Какая температура на марсе?

Строение Марса

Землетрясения обычно происходят на большой глубине или ближе к поверхности. Изучая характер поверхностных землетрясений, ученые могут узнавать о структуре нашей планеты много нового. Руководители миссии InSight надеялись, что глубины Марса тоже можно будет изучить при помощи поверхностных толчков. По крайней мере, они хотели таким образом изучить глубины до 400 километров. Однако, сейсмометр SEIS до сих пор не зафиксировал ни одного поверхностного толчка, что значит, что все марсотрясения происходят в глубинах планеты.

Ученым уже примерно известно, какое строение у Марса. Но нужны подробности

К счастью, даже имея при себе данные только о глубоких толчках, исследователи смогли сделать один интересный вывод. Ранее ученые уже подозревали, что поверхностный слой Марса, также именуемый как кора, состоит из нескольких слоев. Теперь же у них появились поводы утверждать, что марсианская кора состоит из трех слоев. По крайней мере, на это намекают свойства марсотрясений. Если кора состоит из двух слоев, ее толщина должна составлять около 20 километров. Если же в ней три слоя, толщина равняется примерно 37 километрам. Точно обо всем этом можно будет сказать в ходе последующих работ аппарата InSight.

В дальнейшем ученых хотят использовать марсоход InSight для сбора данных о ядре и мантии далекой планеты. Ну а пока предлагаю вам почитать материал о том, чем отличаются землетрясения, лунотрясения и марсотрясения. Приятного чтения!

Какое открытие сделает марсоход Perseverance?

К сожалению, на данный момент ученые изучили Марс не настолько хорошо, чтобы утверждать все с полной уверенностью. Но проверить выдвинутое предположение можно будет благодаря результатам работы марсохода Perseverance. Как мы уже знаем, этот аппарат находится на территории кратера Езеро. Ученые склонны предполагать, что когда-то она была наполнена водой и в ней жили микробы. Не исключено, что в почве кратера до сих пор есть образцы воды возрастом более 3 миллиардов лет. После изучения образцов ученые смогут точно сказать, как именно вода оказалась в почве.

Аппарат Preseverance на Марсе

Но когда именно ученые смогут дать точный ответ, пока не ясно. Возможно, молекулы воды будут обнаружены встроенными в марсоход приборами. Но есть и вероятность того, что для поиска жидкостей придется использовать лабораторные приборы, которые находятся на Земле. Марсоход Perseverance соберет образцы марсианской почвы и будет хранить их в специальном отсеке до тех пор, пока ученые не отправят на Марс другой аппарат. Он опустится на поверхность, заберет капсулу с образцами и полетит обратно на Землю. Только вот этот аппарат до сих пор не создан и неизвестно, когда долгожданные образцы окажутся в руках исследователей.

О том, что на Марсе существуют запасы жидкой воды и она никуда не испарилась, свидетельствуют многие научные работы. Например, недавно моя коллега Любовь Соковикова рассказывала о том, что на Красной планете была найдена система озер с жидкой водой. Однако, она находится под поверхностью и увидеть ее мы не можем. Ученые очень надеются найти на Марсе воду как минимум по двум причинам. Во-первых, это увеличит шансы на обнаружение внеземной жизни. А во-вторых, благодаря наличию воды людям будет проще колонизировать планету.

История изучения планеты Марс

Земляне давно следят за красным соседом, потому что планету Марс можно отыскать без использования инструментов. Первые записи сделаны еще в Древнем Египте в 1534 г. до н. э. Они уже тогда были знакомы с эффектом ретроградности. Правда для них Марс был причудливой звездой, чье движение отличалось от остальных.

Еще до появления неовавилонской империи (539 г. до н. э.) делались регулярные записи планетарных позиций. Люди отмечали перемены в движении, уровнях яркости и даже пытались предсказать, куда они направятся.

В 4 веке до н.э. Аристотель заметил, что Марс спрятался за земным спутником в период окклюзии, а это говорило о том, что планета расположена дальше Луны.

Геоцентрическая концепция Птолемея, отображенная в 1568 году Бартоломеу Вельо

Птолемей решил создать модель всей Вселенной, чтобы разобраться в планетарном движении. Он предположил, что внутри планет есть сферы, которые и гарантируют ретроградность. Известно, что о планете знали и древние китайцы еще в 4-м веке до н. э. Диаметр оценили индийские исследователи в 5-м веке до н. э.

Модель Птолемея (геоцентрическая система) создавала много проблем, но она оставалась главной до 16-го века, когда пришел Коперник со своей схемой, где в центре располагалось Солнце (гелиоцентрическая система). Его идеи подкрепили наблюдения Галилео Галилея в новый телескоп. Все это помогло вычислить суточный параллакс Марса и удаленность к нему.

В 1672 году первые замеры сделал Джованни Кассини, но его оборудование было слабым. В 17-м веке параллаксом пользуется Тихо Браге, после чего его корректирует Иоганн Кеплер. Первую карту Марса представил Христиан Гюйгенс.

Марсианская карта Скиапарелли демонстрирует каналы (1877)

В 19 веке удалось повысить разрешение приборов и рассмотреть особенности марсианской поверхности. Благодаря этому Джованни Скиапарелли создал первую детализированную карту Красной планеты в 1877 году. На ней отобразились также каналы – длинные прямые линии. Позже поняли, что это всего лишь оптическая иллюзия.

Карта вдохновила Персиваля Лоуэлла на создание обсерватории с двумя мощнейшими телескопами (30 и 45 см). Он написал много статей и книг на тему Марса. Каналы и сезонные перемены (сокращение полярных шапок) натолкнули на мысли о марсианах. Причем даже в 1960-х гг. продолжали писать исследования на эту тему.

Какая температура на Марсе

Первые наблюдения за красной планетой начались еще в 18 веке. Тогда это были просто наблюдения, которые не могли ничего сказать о температуре Марсе. Но уже в 20 годах прошлого века ученые помещали термометр в фокус телескопа-рефлектора, тем самым определяя температуру поверхности. На тот момент показатели у разных ученых разнились: от -28 градусов до -60. Ученые обладали разным оборудованием с разной погрешностью измерений, но столь большой разброс только подогрева научный интерес.

В 50 годы накопилось достаточно информации, стали известны факты о положительных температурах на экваторе. В 1956 году группой американских ученых были проведены исследования, которые подтверждали низкие температуры на полюсах.

Наибольшую ценность представляли наблюдения во время Великого противостояния, то есть момента максимального сближения Марса и Земли. Позднее с развитием научного прогресса спустя несколько неудачных попыток запуска марсоходов удалось получить первые снимки полюсов красной планеты. Это позволило подтвердить температуру на полюсах в -125 градусов Цельсия. Наука не стоит на месте и год от года совершаются новые открытия.

При этом на экваторе термометр показывает привычные 18 С. Вполне достаточно для выращивания растений и основания колоний, но есть весьма емкая проблема. Давление в нем достигает величины 0,6 кПа, что очень мало. Для сравнения: одна атмосфера равняется примерно 100 кПа, а это в 110 раз больше озвученного значения. Из-за этого воздушное пространство разряжено, в таком случае на небольших разницах высот в 1,5-2 метра возникает разница в несколько десятков делений термометра. В жару верх грунта может прогреваться до 27 С, но на небольшой возвышенности быстро падает до нуля.

В 2004 году на планету приземлился один из марсоходов исследовательской миссий НАСА. Аппарат назывался «Спирит». Устройство действовало на планете до января 2009 и в числе прочих данных, были получены новые сведения о температуре на поверхности.

Это на 5 градусов больше предыдущего значения, что свидетельствует о возможном потеплении.

Марсианские пыльные бури

Последовательность развития пылевой бури на Марсе. Credit: MARCI.

Локальные пыльные вихри образуются на Марсе постоянно.

Их появлению способствуют наличие мелкодисперсной пыли и разреженность атмосферы, которая позволяет мелким частицам грунта подниматься на большую высоту.

Эти процессы активизируются, когда планета находится ближе к Солнцу.

Ежегодно на Марсе бушуют пыльные бури. Чаще они покрывают площадь размером с земной континент, но иногда принимают глобальный характер и охватывают всю поверхность планеты. Такие катаклизмы происходят каждые 6-8 лет.

Бури на Марсе отслеживаются учеными уже более ста лет. В наше время для этого используют марсианские и космические станции. Это позволяет зафиксировать важные параметры и сделать четкие фотоснимки. Последняя глобальная буря наблюдалась в 2018 г. Она началась в июне и длилась до середины сентября. В этом случае интервал между глобальными ураганами составил 11 лет.

В результате погодного катаклизма была прервана связь с марсоходом NASA Opportunity, который из-за пыли, покрывшей солнечные батареи, впал в спящий режим и с тех пор не выходил на связь. О завершении его миссии было официально объявлено в феврале 2019 г.

Более 100 000 человек подали заявку на полет в один конец

Когда-то существовал проект Mars One. Его организаторы хотели совершить полет на Марс, а потом транслировать все это по телевидению. Многие ученые и специалисты не были уверены, что удастся осуществить этот проект.

В 2013 году начали отбирать будущих покорителей Марса. Любой человек мог подать заявку, если ему больше 18 и меньше 65 лет. Но преимущества у образованных, умных, здоровых людей. Подача заявки – бесплатная, но, чтобы подтвердить серьезность своих намерений, необходимо внести и пожертвования, размер которых не превышает 40 долларов.

Уже в июне 2013 года набралось 85 тыс. человек , в августе – 100 тыс. смелых первопроходцев, а позже захотели принять участие в проекте 165 тыс. За проект отвечали две юридические организации, одна из которых в начале 2020 года обанкротилась. Поэтому сейчас у него нет источника финансирования. Физик Джозеф Рош раскритиковал организацию, а в документальном фильме, снятом нашими соотечественниками, Mars One назвали мошенниками.

Как мы будем дышать на Марсе?

Привлекательность Марса осложняется тем, что воздух там на 96% состоит из углекислого газа. Если не решить вопрос с выработкой пригодного для жизни кислорода, любые идеи о колонизации зайдут в тупик. Один из возможных выходов — цианобактерии. Они поглощают углекислый газ и превращают его в кислород. Цианобактерии действуют по принципу фотосинтеза, но в отличие от растений им не нужен солнечный свет. Ученые обнаружили, что бактерии справляются со своей задачей даже в самых глубоких впадинах океана.

Если перевести цианобактерии на Марс, есть вероятность, что они смогут там прижиться и космонавтам будет чем дышать. Космические агентства и частные компании уже думают о возможной реализации такого проекта.

Если отойти от этой идеи, можно использовать уже испробованный технический способ добычи кислорода. На МКС давно используют электролиз воды. При таком подходе вода расщепляется на кислород и водород. Кислород оставляют для создания пригодной для жизни атмосферы, а водород выбрасывают в космос. Но при колонизации Марса возникнет проблема с водой: ее будет недостаточно для постоянного обеспечения планеты воздухом.

Ученые нашли возможный выход из ситуации. Они обнаружили, что при столкновении углекислого газа с золотой фольгой на высокой скорости атомы кислорода отделяются от углекислого газа. NASA планирует отправить на планету марсоход MOXIE 2020, который проверит, работает ли там подобная система на и возможен ли подобный подход для успешной колонизации этой планеты.

Воздействие ветров Марса на рельеф планеты, выветривание и дефляция почв

Атмосферные потоки на Марсе благодаря высокой скорости вызывают разрушение почвы. Этот процесс называется дефляцией.

Пример постепенной эрозии почвы на Марсе из-за ветра. Credit: NASA’s Mars Exploration Program.

Последствия дефляции на Марсе:

1. Образование ярдангов (вытянутых гряд).
2. Очищение тектонических трещин.
3. Образование ямчатого рельефа.

Ярданги возникают в результате разрушения пород. Желобы и гребни чередуются и расположены по направлению ветра. На Земле они встречаются в Центральной Сахаре, в штате Аризона, на Марсе — на Фарсиде, равнинах Эолия и Амазония.

Ямчатый рельеф со множеством впадин различного размера, имеющих глубину до 400 м и диаметр до нескольких километров, характерен для южных приполярных регионов Марса. По сравнению с земными процессами глубинная дефляция (разрушение дна) в них невелика. Так, африканская впадина Каттара, одна из самых глубоких низменностей планеты, имеет глубину около 200 м и диаметр около 25 км.

Была ли на Марсе жидкая вода?

Ученые давно знают, что вода действительно была в изобилии на древнем Марсе. Несмотря на это, в ученом кругу никогда не существовало единого мнения о том, была ли именно жидкая вода распространена на поверхности планеты, или же она была в значительной степени представлена в виде льда.

Была ли температура на Марсе достаточно высокой, чтобы позволить воде находиться в жидком состоянии? Новое сравнение закономерностей появления минералов на Красной планете с аналогичными минералами на Земле придает вес идее о том, что ранний Марс мог иметь несколько длительных периодов, в течение которых преобладали ливни и сильные дожди. Когда теплый и дождливый период заканчивался, наступали своеобразные ледниковые периоды, когда вся вода на поверхности полностью замерзала.

Согласно новому исследованию, которое было проведено профессором геохимии из университета Пердью Бриони Хорган, приблизительно 3 миллиарда лет назад Марс мог испытывать своеобразные и неравномерные скачки температуры на своей поверхности.

Анализ геологии Марса также поддерживает подобную идею. Несмотря на это, климатические модели показывают, что из-за крайне малого количества тепла, поступающего от молодого Солнца, жидкая вода попросту не могла существовать на планете.

Однако здесь есть один нюанс.

Жидкая вода вполне могла находиться на Красной планете при условии наличия плотной атмосферы или пока еще неизученного какого-либо геологического или химического процесса, делавшего планету заметно теплее.

Возможно, именно так выглядел древний Марс

Исследовательская группа сравнила данные о характеристиках земных минералов со свойствами марсианских камней, обнаруженными с помощью спектрометра NASA CRISM, который в настоящее время находится на орбите Красной планеты. Спектрометр может удаленно идентифицировать поверхностные химические вещества, где когда-то существовала вода. В результате эксперимента выяснилось, что найденные марсианские минералы оказались весьма схожими с минералами, найденными на Земле. Кроме того, и те, и другие были образованы в результате длительного воздействия воды, что в очередной раз подтверждает теорию о том, что в прошлом Марс действительно мог быть сильно похожим на современную Землю, обладая большим количеством жидкой воды.

Метеорологические явления

Из-за тонкой атмосферы, низких температур и отсутствия магнитосферы на Марсе нет жидких осадков. К тому же солнечное излучение заставляет воду в атмосфере распадаться на водород и кислород. По этой причине, а так же из-за крайне низкого давления, на поверхности Марса нет жидкой воды. И никакого круговорота воды здесь быть не может в принципе.

Сухой безжизненный Марс известен своими глобальными пыльными бурями. Они могут принимать форму небольших торнадо. А могут даже охватывать всю поверхность планеты. Так происходит, когда пыль в атмосфере нагревается Солнцем. Теплый, наполненный пылью воздух поднимается вверх. Это приводит к усилению ветра. Таким образом возникают штормы, которые могут достигать размеров в тысячи километров. Такие бури могут длиться месяцами.

Погодный шаблон

Марс располагает системой погодных условий. Это отмечается в виде опасных пылевых бурь, которые периодически охватывают всю поверхность. Способны простираться на тысячи километров и окружают планету густым слоем. Когда они разрастаются, то могут перекрыть обзор поверхности.

Таким образом не повезло Маринеру-9 в 1971 году. Когда он послал свои первые фото Марса, то поверхность планеты полностью укрылась бурей. Она была настолько массивной, что отыскать можно было лишь наивысшую гору Олимп.

Синяя область справа внизу — бассейн Эллады

В 2001 году за пылевой бурей следил телескоп Хаббл на территории бассейна Эллады. Она стала крупнейшей за 25 лет. Причем за ней могли наблюдать даже астрономы-любители.

Еще одна общая черта – глобальное потепление. В марсианском воздухе присутствуют частички, которые впитывают солнечную энергию и отправляют ее в атмосферный слой, что приводит к повышению температурной отметки.

Бури появляются чаще всего, когда планета приближается к звезде. Почва высыхает и пыль легче поднять. Мы видим, что Марс – не самое гостеприимное место. Но человечество все же настроено на колонизацию.

• Интересные факты о Марсе;
• Колонизация Марса;
• Марс и Земля;
• Есть ли жизнь на Марсе;
• Терраформирование Марса
• Когда мы отправим людей на Марс?
• Сравнение Марса и Земли
• Как Земля выглядит с Марса?
• Что такое марсианское проклятие?
• Когда открыли Марс?

Положение и движение Марса

• Орбита Марса;
• Сезоны на Марсе
• Как далеко Марс от Солнца?
• Сближение Марса
• Как далеко находится Марс?
• Сколько лететь до Марса;
• День на Марсе;
• Год на Марсе;

Строение Марса

• Размеры Марса;
• Кольца Марса;
• Состав Марса;
• Атмосфера Марса;
• Воздух на Марсе;
• Масса Марса;

Поверхность Марса

• Поверхность Марса;
• Лед на Марсе
• Радиация на Марсе
• Вода на Марсе;
• Температура на Марсе;
• Гравитация на Марсе;
• Цвет Марса;
• Почему Марс красный;
• Насколько холодный Марс;
• Вулканы на Марсе;
• Вулкан Олимп;
• Долина Маринер;
• Лицо на Марсе;
• Пирамида на Марсе;

Когда лучше лететь на Марс?

На Марс можно улетать в любой момент. Вопрос лишь в том, сколько по времени мы будем туда лететь. Каждые два года открывается «окно» — тот момент, когда Земля и Марс находятся максимально близко друг к другу.

Как известно, Земля и Марс вращаются вокруг Солнца. И когда Земля находится с одной стороны Солнца, а Марс — с другой, лететь туда бессмысленно. Но когда они сближаются, то имеет смысл с Земли запустить космический аппарат и долететь до Марса, пока он не удалился от Земли еще дальше.

Когда мы летим на Марс, мы должны оптимизировать время. Зачем находиться в космосе порядка нескольких лет, когда есть окна запуска, при которых можно долететь за шесть месяцев? В конце концов управление миссией в полете — это тоже работа, которую мы пытаемся как-то оптимизировать.

Фото: CHINE NOUVELLE/SIPA/Sipa Press Russia/East News

Раз в два года случаются солнечные затмения, когда Марс заходит за Солнце и связь со всеми аппаратами прерывается на несколько недель. Это длится три-четыре недели, пока Марс не выйдет из-за Солнца (по отношению к Земле). И это относится ко всем аппаратам, которые там работают. Все марсианские миссии встают на паузу, консервируют свои аппараты, роверы, или орбитеры, они все уходит в спящий или автоматический режим.

Чтобы преодолеть земное тяготение и долететь до Марса, нужен разгонный блок. Это вторая ступень ракеты, которая включается уже на низкой земной орбите и, собственно, задает уже межпланетную траекторию перелета. Масса последних роверов, которые туда улетают, порядка тонны. Да и спутники весят, в общем-то, так же. Это такой характерный вес для аппарата на орбите или на поверхности Марса. Тонна — это, по сути, автомобиль. А мы же хотим туда отправлять человека с какой-то снедью… Это одна из технологических проблем, которые необходимо решать и которую агентства и компании сейчас пытаются решить — в том числе идеями.

Возможно, межпланетный аппарат будет собираться, как конструктор, на орбите, где его ждет дозаправка и отправка уже оттуда на Марс. Тогда понадобятся несколько стартов с Земли. Мы группируем своеобразный конструктор «Лего» на орбите и дальше посылаем его к Марсу. Есть и другая интересная идея на эту тему — это использование Луны как стартовой площадки, потому что оттуда легче стартовать, там с гравитацией все гораздо проще, чем на Земле. Проблема топлива тоже обсуждается. Можно либо на Луне его сделать, и для этого разведывают Луну на вопрос производства топлива, либо туда его нужно привозить. Но привозить топливо на Луну и потом его использовать для разгона к Марсу, наверное, не очень выгодно.

Пыльный вихрь на Марсе

Коротким видеороликом с пыльным вихрем на Марсе аэрокосмическое агентство NASA поделилось на своем официальном сайте. Видео было снято на камеру марсохода «Кьюриосити», который был отправлен на Красную планету в 2011 году. Местом съемки стал кратер Гейл, в котором на данный момент и находится аппарат. Утром 9 августа 2020 на склоне горы Шарп, примерно на расстоянии одного километра от аппарата, образовался пыльный вихрь шириной около 5 метров и высотой не менее 50 метров. Как правило, пыльные вихри исчезают очень быстро, но марсоходу «Кьюриосити» удалось наблюдать за возникшим «дьяволом» на протяжении четырех минут и пятнадцати секунд.

Пыльный вихрь, снятый марсоходом «Кьюриосити»

Колебания температуры днем и ночью

Для каждого времени года характерна своя температура Марса днем и ночью:

• летом в одном и том же месте поверхность прогревается до 20°С в дневное время, опускается ниже -55°С в ночной период;
• осенью температуры в течение светового дня достигают 5-8°С, в темное время падают до -83°С;
• в зимний период днем показатели составляют от -1°С до 6°С (на экваторе — до 8°С), ночью грунт промерзает до -87°С, а в области полюсов регистрируют -123°С;
• весна — это некомфортный, но предсказуемый сезон: днем почва прогревается до -16°С, в ночное время она остывает до -87°С.

Зима на планете Марс. Credit: donetsk.kp.ru.

Времена года в каждом из полушарий длятся по-разному. В северном наблюдаются короткие и относительно теплые зимы, а лето длительное и прохладное. В южном зимы более холодные и долгие, однако летний период краткий и теплый. Это объясняется траекторией вращения планеты. Во время наступления зимы в северном полушарии Марс проходит через перигелий орбиты (ближайшее расстояние к Солнцу), а когда в южном — через афелий (максимальное удаление).

Ученые нашли оазисы, где колебания температур менее выражены. Они находятся на плато Солнца (в области озера Феникс) и на земле Ноя. Здесь поверхность прогревается в летнее время до 22°С днем и остывает до -53°С ночью. Зимой показатели составляют -43°С в световой период и -103°С, когда область планеты закрыта от Солнца.

Разлад в марсианскую атмосферу вносят пылевые ураганы, которые могут образовываться в любое время суток. На радарах землян природное явление регистрируется как тепловое облако, энергия которого быстро рассеивается. Ураганы длятся по два месяца, разносят по поверхности планеты до 13% тепла.

С приходом ночи атмосфера планеты может генерировать внезапные снежные бури, нагоняемые мощными ветрами. Исследования аппарата «Феникс» опровергли мнение, что снежинки оседают на поверхность планеты медленно, в безветренных условиях. Выяснилось, что процесс идет скоротечно, во время резкого высвобождения тепла из марсианской атмосферы. Объем выпадающих осадков при этом невелик.

Космический аппарат «Феникс». Credit: howlingpixel.com.

Марсианский снег — частички двуокиси углерода. Он напоминает разреженный туман, оседающий на поверхность. С наступлением нового дня углекислый газ нагревается и снова поднимается на поверхность. Окутывая почву туманом, он постепенно испаряется.

Есть ли на Марсе атмосфера

Атмосфера на планете присутствует, но разреженная, ее среднее давление у поверхности составляет всего 610 Па — как на Земле на высоте 30 км. Атмосфера Марса на 95,3% состоит из углекислого газа. Другие составляющие: азот (2,7%), инертный газ аргон (1,6%), кислород (0,145%), небольшое количество водяного пара, угарного газа, оксида азота, ксенона. Эти данные представлены NASA в 2004 г.

Наличие атмосферы на красной планете ученые объясняют постоянным ее пополнением вследствие извержения вулканов. Иначе при такой низкой гравитации (3,711 м/с²) и слабом магнитном поле ее существование было бы невозможным.

Почему так сложно долететь до Марса?

Несмотря на многочисленные программы по изучению Марса, которые проводятся уже более 60 лет, полет на планету остается опасным, сложным и непредсказуемым. Почему?

• Одним из самых критичных этапов является запуск. До сих пор возникают проблемы с выходом за околоземную орбиту. В 2012 году у российской межпланетной станции «Фобос-Грунт» отказал бортовой компьютер, и аппарат сгорел в атмосфере, не выйдя за пределы Земли;
• Другая проблема — составление траектории полета. Расстояние между Землей и Марсом — 55 млн км, и современные космические аппараты вполне могут его преодолеть. Однако из-за разной скорости и траектории движения планет на пути реальная дистанция может достигать 450 млн км, а иногда и больше. При этом во время полета курс тоже может корректироваться. Если что-то пойдет не так, аппарат может улететь совсем в другую сторону или вовсе исчезнуть в космосе. Так произошло с японским космическим аппаратом «Нодзоми», отправленным в 1998 году. Ему не хватило мощности, чтобы сразу долететь до Марса, поэтому пришлось сделать несколько гравитационных маневров. По прошествии пяти лет, в 2003 году, «Нодзоми» прошел на высоте 1000 км от Марса, не выйдя на его орбиту;
• Если выйти на орбиту удалось, это еще не значит, что посадка пройдет успешно. Из-за большой задержки радиосигналов во времени — около 12 минут — дистанционное управление посадкой будет недоступно. Это значит, что необходим автономный бортовой компьютер, который «приземлит» аппарат самостоятельно. Посадка, как правило, занимает шесть-семь минут: их называют «семь минут ужаса», потому что именно в этот момент крушение ровера может привести к провалу всей миссии.

Посадка марсохода Curiosity в 2012 году

При приземлении марсохода Curiosity использовалась новая технология посадки, так называемый «Небесный кран», который за счет реактивных двигателей мягко опускает аппарат на поверхность планеты.

Технология «Небесный кран»

Что касается высадки людей на Марсе, то тут проблем еще больше. Во-первых, время в пути составляет около девяти месяцев только в одну сторону. Это значит, что космонавтам придется сидеть в замкнутом пространстве без гравитации с прерывающейся связью с Землей. Для этого нужна особая физическая и психологическая подготовка. Во-вторых, пока нет достаточно мощной ракеты, чтобы отправить на Марс хотя бы одного человека. В-третьих, на «красной планете» высокий уровень радиации, который может привести к болезни Паркинсона, онкологическим заболеваниям, кратковременной потери памяти и прочим болезням. Авторы книги «Пилотируемая экспедиция на Марс» приводят следующий список недугов, которые могут возникнуть у космонавтов в процессе полета и по приземлении: космическая болезнь движения, заложенность носовых пазух, запоры, головная боль, раздражение кожи и ее сухость, абсцессы, небольшие ссадины и ушибы, воспаление роговицы или ее ссадины, инфекция верхних дыхательных путей, бессонница, отит.

Футурология

Колонизация Марса: почему до сих пор ничего не вышло

NASA уже разрабатывает специальные костюмы, которые обеспечивают атмосферное давление не воздухом, как раньше, а сдавливанием кожи материалами, плотно прилегающими к телу. Такие скафандры весят вдвое меньше обычных и обладают высокой мобильностью.

В декабре 2020-го на вручении премии Axel Springer Award, которая присуждается выдающимся инноваторам, Илон Маск заявил, что через шесть лет у людей появится возможность высадиться на Марсе.

Кроме Илона Маска о колонизации Марса мечтает и NASA. В 2015 году агентство представило программу путешествия на «красную планету». Ее итогом должна стать высадка первого человека на Марс в 2030-х годах. Однако до этого предстоит проделать много работы: изучить поверхность Марса, разработать специальные костюмы, спроектировать ракеты и станции, в которых будет возможна безопасная посадка и многое другое.

Теперь мы можем дышать кислородом, созданным на Марсе?

Не совсем. Дело в том, что сам MOXIE является экспериментальным прототипом размером с тостер, встроенным в Perseverance, а не полноценной отдельной системой. Конкретно этот аппарат не сможет выработать достаточно кислорода для длительной миссии: за год работы на поверхности Марса четырем астронавтам понадобится примерно 1 т кислорода, а в свой первый заход MOXIE произвел, даже по мнению NASA, довольно скромную массу — около 5 г, чего хватит на 10 минут дыхания одного человека. Но нынешний прототип и не рассчитан на большие объемы, главная цель ученых — посмотреть, справится ли он с основным техзаданием, а именно — минимум десять раз произвести около 6 г кислорода 98%-чистоты за час.

Первый запуск прошел вполне успешно, но дальше MOXIE ждут более сложные задачи. Поскольку в будущем полноценной системе придется работать при любых погодных условиях Марса, следующие девять тестовых циклов MOXIE пройдут в разное время суток, различных температурных режимах и, если удастся, даже во время пылевых бурь, которые могут быть очень опасны не только для будущих астронавтов, но и для роботов: в 2019 году из-за гигантской бури марсоход Opportunity перестал выходить на связь, и NASA была вынуждена завершить миссию.

Пылевая буря на Марсе, 2001 год

(Фото: NASA / JPL-Caltech / MSSS)

Пыль, везде и всюду

Прогнозирование этих бурь — сложная задача, поскольку мы знаем о них очень мало. «Можно было бы подумать, что они вообще не должны происходить, либо же бушевать постоянно, потому что солнечный свет падает на Марс в значительной степени так же, как и на Земле, каждый год», говорит Ширли. «Почему же в одни годы это случается, а в другие нет?».

Если буря размером с планету разыграется, когда космический аппарат будет приближаться к Марсу, она может помешать процессу приземления на поверхность. «Когда атмосфера нагревается, она как бы раздувается, подобно шару», говорит Ширли. Это значит, что космический аппарат начнет испытывать трение раньше, чем ожидается. «Это может совершенно испортить процесс повторного входа в атмосферу и посадки».

Ветер на Марсе во время пылевой бури менее сильный, чем ураган на Земле; атмосфера намного тоньше, а штормовые ветры не разгоняются больше 100-120 км/ч. Поскольку атмосфера Марса тоньше, «самая большая скорость, которую мы измерили, составила 16 км/ч на уровне земли», говорит Стив Хоффман, аэрокосмический инженер в Космическом центре Джонсона при NASA. «Астронавта такой ветер не перевернет, ракету-носитель тоже».

Однако глобальная буря может засорить машины и отрезать астронавтов от солнечного света, который нужен для солнечных батарей и марсоходов. Роверы «Спирит» и «Оппортьюнити» переждали свой последний глобальный пылевой шторм в 2007 году, включаясь лишь на пару минут в день, поддерживая электронику в тепле.

Атмосферные свойства и процессы

Планета Марс — наиболее многочисленные газы — ( Любопытство ровер , Анализ проб на Марсе устройстве, октябрь 2012).

Низкое атмосферное давление

Марсианская атмосфера состоит в основном из диоксида углерода и имеет среднее поверхностное давление около 600  Па (Па), гораздо более низких , чем 101,000 Па. Один эффекта Земли этого является то, что атмосфера Марса может реагировать гораздо быстрее к данному ввода энергии чем атмосфера Земли. Как следствие, Марс подвержен воздействию сильных термических приливов , производимых солнечного нагрева , а не гравитационного влияния. Эти приливы могут быть значительными, составляет до 10% от общего объема атмосферного давления ( как правило , около 50 Па). Атмосфера Земли испытывает подобные суточные и полусуточные приливы , но их эффект менее заметен из — за гораздо большую массу атмосферы Земли.

Хотя температура на Марсе может достигать выше нуля (0 ° C (273 K, 32 ° F)), жидкая вода является неустойчивым в течение большей части планеты, как атмосферное давление ниже воды тройной точки и вода льда сублимируется в водяной пар. Исключения из этого правила являются низменные участки планеты, в первую очередь в Равнина Эллада воздействия бассейна, крупнейшего такого кратера на Марсе. Это так глубоко , что атмосферное давление в нижней части достигает 1155 Па, что выше тройной точки, так что, если температура превышала 0 ° С жидкая вода может существовать там.

ветер

Любопытство парашют марсохода хлопая в марсианском ветре ( HiRISE / MRO ) (12 августа 2012по 13 января 2013).

Поверхность Марса имеет очень низкую тепловую инерцию , которая означает , что он быстро нагревается , когда солнце светит на него. Типичные суточные перепады температуры, вдали от полярных областей, около 100 К. На Земле, ветра часто развиваются в тех областях , где тепловая инерция изменяется внезапно, например, от моря на землю. Там нет моря на Марсе, но есть области , где тепловая инерция изменения почвы, что приводит к утру и вечером ветра сродни морской бриз на Земле. Проект Антареса «Марс Мелкомасштабной Погода» (MSW) недавно выявил некоторые незначительные недостатки в существующих глобальных климатических моделях (МОЦ) из — за более примитивное моделирование почвы МЦА. «Тепло вход на землю и обратно очень важен в Марсе, поэтому схемы почв должны быть достаточно точными.» Эти недостатки корректируются и должны привести к более точным будущим оценкам, но сделать постоянную зависимость от старых предсказаний смоделированного марсианского климата несколько проблематичного.

При низких широтах циркуляция Хедли доминирует, и является по существу таким же , как процесс , который на Земле генерирует торговые ветра . При более высоких широтах серии областей высокого и низкого давления, называемые Бароклинные волны давления, доминируют в погоде. Марс суше и холоднее , чем на Земле, и в результате пыль , поднятая эти ветра имеет тенденцию оставаться в атмосфере больше , чем на Земле , как нет осадков , чтобы вымыть его ( за исключением СО ₂ снегопада). Одним из таких циклонической шторм был недавно захвачен космическим телескопом Хаббла ( на фото ниже).

Одним из основных различий между Марсом и тиражами Hadley Земли является их скоростью , которая измеряется на опрокидывающее шкало времени . Опрокидывание временные рамки на Марсе составляет около 100 марсианских дней в то время как на Земле, то в течение года.

Похожие записи:

Огненные знаки зодиака: овен, лев, стрелец Гороскоп на сегодня для девушки знака рыбы Ломоносов, михаил васильевич Холмы на руке Юпитер в скорпионе у мужчины 10 людей, без которых не было бы полетов в космос