Марсоход NASA Perseverance 21 декабря разместил на поверхности Красной планеты первую титановую пробирку с образцом породы. Планируется, что в течение следующих двух месяцев Perseverance разместит в общей сложности 10 образцов в месте, получившем название «Три вилки», и создаст первое хранилище образцов на другой планете. Perseverance брал дубликаты образцов с объектов, выбранных миссией. В настоящее время в марсоходе находятся 17 образцов (включая один атмосферный образец). Согласно архитектуре кампании по доставке образцов с Марса, Perseverance должен будет доставить пробирки на будущий посадочный модуль. Спускаемый аппарат, в свою очередь, будет использовать роботизированную руку для помещения образцов в защитную капсулу на борту небольшой ракеты, которая отправится на орбиту Марса, где другой космический корабль захватит контейнер с образцами и благополучно доставит его на Землю. Хранилище послужит резервной копией на тот случай, если Perseverance не сможет доставить свои образцы. В этом случае для завершения работы будет вызвана пара вертолетов для их сбора. Первым в хранилище был размещен образец магматической породы. Он был собран 31 января 2022 года в области кратера Езеро, в районе Южная Сита. Perseverance потребовался почти час, чтобы извлечь металлическую трубку, просмотреть ее с помощью камеры и сбросить образец на выбранный участок марсианской поверхности. Когда инженеры увидели, что трубка упала, они воспользовались камерой WATSON, расположенной на конце роботизированной руки, чтобы заглянуть под марсоход и убедиться, что трубка была опущена правильно и не скатилась под колеса Perseverance.
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.
Группа ученых из миссии НАСА «Марс 2020» работает над изучением истории древнего марсианского ландшафта. В августе ученые опубликовали некоторые из первых наборов результатов исследования Красной планеты марсоходом Perseverance. Более 3 миллиардов лет назад крупный астероид врезался в Марс, образовав кратер Езеро, который простирается почти на 48 км в поперечнике и содержит холмистые песчаные дюны и скалистые утесы. Используя научные приборы на борту Perseverance, ученые начали изучать прошлое этого ландшафта, исследуя, как магматические породы формировали дно кратера, и как вода изменяла форму пород в то время, когда обширное озеро заполняло этот регион. Perseverance приземлился на Марсе 18 февраля 2021 года. За более чем 570 марсианских дней марсоход изучил почти 12 км поверхности планеты. Новые исследования сосредоточены на анализе геологических образований и особенностей, обнаруженных на дне кратера, в том числе областей Мааз и Сейт. Кратер Езеро сегодня может выглядеть сухим и пыльным, но более 3 миллиардов лет назад здесь было озеро. Первый набор находок команды касается двух геологических образований – Мааза и Сейта. Чтобы изучить эту местность, исследователи использовали несколько приборов на борту Perseverance, включая SuperCam. Этот поворотный прибор установлен на верхней части марсохода и использует лазерный свет для количественного определения элементов и идентификации минералов, присутствующих в различных породах.
На дне кратера существовала масса горячей расплавленной породы, которая оседала и охлаждалась в несколько стадий, потенциально образуя как Сейт, так и Мааз. Мааз также мог образоваться, когда отдельные потоки лавы переместились в кратер.
«Одна из идей заключается в том, что это был единый массив породы, образовавшийся в результате охлаждения магмы под землей», - сказала геолог Лиза Мэйхью. – «Но другая модель заключается в том, что Мааз, возможно, был образован лавой, активно текущей по поверхности Марса».
Чтобы выяснить, могли ли скалы в Езеро поддерживать жизнь миллиарды лет назад, ученым нужно будет изучить образцы с Марса в лабораториях на Земле.
НАСА работает с Европейским космическим агентством (ЕКА) над отдельными миссиями, которые отправятся на Марс, чтобы забрать 30 пробирок с образцами, собранными марсоходом, и доставить их на Землю.
На сегодняшний день команда заполнила 13 пробирок для образцов: 12 - камнями и одну - образцом атмосферы. В ближайшее время ученые планируют собрать еще больше образцов породы.
В марте 2022 года Perseverance покинул дно кратера и отправился в самую захватывающую местность миссии — дельту. Здесь команда соберет камни, которые осели на дно кратера, когда на Марсе когда-то текла вода.
В течение первых 216 марсианских дней (или сол) пребывания в кратере Езеро марсоход НАСА Perseverance запечатлел самую интенсивную пылевую активность, когда-либо наблюдаемую миссией, отправленной на поверхность Красной планеты. Марсоход не только обнаружил сотни пылевых вихрей, называемых пылевыми дьяволами, но и снял первое в истории видео порывов ветра, поднимающих массивное облако марсианской пыли. «Каждый раз, когда мы высаживаемся в новом месте на Марсе, это дает возможность лучше понять погоду на планете», - сказала Клэр Ньюман из исследовательской компании Aeolis Research, занимающейся изучением атмосферы планет. Она добавила, что на подходе может быть и более захватывающая погода: «Мы наблюдали пылевую бурю прямо над собой в январе, но сейчас мы находимся в середине пылевого сезона, поэтому вполне вероятно, что еще сможем увидеть пыльные бури». Perseverance проводил эти наблюдения в основном с помощью камер ровера и набора датчиков, входящих в состав анализатора динамики окружающей среды Марса (MEDA) - он включает в себя датчики ветра и датчики света, которые могут обнаружить вихри, рассеивающие солнечный свет вокруг ровера, и камеру, направленную в небо, для получения изображений пыли и облаков.
Авторы исследования обнаружили, что в обычный марсианский день мимо Perseverance проносится не менее четырех вихрей, а в пиковый часовой период сразу после полудня - более одного в час.
Камеры марсохода также зафиксировали три случая, когда порывы ветра поднимали большие облака пыли, что ученые называют «порывистыми событиями». Самое большое из них привело к образованию массивного облака площадью 4 квадратных километра.
Учёные считают, что эти порывы ветра происходят нечасто, но могут быть причиной большой доли фоновой пыли, которая постоянно витает в марсианской атмосфере.
Такая большая активность может быть связана с тем, что кратер находится вблизи, так называемого, «трека пыльных бурь», который проходит с севера на юг по всей планете и часто поднимает пыль в сезон бурь.
«Perseverance работает на ядерной энергии, но если бы у нас вместо нее были солнечные батареи, нам, вероятно, не пришлось бы беспокоиться о накоплении пыли», - сказала Ньюман.
На самом деле, подъем пыли в Езеро был более интенсивным, чем хотелось бы команде: Песок, переносимый вихрями, повредил два датчика ветра MEDA. Команда подозревает, что песчинки повредили тонкую проводку на датчиках, которые торчат из мачты Perseverance.
Группа марсохода нанесла дополнительное защитное покрытие на провода MEDA. Однако погода Езеро все равно взяла верх и сейчас команда тестирует изменения в программном обеспечении, которые должны позволить датчикам ветра продолжать работать.
Образец породы теперь находится в герметичной титановой трубке и ждет возврата на Землю. Марсоходу Perseverance удалось завершить сбор первого образца марсианской породы, который немного толще карандаша, в кратере Езеро. Диспетчеры миссии в Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA получили данные, которые подтверждают этот исторический момент, сообщает Scitechdaily. Чтобы вернуть этот и другие будущие образцы марсианской породы на Землю, NASA и Европейское космическое агентство планируют серию полетов на Марс. Эти образцы станут первым набором материалов, возвращенных на Землю с другой планеты. Кроме сбора образцов горных пород и реголита в поисках древней микробной жизни, марсоход изучает кратер Езеро, его геологическую и климатическую историю. "Для науки это исторический момент", — говорит Томас Зурбухен, помощник администратора по науке NASA. "Когда вернутся образцы на Землю мы используем самое современное оборудование для их изучения и ожидаем потрясающих открытий, в том числе мы должны ответить на вопрос – была ли жизнь на Марсе?" Процесс сбора образцов марсианской породы начался 1 сентября, когда дрель на конце роботизированной руки марсохода Perseverance просверлила небольшой плоский марсианский камень, который назвали "Рошетт". 6 сентября марсоход отправил данные на Землю и переместил образец на хранение.
Первый образец марсианской породы Perseverance виден внутри этой титановой пробирки
"Получить первый образец – это огромное достижение", — говорит ученый проекта Perseverance Кен Фарли из Калифорнийского технологического института. "Когда мы вернем образцы на Землю, они расскажут нам о самых ранних периодах эволюции Марса. Но этот образец не расскажет всей истории этого места. Нам нужно еще детальнее исследовать кратер Езеро".
Трубка, которую использовал марсоход для сбора первого образца
Первая научная миссия марсохода завершится, когда Perseverance вернется на место посадки. К этому времени он преодолеет расстояние от 2,5 до 5 километров и, возможно, заполнит до восьми из своих 43 пробирок для образцов породы.
После этого марсоход отправится к месту своей второй научной миссии — к дельте кратера Езеро. Дельта — это остатки того места, где древняя река встретилась с озером внутри кратера. В этом регионе может быть много глинистых минералов, которые на Земле могут хранить окаменелые признаки древней микробной жизни и часто связаны с биологическими процессами.
Марсоход Perseverance
Марсоход Perseverance по прозвищу Перси разработан для исследования кратера Езеро на Марсе в рамках миссии NASA "Марс 2020". Его отправили на Красную планету 30 июля 2020 года. Он успешно сел на Марс 18 февраля 2021 года. По состоянию на 6 сентября марсоход уже провел на Марсе 195 марсианских или 200 земных дней. Кстати место приземления масохода NASA назвало посадочной площадкой Октавии Батлер.
Perseverance похож на своего предшественника, марсоход Curiosity, но немного модернизирован. У него семь основных инструментов, девятнадцать камер и два микрофона. Марсоход также доставил на Марс вертолет Ingenuity, который совершил первый полет на другой планете 19 апреля 2021 года.
Марсианский вертолёт NASA «Изобретательность» (Ingenuity) сделал свою первую цветную фотографию вскоре после того, как его опустил на поверхность Красной планеты марсоход «Настойчивость» (Perseverance). Снимок имеет разрешение лишь 320 × 240 точек и не особо информативен. «На картинке изображено дно кратера Езеро на Марсе и фрагменты двух колёс марсохода "Настойчивость"», — написали сотрудники NASA в описании опубликованной фотографии. Снимок был сделан 3 апреля 2021 года, когда винтокрылый аппарат на солнечной энергии всё ещё находился под ровером. Ожидается, что с помощью этой камеры будут получены несколько изображений в более высоком разрешением во время каждого испытательного полёта дрона. Ровер «Настойчивость» размером с автомобиль приземлился внутри кратера Езеро диаметром 45 километров 18 февраля — тогда вертолёт ещё был прочно закреплён на днище в сложенном состоянии. После сброса кожуха марсоход развернул «Изобретательность», выгрузил на поверхность Марса и отъехал на небольшое расстояние, дав возможность марсианскому солнечному свету достичь панелей вертолёта, питаемого от солнечных батарей. До этого момента дрон питался от марсохода, а теперь должен получать энергию только от солнца — она требуется не только для полётов, но и для обогрева во время холодных марсианских ночёвок (температура опускается до –90 °C).
В течение следующих нескольких дней «Настойчивость» отъедет ещё дальше, в место под названием Ван Зил Оверлук (в честь старшего научного сотрудника Лаборатории реактивного движения Якоба ван Зила). Отсюда откроется хороший вид на выбранную взлётную площадку. Если все пойдёт по плану, вертолёт взлетит 11 апреля, совершив первый в истории винтовой полёт за пределами Земли.
Цель состоит в том, чтобы доказать, что подобный способ исследования осуществим на Марсе. Если «Изобретательность» будет хорошо работать, будущие миссии на Красную планету могут получить более совершенные вертолёты-разведчики для марсоходов или для людских миссий. «Изобретательность» не несёт на борту никаких научных инструментов. Но небольшой дрон будет захватывать изображения во время своих полётов, и эти фотографии обещают быть довольно высокого качества.
Шестиколёсный марсоход постарается задокументировать первый испытательный полёт «Изобретательности» с помощью своей системы камер высокого разрешения MastCam-Z. Возможно, «Настойчивость» даже запишет звуки полёта с помощью своих двух бортовых микрофонов. Однако в разряженной марсианской атмосфере звук затухает быстро, так что может быть ничего не слышно.
Полётная программа «Изобретательности» ограничена максимум одним месяцем, после чего «Настойчивость» займётся своими делами. Марсоход стоимостью $2,7 млрд будет искать признаки древней марсианской жизни на дне Езеро, где миллиарды лет назад была дельта реки и большое озеро. Ровер также соберёт и сохранит несколько десятков образцов грунта, которые планируется вернуть на Землю в рамках совместной кампанией NASA и ESA — возможно, уже в 2031 году.