказалось, что эта форма рельефа обогащена гематитом, а исследование особенностей залегания складывающих ее осадочных пород позволит судить о процессах, происходивших здесь в прошлом. Среднее содержание воды по результатам измерений прибора ДАН составило здесь 2,7%, а среднее содержание хлора — 1,16%.

Прибор ДАН — первый нейтронный спектрометр, работающий на поверхности Марса, и первый космический прибор, в котором для определения распределения воды в грунте применяются методы нейтронного каротажа (часто используемые в геологии), основанные на использовании импульсного нейтронного генератора. Нейтронный генератор в составе прибора облучает поверхность нейтронными импульсами определённой энергии. Затем спектрометр — второй блок прибора — измеряет «ответный» поток нейтронов, пришедший из-под поверхности Марса.

ДАН был специально разработан для миссии «Марсианская научная лаборатория — Кьюриосити» в Институте космических исследований РАН при участии Всероссийского научно-исследовательского института автоматики им. Н.Л. Духова (ВНИИА), Института машиноведения им. А.А. Благонравова РАН (ИМАШ РАН) и Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) по заказу Госкорпорации по космической деятельности «Роскосмос».

Первоначально ожидалось, что гарантийный срок службы нейтронного генератора сможет обеспечить работу только в течение первого года работы на поверхности. Однако он работает до сих пор, превысив это ожидание в шесть раз.

ДАН по-прежнему представляет исследователям возможность активно измерять распределение воды в толще марсианского грунта. Это тем более важно, что сейчас на орбите Марса начала работу аппарат TGO российско-европейской миссии «ЭкзоМарс-2016» с нейтронным телескопом ФРЕНД на борту. ФРЕНД позволяет картографировать распределение воды в подповерхностном слое Марса с ранее недоступным высоким пространственным разрешением, сопоставимым с размером кратера Гейл. Сравнение орбитальных измерений и измерений на поверхности позволит построить карту водных ресурсов Марса высокого разрешения и дополнительно откалибровать и верифицировать ее по измерениям на самой поверхности.

---