Первая европейская марсианская

Межпланетный зонд Mars Express отправился в путь 2 июня 2003 г. и стал первым созданным специалистами европейских стран аппаратом, предназначенным для изучения Красной планеты с ареоцентрической орбиты. Кстати, в разработке приборов для него принимали активное участие российские инженеры. Да и на траекторию полета к Марсу межпланетную станцию вывела российская ракета-носитель «Союз-ФГ».

Общая масса зонда составляла 1123 кг, включая 113 кг научного оборудования. На «долю» посадочного модуля Beagle-2 приходилось 65 кг.

На орбитальном аппарате были установлены шесть научных приборов: картирующий спектрометр OMEGA (Observatoire pour la Mineralogie, I Eau, les Glaces, TActivite) для ареологических исследований, способный работать в видимом и инфракрасном диапазонах с разрешением 100 м; радар MARSIS для зондирования ионосферы и глубинных слоев марсианской поверхности; ультрафиолетовый (SPICAM-Light) и инфракрасный (PFS) спектрометры для исследования атмосферы; анализатор околопланетной плазмы ASPERA-3, a также ТВ-камера HRSC. Бортовые фотокамеры позволяли получать снимки поверхности Марса в видимом диапазоне с разрешением около 10 м.

Beagle-2 разрабатывался британскими учеными под руководством Колина Пиллинджера (Colin Pillinger). Свое название он получил в честь знаменитого судна, на котором путешествовал Чарльз Дарвин. Модуль был оснащен буровым механизмом и инструментарием для обнаружения следов жизнедеятельности микроорганизмов. Предполагалось, что аппарат проработает на поверхности Марса 180 дней.

На ареоцентрическую орбиту Mars Express вышел 25 декабря 2003 г. В тот же день была запланирована посадка модуля Beagle-2 на равнине Изиды, в районе 11° с.ш., 270° з.д. Но этот пункт программы остался невыполненным. Точнее, посадка все же состоялась, но, судя по всему, была жесткой — связь с аппаратом установить так и не удалось.

В течение полугода специалисты искали Beagle-2, питая надежду на то, что модуль все-таки подаст признаки жизни. В средствах массовой информации периодически мелькали сообщения о «сигналах с поверхности Марса». Однако очень быстро эти сообщения опровергались. В 2007 г. было проведено фотографирование возможного места падения с помощью мощной бортовой камеры аппарата Mars Reconnaissance Orbiter, но и на его снимках ничего «подозрительного» не обнаружилось. В настоящее время европейский посадочный зонд считается потерянным.

А орбитальный модуль успешно трудится на ареоцентрической орбите и поныне. Первоначальная программа полета была выполнена в 2005 г. Позже ее дважды продлевали и, если не произойдет ничего непредвиденного, продлят и в третий раз. Вероятнее всего, Mars Express будет работать до тех пор, «пока ноги носят».

С помощью европейского космического аппарата удалось получить важные научные результаты. Среди них — построение высокоточной модели атмосферы от поверхности до высот 100-150 км и ее температурного профиля до высоты 50-55 км; одновременное измерение содержания и построение карты распределения водяного пара и озона в газовой оболочке Марса; прибором OMEGA проведено минералогическое картирование значительной части планеты; наблюдалось излучение в спектральных линиях моноксида азота, известного на Венере, но не встречавшегося ранее на Марсе; доказано наличие водяного льда в южной полярной шапке в конце марсианского лета; в атмосфере обнаружен метан. И это — лишь самые значительные открытия. Как видим, первый «опыт» европейцев на Красной планете (точнее, в ее окрестностях) оказался весьма успешным. Если бы не досадная неприятность с Beagle-2... Впрочем, он был в этом плане не одинок: в начале декабря 2003 г. неудачей закончилась попытка вывести на орбиту вокруг Марса японский аппарат «Нозоми». На сегодняшний день эти две аварии остаются последними в списке безвозвратных потерь на межпланетных трассах. Будем надеяться, что таковыми они останутся и в дальнейшем.

Приключения марсоходов

За европейским марсианским зондом вскоре отправились в межпланетное путешествие еще два — на этот раз американские. Они стартовали 10 июня и 8 июля 2003 г., каждый из аппаратов нес к Красной планете по марсоходу MER (Mars Exploration Rover — «ровер для исследования Марса»). Их всемирно известные имена Spirit (англ. дух) и Opportunity (англ. благоприятный случай, стечение обстоятельств, возможность) были предложены 9-летней американской школьницей Софи Коллис (Sofi Collis). Именно она победила в общенациональном конкурсе на лучшее название для марсианских аппаратов, объявленном NASA.

«Звездный дух» зародился у Софи, когда она еще жила в детдоме в Сибири. Удочеренная американской семьей, теперь она мечтает стать астронавтом. И, может быть, «крестины» Spirit и Opportunity — ее первый шаг на пути к мечте.

Каждая из 185-килограммовых мобильных лабораторий оснащена буром, несколькими камерами, микроскопом и двумя спектрометрами, смонтированными на манипуляторе. Поворотный механизм выполнен на основе сервоприводов. Такие приводы расположены на передних и задних колесах. Средняя пара колес сервоприводов не имеет. Поворот передних и задних колес марсоходов осуществляется при помощи электродвигателей, действующих независимо от моторов, обеспечивающих перемещение аппаратов.

Марсоход Spirit 4 января 2004 г. «примарсился» в кратере Гусева (15° ю.ш. и 185° в.д.), названном в честь русского астрофизика Матвея Матвеевича Гусева (1826-1866), создавшего одну из первых в мире служб наблюдения Солнца. К красноармейцу Гусеву из толстовской «Аэлиты» название не имеет никакого отношения - хотя совпадение в какой-то степени символично...

Диаметр кратера достигает 180 км — по размеру он похож на Аральское море, и, как в море, в него «впадает» русло древней реки. Изучение снимков со спутников показало, что в прошлом этот кратер, вероятно, в самом деле представлял собой водоем.

Три недели спустя — 25 января — на Марс прибыл Opportunity. Он опустился на Полуденном плато (Meridiani Planum), расположенном почти на экваторе на противоположной от кратера Гусева стороне планеты, вблизи точки с координатами 2° ю.ш. и 5° в.д. По наблюдениям со спутников здесь была зафиксирована повышенная концентрация гематита — железосодержащего минерала, который на Земле образуется в водной среде.

Первоначально планировалось, что марсоходы проработают на поверхности Красной планеты по 90 марсианских суток, равных 24 часам 37 минутам 22,7 секундам — в практике исследований Марса эта единица времени называется «сол». Однако прошел год, потом второй... пятый... миновал «юбилейный» тысячный, а затем и двухтысячный сол. У марсоходов заклинивало колеса, их манипуляторы отказывались сгибаться, а «зубы» сверлильных аппаратов почти сточились. И все-таки Spirit и Opportunity продолжают работать. В какой-то момент им угрожал «энергетический кризис», но неожиданная помощь марсианских смерчей — «пыльных дьяволов», изредка очищавших панели солнечных батарей — оказалась как нельзя кстати.

Благодаря данным, полученным мобильными лабораториями, ученые узнали, что Марс постепенно превратился в сухую пустыню, предварительно пройдя через три различных геологических (точнее — ареологических) эпохи. Стало ясно, что, если жизнь на планете и существовала, это было возможным лишь во времена ее «молодости». Ученые уже давно подозревали, что на поверхности Марса когда-то присутствовали большие количества жидкой воды. Spirit и Opportunity предоставили исчерпывающие доказательства этих предположений.