Повторний візит на червону планету

До нашого близького сусіда у Сонячній системі, Марса, було вислано два «детективи». Їх запустили для того, щоб знайти відповідь на деякі істотні запитання про геологічне минуле червоної планети, а також про її сучасний стан.

МАРС віддавна розпалював людську уяву. Наші пращури відчували, що є щось незвичного в яскравому, червоному небесному тілі, яке, пересікаючи нічне небо, не йшло в ногу з іншими зірками. Стародавні вавилоняни, греки й римляни назвали цю планету в честь своїх богів війни і смерті. Не знали вони, що червонуватий колір зумовлений не чим іншим, як порохом оксиду заліза на її поверхні.

Ближче до наших часів астрономи, скеровуючи свої щораз могутніші телескопи на Сонячну систему, чітко побачили, що на нашому червонуватому сусіді відбуваються зміни пір року, він має крижані полярні шапки та інші, характерні для Землі особливості. У XX сторіччі початкові дослідження Марса проводились декількома космічними зондами, або апаратами, орбітальними і спускними, котрі були запущені Радянським Союзом і Сполученими Штатами Америки. Потім в подорож вирушив «Марс Патфайндер», місія якого в липні 1997 року привернула увагу мільйонів телеглядачівa.

Тепер дані про червону планету збирає орбітальний апарат «Марс Ґлобал Сервейєр». Хоча ці мандрівки дали багато інформації, чимало істотних питань щодо Марса залишились без відповіді.

Де вода?

Спільним елементом нез’ясованих питань є вода? Вчені припускають, що в далекому минулому Марс дуже відрізнявся від того, яким ми бачимо його сьогодні. Вони описують планету з теплішим кліматом, вологим повітрям і мереживом річок. Але вода чомусь пропала, залишивши суху, запорошену, спустошувану вітром кулю, в порівнянні з якою пустелі Землі виглядають квітучими. Куди поділась вода? Де тепер на Марсі можна знайти воду і в якому стані? Як впливає вода на погоду й клімат Марса?

«Це детективна історія,— каже Норман Гайнс, колишній керівник Бюро дослідження Марса при Реактивній лабораторії НАСА (місто Пасадіна, штат Каліфорнія).— Розкриття загадки марсіанської води стане справжнім досягненням». Вчені сподіваються невдовзі знайти відповідь. Приблизно кожних два роки Земля і Марс перебувають на таких позиціях, коли дослідникам найзручніше запускати автоматичні зонди, щоб поступово розкривати таємницю Марса.

Остання пара цих «детективів» — це спостерігач за погодою (мав вийти на полярну орбіту) і робот-хімік на поверхні планети, який дасть можливість науковцям заглянути під марсіанську поверхню. Їх було названо «Марс клаймет орбітер» і «Марс полар лендер».

Подорож до Марса

Супутник «Марс клаймет орбітер» був запущений 11 грудня 1998 року з Космічного центру імені Кеннеді на мисі Канаверал (штат Флорида), і почалась його дев’ятимісячна подорож до Марса. Він мав вийти на орбіту, висота якої 400 кілометрів. З неї мала проводитись обсервація атмосфери, елементів поверхні та полярних шапок планети. Спостереження повинні були тривати повний марсіанський рік, тобто 687 земних діб.

Двадцять третього вересня, у день, коли «Марс клаймет орбітер» мав почати дослідження Марса, вчені з Реактивної лабораторії НАСА повідомили, що обірвався зв’язок з цим спостерігачем за погодою. «Ми думаємо, що космічний апарат не вийшов на задану орбіту,— сказав Річард Кук, керівник проекту.— Це, напевно, означає кінець наших планів щодо цього апарата». Завдання полягало в спостереженні за змінами пір року на поверхні планети. Воно мало стати для науковців важливим ключем до розгадки ранньої історії клімату планети.

Учені сподіваються, що ще не все втрачено, оскільки до Марса летить другий космічний апарат — «Марс полар лендер». Він був запущений 3 січня 1999 року і має долетіти до планети на початку грудня цього року. Але в якому місці він повинен опуститись, щоб здобути найбільше даних?

Де сісти?

Пам’ятаймо, що головним в дослідженні Марса є питання води. Яке місце на планеті є найліпшим для вивчення води? Погода, клімат і кругообіг води на Землі вивчаються завдяки порівнянню даних тисяч окремих досліджень, в яких застосовуються найрізноманітніші прилади і які проводяться в різних місцях. Але для дослідження інших планет потрібно застосовувати добірніші методи. Через те що існує мало можливостей вивчати Марс з його поверхні, науковці мусять ретельно продумувати, які прилади висилати й куди.

Для дослідження марсіанського клімату найбільш придатні полярні області, які разюче відрізняються від річкової долини з валунами, куди два роки тому сів апарат «Марс Патфайндер». Власне в полярних областях чітко виявляються зміни пір року. Гадають, що періодичні пилові бурі наносять у цих областях тонкий шар пилу. Коли приходить зима, пил замерзає під вуглекислотою та кригою. З бігом часу утворюються нашарування. «У цих нашаруваннях записана історія марсіанського клімату»,— каже Ральф Лоренц з Арізонського університету. Фахівці вірять, що дослідження цієї нової території — це знаменний крок у вивченні Марса. Чому? Що робитиме апарат, який сяде на поверхню планети?

Погляд під поверхню

Спускний апарат, подібний до павука, заввишки один метр, має три ноги і двометрову механічну руку з ковшем на кінці. Він почне виконувати своє завдання ще до посадки на марсіанський ґрунт. Перед самим входом в атмосферу червоної планети, спускний апарат випустить дві капсули, кожна розміром з баскетбольний м’яч.

Ці снаряди після вільного падіння вдарять по поверхні зі швидкістю біля 700 кілометрів за годину. Вони сконструйовані так, що при ударі розіб’ються на друзки, а пара менших зондів, що були всередині, ввійдуть у ґрунт на глибину одного метра. Під поверхнею зонди випустять крихітні свердла й почнуть аналізувати хімічний склад марсіанського ґрунту. Найперше вони мають виявити, чи не ховається там вода в замерзлому стані.

Невдовзі після того як зонди досягнуть поверхні планети, за ними на парашуті опуститься спускний апарат. Споряджений камерами й датчиками, апарат має досліджувати місцевість і погоду на Марсі. Він робитиме фотографії і під час спуску, і коли перебуватиме на поверхні. Він має мікрофон, отже вперше зможе записати шум марсіанського вітру. Згідно з планом, апарат після посадки працюватиме 90 днів.

Потреба дослідження

Звичайно, науковцям підуть роки на вивчення й аналіз даних, отриманих у результаті цієї місії, яка є частиною 16-річних намагань більше довідатись про Марс. До виконання цього завдання залучено, крім НАСА, європейські, японські та російські космічні агентства. Зрештою вчені сподіваються, що з таких майбутніх подорожей можна буде доставити в лабораторії Землі для аналізу зразки марсіанського ґрунту. Це, можливо, врешті допоможе відповісти на запитання, що сталося з кліматом нашого сусіда — червоної планети Марс.

[Примітка]

[Ілюстрація/Рамка на сторінці 15]

Чи життя прийшло з Марса?

Метеорит ALH84 001, що, як гадають, прилетів з Марса, було знайдено 1984 року в Антарктиді. У серпні 1996 року деякі дослідники з Космічного центру імені Джонсона (при НАСА) й зі Станфордського університету заявили, що камінь завбільшки з картоплину містить, хоч і не до кінця перевірені, докази існування життя на Марсі — органічні сполуки, вкраплення мінералів та скам’янілі мікроби. Робився висновок, що життя на Землю прийшло з Марса.

Але нині майже весь науковий світ погоджується, що цей метеорит не може служити надійною підставою для твердження, ніби життя прийшло з Марса. «На мою думку, дуже неправдоподібно, що було знайдено залишки біологічної діяльності»,— сказав Вільям Шопф з Каліфорнійського університету (Лос-Анджелес). Так само Ральф П. Гарвей з університету Кас Вестерн Різерв міста Клівленд (штат Огайо) сказав: «Хоча багатьох з нас захоплює ідея життя на Марсі, очевидно, ALH[84 001] не містить для цього достатньо доказів»b.

[Примітка]

[Рамка/Ілюстрації на сторінках 16, 17]

Сорок років дослідження Марса

◼ У 1960 році Радянський Союз запустив перші міжпланетні супутники, які мали летіти до Марса. Супутники не вийшли на орбіту.

◼ 14 липня 1965 року в Сполучених Штатах було запущено «Марінер-4», який пролетів біля Марса і передав на Землю його знімки та інші дані про планету.

◼ У 1971 році радянська станція «Марс-3» скинула на поверхню планети капсулу — це була перша м’яка посадка на Марс. Цього ж року космічний зонд США «Марінер-9» долетів до Марса і сфотографував більшість його поверхні. «Марінер-9» також сфотографував два малі природні супутники планети — Фобос і Деймос.

◼ Два зонди США, «Вікінг-1» і «Вікінг-2», сіли на Марсі 1976 року. Вони працювали декілька років і здійснили комплекс експериментів.

◼ У 1988 році радянські вчені запустили на Марс два космічних апарати, «Фобос-1» і «Фобос-2». «Фобос-1» вийшов з ладу, але «Фобос-2» долетів до Марса і впродовж декількох днів повідомляв про свої відкриття.

◼ У 1992 році Сполучені Штати запустили апарат «Марс Обсервер», який не виконав своєї місії.

◼ 4 липня 1997 року «Марс Патфайндер» доставив на Марс самохідний апарат «Соджорнер». Він вислав на Землю вражаючі кольорові фотографії поверхні червоної планети.

[Ілюстрації]

«Марінер-4».

Один зі спускних апаратів серії «Вікінг».

«Фобос-2».

[Ілюстрація на сторінці 15]

«Марс клаймет орбітер».

[Ілюстрація на сторінці 15]

«Марс полар лендер».

[Ілюстрація на сторінках 16, 17]

Панорама марсіанського ландшафту, зроблена «Марс Патфайндером».

[Відомості про ілюстрації, сторінка 14]

Сторінка 15: Метеорит: NASA photo; тло: NASA/U.S. Geological Survey; орбітер і лендер: NASA/JPL/Caltech

Сторінка 16 і 17: Ландшафт, «Марінер-4», «Вікінг»: NASA/JPL/Caltech; планета: NASA photo; «Фобос-2»: NASA/National Space Science Data Center