Астробиология

По мере развития космических исследований и изменения ситуации на Земле становится очевидной и необходимость, и возможность переселения людей на другие космические тела. На сегодняшний день ученые уже составили список претендентов на скорую колонизацию, но ни одна из этих планет или спутников пока что не готова принять землян на постоянной основе.

Грандиозный план SpaceX, составленный в 2016, обещал доставить первых людей на Марс в 2024 году, и уже сейчас можно сказать что реальный прогресс компании сильно от него отстает. Что касается НАСА, то в их ближайшие планы входит только освоение Луны в частности, создание окололунной станции. Что касается отечественной космонавтики, то в свете всех провалов последних лет, Роскосмос окончательно отказался от лю6ых претензий на Марс, ограничившись обещанием высадить людей на Луну в 2030-ом.

Тем не менее, еще в середине прошлого века появилась (руками больше не ученых, а писателей-фантастов) идея терраформирования изменения атмосферы, климата и поверхности космических тел с целью сделать их похожими на земные и пригодными для жизни людей. Если говорить кратко, терраформирование как идея относится к астробиологии науке, которая изучает распространение жизни в космосе.

И пока заселение других планет не осуществимо на практике, у нас есть время порассуждать о том, как можно было бы превратить безжизненные космические тела в будущие пристанища для всего человечества.

Общие принципы терраформирования

Перед началом любого исследования всегда следует определить главные цели и препятствия. Поэтому начнем с разговора о том, что нужно для того, чтобы космический объект считался терраформированным.

Когда планету можно считать колонизированной? Минимальными условиями и доказательством полноценной терраформации и начальной колонизации спутника будет то, что на нем может проживать достаточно большая группа людей, которая на протяжении длительного времени может обходиться без связи с Землей (или по крайней мере без поставок ресурсов с Земли). Точное количество людей и продолжительность их самостоятельного существования ученые пока что назвать не в силах это смогут определить только дальнейшие исследования более практического рода.

Перед началом любого исследования всегда следует определить главные цели и препятствия. Поэтому начнем с разговора о том, что нужно для того, чтобы космический объект считался терраформированным.

Когда планету можно считать колонизированной? Минимальными условиями и доказательством полноценной терраформации и начальной колонизации спутника будет то, что на нем может проживать достаточно большая группа людей, которая на протяжении длительного времени может обходиться без связи с Землей (или по крайней мере без поставок ресурсов с Земли). Точное количество людей и продолжительность их самостоятельного существования ученые пока что назвать не в силах это смогут определить только дальнейшие исследования более практического рода.

Всем известно, что сотни условий на Земле сложились уникальным образом так, чтобы поддерживать сложную, развитую жизнь, поэтому на создание полной копии нашей планеты надеяться на стоит. Тем не менее, можно поставить более простую цель создать среду, в которой колонисты смогут проживать при использовании специальных жилых помещений (то есть на открытую поверхность по-прежнему можно будет выходить только в скафандре, но в целом на планете будет возможно долгосрочное проживание людей без непрерывной связи с Землей).

Атмосфера и притяжение

Что необходимо человеку для жизни вне Земли? В первую очередь, гравитация. На большинстве спутников она значительно слабее земной (это очевидно из закона всемирного тяготения чем меньше масса тела, тем меньше и притяжение, которое оно создает). На этот параметр повлиять практически невозможно пока что люди не нашли способа значимо повлиять на массу спутника, который к тому же рискует изменить свою орбиту после таких манипуляций.

Следующая необходимость растет из предыдущей атмосфера с определенным составом, близким к земному, или хотя бы содержащая достаточно кислорода и не содержащая опасных для здоровья человека веществ. Трудности с созданием атмосферы растут из слабой силы притяжения в отсутствие достаточной гравитации тело не может удержать не только людей и постройки на своей поверхности, но и смесь газов вокруг себя.

Но в отличие от предыдущего пункта, за землеподобную атмосферу можно побороться даже если нарастить газовую оболочку вокруг спутника не удастся, всегда можно изменить ее состав. Здесь все зависит от нынешнего содержимого атмосферы и не только например, на сегодняшний день технологии уже позволяют создавать кислород из воды или углекислого газа при помощи не самой массивной аппаратуры, получая в качестве отходов не менее полезные вещества.

Вода

Третий фактор, который обычно приходит на ум наличие воды. Разумеется, конечная цель жидкая вода, которая необходима и самим колонистам, и растениям, которые им придется разводить. Но из-за того, что не каждая планета или спутник способна поддержать температуру выше 0 градусов по Цельсию, подойдут и залежи замороженной жидкости, которые можно растопить например, полярные шапки. В перспективе важным шагом на пути к терраформации может стать создание настоящих водоемов, но для нужд первых жителей подойдет и обычный растопленный лед, накапливаемый в цистернах.

Энергия и температура

Немаловажной является и энергия, без которой колонисты не смогут стать независимы от энергоснабжения с Земли. Скорее всего самым очевидным источником окажется Солнце, поэтому здесь можно будет применить разработки в области альтернативных источников энергии, которых на Земле уже достаточно в частности, самые новые солнечные батареи.

С солнечным теплом связан и еще один фактор, который влияет на возможность заселения космических тел температура у поверхности. Обычно при тонкой атмосфере температура тоже оказывается низкой, но у современной науки есть огромное количество идей того, как можно это исправить. Один из самых популярных методов искусственный парниковый эффект предлагает создать на поверхности океан, испарения из которого и уплотнят атмосферу, и повысят температуру аналогично тому, как это сейчас происходит сейчас на Земле. Немало идей выдвинуто и по части того, как именно следует размораживать имеющиеся залежи льда от простых экспедиций до ядерной бомбардировки.

Угрозы

Не стоит забывать и о других опасностях, несовместимых с жизнью человека: слишком высокий радиационный фон (обычно это следствие отсутствия озонового слоя в атмосфере), слабое магнитное поле, в котором в последнее время видят истинную причину тонкой атмосферы некоторых планет (без него солнечный ветер просто сдувает весь газ), незащищенность от астероидов, специфический состав почвы или опасные и разрушительные атмосферные явления вроде марсианских пылевых дьяволов.

Помимо всего, что было перечислено выше, стоит помнить и об элементах окружающей среды, имеющих на человека психологическое воздействие например, цикл смены дня и ночи и естественное освещение. В целом можно сказать, что терраформирование сложный и долгий процесс, который сильно опирается как на нужды людей, так и на стартовое состояние планеты или спутника. Рассмотрим как все эти принципы можно применить на конкретных объектах.

Одна из неотменимых романтических целейкосмонавтики поиск внеземной жизни. Человечество становится все прагматичнее, ресурсы и труд инженеров все дороже, а ошибки все болезненнее (хотя и реже) но мечта найти внеземную жизнь остается вечно свежей, гуманистической и ефремовской. Найти бы хотя бы бактерий.

Сегодня я хотел вновь затронуть эту тему, так как при переходе такой мечты в практическую плоскость возникает ответ на первый вопрос: где мы будем искать внеземную жизнь? Пока он кажется довольно очевидным: там, где нежарко, и где есть жидкая вода.

Действительно, мы активно ищем и находим воду на Марсе и на Луне, но нельзя сказать, что климат там тепличный. Марсианские озера, скорее всего, являются реликтом древней гидросферы, а вода на Луне может быть интересна скорее специалистам отечественной гелиодобывающей промышленности, чем экзобиологам.

Но в Солнечной Системе есть места, где воды действительно очень много. Речь о больших спутниках Юпитера и Сатурна. В свите Юпитера это: Европа, Ганимед и Каллисто, а у Сатурна наиболее интересен ледяной спутник Энцелад. Не так давно на Хабре появлялись свежие материалы о физико-химических (или даже можно сказать экологических) условиях на Энцеладе. Поэтому полагаю, что и безотносительно потенциальной обитаемости больших спутников у планет-гигантов стоит поговорить о том, откуда на них вода, почему там настолько тепло, и какова может быть роль больших спутников в будущих беспилотных и, возможно, пилотируемых исследованиях Солнечной системы.

Итак, сформулируем, что нам известно о воде в Солнечной системе.

В жидком виде вода в большом количестве присутствует на Земле, которая находится в зоне обитаемости. В остальных частях Солнечной системы вода присутствует в основном в виде льда, и водяной лед там смешан с другими простыми соединениями, находящимися в твердом состоянии из-за низких температур. В частности, это сухой лед на Марсе, метановый снег на Плутоне, аммиачный лед на Церере. Достаточно парадоксально, что в 2012 году существование водяного льда подтверждено на Меркурии он находится в глубоких кратерах, куда практически не попадает солнечных лучей. Вот как выглядит северная полярная область Меркурия желтым отмечены залежи льда:

Кстати, на эту тему подробно высказывался уважаемый Зеленый Кот именно тогда заскочил на его лекцию про новейшие открытия в планетологии, которая состоялась в Минске в каком-то лофтике в районе Института Культуры. Помню, мероприятие было как глоток воздуха или демо Гикпикника; впрочем, от Хабра я был еще очень далек и читал репортажи Кота преимущественно в ЖЖ.

На Марсе углекислотный (сухой) лед встречается в сочетании с водяным, а вот на Земле найден метановый лед он вполне бойко откладывается и образует залежи на морском дне и в вечной мерзлоте.

Кроме того, из различных форм льда, в том числе, водяного, состоят кометы, а также бесчисленные тела из пояса Койпера.

Таким образом, лед, и водяной лед в том числе штука в ближнем космосе тривиальная и обыденная. А жидкая вода нет, она является ценным ресурсом, так как остается жидкой в пределах очень узкой зоны обитаемости и на крупных спутниках.

Вода на спутниках

Самые крупные спутники Юпитера, открытые еще Галилеем это Ганимед, Европа, Каллисто и Ио. Самые крупные спутники Сатурна это Титан и Энцелад. При этом Титан является вторым по размеру спутником в Солнечной системе (после Ганимеда) и обладает мощной атмосферой, а Энцелад наиболее интересен в контексте этой статьи. Также отметим Тритон, самый крупный спутник Нептуна.

Изображение взято отсюда. По горизонтали указано расстояние спутника от планеты (в миллионах километров).

У всех газовых гигантов в Солнечной системе есть большое количество крупных спутников, и большинство из них богато простыми соединениями водорода, в частности, метаном и водой. Вот как соотносятся размеры некоторых из этих спутников с размерами Земли:

Почему так тепло?

Юпитер и остальные планеты-гиганты находятся далеко за пределами зоны обитаемости, а их спутники почти не получают солнечного тепла. Тем не менее, на этих спутниках, в особенности на Европе и на Энцеладе, покрытых ледяной коркой, по-видимому, есть целые океаны соленой воды. Недра этих спутников разогреваются за счет действия приливных сил. Двигаясь по орбите, спутник пытается оторваться от своей планеты, но планета удерживает его. За счет огромной разницы в весовой категории спутник на каждом витке при этом немного сминается и из-за этого разогревается. Наиболее интересным следствием таких приливных воздействий является даже не наличие воды на вышеупомянутых телах, а уникальный вулканизм, зафиксированный на Ио. Давайте сначала поговорим именно об этом спутнике.

Ио является одной из ближних лун Юпитера, ее поперечник порядка 3660 километров. Была открыта еще Галилеем в числе первых четырех спутников Юпитера, наряду с Европой, Каллисто и Ганимедом. Ио отличается самым бурным вулканизмом в Солнечной системе. На ней порядка 400 действующих вулканов и примерно 10 областей с активным вулканизмом. В отличие от Луны и Марса, Ио практически не имеет ударных кратеров, поскольку ее поверхность очень молода, и любые возникающие кратеры заливают потоки серы. Температура поверхности Ио в некоторых районах достигает 320 градусов Цельсия, а вулкан Амирани является самым активным в Солнечной системе. Ио обладает тонкой атмосферой, состоящей из сернистых газов, а также, по-видимому, обладает собственным магнитным полем и глубокими слоями магмы, температура которых может достигать до 650 градусов Цельсия.

Вся эта бурная вулканическая и магнитная активность обусловлена не распадом радиоактивных изотопов в литосфере, как на Земле, а прежде всего воздействием приливных сил. Кроме вышеупомянутого воздействия Юпитера, Ио попадает в зону приливного воздействия Европы и Ганимеда в результате так называемого орбитального резонанса. Итак, вот что происходит со спутником, когда он перегрет приливными силами. Но в случае большей удаленности от материнской планеты, более слабого и при этом более ровного приливного воздействия ситуация меняется. Спутник, сохраняя скальную основу, всего лишь немного подтаивает. Прежде, чем перейти к самому интересному и объяснить, что изображено на КДПВ вкратце очертим, откуда на таких небесных телах в больших количествах берется вода. Очевидно, что нанести ее туда кометами не могло; на Марсе, где лед имеет преимущественно кометное происхождение, очень сухо, а в данном случае речь идет об океане глубиной потенциально в десятки километров на сравнительно маленькой луне.

Откуда вода?

Каким же образом на больших спутниках планет-гигантов могла в таком количестве скопиться вода? Оказывается, здесь в дело вступает сложная динамика и термодинамика, разворачивавшаяся на этапе формирования газовых гигантов из протопланетного диска. Фактически, газовые гиганты собирали вокруг себя миниатюрные солнечные системы. Сама планета-гигант состоит преимущественно из водорода, которого, однако, слишком мало для запуска термоядерного синтеза и превращения такой планеты в звезду. Но вокруг планеты-гиганта происходила бурная аккреция: гигант оказывался окружен целым роем мелких и мельчайших частиц. Пыль быстро смешивалась с водородными облаками планеты, а более крупные твердые тела (в статье, ссылка на которую поставлена в начале этого раздела, они называются pebble, галька) становились не только точками притяжения сравнительно тяжелых минералов из протопланетного диска (силикатов), но и телами, на которых конденсировались водородсодержащие соединения (вода, аммиак, метан), более тяжелые, чем сам водород. Скорее всего, планеты-гиганты успели подхватить в свою свиту и полноценные планетезимали, давшие начало крупнейшим из спутников.

При этом совсем недалеко от Юпитера, на расстоянии около 2,7 астрономических единиц от Солнца, пролегает так называемая линия замерзания или снеговая линия. Дальше этой линии водородсодержащие соединения остаются в стабильно твердом или жидком виде, но не улетучиваются. Именно поэтому за снеговой линией имелось такое множество планетезималей, и у планет-гигантов сформировались огромные системы спутников, а у Сатурна и Урана сформировались кольца. Все эти объекты, считая темную сторону Ио, постоянно или эпизодически покрыты снегом так, в 2018 году при помощи телескопа ALMA удалось определить, что на теневой стороне Ио температура может опускаться до -168 градусов Цельсия, а в среднем составляет около -150 градусов.

Тем не менее, если абстрагироваться от столь экстремального примера, как с Ио, становится понятно: при наличии каменного (силикатного) ядра и в условиях постоянного воздействия приливных сил крупный спутник может покрыться толстой ледяной коркой, под которой будет целый океан жидкой соленой воды, либо массив аморфного льда. Впрочем, давайте поговорим об этом по порядку.

Гейзеры и плюмы

Все началось в 2004 году, когда в район Сатурна прибыла миссия Кассини-Гюйгенс. Зонд Кассини должен был работать на орбите Сатурна, изучая его кольца и спутники, а Гюйгенс - приземлиться на Титан, крупнейший спутник Сатурна, кстати, обладающий собственной атмосферой. Основной интерес специалистов, обрабатывавших данные Кассини, был связан с изучением колец Сатурна, магнитного поля планеты и (при помощи Гюйгенса) изучением Титана. Но в июле 2005 года и ноябре 2006 года Кассини, пролетая мимо южного полюса Энцелада, получил вот такие тепловые карты:

Оказалось, что из трещин во льду вырываются настоящие гейзеры, струи кристаллического льда, и эти струи гораздо теплее окружающей поверхности, их температура достигает -93 градусов Цельсия. Именно поэтому возникла гипотеза, что под ледяной коркой Энцелада может быть жидкая вода. В 2009 году на сайте Общества Макса Планка даже была выложена красочная статья об исследовании гейзеров Энцелада. Раздел о составе и физико-химических свойствах этих фонтанов очень хорош, и я приведу его здесь целиком. Авторы статьи предполагают, что на южном полюсе Энцелада расположено глубокое соленое озеро, и именно его заметил Кассини.

Исследователи гадают, продолжается ли до сих пор такая конвекция, и достаточно ли одного лишь приливного разогрева, чтобы объяснить подледные течения. В любом случае, как показывают наблюдения, в глубине спутника достаточно тепло, чтобы вода в озере не замерзала и подпитывала активность гейзеров. Новейшие измерения, выполненные аппаратом CDA (анализатор космической пыли, в составе миссии Кассини-Гюйгенс) свидетельствуют, что на Энцеладе действительно должно быть подледное озеро. Много лет назад планетологи уже предполагали, что, если бы под ледяной коркой Энцелада действительно существовал резервуар воды, достигающий теплого ядра спутника, то из слагающих ядро минералов должны были бы извлекаться хлорид натрия и другие соли. Натрий уже обнаружен масс-спектрометром CDA. Франк Постберг из Института ядерной физики им. Макса Планка проанализировал данные по 1000 частиц, собранных из кольца E (второе с краю кольцо Сатурна). Все эти частицы имеют диаметр от 1 до 1/10 микрометра, примерно, как в сигаретном дыму. Все они состоят в основном из водяного льда, - отмечает Постберг, - но около 6% частиц имеют иной состав; они содержат до 6% солей, в основном, хлорида натрия. Хлорид натрия, он же поваренная соль, также растворен в высокой концентрации в океанах Земли. Спектральный анализ также показывает наличие карбоната кальция, бикарбоната кальция и незначительные концентрации солей калия. Ученый-планетолог из Гейдельберга, ранее изучавший физику и химию, предполагает, что эти соединения берутся из соленого озера, поскольку вода может поднимать соль вверх, только будучи в жидком состоянии. Вырываясь над ледяной коркой в виде аэрозоля, капли воды замерзают и выбрасываются еще выше потоками пара. Большинство из них после извержения, вероятно, вновь выпадают на поверхность, но некоторые достигают орбиты и подмешиваются в кольца Сатурна. Химические условия, сложившиеся в озере, скрытом под ледяным покровом Энцелада, сохраняются и в капельках. В абсолютном большинстве исследованных частиц из кольца E (около 90%) соли очень мало, примерно, как в дистиллированной воде. Постберг считает, что эти капли берутся из облака водяного пара над озером. Они возникают, когда выносящий их поток конденсируется в частицы чистого водяного льда.

Вопрос о том, существует ли на Энцеладе лишь южное полярное озеро, либо целый океан, до сих пор окончательно не решен, но измерения либрации (качания) этого спутника, выполненные в 2018 году, скорее свидетельствуют в пользу океана. В настоящее время предполагается, что структура Энцелада выглядит вот так:

В данном случае важно, что обнаружение гейзеров и плюмов на Энцеладе подстегнуло исследование Европы, которая в определенном отношении сочетает черты Энцелада и Ио, но значительно интереснее Энцелада с научной точки зрения, так как 1) сам этот спутник значительно ближе от Земли 2) Европа значительно превышает Энцелад по объему. Как и на Ио, на Европе практически отсутствуют ударные кратеры, что свидетельствует о молодости ее рельефа. Но, если на Ио наблюдается знакомый нам магматический вулканизм, то на Европе фиксируется криовулканизм, а также плюмы, как на Энцеладе; они значительно слабее и были обнаружены только в 2012 году космическим телескопом Хаббл. В новейших исследованиях предполагается, что слабая выраженность этих плюмов может свидетельствовать, что на Европе нет цельного подледного океана, а есть только резервуары соленой воды, расположенные сравнительно неглубоко под ледяной поверхностью. В настоящее время NASA готовит миссию Europa Clipper, зонд, который должен отправиться к Европе до конца 2022 года. Его основной задачи будет исследование воды на этом спутнике и поиски признаков жизни.

Ревнивая Юнона

В римской мифологии Юнона была супругой Юпитера и стойко сносила его многочисленные измены, оставаясь при этом мстительной и жестокой к тем соперницам, в честь которых сейчас названы многочисленные спутники Юпитера. Именно в честь Юноны был назван аппарат NASA, запущенный в августе 2011 года для изучения Юпитера. В первую очередь Юнона должна была собрать данные о магнитном поле Юпитера, содержании воды и аммиака в его атмосфере, а также сфотографировать полярные области. В целом эти работы были завершены к 2016 году, и Юнона превратилась в искусственный спутник Юпитера, но в 2021 запланирована новая серия исследований с ее помощью еще 42 облета планеты, в ходе которых аппарат должен исследовать все крупные (Галилеевы) спутники, а также кольца Юпитера. Важнейший аспект новой программы связан с изучением запасов воды на этих спутниках. Так, в 2015 году была высказана гипотеза о существовании подземного океана на Ганимеде; именно тогда в атмосфере этого крупнейшего спутника наблюдались полярные сияния, рисунок которых позволил предположить, что на них воздействует сильный источник подземного магнетизма, и этот магнетизм вполне может провоцироваться соленым раствором.

В сентябре 2022 года Юнона пролетит мимо Европы. В этот период NASA попытается заснять плюмы Европы с близкого расстояния, просканировать ледяную корку, чтобы найти в ней наиболее тонкие места, а также поискать признаки жизни. Кроме того, накапливаются данные о своеобразной тектонике плит - ледяных участков на поверхности Европы. Также не исключено, что Юноне удастся наблюдать европатрясения.

Заключение

Приведенный выше обзор новейших и планируемых миссий, посвященных изучению спутников у планет-гигантов, конечно, не является исчерпывающим. Я полагаю, что отдельной публикации заслуживает рассказ о Титане, и планирую рано или поздно ее подготовить. В заключение этой статьи я хочу отметить, что поиск воды и жизни на спутниках планет-гигантов является ярким примером серендипности: до сих пор не найдя на больших спутниках и следа жизни, мы выяснили совершенно неожиданные детали об этих спутниках: начиная от исследования аморфной формы льда, формирующегося на таких телах, продолжая изучением криовулканов кстати, объект, очень похожий на криовулкан, был недавно найден в России а также зафиксировав и попытавшись объяснить экзотические полярные сияния на Ганимеде. В любом случае, запасы чистой воды и настоящего водяного льда очень пригодятся нам в будущем при изучении Солнечной системы, независимо от того, найдется ли там жизнь. В духе времени исследовательница Джули Рэзбан (Dr. Julie Rathbun) из университета Итаки, штат Нью-Йорк, запустила хэштег #PlanetsAreOverrated (Планеты переоценены), считая, что спутники гораздо интереснее. Не могу с ней не согласиться.

Пока Рогозин отжигал мемчиками в соцсетях на тему американцев, которые обнаружили жизнь на Марсе в виде Рогозина, в это время самый большой и современный американский марсоход приземлялся на красной планете после 203-дневного путешествия. Данный марсоход преодолел 472 миллиона километров и отправил сигнал о успешном приземлении в центр управления полётами в Лаборатории реактивного движения НАСА, который находится где-то в Южной Калифорнии.

А началось всё с того, что американские массовики затейники решили проверить гипотезу о том, что на Марсе могут или могли ранее жить разные виды бактерий. Для этого они сконструировали высокотехнологичный вездеход с роботом астробиологом и астрогеологом с целью поиска следов жизни, а саму миссию они назвали Марс-2020. Так 30 июля 2020 года с космической станции на мысе Канаверал во Флориде стартовал одноразовый шаттл. с данным марсианским вездеходом.

Этой машине дали имя Настойчивость, которое с точки зрения американцев знаменует собой первый шаг полных амбиций, выражающийся в настойчивых усилиях по сбору образцов с красной планеты с целью дальнейшей их транспортировки.

Это успешное приземление один из тех поворотных моментов для НАСА, Соединенных Штатов и космических исследований во всем мире, когда мы знаем, что находимся на пороге открытия и точим наши карандаши, так сказать, чтобы переписать наши учебники", пафосно сказал исполняющий обязанности администратора НАСА Стив Юрчик. Миссия Марс 2020 Настойчивость воплощает дух настойчивости нашей нации, которая остаётся непоколебимой даже в самых сложных ситуациях, вдохновляя и продвигая науку и наши научные исследования. Сама миссия олицетворяет человеческий идеал настойчивого движения к будущему и поможет нам подготовиться к человеческому исследованию Красной планеты. Смолвил Юрчик, почти прям как доктор Бетругер из игры DOOM 3.

Правда стоит отметить, что в отличии от последнего Юрчик действительно не лукавит и без злой умысли рассчитывает на успешные результативные приключения электроника.

Так или иначе начальная цель Робота-геолога и астробиолога весом 1026 килограммов пройти несколько недель испытаний внешней среды на враждебной марсианской поверхности, чтобы уже потом спокойно приступить к своей основной цели провести двухлетнее научное исследование кратера Джезеро на Марсе. В то время как марсоход будет исследовать скалы и отложения дна древнего озера и дельты реки Джезеро, чтобы охарактеризовать геологию региона и климат далёкого прошлого, фундаментальной частью его миссии будет астробиология, включающая поиск признаков древней микробной жизни.

С этой целью запланированная НАСА и UAC, ой простите ЕКА (Европейское космическое агентство) кампания по возвращению образцов с Марса позволит ученым на Земле изучить эти образцы, собранные марсоходом Настойчивостью, для обнаружения признаков жизни в прошлом с использованием особых инструментов, которые невозможно было бы отправить на Красную планету из-за слишком больших размеров.

В следствии сегодняшних захватывающих событий первые нетронутые образцы, ранее тщательно задокументированные в прошлых исследованиях, стали на один шаг ближе к тому, чтобы отправиться на Землю, говорит Томас Зурбухен, заместитель администратора по науке НАСА. Настойчивость это первый шаг к возвращению горных пород и реголита с Марса. Мы не знаем, что скажут нам эти первозданные образцы. Но то, что они могли бы нам рассказать, является монументальным включая то, что жизнь, возможно, когда-то существовала и за пределами Земли.

Исследуемый Кратер Джезеро имеет радиус около 45 км. Он находится на западной окраине Исидис Планиция, гигантского ударного бассейна к северу от марсианского экватора. Ученые определили, что 3,5 миллиарда лет назад кратер имел собственную дельту реки и был заполнен водой. Энергетическая система, которая обеспечивает электроэнергией и теплом Настойчивость при исследовании кратера Джезеро, представляет собой многоцелевой радиоизотопный термоэлектрический генератор, или сокращённо МРТГ.

Министерство энергетики США (DOE) предоставило его НАСА в рамках постоянного партнерства по разработке энергетических систем для гражданских космических исследований. Данный аппарат оснащён семью основными научными приборами, самыми большими камерами, из когда-либо отправленных на Марс, и своей изысканно сложной системой накопления образцов, являющейся первой в своем роде отправленной в космос. Настойчивость как какой-нибудь трилобит будет прочесывать регион Джезеро в поисках окаменелых остатков древней микроскопической марсианской жизни, забирая образцы по пути.

Настойчивость это самый изощренный, хитрый и умный робот-геолог, классный биолог и вообще самый няшный вездеход из когда-либо созданных, почти как Валли. Тем не менее ему предстоит проверить утверждения того, что на Марсе когда-то существовала микроскопическая жизнь, ибо эта гипотеза несёт огромное бремя доказательств, примерно так говорит Лори Глейз, директор отдела планетарных наук НАСА. Хотя мы многому научимся с помощью великих инструментов, которые есть на борту марсохода, вполне возможно, что здесь, на Земле, есть гораздо более эффективные лаборатории и инструменты, которые смогут сказать нам, несут ли полученные образцы с Марса доказательства запаха и цветения жизни в его геологическом прошлом.

Посадка на Марс - всегда невероятно сложная задача, и мы гордимся тем, что продолжаем развивать наш прошлый успех, сказал директор JPL Майкл Уоткинс, намекая на успешные прошлые исследования с вездеходом-фотографом. Но, несмотря на то, что Настойчивость способствует этому успеху, этот марсоход также прокладывает свой собственный путь и решает новые задачи в наземной миссии. Мы построили этот вездеход не только для успешного приземления, но и для того, чтобы найти и собрать лучшие научные образцы, которые потом отправятся на Землю, а невероятно сложная система отбора проб и автономность позволяет нам не только выполнить эту миссию, но и создать основу для будущих миссий с участием роботов и экипажа. Закончил Капитан Очевидность.

Основой успешной миссии являются набор датчиков Mars Entry, Descent and Landing Instrumentation 2 (MEDLI2), который успешно собирал данные об атмосфере Марса во время входа в неё и система Terrain-Relative Navigation, которая автономно управляла космическим кораблем во время последнего спуска.Ожидается, что данные от обоих наборов помогут будущим человеческим миссиям приземляться в других мирах с целью несения светочи счастливого, демократического и капиталистического будущего более безопасно и менее бесполезно с высокой долей положительного КПД для достижения великой цели.

На поверхности Марса научные инструменты Настойчивости будут иметь возможность проявить себя с научной точки зрения. Mastcam это пара научных камер с Zoom-объективом на голове вездехода, которые позволят дистанционно зондировать робота и создавать цветные 3D-панорамы марсианского пейзажа с высоким разрешением.

SuperCam, также расположенный на голове использует импульсный лазер для изучения химического состава горных пород и отложений и имеет собственный микрофон, чтобы сестра Валли могла общаться с учёными честно рассказывая лысым обезьянам о характеристике встречаемых горных пород их физических свойствах, таких как твёрдость.Помимо этого у вездехода есть супер планетарный прибор для рентгеновской литохимии (PIXL) и приборы для сканирования среды обитания гипотетических организмов с комбинационным светом и люминесценцией для органических и химических веществ (SHERLOCK), расположенные на турели в конце манипулятора марсохода, которые будут работать вместе для сбора данных о геологии Марса крупным планом.

PIXL будет использовать рентгеновский луч и набор датчиков, чтобы исследовать химический состав горных пород. Ультрафиолетовый лазер и спектрометр SHERLOCK вместе с широкоугольным топографическим датчиком для операций и инженерной инженерии (WATSON) будут изучать поверхности горных пород, определяя наличие определенных минералов и органических молекул, которые являются строительными блоками жизни на Земле на основе углерода. Есть надежда, что следы жизнедеятельности Рогозина этот прибор все таки там не обнаружит (Возможно неудачная шутка).

Шасси марсохода также является домом для трех научных приборов. Radar Imager for Mars 'Subsurface Experiment (RIMFAX) - это первый зондовый радар на поверхности Марса, который будет использоваться для определения того, как различные слои марсианской поверхности формировались с течением времени. Эти данные могут помочь проложить путь для будущих датчиков, которые будут искать подземные отложения водяного льда. Также с прицелом на будущие исследования Красной планеты, продемонстрируются технологии Mars Oxygen In-situ Resource Utilization Experiment (MOXIE), которые должны попытаться суметь производить кислород из воздуха разреженной атмосферы Красной планеты, состоящей в основном из двуокиси углерода.

Анализаторные динамики окружающей среды Марса (MEDA) установленные на носу марсохода вместе с датчиками на голове и шасси предоставят ключевую информацию о погоде, климате и концентрации пыли на красной планете. Крошечный квадрокоптер Ingenuity Mars Helicopter, в настоящее время прикрепленный к чреву Настойчивости, представляет собой демонстрацию технологии, которая попытается совершить первый управляемый полет на другой планете.

Инженеры-проектировщики и ученые теперь будут проверять Настойчивость на практике, тестируя каждый её инструмент, каждую подсистему и каждую подпрограмму в течение следующих месяцев. Только после этого они отправят квадрокоптер на поверхность для проведения лётных испытаний. В случае успеха Ingenuity может добавить воздушное измерение к исследованию Красной планеты, где такие квадрокоптеры послужат разведчиками или доставят будущих астронавтов за пределы их базы. Как только испытательные полеты Ingenuity будут завершены, марсоход приступит к серьезным поискам свидетельств древней микробной жизни.

Настойчивость - это больше, чем марсоход, и больше, чем эта удивительная команда мужчин и женщин, которые построили его и привели нас сюда, - сказал Джон МакНэми, руководитель проекта миссии марсохода Настойчивость на Марсе 2020 в JPL. Это даже больше, чем 10,9 миллиона человек, которые подписались на участие в нашей миссии. Эта миссия о том, чего люди могут достичь, если будут упорны. Мы зашли так далеко. Теперь смотрите, как мы идем. Раунд!.

P.S. Данная статья является переводом новости немножко в юморном стиле и отличается от манеры подачи оригинала, при этом смысл оригинала сохранён. Материал переведён мной и опубликован в виде цензурной версии в научно-популярном сообществе фанерозой.