Ученые нашли на Марсе карстовые пещеры

Марс – ближайшая к Земле планета, и поиски жизни на ней начались еще до запуска первого спутника. Теперь мы знаем, что Марс представляет из себя сухую пустыню, однако в далеком прошлом условия на нем были гораздо более благоприятными. И если там когда-либо существовала жизнь, то, вероятно, она скрывалась не на поверхности, а в пещерах, защищенных от радиации, перепадов температур и пылевых бурь. Теперь ученые впервые нашли признаки того, что такие убежища могли быть сформированы не вулканической активностью, как считалось раньше, а водой. До сих пор предполагалось, что все известные марсианские пещеры имеют вулканическое происхождение и по своей природе являются лавовыми трубками, т. е. тоннелями, выжженными потоками лавы. Однако новые данные указывают на совершенно иной тип подземных полостей. Как и на Земле, такие пещеры могли возникнуть, когда вода просачивалась сквозь трещины в карбонатных и сульфатных породах, постепенно растворяя их и создавая пустоты. 

Исследователи из Университета Шэньчжэня под руководством Чэнью Дина сообщили об обнаружении восьми необычных провалов – «световых колодцев» в регионе Долина Гебрус на северо-западе Марса. Анализ данных позволил геологам предположить, что эти провалы являются входами в карстовые пещеры, которые образовались в древности при растворении горных пород в воде. Работа ученых была опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Вероятные карстовые пещеры были выявлены на снимках исследовательских космических аппаратов, работающих на орбите Марса. Они выглядят как округлые впадины и отличаются от ударных кратеров тем, что не имеют возвышенных краев, а вокруг них отсутствует выброшенный обломочный материал. По форме и структуре эти углубления напоминают участки, где поверхность обрушилась вследствие вымывания подземных пород.

Используя данные инфракрасного спектрометра TES на борту космического аппарата Mars Global Surveyor, ученые обнаружили, что окружающие породы действительно богаты водорастворимыми породами – карбонатами и сульфатами. На основе снимков высокого разрешения команда ученых построила трехмерные модели впадин, подтверждающие, что их происхождение связано с водной эрозией, а не с вулканизмом или тектоникой.

Эти пещеры могут оказаться важными целями для исследования будущими марсианскими миссиями. Даже если внутри не окажется признаков жизни, они могут стать удобным естественным убежищем для людей, где они смогут укрыться от радиации и экстремальных условий поверхности.

Открытие карстовых пещер меняет подход к поиску следов жизни на Марсе: теперь исследователи могут сосредоточиться не только на древних руслах рек и озер, но и на подземных полостях.

Rocket Lab предложила NASA альтернативный способ доставки грунта с Марса

Компания Rocket Lab присоединилась к группе предприятий и научных организаций, которые по запросу NASA изучают альтернативные возможности выполнения миссии Mars Sample Return (MSR) по доставке грунта с Марса на Землю. Основной проект агентство признало слишком дорогим (11 миллиардов долларов) и долгим – к 2040 году. Поэтому обратилось за альтернативами к коммерческим партнерам и научным организациям. Летом NASA отобрало семь компаний, которые изложили свои концепции. Им выделено небольшое финансирование для углубленного анализа миссий, который должен быть представлен этой осенью. Теперь к ним присоединилась и Rocket Lab, которая получила 625 тысяч долларов. Все отобранные участники с разной степенью детализации излагали свои концепции публично. Например, Blue Origin и SpaceX предлагали заложить в основу миссии разрабатываемые ими посадочные модули для Луны. Другие компании, такие как Aerojet Rocketdyne, входящая в L3Harris, прорабатывает уменьшение массы базового посадочного модуля для миссии MSR.

Новое предложение Rocket Lab заключается в том, что компания реализует миссию за два запуска своей разрабатываемой ракеты Neutron. Пуски предполагается выполнить в 2028 году с интервалом в две недели. Одна ракета отправит к Марсу орбитальный зонд для отправки образцов на Землю, а вторая – посадочный модуль, к которому образцы привезет ровер Perseverance. Их перегрузят в капсулу, которая на небольшой ракете будет доставлена к орбитальному аппарату, а оттуда – к Земле. Миссия может быть завершена в 2031 или 2033 году. И будет стоить около 2 миллиардов долларов, по оценке компании.

После того, как все участники, отобранные NASA, представят свои проекты, агентство вместе с Лабораторией реактивного движения и Лабораторией прикладной физики выберет лучшую концепцию или гибрид из нескольких.

Колеса Curiosity имеют новые следы сильного износа

Команда миссии Curiosity регулярно делает снимки колес ровера с помощью инструмента MAHLI. Так инженеры отмечают появление новых разрывов и следов износа. Наиболее пострадавшим на данный момент выглядит среднее правое колесо. Однако пока команда не видит угроз для выполнения миссии. Curiosity более 12 лет исследует кратер Гейла и проехал примерно 32 километра. Следы износа его колес стали появляться уже через год с небольшим после начала работы. Чтобы минимизировать повреждения, команда выстраивает маршрут наиболее безопасным способом из возможных. Также было обновлено программное обеспечение, которое позволяет роверу отдельно регулировать усилие при вращении каждого колеса, чтобы движение было более плавным. Однако особенности жесткого рельефа в кратере Гейла постепенно разрушают колеса Curiosity, что заметно на последних опубликованных снимках.

Curiosity с Марса сфотографировал одновременно Фобос и Землю

Необычные снимки сделал ровер Curiosity, который работает в кратере Гейла на Марсе. Команда миссии поймала момент, чтобы сфотографировать с помощью камеры Mastcam Землю в ночном небе Красной планеты как раз во время восхода одного из спутников Марса – Фобоса. Это первый случай, когда с поверхности Марса сфотографировали два небесных тела одновременно. На этих снимках слева находится Фобос, а справа – Земля. Этот спутник Марса очень невелик, но находится лишь в 6 тысячах километров от своей планеты. При этом Фобос постепенно приближается к ней со скоростью около 1,8 метра каждые 100 лет.

Китай представил план по доставке грунта с Марса

Китайское космическое агентство (CNSA) уточнило некоторые детали, касающиеся миссии по доставке с Марса образцов грунта на Землю для исследования на предмет возможной былой жизни на Красной планете. Запуск миссии Tianwen-3 должен состояться в 2028 году. Она будет реализована двумя запусками ракет Long March-5. Один носитель доставит на Марс посадочную платформу и ракету, а второй – орбитальный аппарат и возвратный модуль. Также в состав миссии могут быть включены небольшой вертолет и шестиногий ползающий робот для отбора проб на некотором расстоянии от места посадки. Исследователи определили три района на Марсе, между которыми будут выбирать при посадке. Это Amazonis Planitia, Utopia Planitia, где работал ровер Zhurong миссии Tianwen-1, а также Chryse Planitia. Все районы удобны для посадки и перспективны с геологической точки зрения - там можно найти интересные образцы породы.

При реализации миссии Китай планирует подключить зарубежных партнеров, а также готов делиться доставленными образцами для изучения их большим количеством исследователей.

Perseverance нашел на Марсе скалу, которая может содержать признаки былой жизни

Команда миссии Perseverance считает новую находку ровера одной из самых перспективных за все время работы ровера в кратере Йезеро на Марсе. Эта порода была обнаружена на краю высохшего русла реки, которое превратилось в 400-метровую долину Neretva Vallis. Интригующий фрагмент породы получил название Chevaya Falls. В этой скале содержатся осадочные породы с вкраплениями органических соединений и визуальными признаками былой микробной активности. Такие же образования возникают на Земле при работе бактерий, которые используют для получения энергии химические реакции. На снимках можно заметить характерные пятна, похожие на окрас леопарда. Именно на них и обратили внимание исследователи. Такие следы оставляют колонии бактерий, живущих в условиях дефицита света и кислорода. Они используют энергию химических реакций для питания. С визуальной точки зрения эта порода кажется наиболее подходящей для обнаружения следов былой микробной жизни на Марсе. Само по себе обнаружение органических соединений не означает, что они образовались от биологической активности. Существует много небиологических процессов, которые приводят к их образованию. Однако пренебрегать находкой, сопровождаемой визуальными свидетельствами, не стоит.

Регион, в котором Perseverance обнаружил эту скалу, содержит слои сульфата кальция, разделенные гематитом. В этих пластах и находятся маленькие пятна, имеющие светлую сердцевину и темную кайму. Они содержат фосфаты и железо. Такие пятна образуются, когда из гематита высвобождаются железо и фосфаты. Часто в подобных местах и обитают бактерии.

Впрочем, команда Perseverance с осторожностью воспринимает находку. Поочередное воздействие воды и высоких температур в вулканических условиях могло создать такие же следы без всякого участия живых организмов. Поэтому нужно более тщательное изучение породы.

При этом все имеющиеся на борту ровера инструменты были задействованы. Они собрали всю доступную информацию. Также ровер отобрал породу в пробирку для дальнейшей ее доставки на Землю. Так можно будет понять, имеют ли живые организмы отношение к этим образованиям.

ESA выбрало компании, которые доставят на Марс ровер Rosalind Franklin

Европейское космическое агентство (ESA) определилось с партнерами, которые помогут ему перезапустить программу ExoMars, направленную на изучение Марса. ESA заключило контракт на 522 миллиона евро с консорциумом европейских аэрокосмических компаний под руководством Thales Alenia Space. Следующая миссия доставит на Марс ровер Rosalind Franklin, который обладает набором научных инструментов, включая бур, способный взять образцы грунта с глубины до двух метров. Запуск этого ровера планировался на сентябрь 2022 года на ракете «Протон-М» в партнерстве с «Роскосмосом», однако планы были пересмотрены, и миссию отложили. Новый контракт предполагает работы по замене некоторых компонентов миссии. Генеральный подрядчик Thales Alenia Space построит новую посадочную платформу, а также проведет работы по сборке и тестированию аппарата. Компания Airbus, которая построила ровер, обеспечит некоторые элементы посадочной платформы, ArianeGroup будет отвечать за теплозащитный экран посадочного модуля, а спутниковую транспортную платформу предоставит OHB. ESA рассчитывает, что опыт совместной работы с европейскими компаниями позволит накопить компетенции для самостоятельной отправки в будущем и других миссий на поверхность Марса. Помогать в реализации этой миссии будет и NASA. Оно предоставит двигатели для торможения при посадке на Красную планету, а также радиоизотопные нагреватели.

Кроме того, NASA организует запуск Rosalind Franklin на Марс. Сейчас агентство занимается поиском оператора запуска. Он запланирован на конец 2028 года.

Скафандры нуждаются в серьезной модернизации для будущих исследований космоса

Люди давно мечтали побывать на Луне и других планетах, таких как Марс. Начиная с 1960-х годов космические путешественники надевают скафандры, призванные защитить их от вакуума космоса, и отправляются в неизвестность. Однако миссия Polaris Dawn, в рамках которой должен состояться первый выход в открытый космос, организованный частной компанией, была отложена. Причиной тому стали сложности с проектированием и разработкой подходящего скафандра. Лунные скафандры также являются одним из ключевых элементов программы НАСА Artemis. В отчете, опубликованном в ноябре 2023 года, говорится, что подрядчику, изготавливающему скафандры, приходится пересматривать дизайн, предоставленный НАСА, что может привести к задержкам. Скафандры больше не считаются просто средством защиты. Вместо этого они стали важнейшим способом повышения производительности труда астронавтов. Для этого необходимо переосмыслить не только сами скафандры, но и технологии, которые их поддерживают. В современных скафандрах наряду с мультисенсорными камерами, термодатчиками и датчиками приближения установлен целый ряд мощных телекоммуникационных технологий для связи астронавтов с космическими станциями и наземными службами управления.

Ситуационная осведомленность - понимание ключевых элементов окружающей среды, таких как состояние здоровья астронавта, - является основным принципом конструкции современного скафандра и критически важна для безопасности оператора. Способность скафандра отслеживать частоту сердечных сокращений и другие жизненно важные показатели необходима в вакууме, где требуется постоянный контроль уровня кислорода.

Однако не приведет ли повышение уровня ситуационной осведомленности к тому, что скафандр будет слишком тяжелым для эффективного передвижения?

Когда Илон Маск впервые намекнул на проблемы со скафандром для внекорабельной деятельности для Polaris Dawn в презентации SpaceX в январе, он говорил не о трудностях с подключаемой технологией, а о переделке "скафандра, чтобы вы действительно могли в нем передвигаться".

Однако, говоря о мобильности скафандра, необходимо учитывать задачи, которые нужно решить с его помощью.

До появления современных скафандров астронавты "Аполлона" с трудом справлялись с заданиями. При сборе образцов с поверхности Луны с помощью ручного бура астронавтам было сложно создать достаточную силу, направленную вниз, чтобы противостоять слабой гравитации Луны. Эта проблема была решена только после изобретения бура для нулевой гравитации несколько десятилетий спустя.

Частичным решением проблемы могут стать нынешние исследования пневматических экзоскелетов, обеспечивающих поддержку, необходимую для передвижения в условиях низкой гравитации. Однако новые скафандры могут потребовать взаимодействия с дополнительным оборудованием вне скафандра. Это также потребует от скафандров большей мобильности.

Перекладывание задач, которые раньше выполняли люди, на роботов станет частью будущего освоения космоса. Это основной способ, с помощью которого инженеры также смогут повысить мобильность астронавтов в скафандрах.

Например, когда астронавт выходит в открытый космос, чтобы проверить состояние части космической станции и произвести возможный ремонт, его поддерживает роботизированная рука, которая не дает ему улететь в космос. Несмотря на наличие шарниров, эта рука является жесткой и может ограничивать движения астронавта.

В настоящее время изучается подход, позволяющий расширить диапазон движений, - это робот-скалолаз, который крепится как к астронавту, так и к космической станции, и которым человек может управлять через скафандр. Это позволит астронавту передвигаться быстрее и с большим диапазоном движений, чем раньше, что позволит ему добраться до труднодоступных мест, например, углов, и отремонтировать их.

Хотя в конечном итоге роботы сами смогут оценить ущерб, нанесенный космической станции, и отремонтировать ее, из-за возможных сбоев в нормальной работе люди должны быть готовы вмешаться.

Для тех видов деятельности, которые мы хотим осуществить в будущем, такое сотрудничество человека и робота будет играть важную роль. Строительство базы на Луне будет включать в себя работы, которые человек не сможет выполнить в одиночку. Современные скафандры должны будут обеспечивать интерфейс для работы с новыми технологиями, и мы можем ожидать, что скафандры будут развиваться вместе с робототехникой.

Отношения между людьми и роботами меняются. Они выйдут за рамки выходов в открытый космос и прежнего использования роботов в качестве ограниченных инструментов. Такие задачи, как строительство лунных поселений, разведка месторождений полезных ископаемых на Луне и эффективный ремонт модулей космических станций, могут быть решены только с помощью робототехники.

Современные скафандры станут ключевой основой этого сотрудничества, формируя интерфейс, с помощью которого астронавты и роботы смогут работать вместе для достижения общих целей.

Ровер Perseverance поднимется на край кратера Йезеро в расширенной марсианской миссии

Команда миссии Perseverance сообщила, что ровер выполнил основную часть задач по исследованию кратера Йезеро на Марсе. Об этом было рассказано на специальном брифинге, посвященном преодолению отметки в 1000 сол работы на Красной планете. Аппарат исследовал различные типы пород, обнаруженные на дне кратера, который когда-то был заполнен водой. Часть пород была размещена в пробирках, которые планируется доставить в будущем на Землю для более тщательного исследования. Уже проведенный анализ позволил предположить, что кратер Йезеро образовался 3,9 миллиарда лет назад в результате падения астероида. Около 3,7 миллиарда лет назад стену кратера промыла река, которая стала заполнять его водой. Глубина образовавшегося озера достигла тридцати метров. Также есть признаки того, что спустя какое-то время случилось бурное наводнение. Сильный поток принес в кратер крупные валуны. Затем постепенно атмосфера Марса истощалась, и планета теряла вместе с ней воду, превратившись в нынешнюю холодную пустыню. Более детальное изучение марсианской породы позволит лучше понять эволюцию планеты.

Планируется, что бонусная миссия Perseverance начнется предстоящей весной. Маршрут команда уже разработала. Подъем на край кратера будет начат в точки в четырех километрах от текущего местоположения ровера. Однако в связи с этими планами может быть пересмотрен проект миссии по доставке образцов грунта с Марса на Землю. Возможно, посадочный модуль придется доставлять не в кратер Йезеро, как это планировалось изначально, а к месту, где будет работать Perseverance. На краю кратера ровер заполнит оставшиеся 13 пробирок для породы.

Япония планирует запуск новой миссии на Фобос

Два небольших спутника Марса, Фобос (около 22 км в диаметре) и Деймос (около 13 км в диаметре), десятилетиями озадачивали ученых, а их происхождение оставалось предметом споров. Некоторые ученые предпологают, что эти луны могут состоять из остаточных обломков, образовавшихся при столкновении планеты или крупного астероида с поверхностью Марса. Однако противоположная гипотеза предполагает, что спутники - это астероиды, которые были захвачены гравитационным притяжением Марса и оказались в ловушке на орбите. Чтобы разгадать эту тайну, понадобятся материалы с поверхности лун для проведения аналитических исследований на Земле. Японское агентство аэрокосмических исследований (Jaxa) запустит миссию под названием "Исследование марсианской луны" (MMX) к Фобосу и Деймосу в сентябре 2024 года. Миссия будет запущена с помощью ракеты H-3, которая еще находится в стадии разработки. Ожидается, что космический аппарат достигнет орбиты Марса в 2025 году, после чего выйдет на орбиту Фобоса, соберет материал с его поверхности и вернется на Землю к 2029 году. Если столкновение действительно имело место, космический аппарат найдет на Фобосе материал, аналогичный тому, который находится на Марсе. У нас пока нет материала, доставленного непосредственно с Марса, но у нас есть камни, выброшенные с его поверхности, которые в конечном итоге попали на Землю. Следовательно, эти метеориты могут быть похожи на материал, который космический аппарат принесет с Фобоса.

В случае, если Фобос - это астероид, то его образцы будут похожи на материал, который можно найти на других астероидах нашей Солнечной системы. К счастью, у нас есть множество таких метеоритов и образцов, которые можно сравнить с материалом Фобоса.

Если Фобос действительно представляет собой древний фрагмент Марса, он может содержать самый примитивный марсианский материал. Марс пережил широкий спектр процессов, которые изменили породы на его поверхности, включая ветровую эрозию и изменение уровня воды. Основываясь на таких особенностях, как высохшие русла рек, наблюдаемые с орбитальных аппаратов, становится ясно, что вода на Марсе когда-то существовала.

Эта вода, вероятно, возникла в результате столкновений с астероидами, а также вулканической активности. Марс сохранил плотную атмосферу, которая позволяла воде присутствовать в виде жидкости на поверхности планеты.

Фобос, с другой стороны, оставался безвоздушным телом, где не происходили такие процессы, как загрязнение воды (хотя, возможно, имели место незначительные столкновения). Это означает, что образцы с Фобоса могут дать чрезвычайно важную информацию о первоначальном содержании воды на Марсе и пролить свет на процессы, которые происходили в ранней Солнечной системе.

Китай наконец-то рассказал нам, что происходит с его марсоходом

Марсоход Чжуронг (Zhurong) неподвижно сидит на Марсе с 20-го мая 2022 года, когда одна из печально известных пыльных бурь на планете вынудила научную команду перевести марсоход в режим гибернации. Ожидалось, что он проснется в конце декабря, но пока не проявляет никаких признаков активности. На прошлой неделе главный конструктор марсохода Чжан Жунцяо представил обновленную информацию о статусе марсохода. “У нас не было никакой связи с марсоходом с тех пор, как он перешел в спящий режим”, - сказал Чжан. “Мы следим за ним каждый день и считаем, что он не проснулся, потому что солнечный свет еще не достиг минимального уровня для выработки электроэнергии”. Виновник, вероятно, тот же злодей, который положил конец карьере многих марсианских роботов: пыль на солнечных панелях. Скопление пыли убило марсоход NASA Opportunity в 2018 году, а совсем недавно привело к преждевременному завершению миссии по сбору данных посадочного модуля InSight в 2022 году. Возможно, это означало конец и для Чжуронга тоже.“  Основываясь на нашем анализе, - сказал Чжан, - наиболее вероятной возможностью является то, что непредсказуемое накопление марсианской пыли привело к снижению мощности выработки электроэнергии, которой недостаточно для ее пробуждения”. Конечно, это не означает наверняка конец карьеры марсохода. Ожидается, что смена сезонов на Красной планете в ближайшем будущем усилит воздействие солнечных лучей в районе местоположения марсохода. "Доброжелательный" пылевой дьявол также может начисто протереть солнечные панели. Любой из них может вернуть уровень мощности к эксплуатационной норме.

Если избыточное накопление пыли на 30 процентов превысит то, что планировали инженеры, то для Чжуронг это может оказаться полезным, что приведет к его повторному пробуждению при смене сезонов. Однако 40-процентное накопление будет означать, что он вряд ли когда-нибудь снова проснется.

На данный момент все, что остается делать, это наблюдать и ждать.

Чжуронг уже провел 358 дней на Марсе, намного пережив свою основную 90-дневную миссию. Он преодолел расстояние чуть менее 2000 метров через Utopia Planetia, большой ударный бассейн в северном полушарии Марса. Чжуронг использовал георадар для сбора данных, обнаружив доказательства того, что этот регион когда-то был местом древнего океана. Другие его приборы собирали данные о погоде, включая поверхностное давление и скорость ветра. Марсоход также обнаружил свидетельства наличия "недавней" воды - 400 000 лет назад.

Чжуронг прибыл на Марс в тандеме с орбитальным аппаратом Tianwen-1, который все еще работает и собирает данные с орбиты над поверхностью Марса.

В рамках лекции Чжан также прокомментировал следующую миссию в дальнем космосе из серии "Тяньвэнь". "Тяньвэнь-2" станет миссией по возвращению образца с околоземного астероида 2016 HO3. Ожидается, что запуск "Тяньвэнь-2" состоится в мае 2025 года.

Инженеры измерили запас топлива на старейшем марсианском орбитальном аппарате НАСА

НАСА запустило орбитальный аппарат «Одиссей» к Красной планете почти 22 года назад. Космический аппарат совершил облет Марса более 94 000 раз. Это примерно эквивалентно 2,21 миллиарда километров. Такое расстояние требует очень тщательного управления запасом топлива космического корабля. Особенно учитывая то, что в «Одиссее» нет датчика расхода топлива – инженерам приходится полагаться на математику. За время своей службы «Одиссей» нанес на карту минералы на поверхности Марса, что позволило ученым лучше понять историю планеты. «Одиссей» обнаружил залежи льда, которые могли бы быть использованы будущими астронавтами, и разведал потенциальные места посадки для будущих миссий. «Одиссей» также входит в небольшое созвездие орбитальных аппаратов, которые передают данные обратно на Землю с марсоходов и спускаемых аппаратов НАСА. «Одиссей» стартовал в 2001 году с 225,3 кг гидразинового топлива. Инженеры использовали множество методов для определения того, сколько гидразина израсходовал космический корабль с течением времени. Один из способов измерить запас топлива «Одиссея» – нагреть два топливных бака космического корабля и посмотреть, сколько времени им требуется, чтобы достичь определенной температуры. Как и в случае с чайником, почти пустой топливный бак будет нагреваться быстрее, чем полный.

Летом 2021 года расчеты показывали, что в наличии оставалось около 5 кг топлива – меньше, чем предсказывало моделирование миссии. Другая оценка, проведенная в январе 2022 года, указывала на то, что осталось всего 2,8 кг гидразина.

Если цифры точные, то «Одиссей» проработал вхолостую менее чем год. Либо космический корабль испытал какой-то сбой, например утечку, либо что-то было не так в измерениях команды.

«Одиссею» не нужно много гидразина, чтобы выжить. Солнечные панели питают его системы, а три реактивных колеса помогают орбитальному аппарату направлять свои научные приборы на поверхность Марса. Когда реактивные колеса вращаются, они создают крутящий момент, который заставляет корабль двигаться в противоположном направлении.

«Эти реактивные колеса должны работать вместе, чтобы поддерживать направление космического корабля», – сказал руководитель миссии Джаред Колл. – «Но поскольку «Одиссей» завершает полный цикл на каждой орбите, вам нужен способ разгрузить растущий импульс».

Вот тут-то и нужен гидразин. Двигатели космического корабля высвобождают топливо небольшими порциями, чтобы противодействовать нарастающему импульсу реактивных колес.

Как и все космические корабли, «Одиссей» использует обогреватели для поддержания различных частей, включая топливные баки, в рабочем состоянии в условиях космического холода. После долгих экспериментов команда выяснила, что нагреватели, расположенные вдоль топливопровода, прогревали баки быстрее, чем ожидалось. Из-за этого казалось, что баки почти пусты.

Выяснив, сколько тепла не учитывалось в расчетах, команда пришла к выводу, что у «Одиссея» осталось около 4 кг гидразина. Этого достаточно, чтобы миссия продлилась еще несколько лет.

Космический аппарат MAVEN сменил свой статус

Космический аппарат NASA MAVEN перешел в безопасный режим 16 февраля после того, как возникла проблема с его блоком измерения инерции (IMU), который измеряет скорость вращения космического аппарата для определения его ориентации. 17 февраля MAVEN вышел из безопасного режима и в настоящее время работает в режиме all stellar, который не зависит от измерений IMU, так что IMU можно отключить для сохранения срока его службы. Ретрансляционные мероприятия и номинальные научные операции возобновили 23 февраля. MAVEN был запущен в ноябре 2013 года и вышел на орбиту Марса в сентябре 2014 года. Цель миссии - исследовать верхние слои атмосферы планеты, ионосферу и взаимодействие с Солнцем и солнечным ветром, чтобы исследовать потери атмосферы Марса. Понимание атмосферных потерь дает ученым представление об истории атмосферы и климата Марса, жидкой воде и обитаемости планеты.

Ученые завершили первое исследование динамики марсианской вертолетной пыли

Марс – очень пыльная планета. Пыль является постоянной проблемой для исследовательских миссий. Актуально это и для винтокрылого аппарата Ingenuity, который с февраля 2021 года исследует Красную планету вместе с марсоходом NASA Perseverance. Ученые из Технологического института Стивенса, Института космических наук и Лаборатории реактивного движения завершили исследование динамики марсианской пыли, основанное на первых полетах Ingenuity по Красной планете. Эта работа может быть полезна для программы по доставке образцов с Марса или для миссии Dragonfly, которая отправится на Титан в 2027 году. «Изучать динамику пыли на другой планете непросто», – объяснил Джейсон Рабинович, соавтор статьи. – «Трудно отправлять видео и изображения обратно на Землю, поэтому нам приходится работать с тем, что мы можем получить». Рабинович и его коллеги использовали передовые методы обработки изображений для извлечения информации из видео, сделанных во время шести полетов вертолета. Видео, снятые Perseverance, были с низким разрешением. Определив крошечные различия между видеокадрами и интенсивность света отдельных пикселей, ученые смогли рассчитать как размер, так и общую массу пылевых облаков, образовавшихся при взлете, зависании, маневрировании и посадке Ingenuity. Результаты были в пределах досягаемости инженерных моделей Рабиновича. Исследование показывает, что, как и предполагалось, пыль является важным фактором для винтокрылых летательных аппаратов. Ingenuity, по оценкам, поднимал около 2 килограмм пыли во время каждого полета.

«Когда вы думаете о пыли на Марсе, вы должны учитывать не только меньшую гравитацию, но и влияние давления воздуха, температуры, плотности воздуха — мы многое еще не до конца понимаем», – сказал Рабинович. – «Тем не менее, именно это делает изучение пылевых облаков Ingenuity таким захватывающим».

Лучшее понимание причин возникновения сбоев в работе оборудования позволит НАСА продлить будущие роботизированные миссии, дольше сохраняя работоспособность солнечных панелей и обеспечивая безопасную посадку хрупких приборов на пыльную поверхность Марса.

Для образования оксида марганца на древнем Марсе не нужен был атмосферный кислород

Когда в 2014 году марсоходы НАСА обнаружили оксиды марганца в породах кратеров Гейл и Индевор на Марсе, некоторые учёные предположили, что миллиарды лет назад в атмосфере Красной планеты могло быть больше кислорода. Используя уроки, извлечённые из геологической летописи Земли, учёные пришли к выводу, что присутствие оксидов марганца указывает на то, что на Марсе в прошлом периодически повышалось содержание кислорода в атмосфере, прежде чем оно понизилось до сегодняшнего уровня. Но новое экспериментальное исследование, проведённое Вашингтонским университетом в Сент-Луисе, опровергает эту точку зрения. Учёные обнаружили, что в условиях, подобных марсианским, оксиды марганца могут легко образовываться без атмосферного кислорода. Используя кинетическое моделирование, исследователи также показали, что окисление марганца невозможно в богатой углекислым газом атмосфере, которая должна была быть на древнем Марсе. Марс – планета, богатая такими галогенами как хлор и бром. «Галогены встречаются на Марсе в формах, отличных от земных, и в гораздо больших количествах. Мы предположили, что они будут важны для судьбы марганца», – сообщили исследователи. Учёные провели лабораторные эксперименты с использованием хлората и бромата для окисления марганца в образцах воды, воспроизводящих жидкости, которые существовали на поверхности Марса в древнем прошлом.

Исследователи обнаружили, что галогены превращают растворенный в воде марганец в минералы оксида марганца в тысячи раз быстрее, чем кислород. Кроме того, в слабокислых условиях, которые, по мнению учёных, существовали на поверхности раннего Марса, бромат производит минералы оксида марганца быстрее, чем любой другой доступный окислитель. Во многих из этих условий кислород совершенно не способен образовывать оксиды марганца.

Новые результаты меняют основополагающие интерпретации обитаемости раннего Марса. Но только потому, что в прошлом, вероятно, не было кислорода в атмосфере, нет особых оснований полагать, что там не было жизни, заявили учёные.

«Даже на Земле есть несколько форм жизни, которым для выживания не требуется кислород», – говорят исследователи. – «Нам нужно больше экспериментов, проводимых в различных геохимических условиях, которые больше подходят для конкретных планет, таких как Марс, Венера, и «океанических миров», таких как Европа и Энцелад, чтобы иметь правильное и полное понимание геохимической и геологической среды на этих планетных телах. Каждая планета уникальна сама по себе, и мы не можем экстраполировать наблюдения, сделанные на одной планете, чтобы точно понять другую планету».

NASA строит на Марсе хранилище образцов для Mars Sample Return

NASA все еще надеется добраться до Марса, чтобы забрать капсулы, наполненные ценным материалом: камнями и реголитом, который представляет собой смесь почвы и пыли. Цель проекта Mars Sample Return состоит в том, чтобы вернуть их на Землю для более подробного исследования. Первый важный шаг в этом путешествии состоится очень скоро. Марсоход Perseverance готов построить первое хранилище образцов на другой планете. Об этом сообщает NASA. Для хранения образцов NASA выбрало место в кратере Езеро под названием Three Forks. Выбрать его было непросто. Место должно было быть ровным и свободным от камней, ведь Марс достаточно скалистая планета. Perseverance оставит в хранилище 10 пробирок с образцами. Но хранилище скорее общее название, ведь это не будет здание в нашем понимании, ведь титановые капсулы нельзя разместить в одной куче. NASA сообщило, что капсулы с образцами будут размещены в сложном зигзагообразном узоре на расстоянии от 5 до 15 метров друг от друга. «Вы не можете просто сбросить их в большую кучу, потому что эвакуационные вертолеты сконструированы для взаимодействия только с одной капсулой за один полет», — сказал руководитель программы MSR Ричард Кук. На борту предстоящей миссии Mars Sample Return будут два небольших вертолета для сбора оставленных Perseverance образцов. Эти летательные аппараты созданы благодаря успеху вертолета Ingenuity Mars. Но им нужно безопасное место для посадки, чтобы забрать ценный груз.

Марсоход Perseverance сфотографировал место Three Forks – это три вершины на горизонте, где будут оставлены 10 капсул с образцами Mars Sample Return. ASA, JPL-Caltech, ASU, MSSS

Расположение капсул на поверхности будет достаточно медленным процессом. Ожидается, что Perseverance потратит больше месяца, чтобы это сделать. Процесс также будет включать отправку большого количества данных, чтобы капсулы можно было найти, даже если марсианские ветры заметут их пылью или песком. После завершения «строительства» импровизированного склада марсоход поднимется на вершину давно высохшей дельты реки. Пейзажи оттуда должны быть поразительными, и NASA надеется найти больше соблазнительных камней для сбора образцов.

Карта «склада» образцов Perseverance на поверхности Марса. Каждый находится на расстоянии от 5 до 15 метров друг от друга. Фото: NASA

Ученые подозревают, что кратер Езеро когда-то был древним дном озера. Марсоход нашел камни, связанные с историей существования воды на планете. В некоторых образцах даже отмечены органические молекулы. Но для точного исследования необходимо будет доставить эти образцы в лаборатории на Земле, чтобы определить, содержат ли они доказательства древней микробной жизни.

Марсоход NASA Perseverance собрал два образца марсианского реголита

Марсоход NASA Perseverance 2 и 6 декабря собрал два новых образца с поверхности Марса. Но в отличие от 15 образцов горных пород, собранных на сегодняшний день, эти новые пробы были взяты из кучи песка и пыли, принесенных ветром. Ученые хотят изучить марсианские образцы с помощью лабораторного оборудования на Земле, чтобы найти признаки древней микробной жизни. Большая часть образцов будет состоять из горных пород, но исследователи также хотят изучить реголит, потому что это поможет не только изучить геологические процессы и окружающую среду на Марсе, но и позволит избежать некоторых трудностей, с которыми астронавты столкнутся на Красной планете. Реголит может влиять на все - от скафандров до солнечных панелей, поэтому он интересен и инженерам, и ученым. Для сбора образцов реголита команда Perseverance использовала сверло, похожее на шип с маленькими отверстиями, чтобы собрать сыпучий материал. Инженеры разработали специальное сверло после тщательных испытаний с имитацией реголита, сделанной из измельченной вулканической пород. Изучение реголита могло бы помочь инженерам спроектировать будущие миссии на Марс и разработать оборудование для астронавтов. Реголит может повредить космические аппараты и научные приборы. Зерна реголита также могут доставить проблемы астронавтам: было обнаружено, что лунный реголит достаточно острый, чтобы проделывать микроскопические отверстия в скафандрах. Реголит можно использовать для защиты астронавтов от радиации, но это также рискованно: поверхность Марса содержит перхлорат – токсичное химическое вещество, которое может угрожать здоровью астронавтов при случайном вдыхании или проглатывании.

Помимо ответов на вопросы об опасностях для здоровья и безопасности, пробирка с марсианским реголитом может вдохновить на научные изыскания. Рассматривая ее под микроскопом, можно было бы увидеть калейдоскоп зерен разных форм и цветов, соединенных вместе ветром и водой за миллиарды лет.

В миссии JAXA на Фобос будет использоваться марсоход европейского производства

В 2024 году Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) собирается запустить миссию по исследованию Фобоса и Деймоса (Martian Moons eXploration, MMX). Планируется, что космический корабль облетит Деймос и совершит посадку на Фобосе, где возьмет образцы грунта, которые затем будут доставлены на Землю. Немецкий аэрокосмический центр (DLR) собирается в рамках миссии отправить на Фобос марсоход MMX Rover. Это небольшое колесное транспортное средство весом 25 кг будет «сброшено» на поверхность Фобоса с высоты около 50 м. Посадка марсохода будет довольно необычной. Поскольку марсоход свободно упадет на Фобос после отделения от космического корабля, он совершит несколько «кувырков» во время посадки и остановится в непредсказуемом положении. MMX Rover должен самостоятельно подняться с помощью двигательной установки и развернуть свои солнечные панели. Оказавшись на Фобосе, он будет использовать радиометр и рамановский спектрометр. Ученые не уверены, являются Фобос и Деймос захваченными астероидами из главного пояса или из других мест Солнечной системы, или это груды обломков, которые образовались на Марсе. Рамановский спектрометр покажет минералогический состав Фобоса. Состав подскажет ученым, откуда эта луна родом. Например, некоторые элементы гораздо чаще встречаются во внутренней части Солнечной системы, в то время как другие образуются только за линией замерзания.

Радиометр марсохода будет измерять мощность электромагнитного излучения луны. Он будет настроен на инфракрасный спектр и эффективно измерит температуру Фобоса. Это позволит изучить пористость луны. Полученные данные ученые смогут сравнить с данными о других телах Солнечной системы, что поможет выяснить происхождение луны.

Марсоход также будет оснащен четырьмя камерами: две предназначены для навигации, а две будут следить за колесами.

Венцом миссии станет доставка образцов на Землю. Из-за условий на Фобосе у миссии будет всего 90 минут, чтобы собрать образцы до наступления темноты, затем космический корабль покинет поверхность. Марсоход останется на Фобосе.

Если все пойдет хорошо, образцы окажутся на Земле в 2029 году.

Древнейшие строматолиты Земли помогут в поисках жизни на Марсе

Самые ранние морфологические следы жизни на Земле часто весьма противоречивы, потому что небиологические процессы могут приводить к образованию относительно похожих структур, и, к тому же, такие окаменелости часто подвергались значительным изменениям и метаморфизму. В статье, опубликованной в журнале Geology, используется ряд передовых двух- и трехмерных аналитических методов для установления биологического происхождения старейших строматолитов Земли из формации Дрессер возрастом 3,48 миллиарда лет, обнаруженных в районе Пилбара, Западная Австралия. Хотя эти строматолиты подверглись серьезному диагенезу и выветриванию и не сохранили никаких органических материалов, команда, возглавляемая доктором Кейрон Хикман-Льюис из Музея естественной истории в Лондоне, использовала оптическую и электронную микроскопию, элементарную геохимию, рамановскую спектроскопию и лабораторную и синхротронную томографию для выявления характеристик, указывающих на биологическое происхождение. Команда смогла достичь первых субмикронных размеров пикселей и вокселей для визуализации микроструктур докембрийского строматолита с помощью фазово-контрастной визуализации с использованием канала луча SYRMEP на синхротроне Elettra. Это позволило идентифицировать неоднородную морфологию слоев, пустые пространства, возникающие в результате дегазации разлагающихся органических материалов, и столбообразные вертикальные структуры, интерпретируемые как микробная палисадная структура, общий показатель фототрофного роста.

Строматолиты формации Дрессер были в основном заменены гематитом (оксидом железа) из-за недавнего выветривания. Хотя это делает невозможным органический геохимический анализ, этот состав имеет большое значение для поиска жизни на Марсе.

Осадочные породы на поверхности Марса подверглись аналогичному повсеместному окислению и также содержат в основном оксиды железа в верхних слоях. Поскольку марсоход Perseverance продолжает исследование кратера Езеро, мы должны искать морфологические проявления жизни, сходные с теми, которые были обнаружены в формации Дрессер, и готовиться к передовому анализу с использованием нескольких методов, когда марсианские образцы в конечном итоге будут доставлены на Землю.

Кора Марса сложнее, чем считалось ранее

Ранняя кора Марса может быть устроена сложнее, чем считалось ранее. Ученые предполагают, что она может быть похожа на первоначальную кору Земли. Базальтовая поверхность Марса является результатом миллиардов лет вулканической активности. Поскольку Марс не подвергался полномасштабной реконструкции поверхности, подобной смещению континентов на Земле, ученые думали, что история коры Марса была относительно простой. В новом исследовании ученые обнаружили места в южном полушарии Красной планеты с большей концентрацией кремния, чем можно было бы ожидать в чисто базальтовой среде. Концентрация кремнезема была выявлена благодаря метеоритам, которые врезались в Марс и обнажили слои, залегавшие глубоко под поверхностью. Исследование было опубликовано 4 ноября в журнале Geophysical Research Letters. Ученые полагают, что Марс сформировался около 4,5 миллиарда лет назад. Как именно возникла Красная планета, остается загадкой, но существуют некоторые теории. Одна из идей заключается в том, что Марс образовался в результате титанического столкновения каменных глыб в космосе, которое породило океан из магмы. Магматический океан постепенно остывал, образуя кору, которая должна была быть исключительно базальтовой. Другая теория заключается в том, что океан магмы не был всеобъемлющим, и что части первой коры на Марсе имели другое происхождение, в котором концентрация кремнезема отличалась от базальтовой.

Валери Пайре, автор исследования, и ее коллеги проанализировали данные, собранные орбитальным аппаратом Mars Reconnaissance Orbiter, о южном полушарии планеты, которое, как показали предыдущие исследования, было самым старым регионом Марса. Исследователи обнаружили девять мест, таких как кратеры и разломы, которые были богаты полевым шпатом.

Полевой шпат ранее был обнаружен в других регионах Марса, но дальнейший анализ показал, что химический состав в этих областях был более базальтовым. Воспользовавшись прибором THEMIS, команда смогла определить, что грунт в выбранных ими местах был скорее кремнистым, чем базальтовым.

Исследователи также оценили возраст коры примерно в 4,2 миллиарда лет.

Пайре говорит, что была слегка удивлена этим открытием: "На поверхности были марсоходы, которые наблюдали породы, в которых было больше кремния, чем базальта. Итак, были идеи, что кора могла бы быть более кремнистой. Но мы до сих пор не знаем, как образовалась ранняя кора и сколько ей лет, так что это все еще своего рода загадка".