Лучшая половина: что узнала Curiosity за полжизни
Марсианская научная лаборатория Curiosity была запущена в космос 26 ноября 2011 года в 15:02. Предполагаемый срок службы — один год она уже значительно превысила и может проработать еще столько же — установленная в ней радиоактивная батарея рассчитана на 14 лет. Каких успехов удалось достичь миссии за половину этого срока, выяснили «Известия».
Подготовка марсохода Curiosity в лаборатории NASA
Полет Curiosity к Марсу длился 254 дня. И 6 августа 2012 года аппарат, весивший на Земле 899 кг, а на Марсе — 340, высадился на поверхность планеты. С тех пор химическая лаборатория на колесах передвигается со скоростью около 30 м/ч, анализируя состав марсианской почвы и атмосферы.
Перед командой, работающей с Curiosity (а это 250 ученых и 160 инженеров), стоят четыре глобальные цели: во-первых и во-вторых, получить подробные сведения о климате и геологии планеты, в-третьих, выяснить, была ли она когда-нибудь пригодна для жизни, в-четвертых, подготовить высадку человека на Марс. Новостей о приближении к последней цели пока нет. А вот для достижения первых трех сделано уже немало.
Климат тяжелый
Климат на Марсе суровый. Температура в атмосфере при посадке марсохода варьировалась между минус 2 °С и минус 75 °С. При этом давление колебалось гораздо сильнее, чем на Земле, — на 10–12% за один сол (марсианские сутки, которые длятся 24 часа, 39 минут и 35,244 секунды) против менее чем 1,2% за сутки на Земле. Из-за этого на Марсе и происходят регулярные песчаные бури, которые могут охватывать планету целиком.
Одна такая буря, прошедшая в 2010 году, привела к гибели марсохода Spirit. Другая, бушевавшая в середине этого года, заставила близнеца Spirit, марсоход Opportunity, перейти в спящий режим. Пыль не давала заряжаться солнечным батареям на аппарате. Из сна Opportunity пока так и не вышел. И Curiosity остался единственным действующим земным аппаратом на Марсе. Еще один NASA планирует доставить на Марс только в 2020 году.
Геология пугает
В первый же год работы Curiosity нашла на Марсе русло древней реки. По тому, как были окатаны обломки пород, ученые даже выяснили, что вода в ней текла со скоростью 0,9 м/с, а глубина была примерно полметра.
Запуск ракеты Atlas V с марсианской научной лабораторией Curiosity на борту, 26 ноября 2011 года
Через год ученые сделали вывод, что весь кратер Гейла, где высадился и всё это время работал марсоход, когда-то был озером. Если точнее, пресноводным озером около 3,6 млрд лет назад. И в нем могли находиться микроорганизмы, соответствующие земным представлениям об органической жизни. Правда, с тех пор воды в грунте осталось немного — около 4%. Это меньше, чем где-либо на Земле, но хоть что-то. Да и сам минеральный состав марсианской почвы указывает на то, что она когда-то могла быть покрыта водой.
В марсианском грунте Curiosity обнаружила не только воду, но и кое-что опасное — до 5% перхлоратов кальция и магния. Это ядовитые и взрывчатые вещества, которые другие аппараты находили в разных частях планеты. Значит, они покрывают всю планету. Проблема с перхлоратами в том, что при нагреве, необходимом для анализа почвы, они быстро сгорают. Из-за этого следов органических соединений, если они и были в анализируемой породе, найти не удается. Но есть и хорошие новости — будущие колонисты смогут добывать из грунта, богатого перхлоратами, топливо. А могут и случайно подорваться на взрывоопасной почве.
Жизнь возможна
Несмотря на перхлораты, следы органики Curiosity несколько раз уже находила. В начале третьего года работы лаборатории об этом объявили представители NASA на пресс-конференции. И тут же оговорились. Возможно, бактерии были доставлены аппаратом с Земли.
Во-первых, некоторые земные бактерии выживают в условиях «чистых помещений» — это комнаты с многоступенчатой системой очистки, в которых, к примеру, собирают микросхемы. Во-вторых, бур марсохода не был должным образом стерилизован после модернизации, которая была проведена незадолго до запуска. Так что на нем могло остаться некоторое количество спор.
Также аккуратно высказывались ученые весной этого года по поводу загадочных микроскопических структур, похожих, по мнению британского планетолога Барри Дигрегорио (Barry DiGregorio), на следы жизнедеятельности колоний окаменевших микробов или тоннели микроскопических червей.
Спуск научной лаборатории Curiosity на поверхность Марса
Руководитель миссии Curiosity Ашвин Васавада (Ashwin Vasavada) отметил, что структуры имеют угловатую форму и больше похожи на кристаллы, которые могли сформироваться на дне пересыхавших водоемов, как это происходит на Земле.
Максимум, что признали на одной из пресс-конференций NASA, касаясь вопроса о жизни на Марсе: несколько раз были зафиксированы скачки метана в атмосфере. А этот газ когда-то мог стать источником более сложных органических веществ.
Еще одно косвенное доказательство того, что на планете когда-то была жизнь, — обнаружение бора на поверхности планеты. Этот элемент входит во многие белковые молекулы, необходимые для синтеза ДНК и РНК. Это, в свою очередь, позволяет предположить, что вода на Марсе не просто была, а была «нейтральной по своим химическим свойствам и довольно теплой — от нуля до 60 градусов Цельсия», отмечал Патрик Гасда (Patrick Gasda) из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе (США). Значит, вода могла быть пригодна для зарождения жизни. А могла и не быть. Кстати, обнаружение бора — еще одно открытие, сделанное Curiosity. Другим лабораториям его найти не удавалось.
Колонизация опасна
Кроме перхлоратов в марсианских породах, Curiosity нашла кое-что еще, что может испортить жизнь будущим колонизаторам. Данные, которые передавал установленный в лаборатории детектор космического излучения во время полета к Марсу и работы на планете, показали, что участники возможной марсианской экспедиции получат потенциально смертельную дозу космической радиации. И большую часть еще в космосе. Статья с такими выводами появилась в журнале Science весной 2013 года.
Curiosity на Марсе, автопортрет
В конце 2013 года в том же журнале была опубликована другая статья на тему. В ней утверждалось, что за год на Марсе организм живого существа накопит около 15 рентген ионизирующего излучения. Это в 300 раз больше предельной годовой дозы для работников атомной промышленности. Если судить по этим данным, максимальный срок пребывания человека на Марсе без вреда для здоровья составляет 500 дней. Это может существенно сократить сроки проекта Mars One, если он когда-нибудь будет реализован. В 2013 году компания из Нидерландов предложила всем желающим улететь на Марс на всю жизнь. Откликнулись на это около 200 тыс. землян.
От космических лучей страдает и Curiosity без защиты густой атмосферой и магнитного поля. «Бомбардирующие» аппаратуру частицы высокой энергии могут приводить к поломкам.
За семь лет у марсохода отказывал датчик ветра — его функции взял на себя дублирующий. Ученые считают, что его повредили кусочки породы, поднятые при посадке. Выходил из строя один из двух компьютеров, следящих за температурой марсохода, отдающего команды на фотографирование, перемещение и отправляющего данные на Землю. Тут миссия винит аппаратные и программные проблемы. Еще падало напряжение в шасси из-за замыкания.
Причину самой серьезной аварии марсохода так и не выяснили. В декабре 2016 года механизм, который втягивал и вытягивал бур в «руку» Curiosity, перестал работать. Сверло, которое к тому моменту позволило взять семь образцов пород, заклинило. Почти через год, осенью 2017 года, инженеры придумали, что делать.
Марс глазами Curiosity
Они переложили задачу долбить породу на саму «руку», в которой установлено несколько мощных двигателей. Так химическая лаборатория марсохода, бездействовавшая без материала, вернулась в рабочее состояние лишь через 18 месяцев после поломки механизма. Первую лунку новым способом марсоход пробурил в мае этого года.
Несмотря на всё это, ученые NASA более чем довольны работой Curiosity. Изначально планировалось, что лаборатория будет действовать один год, так что она уже значительно превысила свой срок службы. И, вполне вероятно, если не будет фатальных поломок, прослужит весь срок, на который рассчитана емкость радиоактивной батареи — основного источника энергии Curiosity. Даже состояние колес, износ которых — одна из главных опасностей миссии — по состоянию на середину 2018 года не вышел за рамки расчетов.
