Bagaimana Planet Merah ditaklukkan dan apa yang berhasil kami pelajari tentangnya. Lalu lintas di jalur Mars meningkat

Mars telah memikat orang sejak pertama kali kita melihatnya sebagai objek di langit, yang awalnya tampak bagi kita sebagai bintang, dan bintang yang indah, karena berwarna merah. Pada abad ke-1, teleskop membawa pandangan kita lebih dekat untuk pertama kalinya ke permukaannya, penuh dengan pola dan bentang alam yang menarik (XNUMX). Para ilmuwan awalnya mengaitkan ini dengan peradaban Mars yang menggelegak ...

1. Peta permukaan Mars pada abad ke-XNUMX.

Sekarang kita tahu bahwa tidak ada saluran atau struktur buatan di Mars. Namun, baru-baru ini telah disarankan bahwa 3,5 miliar tahun yang lalu, planet yang sekarang kering dan beracun ini bisa jadi layak huni seperti Bumi (2).

Maret itu adalah planet keempat dari Matahari, tepat setelah Bumi. Ini hanya sedikit lebih dari setengah Bumidan kepadatannya hanya 38 persen. terestrial. Dibutuhkan lebih banyak waktu untuk membuat revolusi penuh mengelilingi Matahari daripada Bumi, tetapi ia berputar di sekitar porosnya dengan kecepatan yang hampir sama. Itu sebabnya Setahun di Mars adalah 687 hari Bumi.dan satu hari di Mars hanya 40 menit lebih lama daripada di Bumi.

Meskipun ukurannya lebih kecil, luas daratan planet ini kira-kira sama dengan luas benua di Bumi, yang berarti, setidaknya secara teoritis. Sayangnya, planet ini saat ini dikelilingi oleh atmosfer tipis yang sebagian besar terdiri dari karbon dioksida dan tidak mungkin mendukung kehidupan di Bumi.

Metana juga secara berkala muncul di atmosfer dunia yang kering ini, dan tanahnya mengandung bahan kimia yang beracun bagi kehidupan seperti yang kita kenal. Meskipun ada air di mars, itu terjebak di lapisan es kutub planet dan tersembunyi, mungkin dalam jumlah besar, di bawah permukaan Mars.

2. Pandangan hipotetis tentang Mars miliaran tahun yang lalu

Hari ini, sementara para ilmuwan sedang mengeksplorasi permukaan mars (3), mereka melihat struktur yang tidak diragukan lagi merupakan hasil kerja cairan yang berjalan lama — aliran bercabang, lembah sungai, cekungan, dan delta. Pengamatan menunjukkan bahwa planet ini pernah memilikinya lautan luas yang menutupi belahan bumi utara.

Di tempat lain pemandangan beruang jejak hujan kuno, waduk, sungai memotong dasar sungai di tanah. Mungkin, planet itu juga diselimuti atmosfer padat, yang memungkinkan air tetap cair pada suhu dan tekanan Mars. Suatu saat di masa lalu, planet ini sekarang dianggap telah mengalami transformasi dramatis, dan dunia yang dulunya mungkin mirip Bumi menjadi gurun gersang yang kita jelajahi hari ini. Para ilmuwan bertanya-tanya apa yang terjadi? Kemana perginya aliran ini dan apa yang terjadi dengan atmosfer Mars?

Untuk sekarang. Mungkin ini akan berubah dalam beberapa tahun ke depan. NASA berharap manusia pertama akan mendarat di Mars pada 30-an. Kami telah membicarakan jadwal seperti itu selama sekitar sepuluh tahun. Orang Cina berspekulasi tentang rencana serupa, tetapi kurang spesifik. Sebelum memulai program ambisius ini, mari kita coba melihat setengah abad eksplorasi manusia di Mars.

Lebih dari separuh misi gagal

Mengirim Pesawat Luar Angkasa ke Mars sulit, dan mendarat di planet ini bahkan lebih sulit. Atmosfer Mars yang dijernihkan membuat mencapai permukaan menjadi tantangan besar. Sekitar 60 persen. Upaya pendaratan selama beberapa dekade sejarah eksplorasi planet tidak berhasil.

Sejauh ini, enam badan antariksa telah berhasil mencapai Mars - NASA, Roscosmos Rusia dan pendahulu Soviet, Badan Antariksa Eropa (ESA), Organisasi Penelitian Luar Angkasa India (ISRO), badan Cina, yang tidak hanya menjadi tuan rumah pengorbit, tetapi juga berhasil mendarat dan meluncurkan penjelajah , menjelajahi permukaan bagian tengah Zhurong, dan, akhirnya, badan antariksa Uni Emirat Arab dengan wahana "Amal" ("Harapan").

Sejak 60-an, puluhan pesawat ruang angkasa telah dikirim ke Mars. Pertama baris penyelidikan di mars membombardir Uni Soviet. Misi tersebut termasuk umpan pertama yang disengaja dan pendaratan keras (dampak) (Mars, 1962).

Pelayaran pertama yang sukses di sekitar Mars terjadi pada bulan Juli 1965 menggunakan NASA Mariner 4 probe. Maret 2 i March 3 Namun, pada tahun 1971, yang pertama dengan rover di kapal jatuh, dan kontak dengan March 3 itu pecah segera setelah mencapai permukaan.

Diluncurkan oleh NASA pada tahun 1975, probe Viking terdiri dari: dua pengorbit, masing-masing dengan pendarat yang berhasil melakukan pendaratan lunak pada tahun 1976. Mereka juga melakukan eksperimen biologis di tanah Mars untuk mencari tanda-tanda kehidupan, tetapi hasilnya tidak meyakinkan.

NASA melanjutkan Program Mariner dengan sepasang probe Mariner 6 dan 7 lainnya. Mereka ditempatkan di jendela pemuatan berikutnya dan mencapai planet ini pada tahun 1969. Selama jendela pemuatan berikutnya, Mariner kembali mengalami kehilangan salah satu pasangan probenya.

Mariner 9 berhasil memasuki orbit sekitar Mars sebagai pesawat ruang angkasa pertama dalam sejarah. Antara lain, ia menemukan bahwa badai debu mengamuk di seluruh planet ini. Foto-fotonya adalah yang pertama memberikan bukti lebih rinci bahwa air cair pernah ada di permukaan planet. Berdasarkan penelitian tersebut, ditemukan juga bahwa daerah yang bernama Tidak ada Olimpiade adalah gunung tertinggi (lebih tepatnya, gunung berapi), yang menyebabkan reklasifikasi sebagai Olympus Mons.

Ada banyak lagi kegagalan. Sebagai contoh, probe Soviet Phobos 1 dan Phobos 2 dikirim ke Mars pada tahun 1988 untuk mempelajari Mars dan dua bulannya, dengan fokus khusus pada Phobos. Phobos 1 kehilangan kontak dalam perjalanan ke Mars. Phobos 2meskipun berhasil memotret Mars dan Phobos, ia jatuh sebelum kedua pendarat menabrak permukaan Phobos.

Juga tidak berhasil Misi Pengorbit Mars Pengamat AS pada tahun 1993. Tak lama kemudian, pada tahun 1997, penyelidikan pengamatan NASA lainnya, Mars Global Surveyor, dilaporkan memasuki orbit Mars. Misi ini benar-benar sukses, dan pada tahun 2001 seluruh planet telah dipetakan.

4. Rekonstruksi seukuran kapal penjelajah Sojourner, Spirit, Opportunity, dan Curiosity dengan partisipasi para insinyur NASA.

1997 juga melihat terobosan besar dalam bentuk pendaratan yang sukses di wilayah Lembah Ares dan survei permukaan menggunakan Lazika NASA Sojourner sebagai bagian dari misi Mars Pathfinder. Selain untuk tujuan ilmiah, Misi Pathfinder Mars itu juga merupakan bukti konsep untuk berbagai solusi, seperti sistem pendaratan airbag dan penghindaran rintangan otomatis, yang kemudian digunakan dalam misi penjelajah berikutnya (4). Namun, sebelum mereka tiba, ada gelombang kegagalan Mars lainnya pada tahun 1998 dan 1999, tak lama setelah keberhasilan Global Surveyor dan Pathfinder.

Sangat disayangkan Misi pengorbit Nozomi Jepangserta pengorbit NASA Pengorbit Iklim Mars, Pendarat Kutub Mars saya penetrator Deep Space 2dengan berbagai kegagalan.

Misi Mars Express Badan Antariksa Eropa (ESA) mencapai Mars pada tahun 2003. Di dalamnya ada pendarat Beagle 2, yang hilang saat upaya pendaratan dan hilang pada Februari 2004. anjing pemburu 2 ditemukan pada Januari 2015 oleh kamera HiRise di Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) NASA. Ternyata dia mendarat dengan selamat, tapi dia gagal memasang panel surya dan antena sepenuhnya. Orbital Mars Ekspres Namun, dia membuat penemuan penting. Pada tahun 2004, ia menemukan metana di atmosfer planet dan mengamatinya dua tahun kemudian. bintang kutub.

Pada Januari 2004, dua penemu NASA diberi nama Semangat Serbia (MER-A) Saya Kesempatan (MER-B) mendarat di permukaan Mars. Keduanya jauh melebihi perkiraan grafik Mars. Di antara hasil ilmiah yang paling signifikan dari program ini adalah bukti kuat bahwa air cair ada di kedua lokasi pendaratan di masa lalu. Rover Spirit (MER-A) aktif hingga 2010 ketika berhenti mengirim data karena terjebak di gundukan pasir dan tidak dapat menyesuaikan diri untuk mengisi ulang baterainya.

Kemudian Phoenix mendarat di Kutub Utara Mars pada Mei 2008 dan dipastikan memiliki air es. Tiga tahun kemudian, Mars Science Laboratory diluncurkan di atas penjelajah Curiosity, yang mencapai permukaan Mars pada Agustus 2012. Kami menulis tentang hasil ilmiah yang paling penting dari misinya di artikel lain dari edisi MT ini.

Upaya lain yang gagal untuk mendarat di Mars oleh ESA Eropa dan Roscosmos Rusia adalah Lendaunik Schiaparelliyang terputus dari ExoMars Trace Gas Orbiter. Misi tersebut tiba di Mars pada 2016. Namun, Schiaparelli, saat turun, secara prematur membuka parasutnya dan jatuh ke permukaan. Namun, ia memberikan data kunci selama penurunan parasut, sehingga tes tersebut dianggap berhasil sebagian.

Dua tahun kemudian, wahana lain mendarat di planet ini, kali ini tidak bergerak. Wawasanyang melakukan penelitian bahwa menentukan diameter inti Mars. Pengukuran InSight menunjukkan bahwa diameter inti Mars adalah antara 1810 dan 1850 kilometer. Ini hampir setengah diameter inti bumi, yaitu sekitar 3483 km. Namun, pada saat yang sama, lebih dari beberapa perkiraan telah menunjukkan, yang berarti bahwa inti Mars lebih jarang daripada yang diperkirakan sebelumnya.

Penyelidikan InSight gagal mencoba masuk jauh ke dalam tanah Mars. Sudah pada bulan Januari, penggunaan "tahi lalat" Polandia-Jerman ditinggalkan, mis. probe termal, yang seharusnya masuk jauh ke dalam tanah untuk mengukur aliran energi panas. Tahi lalat mengalami banyak gesekan dan tidak tenggelam cukup dalam ke tanah. Probe juga mendengarkan gelombang seismik dari dalam planet. Sayangnya, misi InSight mungkin tidak memiliki cukup waktu untuk membuat lebih banyak penemuan. Debu terkumpul di panel surya perangkat, yang berarti InSight menerima lebih sedikit daya.

Dalam beberapa dekade terakhir pergerakan di orbit planet juga meningkat secara sistematis. Dimiliki oleh NASA Mars Odyssey memasuki orbit Mars pada tahun 2001. Misinya adalah menggunakan spektrometer dan perangkat pencitraan untuk mencari bukti aktivitas air dan gunung berapi di Mars di masa lalu atau saat ini.

Pada tahun 2006, sebuah probe NASA tiba di orbit. Pengorbit Pengintai Mars (MRO), yang akan melakukan survei ilmiah selama dua tahun. Pengorbit mulai memetakan lanskap dan cuaca Mars untuk menemukan lokasi pendaratan yang cocok untuk misi pendarat yang akan datang. MRO mengambil gambar pertama dari serangkaian longsoran aktif di dekat kutub utara planet pada tahun 2008. Pengorbit MAVEN tiba di orbit di sekitar Planet Merah pada tahun 2014. Tujuan dari misi ini terutama untuk menentukan bagaimana atmosfer dan air planet ini telah hilang selama waktu ini. di tahun ini.

Sekitar waktu yang sama, penyelidikan orbit Mars pertamanya, Misi Orbit Mars (MAMA), juga disebut Mangalyaan, peluncuran Organisasi Penelitian Luar Angkasa India (ISRO). Itu pergi ke orbit pada September 2014. ISRO India telah menjadi badan antariksa keempat yang mencapai Mars, setelah program luar angkasa Soviet, NASA dan ESA.

5. Kendaraan segala medan China Zhuzhong

Negara lain di klub Mars adalah Uni Emirat Arab. Milik mereka aparatus orbital Amal bergabung pada 9 Februari 2021. Sehari kemudian, penyelidikan China melakukan hal yang sama. Tianwen-1, membawa pendarat dan penjelajah Zhurong seberat 240 kg (5), yang berhasil melakukan pendaratan lunak pada Mei 2021.

Seorang penjelajah permukaan China telah bergabung dengan tiga pesawat ruang angkasa AS yang saat ini aktif dan aktif di permukaan planet. Keingintahuan Lazikov i Ketekunanyang juga berhasil mendarat Februari ini, dan Insight. Dan jika Anda menghitung Drone terbang yang cerdik dirilis oleh misi AS terakhir, secara terpisah, yaitu, mesin manusia bekerja di permukaan Mars pada saat lima.

Planet ini juga dieksplorasi oleh delapan pengorbit: Mars Odyssey, Mars Express, Pengorbit Pengintai Mars, Misi Pengorbit Mars, MAVEN, Pengorbit Gas Jejak ExoMars (6), pengorbit Tianwen-1 dan Amal. Sejauh ini, tidak ada satu pun sampel yang dikirim dari Mars, dan pendekatan pendaratan ke bulan Phobos (Phobos-Grunt) saat lepas landas pada 2011 tidak berhasil.

Gambar 6. Gambar permukaan Mars dari instrumen CaSSIS dari pengorbit Exo Mars.

Semua "infrastruktur" penelitian Mars ini terus memberikan data baru yang menarik tentang masalah ini. planet Merah. Baru-baru ini, ExoMars Trace Gas Orbiter mendeteksi hidrogen klorida di atmosfer Mars. Hasilnya dipublikasikan di jurnal Science Advances. “Uap diperlukan untuk melepaskan klorin, dan hidrogen dibutuhkan oleh produk sampingan air untuk membentuk hidrogen klorida. Yang terpenting dalam proses kimia ini adalah air,” jelasnya. Kevin Olsen dari Universitas Oxford, dalam siaran pers. Menurut para ilmuwan, keberadaan uap air mendukung teori bahwa Mars kehilangan sejumlah besar air dari waktu ke waktu.

Dimiliki oleh NASA Pengorbit Pengintai Mars dia juga baru-baru ini memperhatikan sesuatu yang aneh di permukaan Mars. Dia check-in dengan boarding pass. kamera HiRise lubang yang dalam (7), yang terlihat seperti bintik hitam dengan diameter sekitar 180 meter. Penelitian lebih lanjut ternyata lebih mengejutkan. Ternyata pasir lepas terletak di dasar rongga, dan jatuh ke satu arah. Para ilmuwan sekarang mencoba untuk menentukan bisakah lubang yang dalam dihubungkan ke jaringan terowongan bawah tanah yang ditinggalkan oleh lava yang mengalir cepat.

Para ilmuwan telah lama menduga bahwa gunung berapi yang telah punah dapat ditinggalkan tabung lava gua besar di Mars. Sistem ini mungkin terbukti menjadi tempat yang sangat menjanjikan untuk penyebaran pangkalan Mars di masa depan.

Apa yang menanti Planet Merah di masa depan?

Dalam kerangka program ExoMars, ESA dan Roscosmos berencana untuk mengirim penjelajah Rosalind Franklin pada tahun 2022 untuk mencari bukti keberadaan mikroorganisme di Mars, dulu atau sekarang. Pendarat yang seharusnya dikirimkan oleh rover disebut Kazachok. Jendela yang sama di tahun 2022 orbit Mars EscaPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Peneliti) dari University of California di Berkeley akan terbang dengan dua pesawat ruang angkasa dalam satu misi yang ditujukan untuk studi struktur, karangan, volatilitas i dinamika magnetosfer Mars Oraz proses keluar.

Badan India ISRO berencana untuk menindaklanjuti misinya pada tahun 2024 dengan misi yang disebut Misi Pengorbit Mars 2 (IBU-2). Ada kemungkinan bahwa selain pengorbit, India juga ingin mengirim rover untuk mendarat dan menjelajahi planet ini.

Saran perjalanan yang sedikit kurang spesifik termasuk konsep Finlandia-Rusia Maret MetNetyang melibatkan penggunaan banyak stasiun meteorologi kecil di Mars untuk membuat jaringan pengamatan yang luas untuk mempelajari struktur atmosfer, fisika, dan meteorologi planet.

Mars-Grunt ini, pada gilirannya, adalah konsep misi Rusia yang ditujukan untuk mengirimkan sampel tanah Mars ke Bumi. Tim ESA-NASA mengembangkan konsep arsitektur lepas landas dan kembali tiga Mars yang menggunakan penjelajah untuk menyimpan sampel kecil, langkah pendakian Mars untuk mengirimnya ke orbit, dan pengorbit untuk berkomunikasi dengan mereka melalui udara. Mars dan mengembalikannya ke Bumi.

Penggerak listrik tenaga surya memungkinkan satu lepas landas untuk mengembalikan sampel, bukan tiga. Agensi Jepang JAXA juga sedang mengerjakan konsep misi yang disebut penjelajah MELOS. cari biosignature kehidupan yang ada di Mars.

Tentu masih ada lagi proyek misi berawak. Eksplorasi ruang angkasa AS ditetapkan sebagai tujuan jangka panjang dalam visi eksplorasi ruang angkasa yang diumumkan pada tahun 2004 oleh Presiden AS saat itu George W. Bush.

28 September 2007 Administrator NASA Michael D. Grifon menyatakan bahwa NASA bertujuan untuk mengirim manusia ke Mars pada tahun 2037. Pada Oktober 2015, NASA merilis rencana resmi untuk eksplorasi manusia dan kolonisasi Mars. Itu disebut Perjalanan ke Mars dan dirinci oleh MT pada saat itu. Ini mungkin tidak lagi relevan, karena menyediakan penggunaan Stasiun Luar Angkasa Internasional di orbit Bumi, dan bukan Bulan, dan stasiun bulan sebagai tahap perantara. Hari ini, ada lebih banyak pembicaraan tentang kembali ke Bulan sebagai cara untuk sampai ke Mars.

Dia juga muncul di jalan Elon Musk dan SpaceX dengan rencananya yang ambisius dan terkadang dianggap tidak realistis untuk misi konvensional ke Mars untuk kolonisasi. Pada 2017, SpaceX mengumumkan rencana hingga 2022, diikuti oleh dua penerbangan tak berawak lagi dan dua penerbangan berawak pada 2024. Starship harus memiliki kapasitas muat minimal 100 ton. Beberapa prototipe Starship telah berhasil diuji sebagai bagian dari program pengembangan Starship, termasuk satu pendaratan yang sepenuhnya berhasil.

Mars sejauh ini adalah benda kosmik yang paling banyak dipelajari dan diketahui setelah atau sama dengan Bulan. Rencana ambisius, hingga kolonisasi, adalah salah satu prospek yang agak kabur saat ini. Yang pasti, bagaimanapun, adalah gerakan bolak-balik permukaan planet merah akan tumbuh di tahun-tahun mendatang.