Вот так выглядит конец пути одного из самых известных марсоходов. Это фотография с одной из камер марсохода "Спирит", который застрял в грунте, где и прекратил работу (но не сразу).
Такой казус случился из-за того, что операторы по камерам не смогли оценить рыхлость грунта и, ничего не подозревая, направили "Спирит" по запланированному ранее маршруту. Однако тот проехал всего 3 метра и остановился. И только тогда выяснилось, что он застрял. Как видно на снимке, марсоход пытался выбраться, но безуспешно. Дальше его использовали уже как стационарную платформу.
23 июня 2007 года марсоход NASA "Спирит", бороздивший марсианские просторы с 4 января 2004 года, сделал то, что обычно считается нежелательным для планетоходов – он переехал камень. Операторы на Земле стараются избегать таких ситуаций, чтобы не повредить чувствительное оборудование аппарата или его колеса. Но именно эта случайность подарила ученым ключ к разгадке марсианских тайн.
Камень, получивший романтичное название "Невинный Свидетель" (англ. Innocent Bystander), оказался не таким уж и крепким. Он легко раскололся под весом 185-килограммового марсохода, обнажив свое внутреннее содержимое. И это содержимое заставило ученых затаить дыхание.
Что скрывал "Невинный Свидетель"?
Анализ показал, что внутри камня скрывался настоящий клад – опаловый кремнезем. Для обычного человека это может звучать не слишком впечатляюще, но для ученых это было сродни находке сокровищ пиратов.
Дело в том, что опаловый кремнезем формируется в очень специфических условиях – в глубоководных гидротермальных жерлах. Проще говоря, этот камень когда-то лежал на дне океана, омываемый потоками горячей воды, бьющей из трещин в марсианской коре.
Марс – планета океанов?
"Невинный Свидетель" стал одним из первых весомых доказательств того, что когда-то на Марсе действительно была вода. И не просто лужицы или небольшие озера, а настоящие океаны, покрывавшие значительную часть планеты.
Это открытие заставило ученых по-новому взглянуть на историю Марса. Если на планете были океаны, значит, когда-то там могла существовать и жизнь...
Наследие "Спирита"
Открытие "Невинного Свидетеля" маленьким, но гордым марсоходом "Спирит", миссия которого завершилась 25 мая 2011 года, стало поворотным моментом в изучении Красной планеты. Это находка проложила путь к новым, более глубоким исследованиям марсианского прошлого.
Сегодня дело "Спирита" продолжают его более совершенные собратья – марсоходы Curiosity и Perseverance. Они, вооруженные передовыми научными инструментами, неустанно собирают данные, помогающие ученым воссоздать историю Марса.
Благодаря этим исследованиям, у нас теперь практически нет сомнений в том, что в далеком прошлом Марс был совершенно иным миром. Планета обладала плотной атмосферой, на ее поверхности бурлили реки, простирались глубокие озера и плескались огромные океаны. Марс прошлого разительно отличался от той холодной, сухой пустыни, которую мы видим сегодня.
Однако, несмотря на все эти открытия, один важный вопрос остается без ответа: была ли когда-нибудь жизнь на Марсе? Или, может быть, она существует там и сейчас, скрываясь от наших глаз? Эта загадка продолжает волновать умы ученых и вдохновлять новые миссии.
Так, маленький камень, случайно раздавленный "Спиритом", не только раскрыл тайны марсианского прошлого, но и подтолкнул нас к новым захватывающим исследованиям. Кто знает, какие еще удивительные открытия ждут нас на Красной планете?
Он должен был хотя бы раз оторваться от поверхности Красной планеты, а в итоге сделал это 72 раза. Рассчитанный всего на месяц работы, марсианский вертолет прослужил почти три года. Технологический демонстратор, предназначенный для простой проверки концепции, он сделал гораздо больше. Малыш Ingenuity отправляется в отставку, а мы взглянем, как дрон из совсем не предназначенных для космоса компонентов произвел в космонавтике революцию.
Вертолет Ingenuity в объективе камеры Mastcam-Z марсохода Perseverance, 2 августа 2023 года, спустя полторы недели после полета номер 53
К хорошему быстро привыкаешь. Если поначалу за новостями о ходе миссии Ingenuity следил едва ли не весь мир, то на второй год блог марсианского вертолета регулярно проверяли лишь самые преданные фанаты космонавтики. Мысль о том, что он в любой момент может выйти из строя забылась. Летает себе и летает, иногда случаются какие-то неполадки, но ведь с кем не бывает, правда? Ни одной миссии без проблем не бывало. Но физику не обманешь, рано или поздно что-то обязано сломаться.
Тревожные новости пришли 19 января, когда в отчете о полете под номером 72 появилась строчка «связь между марсоходом и вертолетом прервалась до посадки последнего». Через пару дней до Ingenuity удалось «дозвониться» и получить телеметрию, а также снимки с его камер. Финиш. Дальнейшая эксплуатация невозможна — одна из лопастей стала меньше на четверть. Тот факт, что вертолет стоит на своих ножках вертикально, можно сказать, уже чудо.
Тень обломанной лопасти на марсианском грунте
Что именно произошло в 72-м полете, пока не до конца ясно. Вертолет должен был просто подтвердить свою работоспособность и осмотреться. Предыдущий полет 6 января завершился экстренной посадкой из-за срабатывания защитной программы, поэтому команда миссии не знала точное местонахождение Ingenuity. В свой 72-й полет он поднялся на 12 метров, провисел четыре с половиной секунды и начал снижаться со скоростью метр в секунду. Но на последнем метре связь прервалась, а когда с вертолетом снова установили контакт, его лопасть уже была сломана.
По основной версии, виной всему недостаток данных для системы визуальной ориентации. Во время полета Ingenuity «понимает», где он находится, анализируя снимки марсианской поверхности под ним. Если детали смещаются — значит, он летит. Если остаются на месте — он завис в воздухе. Но когда поверхность монотонная, без единого камушка, система может дать сбой. Это пока что основная гипотеза, которую сообщил Ховард Грип (Håvard Fjær Grip), «почетный пилот» марсианского вертолета на брифинге 25 января. Ее подтверждает тот факт, что при детальном изучении снимков с навигационной камеры повреждения обнаружились и на еще одной лопасти.
Команде миссии не до конца понятно, что именно случилось первым: обрыв связи каким-то образом повлиял на поведение Ingenuity или связь оборвалась из-за того, что вертолет потерял ориентацию в пространстве. Еще один вероятный вариант — банальный износ деталей. Диагностические изображения после 71-го полета показали деформацию лопастей. Возможно, углеродное волокно со временем потеряло прочность, изогнулось или треснуло, что и привело к нестабильному поведению во время полета.
Превзошел все ожидания
До того как перейти к наследию Ingenuity, тому революционному сдвигу парадигмы в освоении космоса, который вызывал успех марсианского вертолета, отдадим должное его рекордам. Первоначальный план подразумевал как минимум один полет и максимум пять полетов в течение 30 солов (марсианских дней). На большее никто не рассчитывал, основная задача Ingenuity — подтвердить саму возможность управляемого механизированного полета в марсианской атмосфере.
Но он взлетел. Да, не с первого раза, были неполадки с программным обеспечением. А затем еще раз. И еще. Полный успех миссии Ingenuity объявили после третьего полета. И возникла забавная ситуация: вертолет полностью исправен, функционирует лучше ожидаемого, но его пора бросать. Дело в том, что началась основная миссия марсохода Perseverance, он больше не мог стоять на месте и наблюдать за своим «младшим товарищем», попутно ретранслируя сигналы на Землю.
GIF
Эпохальное селфи Perseverance с Ingenuity
Тогда команда Ingenuity в Лаборатории реактивного движения (NASA JPL) предложила то, о чем во время разработки марсианского вертолета можно было только мечтать. А что если он будет помогать марсоходу, работать разведчиком? Процедуры взаимодействия двух роботов немного пересмотрели, и понеслась. Следующие два с половиной года Ingenuity служил дополнительными «глазами» для своего товарища Perseverance. Он осматривал местность впереди по запланированному маршруту марсохода и делал снимки геологических формаций, до которых тот не мог доехать.
Вместо пяти полетов он совершил 72. Вместо пары минут он провел в марсианском воздухе почти 129 (два часа, восемь минут 55 секунд). Общая дальность полета достигла 17 242 метров. Высота — 24 метров, при плановых 12. И все это смог сделать аппарат, в котором большая часть компонентов никогда не предназначалась для работы в условиях открытого космоса или другой планеты.
Наследие Ingenuity
Начать стоит с того, что марсианский вертолет не должен был случиться. Значительную часть всего времени проработки проекта Mars 2020 (миссия ровера Perseverance) идея добавить к марсоходу технологический демонстратор инопланетного вертолета встречала мощную оппозицию. Руководство Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA), многие именитые инженеры и ученые — крупнейшие персоналии в американской космонавтике были против.
Только благодаря энтузиазму, профессионализму и умению убеждать, команда Ingenuity смогла обеспечить своему детищу место под солнцем. Для этого потребовалось буквально доказать, что вертолет никаким образом не помешает работе марсохода и не создаст для него дополнительных рисков. В основную миссию Ingenuity включили едва ли не на птичьих правах — отсюда жесткое окно длительностью 30 солов для тестирования, низкий приоритет в сеансах связи и статус демонстратора технологий.
Фото песчаных дюн на Марсе с высоты 12 метров, сделанное Ingenuity в свой 70-й полет. Скорее всего, это последний кадр с марсианского вертолета, имеющий научную ценность. Роверу Perseverance никогда не заехать в такие пески, поэтому их исследование возможно только с воздуха
Оттого и успех вертолета столь значим. В истории космонавтики, если хорошо покопаться, полным полно таких вот диких на первый взгляд идей, вроде «а давайте добавим основному аппарату такой прибор (модуль, сопутствующий маленький аппарат) лишь бы попробовать-проверить». И все они жестко «зарубаются» еще на стадии обсуждения концепции. Из удавшихся затей такого рода с ходу вспоминаются только аэростатные зонды, составившие компанию советским АМС «Вега», которые исследовали атмосферу Венеры. Что характерно — тоже летательные аппараты, только не управляемые и не механизированные.
Сформулируем главные тезисы, подтвержденные на практике без малого тремя годами работы Ingenuity.
В атмосфере Марсе можно летать.
Аппарат, собранный из компонентов, не прошедших сертификацию для аэрокосмического использования, может успешно работать на другой планете.
Имеющий низкий организационный и научный приоритет, дешевый технологический демонстратор можно отправить в качестве компаньона основной миссии без риска для нее, а в случае успеха он еще и приумножит ее результаты.
В теории эти пункты не вызывают сомнения, тем более что частично или полностью они уже были проверены. По крайней мере, по отдельности. Фурор Ingenuity заключается в том, что марсианский вертолет «собрал бинго», которое теперь можно использовать в качестве аргумента при планировании следующих миссий. Эффект уже заметен: для сбора образцов грунта к точке отправки с Марса (Mars Sample Return) будут использоваться два вертолета. А на борту аппарата Psyche, отправившегося к одноименному астероиду в прошлом декабре, находится инструмент Deep Space Optical Communications (DSOC) — такой же технологический демонстратор, как и Ingenuity. Только для передачи данных с помощью лазерного луча.
Отдельная история — проекты вроде Dragonfly, мультироторного летающего робота для исследования Титана, спутника Сатурна. Эта миссия разрабатывается с начала 2000-х и успела как минимум дважды поменять свой облик. Успех Ingenuity если не повлиял на эти изменения напрямую, то уж точно добавил уверенности инженерам, которые занимаются разработкой амбициозного аппарата.
Вместо заключения
Марсианский вертолет — далеко не первый проект JPL в частности и человеческой космонавтики в целом, который радикально превзошел все запланированные сроки службы и поставленные задачи. Надеемся, что он не будет последним. В сердцах всех любителей космоса, науки и технологий Ingenuity останется навсегда. Покойся с миром, маленький отважный покоритель внеземного неба.
После обследования места, рядом обнаружились такие же образцы породы «Найти поле камней из чистой серы — это всё равно, что найти оазис в пустыне», — сказал научный сотрудник проекта Эшвин Васавада из JPL. «Этого там не должно быть, и теперь нам нужно это объяснить. Открытие странных и неожиданных вещей делает исследование планет таким захватывающим».
Под рыжим верхним слоем с виду обычного камня открылся целый калейдоскоп довольно неожиданных оттенков. Это особенно интересно с учетом того, где лежит камень — в марсианском кратере, который по всем признакам когда-то был озером.
Название кратера Езеро говорящее. Во всяком случае, для всех носителей славянских языков. Оно означает «озеро». Планетологи установили, что эта 49-километровая вмятина осталась от падения астероида 3,8-3,9 миллиарда лет назад, то есть всего через 700 миллионов лет после формирования самого Марса и всей Солнечной системы, и вскоре заполнилась водой.
По сей день к кратеру примыкает целая система извилистых протяженных структур, насчет которых геологи совершенно уверенно заявляют: это речные русла. Именно поэтому Езеро выбрали для марсохода Perseverance — «Настойчивость».
C февраля 2021 года планетоход проехал уже 30 километров. Время от времени он оставляет позади себя, на марсианской поверхности, капсулы с грунтом, который добыл с помощью своей дрели. Она погружается на глубину примерно шести сантиметров. Это уже внушает большие надежды в смысле поисков возможных следов внеземной жизни: грунт защищает от радиации, перед которой поверхность Марса, можно сказать, почти беззащитна из-за крайне слабого магнитного поля Красной планеты и ее разреженной атмосферы.
Помимо сверла, в арсенале Perseverance есть и другое похожее «вооружение», только оно не проникает вглубь, а как бы соскабливает верхнюю часть породы. Таким абразивным методом марсоход недавно воздействовал на любопытный камень, лежащий в районе устья древней реки Неретвы, впадавшей в Езеро.
Сверху он, как водится на Марсе, «проржавел» от окисленного железа, но под отколотыми фрагментами обнаружились участки нескольких разных цветов. В NASA признались, что особенным сюрпризом стали бледно-зеленые пятна.
Как объяснили исследователи, это цвет восстановленного железа. На Земле так получается, когда вода просачивается сквозь породу и запускает в ней реакцию восстановления. Ученые упомянули, что иногда эта реакция происходит с участием микробов.
Кроме того, такие отметины могут быть следами разложения органических веществ, которые создали условия для восстановления. В NASA посетовали, что не удалось как надо разместить инструменты марсохода для исследования этих зеленоватых пятен, поэтому их состав доподлинно не установили.
В благодатные времена этого кратерного «езера» марсианская атмосфера по плотности была как земная, а воздух прогревался до плюс 50 градусов Цельсия. Неудивительно, что ученые задаются вопросом: неужели там не успела образоваться хотя бы самая примитивная, одноклеточная жизнь? В конце концов, на Земле следы жизни находят и в породах возрастом около четырех миллиардов лет.
Сделаны инструментом Mars Hand Lens Imager (MAHLI) — это версия увеличительной линзы для марсохода, которую геологи обычно берут с собой в поле. На изображениях MAHLI крупным планом видны минералы и текстуры поверхности горных пород.
Spirit успешно проработал на поверхности Красной планеты более шести лет — гораздо дольше запланированного срока. За это время он преодолел 7,73 км, исследуя геологию марсианских равнин и холмов.
Однако в мае 2009 года марсоход увяз в песчаной дюне. Попытки освободить аппарат не увенчались успехом, и в марте 2010 года связь с ним окончательно прекратилась.
Представьте: по красной пустыне Марса медленно ползёт крошечная машина. Вокруг — ни души, только камни, песок и марсианский ветер. Тысячи километров в любую сторону — безжизненный пейзаж. И этот одинокий путешественник, верный своей миссии, продолжает исследовать чужой мир, оставляя за собой следы, которые могут сохраниться месяцами.
Впервые в истории космический аппарат Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) сделал снимок марсохода Curiosity в движении! До этого орбитальные фотографии фиксировали его только в неподвижном состоянии.
На фотографии, сделанной 28 февраля 2025 года камерой HiRISE, марсоход виден как крошечная тёмная точка в центре своих собственных следов. Эти следы протянулись на 320 метров и представляют примерно 11 поездок, начиная с 2 февраля, когда Curiosity двигался от канала Гедиз Валлис.
При этом наш космический странник не спешит — его максимальная скорость составляет всего 0,16 км/ч. Можно сказать, это самый медленный, но упорный исследователь, который когда-либо бороздил просторы другой планеты.
Команда марсохода Perseverance, принадлежащего NASA, сообщила о захватывающей находке на Красной планете. Во время своего путешествия по Марсу шестиколёсный геологоразведывательный аппарат обнаружил на поверхности интересный камень, напоминающий по цвету леопарда. На Земле такие следы на горных породах оставляют микробы.
Хотя это и не является окончательным доказательством существования биологической жизни на древнем Марсе, но это может быть намёком на неё и перспективным направлением для дальнейших исследований.
На скале в форме наконечника стрелы, которая получила название «Водопады Чейава», были замечены характерные структуры — прожилки и пятна с окантовкой. На Земле такие структуры ассоциируются с микробной жизнью.
Прожилки представляют собой отложения сульфата кальция, что указывает на присутствие проточной воды в этом месте миллионы лет назад. Десятки обнаруженных пятен миллиметрового размера содержат железо и фосфаты, что также является признаком микробной жизни на Земле и, вероятно, подобной биологической активности на Марсе.
«Перси» взял образец интригующего камня, который стал 22-м образцом, но вопрос о доставке этих образцов на Землю сегодня остаётся открытым для NASA. Однако уже то, что команде инженеров NASA удалось починить спектрометр SHERLOC на конце роботизированной руки марсохода, является хорошим результатом. Этот прибор на основе рамановского излучения и люминесценции может грубо определить химический и молекулярный состав образцов, что всё же лучше, чем ничего.
Сейчас марсоход движется по руслу бывшего потока в кратере Езеро, где, по всем признакам, когда-то была вода. Это отличное место для поиска следов древней биологической жизни на Марсе. И таких признаков былой живой активности на Красной планете становится всё больше и больше.
Комментарии