Wie der Rote Planet erobert wurde und was wir darüber erfahren konnten. Der Verkehr auf dem Marspfad nimmt zu
Der Mars hat die Menschen fasziniert, seit wir ihn zum ersten Mal als Objekt am Himmel gesehen haben, das uns zunächst wie ein Stern erschien, und ein schöner Stern, weil er rot ist. Im 1. Jahrhundert brachten Teleskope unseren Blick zum ersten Mal näher an seine Oberfläche, voller faszinierender Muster und Landschaftsformen (XNUMX). Wissenschaftler brachten dies zunächst mit der brodelnden Marszivilisation in Verbindung ...
1. Karte der Marsoberfläche im XNUMX. Jahrhundert.
Jetzt wissen wir, dass es auf dem Mars keine Kanäle oder künstliche Strukturen gibt. Kürzlich wurde jedoch vermutet, dass dieser jetzt trockene, giftige Planet vor 3,5 Milliarden Jahren genauso bewohnbar gewesen sein könnte wie die Erde (2).
März es ist der vierte Planet von der Sonne, gleich nach der Erde. Es ist nur etwas mehr als die Hälfte der Erdeund seine Dichte beträgt nur 38 Prozent. terrestrisch. Es dauert länger, die Sonne vollständig zu umkreisen als die Erde, aber sie dreht sich ungefähr mit der gleichen Geschwindigkeit um ihre Achse. Deshalb Ein Jahr auf dem Mars hat 687 Erdentage.und ein Tag auf dem Mars ist nur 40 Minuten länger als auf der Erde.
Trotz seiner geringeren Größe entspricht die Landfläche des Planeten ungefähr der Fläche der Kontinente der Erde, was zumindest theoretisch bedeutet. Leider ist der Planet derzeit von einer dünnen Atmosphäre umgeben, die hauptsächlich aus Kohlendioxid besteht und das Leben auf der Erde wahrscheinlich nicht unterstützt.
Methan taucht auch regelmäßig in der Atmosphäre dieser ausgedörrten Welt auf, und der Boden enthält Chemikalien, die für das Leben, wie wir es kennen, giftig sind. Obwohl es gibt wasser auf dem mars, steckt es in den polaren Eiskappen des Planeten und ist, vielleicht in großen Mengen, unter der Oberfläche des Mars verborgen.
2. Hypothetisches Erscheinen des Mars vor Milliarden von Jahren
Heute, während Wissenschaftler forschen Oberfläche des Mars (3) sehen sie Strukturen, die zweifellos das Werk lang fließender Flüssigkeiten sind – verzweigte Bäche, Flusstäler, Becken und Deltas. Beobachtungen zeigen, dass der Planet einst einen gehabt haben könnte riesiger Ozean, der seine Nordhalbkugel bedeckt.
An anderer Stelle Bärenlandschaft Spuren antiker Schauer, Stauseen, Flüsse, die Flussbetten auf dem Boden durchschneiden. Es ist wahrscheinlich, dass der Planet auch in eine dichte Atmosphäre gehüllt war, die es dem Wasser ermöglichte, bei marsianischen Temperaturen und Drücken in flüssigem Zustand zu bleiben. Irgendwann in der Vergangenheit soll sich der Planet nun dramatisch verändert haben, und eine Welt, die der Erde einst ziemlich ähnlich gewesen sein könnte, wurde zu dem ausgedörrten Ödland, das wir heute erkunden. Wissenschaftler fragen sich, was passiert ist? Wohin gingen diese Ströme und was geschah mit der Marsatmosphäre?
Eine Weile. Vielleicht ändert sich das in den nächsten Jahren. Die NASA hofft, dass die ersten Menschen in den 30er Jahren auf dem Mars landen werden. Wir sprechen seit ungefähr zehn Jahren über einen solchen Zeitplan. Die Chinesen spekulieren über ähnliche Pläne, aber weniger konkret. Bevor wir mit diesen ehrgeizigen Programmen beginnen, wollen wir versuchen, Bilanz über ein halbes Jahrhundert menschlicher Erforschung des Mars zu ziehen.
Mehr als die Hälfte der Mission schlug fehl
Ein Raumschiff zum Mars schicken schwierig, und die Landung auf diesem Planeten ist noch schwieriger. Die verdünnte Marsatmosphäre macht es zu einer großen Herausforderung, an die Oberfläche zu gelangen. Ungefähr 60 Prozent. Landungsversuche in den Jahrzehnten der planetarischen Erforschungsgeschichte waren erfolglos.
Bisher haben sechs Raumfahrtagenturen den Mars erfolgreich erreicht - die NASA, die russische Roscosmos und die sowjetischen Vorgänger, die Europäische Weltraumorganisation (ESA), die indische Weltraumforschungsorganisation (ISRO), die chinesische Agentur, die nicht nur den Orbiter beherbergte, sondern auch erfolgreich landete und startete der Rover, erkundete die Oberfläche des Kirchenschiffs von Zhurong und schließlich die Raumfahrtbehörde der Vereinigten Arabischen Emirate mit der Sonde "Amal" ("Hoffnung").
Seit den 60er Jahren wurden Dutzende von Raumfahrzeugen zum Mars geschickt. Zuerst Ryad Sonde auf dem Mars die UdSSR bombardiert. Die Mission beinhaltete die ersten absichtlichen Überflüge und eine harte (Aufprall-)Landung (Mars, 1962).
Erste erfolgreiche Kreuzfahrt um den Mars ereignete sich im Juli 1965 mit der NASA-Sonde Mariner 4. März 2 i März 3 1971 stürzte jedoch der erste mit dem Rover an Bord ab und berührte ihn März 3 es brach ab, sobald es die Oberfläche erreichte.
Die Viking-Sonden wurden 1975 von der NASA gestartet und bestanden aus zwei Orbiter, jeweils mit einem Lander, der 1976 erfolgreich eine sanfte Landung machte. Sie führten auch biologische Experimente auf dem Marsboden durch, um nach Lebenszeichen zu suchen, aber die Ergebnisse waren nicht schlüssig.
Die NASA fuhr fort Mariner-Programm mit einem weiteren Paar Mariner 6- und 7-Sonden. Sie wurden in das nächste Ladefenster gelegt und erreichten den Planeten 1969. Während des nächsten Ladefensters erlitt Mariner erneut den Verlust eines seiner Sondenpaare.
Mariner 9 erfolgreich in die Umlaufbahn um den Mars als erstes Raumschiff der Geschichte eingetreten. Unter anderem entdeckte er, dass ein Staubsturm über den Planeten wütete. Seine Fotografien waren die ersten, die detailliertere Beweise dafür lieferten, dass flüssiges Wasser einmal auf der Oberfläche des Planeten existiert haben könnte. Basierend auf diesen Studien wurde auch festgestellt, dass das Gebiet benannt wurde Nichts Olympisches ist der höchste Berg (genauer gesagt ein Vulkan), was zu seiner Umklassifizierung als Olympus Mons führte.
Es gab noch viele weitere Fehlschläge. Beispielsweise wurden die sowjetischen Sonden Phobos 1 und Phobos 2 1988 zum Mars geschickt, um den Mars und seine beiden Monde mit besonderem Fokus auf Phobos zu untersuchen. Phobos 1 Kontaktverlust auf dem Weg zum Mars. Phobos 2Obwohl es Mars und Phobos erfolgreich fotografierte, stürzte es ab, bevor die beiden Lander die Oberfläche von Phobos trafen.
Ebenfalls erfolglos Mission des US-Orbiters Mars Observer 1993. Kurz darauf, im Jahr 1997, meldete eine weitere NASA-Beobachtungssonde, die Mars Global Surveyor, den Eintritt in die Umlaufbahn des Mars. Diese Mission war ein voller Erfolg, und bis 2001 war der gesamte Planet kartiert.
4. Lebensgroße Rekonstruktionen der Rover Sojourner, Spirit, Opportunity und Curiosity unter Beteiligung von NASA-Ingenieuren.
1997 gelang auch ein großer Durchbruch in Form einer erfolgreichen Landung in der Region des Ares-Tals und einer Oberflächenvermessung Lazika NASA-Sojourner im Rahmen der Mars-Pathfinder-Mission. Neben wissenschaftlichen Zwecken Mars Pathfinder-Mission Es war auch ein Proof of Concept für verschiedene Lösungen, wie das Airbag-Landesystem und die automatische Hindernisvermeidung, die später in späteren Rover-Missionen verwendet wurden (4). Bevor sie jedoch ankamen, gab es 1998 und 1999, kurz nach dem Erfolg von Global Surveyor und Pathfinder, eine weitere Welle von Fehlschlägen auf dem Mars.
Es war unglücklich Japanische Nozomi-Orbiter-Missionsowie NASA-Orbiter Mars Climate Orbiter, Mars-Polarlander ich Penetratoren Deep Space 2mit diversen Ausfällen.
Mars-Express-Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) erreichte 2003 den Mars. An Bord befand sich ein Beagle-2-Lander, der bei einem Landeversuch verloren ging und im Februar 2004 verschwand. Beagle 2 wurde im Januar 2015 von der HiRise-Kamera auf dem Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) der NASA entdeckt. Es stellte sich heraus, dass er sicher gelandet war, aber Er konnte die Solarmodule und die Antenne nicht vollständig entfalten. Orbitaler Mars-Express er machte jedoch wichtige Entdeckungen. 2004 entdeckte er Methan in der Atmosphäre des Planeten und beobachtete es zwei Jahre später. Polarsterne.
Im Januar 2004 wurden zwei NASA-Rover benannt Geist von Serbien (MER-A) I Gelegenheit (MER-B) landete auf der Marsoberfläche. Beide übertrafen die geschätzten Marskarten bei weitem. Zu den bedeutendsten wissenschaftlichen Ergebnissen dieses Programms gehörten starke Beweise dafür, dass an beiden Landestellen in der Vergangenheit flüssiges Wasser existierte. Rover Spirit (MER-A) war bis 2010 aktiv, als er aufhörte, Daten zu senden, weil er in einer Düne stecken blieb und sich nicht neu orientieren konnte, um seine Batterien aufzuladen.
Dann Phönix landete im Mai 2008 am Nordpol des Mars und es wurde bestätigt, dass er Wassereis enthält. Drei Jahre später wurde das Mars Science Laboratory an Bord des Rovers Curiosity gestartet, der im August 2012 die Marsoberfläche erreichte. Über die wichtigsten wissenschaftlichen Ergebnisse seiner Mission berichten wir in einem weiteren Artikel dieser MT-Ausgabe.
Ein weiterer erfolgloser Versuch, auf dem Mars zu landen, war von der europäischen ESA und der russischen Roscosmos Lendaunik Schiaparellidie sich vom ExoMars Trace Gas Orbiter getrennt hat. Die Mission landete 2016 auf dem Mars. Schiaparelli öffnete jedoch beim Abstieg vorzeitig seinen Fallschirm und stürzte an die Oberfläche. Bei einem Fallschirmabstieg lieferte er jedoch Eckdaten, sodass der Test als Teilerfolg gewertet wurde.
Zwei Jahre später landete eine weitere Sonde auf dem Planeten, diesmal stationär. Einblickder eine Studie dazu durchgeführt hat bestimmt den Durchmesser des Marskerns. InSight-Messungen zeigen, dass der Durchmesser des Marskerns zwischen 1810 und 1850 Kilometer beträgt. Das ist fast der halbe Durchmesser des Erdkerns, der etwa 3483 km beträgt. Gleichzeitig ist der Marskern jedoch, mehr als einige Schätzungen zeigen, seltener als bisher angenommen.
Die InSight-Sonde versuchte erfolglos, tief in den Marsboden einzudringen. Bereits im Januar wurde die Verwendung des polnisch-deutschen „Maulwurfs“ aufgegeben, d.h. Wärmesonde, die tief in den Boden gehen sollte, um den Fluss der Wärmeenergie zu messen. Der Maulwurf stieß auf viel Reibung und sank nicht tief genug in den Boden ein. Die Sonde hört auch zu seismische Wellen aus dem Inneren des Planeten. Leider hat die InSight-Mission möglicherweise nicht genug Zeit, um weitere Entdeckungen zu machen. Staub sammelt sich auf den Solarmodulen des Geräts, was bedeutet, dass InSight weniger Strom erhält.
In den letzten Jahrzehnten Bewegung in der Umlaufbahn des Planeten auch systematisch erhöht. Im Besitz der NASA Mars Odyssey 2001 in die Marsumlaufbahn eingetreten. Seine Mission ist es, mit Spektrometern und bildgebenden Geräten nach vergangenen oder gegenwärtigen Beweisen für Wasser und vulkanische Aktivität auf dem Mars zu suchen.
Im Jahr 2006 erreichte eine NASA-Sonde den Orbit. Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), das eine zweijährige wissenschaftliche Untersuchung durchführen sollte. Der Orbiter begann, die Marslandschaft und das Wetter zu kartieren, um geeignete Landeplätze für bevorstehende Lander-Missionen zu finden. MRO nahm 2008 das erste Bild einer Reihe aktiver Lawinen in der Nähe des Nordpols des Planeten auf. Der MAVEN-Orbiter erreichte 2014 eine Umlaufbahn um den Roten Planeten. Die Ziele der Mission bestehen hauptsächlich darin, festzustellen, wie die Atmosphäre und das Wasser des Planeten in dieser Zeit verloren gegangen sind. des Jahres.
Etwa zur gleichen Zeit, seine erste Mars-Orbitalsonde, Mars-Orbit-Mission (MAMA), auch genannt Mangalyaan, Start der Indian Space Research Organization (ISRO). Es ging im September 2014 in die Umlaufbahn. Indiens ISRO war nach dem sowjetischen Raumfahrtprogramm, der NASA und der ESA die vierte Raumfahrtbehörde, die den Mars erreichte.
5. Chinesischer Geländewagen Zhuzhong
Ein weiteres Land im Club der Marsmenschen sind die Vereinigten Arabischen Emirate. Zu ihnen gehören orbitales Raumschiff Amal trat am 9. Februar 2021 bei. Einen Tag später tat die chinesische Sonde dasselbe. Tianwen-1, das den 240 kg schweren Zhurong-Lander und Rover (5) trägt, der im Mai 2021 erfolgreich weich gelandet ist.
Ein chinesischer Oberflächenforscher hat sich drei US-Raumfahrzeugen angeschlossen, die derzeit auf der Oberfläche des Planeten aktiv und aktiv sind. Lazikov Neugier i Ausdauerdie ebenfalls diesen Februar erfolgreich landete, und Insight. Und wenn Sie zählen Geniale fliegende Drohne Von der letzten US-Mission getrennt, das heißt, menschliche Maschinen, die im Moment fünf auf der Marsoberfläche arbeiten.
Der Planet wird auch von acht Orbitern erkundet: Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Orbiter Mission, MAVEN, ExoMars Trace Gas Orbiter (6), Tianwen-1 Orbiter und Amal. Bisher wurde keine einzige Probe vom Mars verschickt, und der Landeanflug auf den Mond von Phobos (Phobos-Grunt) während des Starts im Jahr 2011 war erfolglos.
Abb. 6. Bilder der Marsoberfläche vom CaSSIS-Instrument des Exo-Mars-Orbiters.
All diese "Infrastruktur" der Marsforschung liefert weiterhin neue interessante Daten zu diesem Thema. Roter Planet. Kürzlich entdeckte der ExoMars Trace Gas Orbiter Chlorwasserstoff in der Marsatmosphäre. Die Ergebnisse werden in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht. „Dampf wird benötigt, um Chlor freizusetzen, und Wasserstoff wird vom Nebenprodukt Wasser benötigt, um Chlorwasserstoff zu bilden. Das Wichtigste bei diesen chemischen Prozessen ist Wasser“, erklärte er. Kevin Olsen von der Universität Oxford, in einer Pressemitteilung. Laut Wissenschaftlern stützt die Existenz von Wasserdampf die Theorie, dass der Mars im Laufe der Zeit große Mengen an Wasser verliert.
Im Besitz der NASA Mars Reconnaissance Orbiter Außerdem bemerkte er kürzlich etwas Seltsames auf der Marsoberfläche. Er checkt mit einer Bordkarte ein. HiRise-Kamera eine tiefe Grube (7), die wie ein schwarzer dunkler Fleck mit einem Durchmesser von etwa 180 Metern aussieht. Weitere Recherchen erwiesen sich als noch überraschender. Es stellte sich heraus, dass am Boden des Hohlraums loser Sand liegt und in eine Richtung fällt. Wissenschaftler versuchen nun herauszufinden könnte die tiefe Grube mit einem Netzwerk unterirdischer Tunnel verbunden sein, die von schnell fließender Lava hinterlassen wurden.
Wissenschaftler haben lange vermutet, dass erloschene Vulkane zurückgelassen werden könnten große Höhlenlavaröhren auf dem Mars. Diese Systeme könnten sich als sehr vielversprechender Ort für den zukünftigen Einsatz von Marsbasen erweisen.
Was erwartet den Roten Planeten in der Zukunft?
Im Rahmen des Programms ExoMars, ESA und Roscosmos planen, den Rover Rosalind Franklin im Jahr 2022 zu entsenden, um nach Beweisen für die Existenz von Mikroorganismen in der Vergangenheit oder Gegenwart auf dem Mars zu suchen. Der Lander, den der Rover abliefern soll, wird gerufen Kazatschok. Gleiches Fenster im Jahr 2022 Mars-Umlaufbahn EscaPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Researchers) der University of California in Berkeley sollen mit zwei Raumfahrzeugen in einer Mission fliegen Struktur Studie, Zusammensetzung, Flüchtigkeit i Dynamik der Magnetosphäre des Mars Oraz Exit-Prozesse.
Die indische Agentur ISRO plant, ihre Mission im Jahr 2024 mit einer Mission namens weiterzuführen Mars Orbiter-Mission 2 (MOM-2). Es ist möglich, dass Indien neben dem Orbiter auch einen Rover an Land schicken und den Planeten erkunden will.
Etwas weniger spezifische Reisevorschläge beinhalten das finnisch-russische Konzept März MetNetDazu gehört der Einsatz vieler kleiner meteorologischer Stationen auf dem Mars, um ein umfangreiches Beobachtungsnetz aufzubauen, um die Struktur der Atmosphäre, Physik und Meteorologie des Planeten zu untersuchen.
Mars-Grunt dies wiederum ist das russische Konzept einer angestrebten Mission eine Probe des Marsbodens zur Erde bringen. Das ESA-NASA-Team entwickelte das Konzept einer Drei-Mars-Start- und Rückkehrarchitektur, die einen Rover zum Speichern kleiner Proben, eine Mars-Kletterstufe, um sie in die Umlaufbahn zu schicken, und einen Orbiter, um mit ihnen über die Luft zu kommunizieren, verwendet. Mars und bringen sie zur Erde zurück.
Solarelektrischer Antrieb kann es einem Takeoff gestatten, statt drei Proben zurückzugeben. Auch die japanische Agentur JAXA arbeitet an einem Missionskonzept namens MELOS Rover. Suchen Sie nach Biosignaturen bestehendes Leben auf dem Mars.
Natürlich gibt es noch mehr bemannte Missionsprojekte. Die US-Weltraumforschung wurde als langfristiges Ziel in der 2004 vom damaligen US-Präsidenten George W. Bush angekündigten Weltraumforschungsvision festgelegt.
28. September 2007 NASA-Administrator Michael D. Greif erklärte, dass die NASA beabsichtigt, bis 2037 einen Menschen zum Mars zu schicken. Im Oktober 2015 veröffentlichte die NASA den offiziellen Plan für die menschliche Erforschung und Kolonisierung des Mars. Es hieß Journey to Mars und wurde damals von MT detailliert beschrieben. Es ist wahrscheinlich nicht mehr relevant, da es die Verwendung der Internationalen Raumstation im Erdorbit und nicht des Mondes und der Mondstation als Zwischenstufe vorsah. Heute wird mehr darüber gesprochen, zum Mond zurückzukehren, um zum Mars zu gelangen.
Er erschien auch auf dem Weg Элон Маск und SpaceX mit seinen ehrgeizigen und manchmal als unrealistisch angesehenen Plänen für konventionelle Missionen zum Mars zur Kolonisierung. 2017 kündigte SpaceX Pläne bis 2022 an, gefolgt von zwei weiteren unbemannten Flügen und zwei bemannten Flügen im Jahr 2024. Starship muss eine Tragfähigkeit von mindestens 100 Tonnen haben. Mehrere Starship-Prototypen wurden im Rahmen des Starship-Entwicklungsprogramms erfolgreich getestet, darunter eine vollständig erfolgreiche Landung.
Mars ist bei weitem der am besten untersuchte und bekannteste kosmische Körper nach oder gleich dem Mond. Ehrgeizige Pläne, bis hin zur Kolonisierung, sind derzeit eine eher vage Perspektive. Sicher ist jedoch, dass die Bewegung hin und her geht Oberfläche des roten Planeten wird in den nächsten Jahren wachsen.
