9 лет возможности на Марсе

Безумные девять лет, робот величиной с собаку жужжит на далекой холодной, безжизненной планете. На Земле за него переживают, волнуются, болеют, забывают, вспоминают, а он лишь флегматично перебирается от камня к камню и изучает их все сокращающимся набором приборов. В результате, когда он приблизился к главной цели последних лет она осталась недостижима для него даже с расстояния полуметра.


25 января 2004 года приземлился второй Марсианский исследовательский ровер Opportunity (Возможность) на плато Меридиани. В его задачу входило обнаружение следов воздействия жидкой воды на окружающие ландшафты. Это удивительно, что каких-то девять лет назад ученые NASA только надеялись найти какие-то следы воды. За это время исследования шагнули далеко вперед: спутник MRO обнаружил лед в средних широтах, посадочный модуль Phoenix раскопал водяной лед в приполярных райнах, спутник Mars Express прозондировал полярные шапки и обнаружил колоссальные залежи льда. Все спутники обнаружили и рассмотрели многочисленные речные долины, русла, дельты. Теперь ни у кого не остается сомнений, что в прошлом Марс был теплый, влажный, с более плотной атмосферой и гораздо больше походил на Землю чем сейчас…

(Художественное представление Kevin M. Gill)

А Opportunity, выполнив основную часть программы, и доказав, что вода на Марсе была, и не подумал отключаться. Своим создателям он подготовил уникальный сюрприз, когда исследовал практически всю округу, и поставил перед ситуацией когда больше нечего было изучать. То есть камней на Марсе бесконечное множество, но они не принесли бы никакой новой информации. В таких условиях было принято решение отправить марсоход в многокилометровый переход через песчаную равнину к новому объекту исследований — кратеру Индевор.

До Индевора тогда было около 12 км, но двигаться пришлось в обход, чтобы не завязнуть в песках. В 2008 году на орбите Марса вращался уже передовой спутник Mars Reconnaissance Orbiter, он не только фотографировал Opportunity, но и изучал поверхность.

Использование прибора CRISM (Compact Reconnaisance Imaging Spectrometer for Mars) позволило по новому взглянуть на поверхность Марса. Его исследования определили два ключевых типа осадочных пород, которые преобладают на Марсе. В изобилии обнаруживаются на поверхности отложения, имеющие в своей основе сульфаты (соединения серы), и сформированные под действием жидкости высокой кислотности. Эти отложения хорошо соотносятся с геологическим периодом Гесперид, который был выделен еще ранее. Этот период когда возникали гигантские вулканы и появилась долина Маринера. Серные выбросы вулканов вызывали кислотные дожди и вода насыщенная вулканическими выбросами, хоть и растекалась по поверхности Марса, но не несла жизни.

Зато более древние отложения — глины с соединениями железа и марганца, формировались когда щелочная вода размывала силикатные вулканические породы. Эта вода была очень комфортна для проживания живых организмов известных типов. Поэтому цели исследований NASA изменились. Если раньше их лозунг был «Ищем следы воды», то теперь стал: «Все за филлосиликатами». Надо было определить глину на поверхности. Это надо с одной стороны, чтобы подтвердить качество обнаружения со спутника и с другой — в глине более вероятно сохранение следов прошлой жизни. Динозавров NASA найти не надеется, но даже органические соединения в ней сохранились бы лучше. Когда выбирали место посадки Curiosity даже не рассматривали таких мест где нет филлосиликатов или смектитов.

Кратер Индевор оказался тем самым, ближайшим к Opportunity местом, где обнаружились искомые глины.

Красным обозначаются филлосиликаты. Первый участок кольца кратера Индевор назвали «Кейп-Йорк» и начали еще осмотр в 2011 году. Во второй половине 2012 года исследования вошли в активную фазу и стали приносить столько новых и неожиданных результатов, что планетарные геологи сравнивали их с новой высадкой марсохода.

Над одними только «newberries» ломаю голову геологи всего мира и не могут придумать однозначного объяснения что это и как появилось.

Нашли их в участке Kirkwood, а прямо над ними обнаружились породы, которые тоже ранее не попадались на поверхности Марса. Область заполненную светлым минералом назвали Whitewater Lake.

От него Opportunity отправился в трехмесячный вояж по возвышенности в центре Кейп-Йорк. Возвышенность назвали Matijevic Hill в честь сотрудника JPL Джейка Матиевича.

Такое поведение геологи NASA мотивировали тем, что им надо было составить полное представление о геологическом строении холма. Поскольку сформировался он от удара кратера, надо было определить, какие породы были выброшены с глубины, какие были изменены в момент удара, а какие были привнесены позже, под воздействием воды и ветра.

В ходе обследования, на вершине обнаружилось еще одно обнажение, которое ранее не встречалось на Марсе. Место назвали Copper Cliff — медный утес.

Оно тоже содержит шарики, похожие на Kirkwood, но при этом порода не монолитная, а прорезана сетью трещин, заполненных белым минералом. Это делает его очень похожим на то, что сейчас изучает Curiosity в другом полушарии, но на примерно такой же широте.

Завершив обход холма Матиевича, Opportunity снова вышел к Whitewater Lake где преступил к тщательному обследованию отложений и съемке большой цветной панорамы холма.

Несмотря на бодрость духа, Opportunity уже не тот марсоход, что высадился на плато Меридиани 9 лет назад. Его инфракрасный тепловой эмиссионный спектрометр MiniTES не функционирует с 2007 года, когда его зеркало забила пылевая буря, и он уже не может принимать изображения.

Ранее его работа заключалась в анализировании свойств горных пород по степени отражения инфракрасных лучей. Этим он напоминает спутниковый CRISM, который привел марсоход к кратеру Индевор.

MIMOS II — миниатюрный Мессбауэровский спектрометр, который позволял определять соединения железа в породах, тоже не функционирует. Применяемый там Кобальт-57 имеет период полураспада 271,8 дней поэтому за 9 лет практически исчерпал свой ресурс. Во время зимовки 2011 года марсоход еще пытался как-то применить его, но для получения результатов с одного образца пришлось потратить несколько недель.

Работает еще рентгеновский спектрометр APXS, но его возможностей для многих исследований не хватает.

Поэтому, когда марсоход склонился над долгожданной глиной, ему нечем было ее проанализировать.

Он может ее рассмотреть. Может проковырять там отверстие прибором RAT, и на основе консистенции, размеров частичек и механических свойств грунта, ученые могут сказать: «Этот образец очень похож на глину». Спутник может составлять только примерные карты. После кругового обхода холма Матиевича у геологов появилось больше уверенности в голосе. Главный их аргумент: «В этом месте, этот минерал больше всего подходит под характеристику глины».

Тем временем, как раз к своей годовщине, Opportunity прислал большую панораму холма Матиевича.

(Хотя изображение получено через инфракрасный, зеленый и фиолетовый фильтры, NASA заверяет, что именно в таких цветах увидели бы этот холм наши глаза)
Панорама на ГигаПан

Что дальше? Глина найдена, панорама прислана и снова марсоход достиг своих целей. Вероятнее всего, следующий пункт плана будет не в Кейп-Йорк. Марсоход продолжит обход кратера Индевор и, будет стремиться перешагнуть еще один рубеж — проехать более 37 километров и стать абсолютным рекордсменом по езде за пределами Земли. Предыдущий рекорд поставил еще Луноход-2.

P.S. По поводу вопросов водителю марсохода: Paolo сказал, что вопросы очень интересные и приступил к подготовке ответов. Он сказал, что некоторые из вопросов войдут в официальный FAQ по программе MSL Curiosity, и что можно не стесняться и задавать вопросы еще.