Com es va conquerir el Planeta Roig i què vam aconseguir aprendre sobre ell. El trànsit al sender marcià augmenta

Mart ha captivat la gent des que el vam veure per primera vegada com un objecte al cel, que inicialment ens va semblar una estrella, i una estrella preciosa, perquè és vermella. Al segle I, els telescopis van acostar la nostra mirada per primera vegada a la seva superfície, plena de patrons i formes del relleu intrigants (1). Els científics van associar-ho inicialment amb la bullent civilització marciana...

1. Mapa de la superfície de Mart al segle XIX.

Ara sabem que no hi ha canals ni estructures artificials a Mart. Tanmateix, recentment s'ha suggerit que fa 3,5 milions d'anys aquest planeta ara sec i tòxic podria haver estat tan habitable com la Terra (2).

Març és el quart planeta des del Sol, just després de la Terra. És només una mica més de la meitat de la Terrai la seva densitat és només del 38 per cent. terrestre. Es necessita més temps per fer una revolució completa al voltant del Sol que la Terra, però gira al voltant del seu eix aproximadament a la mateixa velocitat. Aixo es perqué Un any a Mart té 687 dies terrestres.i un dia a Mart és només 40 minuts més que a la Terra.

Malgrat la seva mida més petita, la superfície terrestre del planeta és aproximadament igual a l'àrea dels continents de la Terra, el que significa, almenys teòricament. Malauradament, actualment el planeta està envoltat per una atmosfera fina formada majoritàriament per diòxid de carboni i és poc probable que doni vida a la Terra.

El metà també apareix periòdicament a l'atmosfera d'aquest món sec, i el sòl conté substàncies químiques que són tòxiques per a la vida tal com la coneixem. Encara que hi ha aigua a Mart, està atrapat als casquets polars del planeta i amagat, potser en grans quantitats, sota la superfície de Mart.

2. Aparició hipotètica de Mart fa milers de milions d'anys

Avui, mentre els científics estan explorant superfície de Mart (3), veuen estructures que, sens dubte, són obra de fluids de llarg recorregut: rieres ramificades, valls fluvials, conques i deltes. Les observacions mostren que el planeta podria haver tingut un vast oceà que cobreix el seu hemisferi nord.

En altres llocs paisatge d'óssos rastres d'antigues pluges, embassaments, rius que tallen els llits dels rius a terra. Probablement, el planeta també estava envoltat d'una atmosfera densa, la qual cosa va permetre que l'aigua es mantingués en estat líquid a les temperatures i pressions marcianes. En algun moment del passat, ara se suposa que el planeta ha sofert una transformació dramàtica, i un món que abans podria haver estat bastant semblant a la Terra es va convertir en l'erm sec que explorem avui. Els científics es pregunten què va passar? On van anar aquests corrents i què va passar amb l'atmosfera marciana?

Per ara. Potser això canviarà en els propers anys. La NASA espera que els primers humans aterrissin a Mart als anys trenta. Fa uns deu anys que parlem d'aquest calendari. Els xinesos especulen amb plans similars, però menys específics. Abans d'embarcar-nos en aquests ambiciosos programes, intentem fer un balanç de mig segle d'exploració humana de Mart.

Més de la meitat de la missió va fracassar

Enviament d'una nau espacial a Mart difícil, i aterrar en aquest planeta és encara més difícil. L'enraritat de l'atmosfera marciana fa que sortir a la superfície sigui un gran repte. Un 60 per cent. Els intents d'aterratge al llarg de les dècades de la història de l'exploració planetària no han tingut èxit.

Fins ara, sis agències espacials han arribat amb èxit a Mart: la NASA, el Roscosmos rus i els predecessors soviètics, l'Agència Espacial Europea (ESA), l'Organització d'Investigació Espacial Índia (ISRO), l'agència xinesa, que no només va acollir l'orbitador, sinó també va aterrar amb èxit i va llançar el rover, explorant la superfície de la nau de Zhurong i, finalment, l'agència espacial dels Emirats Àrabs Units amb la sonda "Amal" ("Esperança").

Des de la dècada de 60, desenes de naus espacials han estat enviades a Mart. Primer fila sonda a Mart bombardejava l'URSS. La missió va incloure les primeres passades intencionades i un aterratge dur (d'impacte) (Mart, 1962).

Primer creuer amb èxit al voltant de Mart es va produir el juliol de 1965 amb la sonda Mariner 4 de la NASA. març de 2 i Març 3 no obstant això, l'any 1971, el primer amb el rover a bord es va estavellar, i el contacte amb Març 3 es va trencar tan bon punt va arribar a la superfície.

Llançades per la NASA el 1975, consistien en les sondes Viking dos orbitadors, cadascun amb un aterratge que va fer un aterratge suau amb èxit el 1976. També van realitzar experiments biològics en sòl marcià per buscar signes de vida, però els resultats no van ser concloents.

La NASA va continuar Programa Mariner amb un altre parell de sondes Mariner 6 i 7. Es van col·locar a la següent finestra de càrrega i van arribar al planeta l'any 1969. Durant la següent finestra de càrrega, Mariner va tornar a patir la pèrdua d'un dels seus parells de sondes.

Mariner 9 va entrar amb èxit en l'òrbita de Mart com la primera nau espacial de la història. Entre altres coses, va descobrir que una tempesta de pols esclatava arreu del planeta. Les seves fotografies van ser les primeres a proporcionar proves més detallades que l'aigua líquida podria haver existit alguna vegada a la superfície del planeta. A partir d'aquests estudis, també es va comprovar que la zona anomenada Res olímpic és la muntanya més alta (més precisament, un volcà), fet que va portar a la seva requalificació com a Olympus Mons.

Hi va haver molts més fracassos. Per exemple, les sondes soviètiques Phobos 1 i Phobos 2 van ser enviades a Mart el 1988 per estudiar Mart i les seves dues llunes, amb un enfocament especial a Fobos. Fobos 1 va perdre el contacte de camí a Mart. Fobos 2tot i que va fotografiar amb èxit Mart i Fobos, es va estavellar abans que els dos aterradors toquessin la superfície de Fobos.

També sense èxit Missió observadora de Mart de l'orbitador nord-americà el 1993. Poc després, l'any 1997, una altra sonda d'observació de la NASA, el Mars Global Surveyor, va informar d'entrar a l'òrbita de Mart. Aquesta missió va ser un èxit total i l'any 2001 s'havia cartografiat tot el planeta.

4. Reconstruccions a mida real dels rovers Sojourner, Spirit, Opportunity i Curiosity amb la participació d'enginyers de la NASA.

L'any 1997 també es va produir un gran avenç en forma d'un aterratge reeixit a la regió de la vall d'Ares i l'estudi de la superfície mitjançant Lazika NASA Sojourner com a part de la missió Mars Pathfinder. A més de finalitats científiques, Missió Mars Pathfinder també va ser una prova de concepte per a diverses solucions, com el sistema d'aterratge de coixins d'aire i l'evitació automàtica d'obstacles, que es van utilitzar posteriorment en missions rover posteriors (4). Tanmateix, abans que arribessin, hi va haver una altra onada de fracassos marcians el 1998 i el 1999, poc després de l'èxit de Global Surveyor i Pathfinder.

Va ser lamentable Missió orbital japonesa Nozomiaixí com els òrbites de la NASA Mars Climate Orbiter, Mars Polar Lander i penetradors Espai profund 2amb falles diverses.

Missió Mars Express de l'Agència Espacial Europea (ESA) va arribar a Mart el 2003. A bord hi havia un Beagle 2 que es va perdre durant un intent d'aterratge i que va desaparèixer el febrer de 2004. Beagle 2 va ser descobert el gener de 2015 per la càmera HiRise al Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) de la NASA. Va resultar que va aterrar amb seguretat, però no va poder desplegar completament els panells solars i l'antena. Orbital Mars Express tanmateix, va fer descobriments importants. L'any 2004 va descobrir metà a l'atmosfera del planeta i el va observar dos anys més tard. estrelles polars.

El gener de 2004, es van nomenar dos rovers de la NASA Esperit de Sèrbia (MER-A) I Oportunitat (MER-B) va aterrar a la superfície de Mart. Tots dos van superar amb escreix els horaris marcians estimats. Entre els resultats científics més significatius d'aquest programa hi havia una forta evidència que hi havia aigua líquida en els dos llocs d'aterratge en el passat. Rover Spirit (MER-A) va estar actiu fins al 2010 quan va deixar d'enviar dades perquè es va quedar atrapat en una duna i no va poder reorientar-se per recarregar les seves bateries.

Després Phoenix va aterrar al pol nord de Mart el maig de 2008 i es va confirmar que tenia aigua gelada. Tres anys més tard, el Mars Science Laboratory es va llançar a bord del rover Curiosity, que va arribar a la superfície de Mart l'agost de 2012. Sobre els resultats científics més importants de la seva missió escrivim en un altre article d'aquest número de MT.

Un altre intent infructuós d'aterrar a Mart per part de l'ESA europea i el Roscosmos rus va ser Lendaunik Schiaparellique es va desconnectar de l'ExoMars Trace Gas Orbiter. La missió va arribar a Mart el 2016. Tanmateix, Schiaparelli, mentre baixava, va obrir prematurament el seu paracaigudes i es va estavellar a la superfície. Tanmateix, va proporcionar dades clau durant un descens en paracaigudes, de manera que la prova es va considerar un èxit parcial.

Dos anys més tard, una altra sonda va aterrar al planeta, aquesta vegada estacionària. Penetracióque va realitzar un estudi que determinar el diàmetre del nucli de Mart. Les mesures d'InSight mostren que el diàmetre del nucli de Mart està entre 1810 i 1850 quilòmetres. Això és gairebé la meitat del diàmetre del nucli de la Terra, que és d'aproximadament 3483 km. Al mateix temps, però, més del que han demostrat algunes estimacions, el que significa que el nucli marcià és més rar del que es pensava.

La sonda InSight va intentar, sense èxit, aprofundir en el sòl marcià. Ja al gener es va abandonar l'ús del "talp" polonès-alemany, és a dir. sonda tèrmica, que se suposava que havia d'endinsar-se en el sòl per mesurar el flux d'energia tèrmica. El talp va trobar molta fricció i no es va enfonsar prou a terra. La sonda també escolta ones sísmiques de l'interior del planeta. Malauradament, és possible que la missió InSight no tingui prou temps per fer més descobriments. La pols s'acumula als panells solars del dispositiu, la qual cosa significa que InSight rep menys energia.

En les darreres dècades el moviment a l'òrbita del planeta també va augmentar sistemàticament. Propietat de la NASA Mars Odyssey va entrar en l'òrbita de Mart l'any 2001. La seva missió és utilitzar espectròmetres i dispositius d'imatge per buscar proves passades o presents de l'activitat d'aigua i volcànica a Mart.

El 2006, una sonda de la NASA va arribar a l'òrbita. Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), que havia de realitzar una enquesta científica de dos anys. L'òrbita va començar a cartografiar el paisatge i el temps marcià per trobar llocs d'aterratge adequats per a les properes missions d'aterratge. MRO va prendre la primera imatge d'una sèrie d'allaus actives prop del pol nord del planeta el 2008. L'òrbita MAVEN va arribar en òrbita al voltant del planeta vermell el 2014. Els objectius de la missió són principalment determinar com s'han perdut l'atmosfera i l'aigua del planeta durant aquest temps. de l'any.

Al voltant de la mateixa època, la seva primera sonda orbital marciana, Missió òrbita de Mart (MAMA), també anomenat Mangalyaan, llançament de l'Organització Índia d'Investigació Espacial (ISRO). Va entrar en òrbita el setembre de 2014. L'ISRO de l'Índia s'ha convertit en la quarta agència espacial a arribar a Mart, després del programa espacial soviètic, la NASA i l'ESA.

5. Vehicle tot terreny xinès Zhuzhong

Un altre país del club marcià són els Emirats Àrabs Units. Pertànyer a ells aparell orbital Amal es va incorporar el 9 de febrer de 2021. Un dia després, la sonda xinesa va fer el mateix. Tianwen-1, que transportava el lander i el rover Zhurong de 240 kg (5), que va aterrar amb èxit el maig del 2021.

Un explorador de superfície xinès s'ha unit a tres naus espacials nord-americanes actualment actives i actives a la superfície del planeta. Lazikov Curiositat i Persistènciaque també va aterrar amb èxit aquest febrer, i Insight. I si comptes Un enginyós dron volador llançat per l'última missió nord-americana, per separat, és a dir, màquines humanes treballant a la superfície de Mart en aquests moments cinc.

El planeta també és explorat per vuit orbitadors: Mars Odyssey, Mars Express, Mars Reconnaissance Orbiter, Mars Orbiter Mission, MAVEN, ExoMars Trace Gas Orbiter (6), Tianwen-1 orbiter i Amal. Fins ara, no s'ha enviat ni una mostra des de Mart, i l'aterratge a la lluna de Fobos (Phobos-Grunt) durant l'enlairament el 2011 no va tenir èxit.

Fig. 6. Imatges de la superfície de Mart a partir de l'instrument CaSSIS de l'orbitador Exo Mars.

Tota aquesta "infraestructura" de recerca marciana continua aportant noves dades interessants sobre aquest tema. Planeta vermell. Recentment, l'ExoMars Trace Gas Orbiter va detectar clorur d'hidrogen a l'atmosfera marciana. Els resultats es publiquen a la revista Science Advances. "Es necessita vapor per alliberar clor i l'hidrogen és necessari pel subproducte de l'aigua per formar clorur d'hidrogen. El més important en aquests processos químics és l'aigua”, ha explicat. Kevin Olsen de la Universitat d'Oxford, en un comunicat de premsa. Segons els científics, l'existència de vapor d'aigua recolza la teoria que Mart perd grans quantitats d'aigua amb el temps.

Propietat de la NASA Mars Reconnaissance Orbiter fa poc també va notar alguna cosa estranya a la superfície de Mart. Es registra amb una targeta d'embarcament. Càmera HiRise una fossa profunda (7), que sembla una taca negra fosca d'uns 180 metres de diàmetre. Les investigacions posteriors van resultar encara més sorprenents. Va resultar que la sorra solta es troba al fons de la cavitat i cau en una direcció. Els científics ara intenten determinar-ho es podria connectar la fossa profunda a una xarxa de túnels subterranis deixats per lava que flueix ràpidament.

Els científics han sospitat des de fa temps que els volcans extints podrien quedar enrere grans tubs de lava de la cova a Mart. Aquests sistemes poden resultar ser un lloc molt prometedor per al futur desplegament de bases marcianes.

Què espera al planeta vermell en el futur?

En el marc del programa ExoMars, l'ESA i Roscosmos tenen previst enviar el rover Rosalind Franklin el 2022 per buscar proves de l'existència de microorganismes a Mart, passats o presents. Es diu l'aterratge que se suposa que ha de lliurar el rover Kazachok. La mateixa finestra el 2022 òrbita de Mart EscaPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Researchers) de la Universitat de Califòrnia a Berkeley volar amb dues naus espacials en una missió dirigida a estudi de l'estructura, composició, volatilitat i dinàmica de la magnetosfera de Mart Oraz processos de sortida.

L'agència índia ISRO té previst fer un seguiment de la seva missió el 2024 amb una missió convocada Mars Orbiter Mission 2 (MAM-2). És possible que a més de l'òrbita, l'Índia també vulgui enviar un rover per aterrar i explorar el planeta.

Els suggeriments de viatge una mica menys específics inclouen el concepte finès-rus Març MetNetque implica l'ús de moltes petites estacions meteorològiques a Mart per crear una extensa xarxa d'observacions per estudiar l'estructura de l'atmosfera del planeta, la física i la meteorologia.

Mart-Grunt aquest, al seu torn, és el concepte rus de missió a la qual es dirigeix lliurar una mostra de sòl marcià a la Terra. L'equip de l'ESA-NASA va desenvolupar el concepte d'una arquitectura d'enlairament i retorn de tres Marts que utilitza un rover per emmagatzemar mostres petites, un graó d'escalada de Mart per enviar-les a l'òrbita i un orbitador per comunicar-se amb ells per l'aire. Mart i retornar-los a la Terra.

Accionament elèctric solar pot permetre que un enlairament torni mostres en lloc de tres. L'agència japonesa JAXA també està treballant en un concepte de missió anomenat rover MELOS. buscar biosignatures vida existent a Mart.

És clar que n'hi ha més projectes de missió tripulada. L'exploració espacial dels Estats Units es va establir com un objectiu a llarg termini en la visió d'exploració espacial anunciada el 2004 pel llavors president dels EUA George W. Bush.

28 de setembre de 2007 Administrador de la NASA Miquel D. Grifó va afirmar que la NASA té com a objectiu enviar un home a Mart el 2037. L'octubre de 2015, la NASA va publicar el pla oficial per a l'exploració humana i la colonització de Mart. Es va anomenar Journey to Mars i va ser detallat per MT en aquell moment. Probablement ja no és rellevant, ja que preveia l'ús de l'Estació Espacial Internacional en òrbita terrestre, i no la Lluna, i l'estació lunar com a etapa intermèdia. Avui, es parla més de tornar a la Lluna com una manera d'arribar a Mart.

També va aparèixer pel camí Elon Musk i SpaceX amb els seus plans ambiciosos i de vegades considerats poc realistes per a missions convencionals a Mart per a la colonització. El 2017, SpaceX va anunciar plans fins al 2022, seguits de dos vols no tripulats més i dos vols tripulats el 2024. Starship ha de tenir una capacitat de càrrega d'almenys 100 tones. Diversos prototips de Starship s'han provat amb èxit com a part del programa de desenvolupament de Starship, inclòs un aterratge amb èxit total.

Mart és, amb diferència, el cos còsmic més estudiat i conegut després o igual a la Lluna. Els plans ambiciosos, fins a la colonització, són una perspectiva, més aviat vaga, en aquests moments. El que és segur, però, és que el moviment d'anada i tornada superfície del planeta vermell creixerà en els propers anys.