Александр Портнов
Американское «Любопытство» – шедевр современной техники и инженерии.
Иллюстрация NASA
Ученые NASA обнаружили на фотографиях с поверхности Марса следы высохшего ручья. На снимках, сделанных марсоходом «Кьюриосити» в кратере Гейла, видна принесенная древним потоком галька. Округлая форма камней, по словам ученых, свидетельствует о том, что они были принесены именно водой. По виду гальки специалисты NASA также установили, что ручей тек со скоростью 0,9 метра в секунду, а его глубина составляла в среднем около полуметра. Место посадки – кратер Гейла – было выбрано из-за обнаруженной в нем ранее насыпи, которая, как полагают ученые, может состоять из осадочных пород, принесенных в древности водой.
Ученые надеются получить в кратере Гейла первый геологически обоснованный стратиграфический разрез, где была бы проявлена хронологическая последовательность осадочных пород – от самых нижних (древних) до верхних (более молодых). Такая «стратиграфическая колонка» даст возможность проследить историю Марса. Но вот с этим-то как раз могут быть проблемы...
10 января 2012 года с мыса Канаверал стартовала мощная ракета «Атлас» с российскими разгонными двигателями первой и второй ступеней. Ракета направлялась на Марс и имела на борту уникальную самоходную станцию, названную Сuriosity («Любопытство») весом 900 кг, длиной 3 м и шириной 2,7 м. Стоимость проекта – около 2,5 млрд. долл.
Космическая станция имела сложнейшую программу полета, мягкой посадки, наблюдений и аналитики. 6 августа станция благополучно опустилась в огромный метеоритный кратер Гейла диаметром 154 км, названный так в 1991 году в честь австралийского астронома-любителя, изучавшего Марс в конце ХIХ века. В центре кратера расположена гора Шарп высотой 5 км. Кратер Гейла находится около экватора Марса, где днем температура поднимается до 200 градусов, а ночью опускается до 100 градусов ниже нуля.
Все намеченные начальные программы, посадка и проверка аппаратуры были успешно выполнены. Это знаменует огромный технический успех, он свидетельствует о том, как далеко ушли США в разработке сложнейших космических программ. Американскую науку следует поздравить с выдающимся достижением, позволяющим приоткрыть человечеству загадки Красной планеты. Действительно, по аналитическим возможностям Curiosity превосходит все ранее запускавшиеся космические зонды.
Какие задачи стоят перед Сuriosity? По месту посадки и по набору аналитики ясно, что это прежде всего робот-геолог.
Марсоход буквально увешан фотоаппаратурой, позволяющей снимать цветные панорамы, детали и микрообъекты с увеличением в 10 раз. На его борту имеется лазерная пушка, превращающая поверхность камней в плазменное облачко, по спектру излучения которого с расстояния нескольких метров определяется химический состав. Внутри станции есть рентгеновский анализатор, дающий химический состав отобранных проб минералов и горных пород. Установлены также спектрометр гамма-излучения, магнитометр, анализатор изотопов, прибор для определения скорости ветра.
Предметом нашей национальной гордости на станции является разработанный в России аппарат «ДАН» (динамический анализатор нейтронов), облучающий «землю» Марса потоком нейтронов высоких энергий и по эмиссии вторичных нейтронов определяющий в грунте содержание водорода, то есть количество воды и (или) водосодержащих минералов. Марсоход обладает «интеллектом», позволяющим ему самостоятельно выбирать лучшие варианты пути в сложных условиях.
Энергетическая база «Любопытства» относительно невелика: мощность ее – 125 Ватт. Поэтому полученные данные станция записывает и отправляет на два американских зонда, ежедневно пролетающих над Марсом. С этих зондов информация уходит на Землю. Движение станции и работа аппаратуры идут за счет энергии распада изотопа плутония Рu-238, полученного из России. Период полураспада этого изотопа – 88 лет. Это значит, что в течение 2–3 лет возможна бесперебойная работа станции, а еще 15–20 лет можно работать периодически, накапливая энергию в аккумуляторах. Американские ученые планируют за два года сделать более 22 км геологических маршрутов с возможным «восхождением» на 5-километровую вершину Шарп в центре кратера.
По аналитическим возможностям «Любопытство» превосходит человека – маршрутчика-геолога. Геологи долго выбирали место посадки, чтобы сразу попасть на мощную толщу слоистых осадочных пород, несомненно отлагавшихся в глубоком водном бассейне.
 Такого количества научного оборудования, какое несет на себе «Любопытство», еще никогда не было на поверхности Марса. Фото Reuters |
Однако направленность марсохода на гору Шарп, «центральную горку» в середине кратера, вызывает удивление. Ведь главная цель – получение упорядоченного во времени разреза. Горы в центре кратеров Меркурия, Луны, Марса или в уникальном на Земле Патомском кратере, модель формирования которого была предложена нами еще в 1962 году, возникают сложным путем. Главное, что их объединяет, – это неупорядоченность последовательности пород по разрезу. Марсоход в процессе «восхождения» встретит бесструктурные каменные развалы смешанного состава. Главную задачу восхождение на гору не решит, к тому же оно трудно и потребует много энергии.
Конечно, покорить первый пятитысячник на Марсе почетно. В прежние годы у нас за это дали бы значок «Альпинист СССР» с белым силуэтом снежных куполов Эльбруса на фоне темно-синего неба… Но у «Любопытства» совсем другая цель. Американским геологам лучше было бы направить марсоход в противоположную сторону и обратить внимание на пологие невысокие горы кольцевой структуры кратера Гейла, где отчетливо видны мощные и хорошо сохранившиеся слои осадочных пород. Именно здесь геолог-съемщик, особенно с аналитическими возможностями Сuriosity, может составить полный стратиграфический разрез данной части марсианского осадочного чехла.
Другая важная задача поставлена перед российским прибором «ДАН». Вторичная эмиссия нейтронов призвана установить воду в достаточном количестве: тогда в будущем колонистам Марса не придется везти с собой лишний груз. Предварительные анализы, сделанные на месте посадки, показали низкое содержание воды – не более 1,5–2%. Причем надо учитывать, что поверхностные минералы в кратере Гейла (глины, сульфаты и гидроксиды железа) содержат отрицательно заряженный гидроксид-ион (ОН), а не жидкую воду. Для поиска воды следовало бы сесть не в кратере Гейла, а в чудовищной по глубине долине Маринер. Ведь именно ущелье Маринер дренирует значительную часть марсианского ландшафта на глубину до 7 км! На дне ущелья – значительно более плотная атмосфера и относительно теплый микроклимат.
На дне этой грандиозной планетарной трещины, несомненно, имеется вода. На крутых склонах ущелья видны гигантские оползни, свидетельствующие об оттаивании вечной мерзлоты, цементирующей льдом древние коры выветривания. Можно сказать, что на Марсе, как и на Земле, происходит планетарное потепление, связанное с энергией, получаемой от Солнца. Мощность вечной мерзлоты на Земле достигает сотен метров, Марс же промерз более чем на 7 км и, видимо, содержит огромное количество воды в виде льда.
Заметны здесь и следы, оставленные текучей водой. Поэтому «Колумбы космоса» должны осваивать прежде всего не метеоритные кратеры, а ущелье Маринер. Именно здесь следует «копать марсианские колодцы» или бурить скважины на воду. Ширина долины – до 200 км, американской космической технике для успешной посадки такая долина не помеха.
Очевидно, что марсоход Сuriosity добавит топлива в пылающий костер научной и любительской фантазии: на первых же снимках местности любители при увеличении увидели… стоптанный ботинок, подметку сандалии, изогнутую трубку из металла (?), обломки каких-то позеленевших изделий из меди или бронзы, каменный палец с ногтем (обломок статуи?), загадочный купол на горизонте… Похоже, что станция опустилась с неба прямо на древнюю марсианскую помойку с остатками былой цивилизации. Во всяком случае, прямо перед ней – первоочередные объекты для изучения.
Думаю, что сейчас жизнь на Марсе где-то еще прозябает… Может быть, американское «Любопытство» найдет новые артефакты для решения давних загадок. Марсоход сдвинулся с места! Какие удивительные находки подарит он землянам за годы геологических маршрутов?..
