Що знайшов на Марсі за 9 місяців марсохід Perseverance

18 лютого 2021 року марсохід NASA Perseverance приземлився на поверхні Червоної планети. Місія триває, але за отриманими результатами вже увійшла в історію.

Що встиг зробити робот за дев'ять земних місяців або 216 марсіанських діб?

"Ми у правильному місці"

Головною метою експедиції є пошук слідів давнього марсіанського життя. Поки що їх не виявили, але вчені кажуть, що закріпилися у думці, що мікроорганізми на Марсі колись були, і тепер знають, де шукати.

Дослідники NASA, за їхніми словами, зітхнули з полегшенням: вони направили Perseverance саме туди, куди потрібно.

"Персі", як називають його розробники, приземлився у кратері Джезеро в північній півкулі Марса, що, ймовірно, утворився внаслідок удару великого метеорита 3,5 млрд років тому.

За дев'ять місяців він проїхав дном кратера 2,67 км, зробив за допомогою своїх 19 камер кілька тисяч якісних знімків, взяв зразок породи та записав марсіанські звуки. Встановлені на марсоході камери Mastcam-Z і SuperCam мають такий потужний зум, що здатні зафіксувати листок з блокнота на протилежному боці футбольного поля.

Кратер діаметром 49 км обрали місцем призначення в листопаді 2018 року завдяки різноманітності його порід. На фото з космосу видно, що частина його дна вкрита ґрунтом, який нагадує осадову глину. Це привело вчених до думки, що сотні мільйонів років тому клімат на Марсі був значно тепліший, а атмосфера - щільніша, ніж тепер.

Аналіз отриманих знімків (результати опубліковані 7 жовтня в американському журналі Science) підтвердив гіпотези планетологів. Тепер можна доволі упевнено стверджувати, що на місці кратера колись було озеро, у яке впадала річка, а у воді, цілком можливо, було примітивне життя.

Коли річка впадала в озеро, течія води гальмувалася, і з неї випадав осад. Те ж саме спостерігають і на Землі.

"Люди іноді кажуть - а що тут нового? Хіба ви не знали, що в кратері Джезеро є глина? Ні, не знали. Ми робили висновки із фото з орбіти, але щоб повністю переконатися, що це поступово сформований водний осад, необхідні спостереження на поверхні", - заявив ВВС співавтор статті у Science професор Санджив Гупта з Імперського коледжу в Лондоні.

Особливо перспективними є знімки 80-метрового пагорба під назвою Кодьяк, на яких чітко видно класичні горизонтальні прошарки відкладень. У міру накопичення осаду пагорб збільшувався.

На вершині Кодьяка й в інших місцях глиняної плями лежать великі валуни, деякі до півтора метра у діаметрі. Це дає змогу думати, що в озері бували повені, доволі бурхливі, щоб рухати камені.

"Щось там відбувалося, можливо, через зміни клімату, - каже професор Гупта. - Перемістити такі брили міг тільки дуже сильний потік. Можливо, в озеро Джезеро у певний момент ринула вода з розталого льодовика. Схожий феномен спостерігали в Гімалаях. У долині Гангу серед звичайного річкового піску теж є великі камені".

Зараз Земля і Марс максимально видалені одне від одного. Радіозв'язок з роботом неможливий, оскільки між двома планетами розташоване Сонце, і фахівці отримали 20-денну перерву.

Коли відновиться зв'язок, наземна команда надішле Perseverance до пагорба і до гіпотетичних берегів озера, щоб взяти проби ґрунту.

Підтвердження того, що на Марсі були водойми, поки що є головним науковим досягненням місії.

Міні-гелікоптер

На зонді закріплено міні-гелікоптер Ingenuity вагою 1,8 кг і завбільшки з грейпфрут, що заряджається сонячною батареєю.

19 квітня він здійснив перший пробний політ, піднявшись на три метри й пробувши у повітрі 39 секунд.

З того часу Ingenuity літав ще 12 разів, віддаляючись від основного апарату на відстань до 625 м по горизонталі й до 200 м у висоту.

Завдяки різниці у силі тяжіння на Марсі апарат важить лише 700 грамів, але через розріджену атмосферу пластини його гвинта довші й обертаються швидше, ніж у земних машин.

Одні експерти NASA стверджують, що зроблені з повітря знімки допомагають краще маніпулювати наземним роботом, інші кажуть, що практичної користі від гелікоптера мало, і скаржаться, що його випробування відривають команду від основної роботи.

Так чи інакше, підтвердження можливості використовувати вертольоти на інших планетах - саме по собі історичне досягнення. Коментатори порівнювали його за значущістю з першим польотом аероплана братів Райт.

Як надіслати посилку на Землю?

1 вересня бур Perseverance заглибився на шість сантиметрів у сіру марсіанську породу, добув циліндричний зразок завбільшки з фломастер й запакував його у титановий контейнер, закріплений під дном марсохода.

Спектрографічний аналіз, зроблений приладами Perseverance, показав наявність в ньому мінеральних солей й часток лавового базальту.

Зрозуміло, жодних мікроорганізмів за сотні мільйонів років у сухому ґрунті зберегтися не могло, але, можливо, залишились їхні хімічні сліди.

Щоб перевірити це, зразок й ще два десятки проб, які візьмуть в різних місцях кратера, треба доправити на Землю і детально вивчити у найкращих лабораторіях за допомогою досконалих технологій.

NASA і його партнери з Європейського космічного агентства готують складну операцію під назвою Mars Sample Return ("Повернення марсіанських зразків") - один з найбільш амбітних проєктів за всю історію освоєння космосу.

Основна робота ведеться у центрах NASA в Клівленді, штат Огайо, та Хантсвілі, штат Алабама.

Операція відбудеться у кілька етапів. Спершу космічне судно доправить у кратер Джезеро британський марсохід Sample Fetch Rover, який наблизиться до Perseverance, забере зразки і завантажить їх на своє судно.

Воно стартує, вийде на орбіту Марса і там стикується з транспортним судном.

Випробування Sample Fetch Rover на Землі почнуться вже в листопаді цього року.

"Над тим, як отримати зразки з Марса, вчені розмірковували ще з 1980-х років, і, коли завдання поставили, це викликало вал креативності", - каже провідний фахівець NASA Майкл Майор.

"Я мріяв отримати марсіанські зразки, ще коли був студентом", - сказав його колега з Лабораторії реактивного руху в Пасадені, Каліфорнія, Менакші Вадва.

"Ми на порозі найбільш неймовірного етапу вивчення Марса, - заявила керівниця відділу дослідження космосу Британського космічного агентства Сью Горн. - Невдовзі мрія стане реальністю, і ми вперше побачимо на Землі зразки породи іншої планети".

Втім, не так швидко. Місія орієнтовно запланована на початок 2030-х років. Лише тоді, якщо операція буде успішною, з'явиться шанс отримати відповідь на головне запитання: чи можливе позаземне життя?

Захистити Землю від Марса

Ймовірності, що на Землю зі зразками потрапить щось живе, практично немає. Проте, NASA, дотримуючись міжнародного Договору про відкритий космос 1967 року, що вимагає повністю виключити зараження Землі матеріалами з інших планет і навпаки, готує найсуворіші заходи безпеки.

Крім NASA, над цим працюють ще 19 американських відомств і організацій, зокрема міністерство внутрішньої безпеки й Центр з контролю за інфекційними захворюваннями, про який останнім часом часто доводиться чути у зв'язку з пандемією Covid-19.

Вже на борту Perseverance зразки марсіанської породи покладуть у герметичні титанові контейнери. Під час польоту до Землі роботи транспортного судна простерилізують кожен з них й покладуть в інший герметичний контейнер.

Стерилізація відбудеться шляхом занурення контейнерів у рідкий металевий сплав, що починає текти при 538 °C. Його часто використовують для спайки різних деталей.

"Головна складність полягає в тому, як не пошкодити безцінні зразки, що на Марсі ніколи не зазнавали впливу температур вище 30 градусів", - каже Брендан Фіхен, інженер, що вивчає цю проблему у Центрі імені Годдарда.

Як зробити це, вчені поки що не знають. Одні пропонують загортати контейнери у термопоглинальний матеріал, інші - розробити пристрої для відведення тепла.

Астробіолог з Центру імені Годдарда Деніел Главін каже, що цю технологію будуть застосовувати в майбутніх експедиціях до супутників Юпітера та до Енцелада, на яких є підземні озера, а в них, можливо, мікроорганізми.

У 2011 році NASA назвало Енцелад найбільш придатним для життя місцем у Сонячній системі за межами Землі.