Европейско-российская космическая миссия активизирует поиски жизни на Марсе

Янв 25, 2018 Леонид Гляделов

Новости космоса:
В 2013 году Европейское космическое агентство и Роскосмос - согласились сотрудничать в проекте ExoMars, первой совместной межпланетной миссии между ЕКА и Россией. В этот проект в настоящее время входят ученые из 29 исследовательских организаций, в том числе МФТИ и Института космических исследований Российской академии наук, который является ведущим поставщиком аппаратуры и оборудования с российской стороны.

К настоящему времени первый комплект инструментов наблюдения был доставлен на орбиту Марса для поиска небольших химических компонентов атмосферы планеты, которые могут быть следствием примитивной жизни.

Подробнее:

Даже если новые данные окажутся неубедительными, они определенно подогреют дискуссию о том, была ли жизнь на красной планете ранее. В начале 2018 года спутник ExoMars с исследовательскими инструментами на борту опустится на свою оперативную орбиту и начнет наблюдения за атмосферой Марса.

Совместная космическая миссия ExoMars ESA и Роскосмос включает в себя два этапа. Первый начался с 14 марта 2016 года с запуска ракеты-носителя «Протон-М» с космического комплекса на Байконуре, Казахстан. Ракета вывела два модуля: посадочный аппарат Schiaparelli и трассировочный газовый орбиталь (TGO). Эти два судна были доставлены на Марс за 226 дней, совершив путешествие в 500 миллионов километров.

Schiaparelli был предназначен для испытания технологии для будущих посадок. Он попытался приземлиться, но упал на поверхность. Задачи TGO состоят в том, чтобы обнаруживать газы в атмосфере, отображать распределение водяного льда под поверхностью и проводить визуализацию с высоким разрешением, включая стереоизображение поверхности.

Благоприятные стартовые окна для трасс Марса случаются раз в два года, а второй этап миссии ExoMars запланирован на 2020 год. Новый посадочный аппарат будет разворачивать ровер для автономной навигации по поверхности Марса, передавая данные, которые он собирает через TGO. Основная цель миссии ExoMars - исследовать, существовала или существует ли жизнь на Марсе.

Спутник TGO включает в себя четыре научных инструмента: систему цветного изображения высокого разрешения, нейтронный детектор высокого разрешения и два набора спектрометров. В Институте космических исследований в Москве был построен эпитепловой нейтронный детектор и комплект химического состава атмосферы (АСУ).

Основной научной задачей TGO является изучение климата, атмосферы и поверхности Марса. Используя свои встроенные детекторы, достаточно чувствительные для обнаружения следовых количеств газов, ожидается, что этот аппарат развеет сомнения относительно наличия атмосферного метана на Марсе. Этот газ ранее был обнаружен при помощи телескопов на Земле.

Российский ACS (изображение 1) состоит из трех инфракрасных спектрометров. Он достаточно чувствителен для обнаружения и измерения следовых количеств атмосферных газов, таких как метан, что может быть признаком геологической или биологической активности на Марсе. Спектрометры имеют разрешающую способность 10 000 и более и широкий спектральный охват - от 0,7 до 17 мкм. С их помощью TGO разъяснит роль основных марсианских составляющих атмосферы - углекислого газа, водяного пара и аэрозолей - в климате планеты.

Канал ближней инфракрасной области (NIR) оборудован универсальным эшеллевым спектрометром, охватывающим спектральный диапазон от 0,7 до 1,6 мкм с разрешающей способностью около 20 000. Это устройство будет в основном сосредоточено на измерениях водяного пара, аэрозолей, дневных атмосферных скоростей молекулярного кислорода и атмосферных световых потоков, вызванных фотохимическими процессами в атмосфере Марса. Наблюдения в ближней инфракрасной полосе будут проводиться в трех основных режимах (изображение 2). А именно, измерения солнечного затенения света, проходящего через марсианскую атмосферу, и «прямолинейные» измерения света, отражаемого планетой и ее собственным излучением.

Канал средней инфракрасной области (MIR) представляет собой спектрометр с междисперсионным эшелле, предназначенный для измерений солнечного затенения в диапазоне 2,2-4,4 микрометра. Он имеет разрешающую способность более 50 000 человек. По конструкции ACS-MIR проведет высокочувствительные измерения содержания следовых газов, включая концентрации метана и аэрозоля, и соотношение дейтерий-водород. Выполнение основных задач миссии ExoMars будет зависеть от наблюдений в полосе среднего инфракрасного диапазона. В основном этот канал обещает научный прорыв.

«МФТИ разработала алгоритмы обработки данных и разработала общую модель циркуляции атмосферы Марса, которая необходима для планирования экспериментов и интерпретации их результатов», - добавляет Александр Родин, руководитель Лаборатории прикладной инфракрасной спектроскопии в МФТИ.

Третий прибор ACS, известный как TIRVIM, представляет собой спектрометр Фурье-преобразования, работающий в диапазоне 1,7-17 мкм с разрешением 0,2-1,3 на сантиметр. Он отвечает за сбор данных о марсианском климате: профилях атмосферной температуры, содержании пыли и температуре поверхности. Ожидается, что тепловые инфракрасные измерения будут отображать температуры с поверхности планеты вплоть до высоты около 60 километров. Инструмент также позволит оценить оптическую глубину марсианской пыли и облаков с беспрецедентной точностью, что даст возможность обнаружить озоны и перекись водорода - два газа, фундаментальные для марсианской фотохимии (изображение 3).

Детектор TIRVIM обязан первой половине своего имени тепловой инфракрасной или TIR-спектральной полосе, но три последние буквы в аббревиатуре это в честь Василия Ивановича Мороза, основателя российской инфракрасной спектрометрии и давнего руководителя отдела «Физика планет и малых тел Солнечной системы» в Институте космических исследований РАН.

   Любой сайт развивается благодаря тому, что о нем узнает все больше людей. Не проходите мимо, поделитесь новостями космоса: