Знаете ли вы историю изучения Марса? Тест — Naked Science
17 июня
Александр Речкин
4

Знаете ли вы историю изучения Марса? Тест

4.2

Первые попытки изучения Марса землянами датируются второй половиной XX века, но они далеко не всегда были успешными. Осуществить мягкую посадку на Красную планету очень и очень непросто: последний провал в этой области произошел уже в XXI веке. Тем не менее земным ученым удалось многое разузнать. А насколько хороши ваши знания в этой сфере?

©Wikimedia Commons

В 1877 году астроном Джованни Скиапарелли в телескоп увидел на Марсе то, что многие впоследствии приняли за ирригационные каналы. Земляне еще долго были уверены, что Красная планета обитаема. В XX веке первые достигшие ее аппараты — как советские, так и американские — показали, что там почти нет воды в атмосфере, а на поверхности холодно. В итоге на многие десятилетия небесное тело записали в полностью безжизненное. Мы присутствуем при третьем неожиданном повороте в истории: новые данные показывают, что этот мир может быть далеко не безжизненным. Каналов и разумных марсиан там, конечно, нет, но вот микробы могут быть. И с точки зрения науки это вопрос огромной важности.

Однако ответить на него решительным образом будет по-настоящему сложно. Пока все аппараты, что земляне послали к четвертой планете были просто не в состоянии детально исследовать ее на глубинах, превышающих сантиметровые. Впрочем, уже скоро ситуация изменится — и к концу этого теста, вы даже будете знать, как именно. (А если вы до этого читали наш текст — то, возможно, и уже знаете).

1/15
©Wikimedia Commons
©NASA

Марс называют Красной планетой — и на рисунках художников его поверхность тоже все время красная. Однако закаты из-за отражения солнечных лучей от пыли там совсем другого цвета. Какого?

Красноватый оттенок марсианского неба и поверхности обусловлен пылью из оксида железа. На Марсе атмосфера менее плотная, чем на Земле. Поэтому, когда Солнце находится в зените, рассеивание света в атмосфере незначительное — недостаточное для того, чтобы окрасить небо в синий цвет. А вот во время заката и восхода на Марсе Солнце также находится низко над горизонтом, и количество частиц в атмосфере, через которую проходит солнечный свет, растет и становится достаточным для того, чтобы вызывать рассеяние синей и голубой частей спектра солнечного света. Отчетливо это можно наблюдать на снимках, сделанных Curiosity.

Оранжевого
Зеленого
Голубого
2/15
Пустыня Атакама, по своей бедности водой близкая к Марсу / ©GETTY
©NASA

Наблюдения за Марсом смогли обнаружить некоторые признаки, говорящие о возможном наличии там каких-то форм жизни. Но один важный признак пока так и не удалось выявить достоверно. Выберите его среди перечисленных ниже.

В 2011 году с борта искусственного спутника Марса удалось найти на нем следы чего-то, что многие ученые посчитали сезонными водными потоками на склонах местных долин (впрочем, критики считают это песком, почему-то «текущим» только в теплое время года). Ранее в этом году в журнале Science вышла работа, показавшая, что под поверхностью Красной планеты находится от 15 до 150 квадриллионов (тысяч триллионов) тонн замерзшей воды (будь она жидкой, дала бы слой от 100 метров до километра). Интересно, что на единицу площади Земли приходится всего три километра воды. Иными словами, количество воды на четвертой планете сравнимо с третьей. А вот подтвердить существование газа метана, который считается одним из основных признаков биологической активности, так и не удалось: европейский Trace Gas Orbiter (часть российско-европейской миссии ExoMars 2016), несущий на борту российские и бельгийские приборы для поиска малых составляющих в марсианской атмосфере, не обнаружил метана, причем точность измерения приборов значительно превышает все предыдущие показатели.

Признаки былых водных потоков, покрывающих поверхность местных склонов
Предполагаемое наличие в грунте и полярных шапках водяного льда
Газ метан в атмосфере
3/15
©Wikimedia Commons
©NASA

Как наблюдения людей в телескопы породили миф о «каналах на Марсе», оказавшихся затем оптической иллюзией, так и наблюдения с искусственных спутников Красной планеты породили свои оптические иллюзии. Сможете назвать самую известную из них?

«Пауков», строго говоря, трудно назвать оптической иллюзией — это вполне реальные объекты. «Ложка», в отличие от них, иллюзия — на необработанной версии фото Curiosity хорошо видно, что это набор камней. Но по известности она сильно уступает «Лицу», фото которого было сделано 45 лет назад с разрешением 250 метров на пиксель. Современные снимки с более высоким разрешением показывают, что никакого «Лица» нет: это просто артефакт слишком крупнозернистого снимка 1976 года.

Самая известная оптическая иллюзия, возникшая после наблюдений Марса космическими аппаратами, — «пауки». Так называют паукообразные пятна у Южного полюса планеты, появляющиеся при возгонке сухого льда (СО2 местной атмосферы, замерзающего зимой и частично испаряющегося летом)
Нет, это «Ложка на Марсе» — фото, сделанное Curiosity, глядя на которое, действительно кажется, будто видишь гигантскую каменную ложку в стороне от маршрута марсохода.
Это «Лицо» — снимок, сделанный Viking-1 в 1976 году.
4/15
©Wikimedia Commons
©NASA

В начале 2020-х Atmospheric Chemistry Suite (Комплекс для изучения химии атмосферы), созданный в Институте космических исследований РАН, обнаружил в атмосфере Марса новый, ранее неизвестный газ. Причем на Земле его находят в основном над морями, а на четвертой планете его происхождение пока не известно. Что же это за газ?

Верно, хлороводород. Согласно данным российского прибора АЦС (Atmospheric Chemistry Suite), находящегося на борту европейского спутника Марса TGO, который создали в рамках российско-европейского проекта ExoMars, в атмосфере Марса после пылевой бури выявили значительное, по сравнению с предыдущими оценками, количество хлороводорода (от одной до четырех частей на миллиард).

Сероводород
Аммиак
Хлороводород
5/15
©Wikimedia Commons
©Wikimedia Commons

В 1971 году земной аппарат впервые в истории смог совершить мягкую посадку на поверхность другой планеты Солнечной системы — Марса. Как он назывался?

Первую мягкую посадку на Красную планету совершил «Марс-3» в 1971 году, за пять лет до Viking-1. Увы, «Марс-3» проработал на поверхности планеты-цели всего четверть минуты. Предполагается, что пылевая буря вывела из строя его средства связи.

Американский посадочный аппарат Viking-1
Советский посадочный аппарат «Марс-3»
Японский зонд Hayabusa
6/15
©Wikimedia Commons
©Wikimedia Commons

В XXI веке российский прибор ХЕНД выявил потенциальное наличие на Марсе огромных количеств именно этого соединения:

Согласно данным, полученным с нейтронного спектрометра ХЕНД, созданного Институтом космических исследований РАН и работающего на борту орбитальной станции Mars Odyssey, грунт под огромными площадями на Марсе содержит значительное количество водорода, что предполагает наличие воды. Причем не только в холодных высоких широтах, но и, что менее понятно, в низких и даже экваториальных широтах.

Углекислого газа
Азота
Воды
7/15
©NASA
©Wikimedia Commons

После успеха ХЕНД NASA поместило на свой марсоход Curiosity (высаженный близ марсианского экватора) российский прибор ДАН. В отличие от ХЕНД, работавшего с орбиты, ДАН мог дать более детальную карту распределения воды в марсианском грунте. Что удалось выяснить с его помощью?

Содержание воды под поверхностью Красной планеты оказалось крайне разным в разных точках. Где-то не было и одного процента, а в одном месте действительно удалось зафиксировать почти восемь процентов.

Что концентрация воды в местном грунте колеблется от близкой к нулю до 7,78% в некоторых «оазисах»
Что она распределена в местном грунте равномерно, но в очень низкой концентрации (1% от общей массы грунта)
Что около экватора Марса в грунте вообще нет воды
8/15
©ESA

Исходя из опыта земных гиперзасушливых пустынь и учитывая «бомбардировку» поверхности космическими лучами, следы существования биологической активности на Марсе должны начинаться на глубине от одного метра. Однако сделать бур, который мог бы достичь большой глубины на другой планете и при этом помещался на марсоходе, сложно. Самый мощный бур такого рода создали для одной из приведенных ниже миссий. Угадаете название аппарата?

Самым амбициозным бурильщиком среди всех когда-либо созданных марсоходов считается Rosalind Franklin с ее уникальным двухметровым буром.

Китайский марсоход «Чжужун», находящийся сейчас на Красной планете
Американский марсоход Rosalind Franklin
Европейский марсоход Rosalind Franklin, в рамках будущей российско-европейской миссии ExoMars 2022
9/15
©Wikimedia Commons
©Wikimedia Commons

Американский посадочный аппарат Phoenix нашел в марсианском грунте 0,5% токсичных соединений хлора. А в 2020 году ученые из МГУ выяснили, что, несмотря на токсичность для людей, это соединение ведет к росту биоразнообразия микробов в образцах грунта. Что это были за соединения?

Это были перхлораты, до сих пор рассматривавшиеся учеными только как токсичные соединения. Новые работы, однако, показывают, что часть земных бактерий даже питается ими. Это внушает оптимизм: выходит, их находка на Марсе вовсе не говорит о его потенциальной непригодности для простейшей жизни.

Соляная кислота
Перхлораты, соли хлорной кислоты, на Земле их используют в некоторых видах ракетного топлива
Хлорфторуглероды — подобные тем, что раньше применялись в земных холодильниках
10/15
©Wikimedia Commons
©ESA

До сих пор все измерения нейтронного потока от космической радиации на Марсе проводили только марсоходами. Однако в 2020-х решили подойти к вопросу по-другому и на долговременной основе измерить поток нейтронов в одной точке марсианской поверхности, чтобы устранить возможные неточности, вызванные перемещением марсоходов. Как называется такая платформа?

«Казачок» оснащен прибором АДРОН-ЭМ, нейтронным спектрометром и дозиметром, который должен выяснить уровень космической радиации в одной и той же точке Марса на протяжении значительного промежутка времени.

MELOS (Mars Exploration of Life and Organism Search) — концепт миссии Японского космического агентства
Посадочная платформа китайской миссии «Тяньвэнь-1», которая недавно села на Марс
Российская посадочная платформа «Казачок»
11/15
©Wikimedia Commons

В 1976 году фото с искусственного спутника Марса (в рамках миссии Viking-1) впервые нашло на планете следы этого вроде бы чисто земного явления:

Это был туман из водяных паров, появляющийся на рассвете, когда лучи солнца возгоняют часть водяного льда марсианской поверхности, в районе Лабиринта Ночи, до состояния паров.

Настоящего тумана из водяных паров над Лабиринтом Ночи
Облаков пыли, поднятых пылевыми бурями
Что-то вроде сезонных потоков воды, появляющихся только в теплое время года
12/15
©absolute-knowledge.com

Европейский искусственный спутник Mars Express с помощью радара MARSIS смог обнаружить под Южным полюсом Марса нечто неожиданное: радары NASA (SHARAD) ранее этого сделать не могли. Что же за объект или объекты нашли под полярной шапкой Красной планеты?

Радар действительно обнаружил там систему подледных озер, находящихся на глубине не менее 1,9 километра.

Действующие вулканы, скрытые льдами
Подземную реку общей длиной более тысячи километров
Четыре озера, крупнейшее из которых имеет 30 километров в поперечнике, а еще три, лежащих рядом, — по несколько километров в поперечнике
13/15
©ESA
©Wikimedia Commons

На борту российской посадочной платформы «Казачок» находится шведский прибор HABIT. Он должен провести довольно специфический эксперимент по изучению одного вещества из марсианской атмосферы. Какого?

HABIT расшифровывается как Habitability, Brine Irradiation and Temperature package и предназначен для эксперимента по изучению воды в атмосфере.

Кислорода, путем расщепления молекул углекислого газа из марсианской атмосферы на угарный газ (2СО2 на 2СО и О2)
Аргона-40, для обеспечения возможных марсианских колонистов буферным газом, взамен азота, привычного для земного воздуха (подобные газы полезны, поскольку в чистом кислороде легко начинаются пожары)
Воды (из водяного пара)
14/15
©Wikimedia Commons
ПрОП-М / ©NASA

В каком году первый марсоход был доставлен на Красную планету?

Хотя первым успешную работу на Марсе начал Sojourner в 1997 году, первым марсоходом, высадившимся там, был не он, а ПрОП-М. Увы, из-за прекращения связи «Марс-3» с Землей его работа на поверхности Марса не состоялась.

В 1971 году. Это был экспериментальный марсоход ПрОП-М (Прибор оценки проходимости — Марс) массой 4,5 килограмма. Два аппарата разместили на борту посадочных аппаратов «Марс-2» и «Марс-3». Однако первый разбился при посадке, а второй потерял связь до начала работы первого марсохода
В 1997-м. Это был Sojourner весом в 11,5 килограмма. Марсоход назвали в честь негритянки Соджорнер Трус, боровшейся за права черных
Это произошло в 2004 году, когда на Красную планету сел марсоход Spirit
15/15
©kozmofeed.com
©Wikimedia Commons

Из какого источника земные аппараты на поверхности Марса чаще всего получают электроэнергию?

Для большинства аппаратов источником электроэнергии остаются именно солнечные батареи. Действительно, пылевые бури и марсианская зима могут снизить их выработку. Но у них есть плюсы: пиковая дневная выработка в ваттах заметно выше, чем у РИТЭГ, а ведь именно днем нужно проводить основные эксперименты и операции. К тому же РИТЭГи немало весят: у Curiosity 45-килограммовый аппарат такого рода выдает всего 110 ватт мощности.

Радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГ): например, на российском плутонии-238, как на борту Curiosity
Компактные ядерные реакторы по типу «Бук» на борту советских «Управляемых спутников активных», выпущенных серией больше 30 штук и работавших на околоземной орбите
Солнечные батареи. Они дают достаточно энергии для работы, при этом не так массивны, как РИТЭГ Curiosity (45 килограммов)

15

Пропущено вопросов

Что я пропустил?

Ответив на вопросы выше вы стали либо лучше представлять, что происходит с изучением Марса, либо поняли, что знаете о нем далеко не все. Есть и третий вариант — если вы ответили на все из них правильно. В этом случае, выходит, вы хорошо представляли себе исследования Красной планеты и до теста. С чем вас и поздравляем!

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Сегодня, 12:05
Ольга Иванова

Польские исследователи узнали, какой определяющий фактор стоит за убежденностью людей не вакцинироваться от коронавирусной инфекции.

Позавчера, 21:19
Мария Азарова

Руководитель полетов Национального космического агентства США Зебулон Сковилл рассказал, чем обернулся для МКС инцидент с двигателями «Науки».

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Позавчера, 13:03
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

28 июля
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария

17.06.2021
-
0
+
Для начала надо научиться ценить то что находится у нас под ногами.
    18.06.2021
    -
    3
    +
    Примерно такую же чушь написали недавно на "Буране" и подали так словно переплюнули Гагарина.
    +
      ещё комментарии
      6 дней назад
      -
      0
      +
      Твой ответ доказательство наплевательского отношения к планете и самому себе.
-
0
+
По моим лично представлениям большая часть атмосферы и океанов Марса никуда не улетучилась, а осталась на планете в виде льдов, погребенных под грунтовыми наносами, в результате вымерзания атмосферы после прекращения теплового переноса из недр Марса и вследствие отсутствия в атмосфере азота -- теплоемкого демпфера суточных колебаний температуры.
Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: