Венеру прощупать и Марс пробурить

02.02.2009

Слабо ли «землицы» нам с Фобоса взять?..

Россия планирует в 2009 году осуществить проект «Фобос-Грунт». Предполагается, что космический аппарат с таким названием должен достичь спутника Марса – Фобоса. Такой экспедиции ещё не было в истории космонавтики. Возможная удача позволит учёным вплотную приблизиться к ответу на вопрос о зарождении планет Солнечной системы, в том числе Земли. По крайней мере, так считает учёный секретарь Института космических исследований (ИКИ) Российской академии наук (РАН) Александр Захаров.

По его словам, происхождение двух естественных спутников Марса – Фобоса и Деймоса (оба были обнаружены в 1877 году) – до сих пор открытый для науки вопрос. Существует версия, что и тот и другой – куски, отколовшиеся во время столкновения Марса с каким-нибудь большим телом. Известно, что обе марсианские «луны» имеют неправильную форму, к Красной планете всегда повёрнуты одним и тем же боком, а их довольно тёмные поверхности покрыты огромным количеством кратеров.

– Если же говорить об основных параметрах Фобоса, – говорит Захаров, – то учёным интересен его элементный состав, минералогический состав грунта, внутренняя структура, тепловые характеристики грунта… Так что предстоящие исследования Фобоса и Деймоса, с одной стороны, могут стать ключом к изучению первородного вещества, из которого создавались все планеты Солнечной системы, с другой стороны, они позволят ответить на вопрос о происхождении спутников Марса.

Согласно современным представлениям о происхождении Солнечной системы, все планеты были образованы из протопланетного облака. В начале это был газ, который потом аккумулировался. В результате образовались так называемые планетезимали – мелкие твёрдые частички, послужившие материалом для построения планет. Их дальнейшее взаимодействие и привело к образованию планет. Однако часть планетезимали сохранились, из них, как предполагается, состоит целый пояс астероидов за орбитой Марса, есть они также и на околоземных орбитах.

Учёный секретарь ИКИ РАН напомнил, что 20 лет назад уже была попытка полёта к Фобосу, но она оказалась неудачной.

– Тем не менее, – отметил он, – это была межпланетная экспедиция, аппарат долетел до Марса и выполнил очень важные исследования Красной планеты, её спутника и околомарсианского пространства. Полученные результаты многое дали учёным для изучения Фобоса, но основное значение этих исследований было связано с анализом взаимодействия «солнечного ветра» и плазменного окружения Марса.

Сама беспрецедентная экспедиция будет выглядеть так. Основной космический аппарат, имея на борту второй, но много меньший материнского, осуществит посадку на поверхности Фобоса. Как только с поверхности марсианского спутника загрузят образцы грунта в контейнеры возвращаемого космического аппарата, тот стартует с материнского спускаемого аппарата и летит к Земле. Перед входом в атмосферу нашей планеты от возвращаемого аппарата отделяется спускаемая капсула. В связи с тем, что она лишена парашюта, входить в атмосферу капсула будет как свободно падающее тело.

– Естественно, очень важно, под каким углом она войдёт в атмосферу, чтобы погасить часть энергии, – детализировал Захаров. – В атмосфере аппарат испытает перегрузки в несколько тысяч g, а потом очень сильно ударится о землю. Но содержимое аппарата пострадать не должно, так как он рассчитан на подобный способ посадки.

Изучить каждую марсианскую песчинку

С Марсом связан и другой интересный проект – добраться до этой ближайшей к Земле планете, пробурить её поверхность и извлечь из-под неё образец грунта. Уникальный бур устанавливается на марсоходе «Экзо-Марс» конструкции Европейского космического агентства (ЕКА). Цель проекта – найти следы жизни на глубине. Об этом сообщил заместитель директора ИКИ РАН Олег Кораблёв.

– Поверхность Красной планеты мало приспособлена для жизни, – объясняет учёный, – но при этом даже на небольшой глубине условия для неё могут быть вполне приемлемыми. На Марсе очень велик перепад температур: от +17 до –123°С, кроме того – ультрафиолетовая радиация и другие факторы, препятствующие образованию жизни непосредственно на поверхности. Там есть немного озона, но общая толщина атмосферы настолько мала, что солнечная ультрафиолетовая радиация попадает на поверхность планеты в мало ослабленном виде и буквально стерилизует её. Плюс из-за химических реакций окислы и минералы на поверхности Марса образуют среду, так называемую перекись водорода, которая на Земле также используется для стерилизации. Поэтому и нужно копать. Не просто немножко копать, как делали американские марсоходы, а бурить породу. «Экзо-Марс» такой «бурилкой» оснащён.

Эту «бурилку» уже успешно испытали на итальянском предприятии. Она с глубины в два метра автоматически достаёт породу. Последняя сначала подвергается неразрушительному анализу с помощью микроскопов. Потом, по словам Кораблёва, образцы породы сожгут и проанализируют полученные газы. Добытый грунт пойдёт также в приборы, чувствительные к микроорганизмам и аминокислотам, что представляет собой «направленный анализ на поиск биопродуктов и предвестников биологической жизни».

У России в данном марсианском проекте есть и свои «узкие интересы» – с помощью разработанного отечественного научного прибора изучить нижний слой атмосферы Красной планеты.

– Она слабо изучена, – говорит учёный, – особенно её нижний слой. Многое происходящее там не имеет аналогов на Земле. Например, на Марсе постоянно и в бесчисленных количествах бушуют маленькие смерчи, получившие название «пылевые дьяволы». Их изучение – также одна из задач европейского научного проекта «Экзо-Марс».

Кораблёв проинформировал, что «Экзо-Марс» может быть осуществлён после 2011 года.

– Сейчас проект активно обсуждается. Есть основания полагать, что содержательная часть эксперимента существенно изменится по сравнению с первоначально задуманным. И, думаю, роль России в нём тоже существенно возрастёт. Речь может идти, в частности, об участии российских учёных в разработке отдельных исследовательских приборов будущего межпланетного зонда – тем более, что у России есть опыт создания и успешного использования подобных приборов.

Впрочем, также сообщалось, что марсоход тяжёлого класса в рамках упомянутой программы планировалось отправить на Красную планету в 2013 году. Но запуск уже отложили на 3 года из-за заявленной стоимости проекта в 1,2 млрд евро: в бюджете ЕКА пока предусмотрен 1 млрд евро. Так или иначе, но российская сторона с нынешнего года начинает финансирование изготовления двух отечественных научных приборов, которые будут использованы при реализации европейской миссии «Экзо-Марс». Первый прибор (спектрометр) предназначен для исследования минерального состава марсианского грунта и пограничного слоя атмосферы. Другой – инфракрасный микроскоп-спектрометр – позволит изучить по отдельности каждую марсианскую песчинку.

Игорь ПЛУГАТАРЁВ,

«Время Союза», Москва

©РАН 2020