Марсианские хроники

Вопрос о наличии на других планетах жизни волновал человечество (по крайне мере, определенную его часть) с тех пор, как стало известно, что другие планеты существуют. Особый интерес вызывали наши соседи по Солнечной системе и в особенности Марс. Наконец, в августе 2007 года к Красной планете был запущен специальный зонд "Феникс", который должен был оправдать или разрушить надежды тех, кто "хочет верить". Какие результаты он получил к сегодняшнему дню?

Путешествие к другой планете само по себе является непростой задачей. У миссии "Феникс" трудности начались еще во время запуска зонда. Из-за погодных условий старт ракеты-носителя "Дельта II" был отложен на несколько дней, и вместо первого августа 2007 года состоялся четвертого числа. За время десятимесячного полета к Марсу неожиданностей не было, и 25 мая зонд начал посадку на Красную планету.

Чтобы снизить скорость при снижении, "Феникс" использовал свои тормозные двигатели и парашют. В 4:53 по тихоокеанскому времени "Феникс" передал первый радиосигнал с Марса. Зонд сел на северном полюсе планеты. Во время снижения у него возникли технические трудности, однако в итоге "Феникс" оказался на поверхности Красной. По словам специалистов миссии, зонд ни на метр не отклонился от заданной точки. Последующие дни показали, что посадка стала практически единственным мероприятием, прошедшим гладко.

После посадки "Феникс" на несколько часов прервал связь с Землей. Во время "паузы" зонд развернул свои солнечные батареи. "Феникс" сообщил ученым о готовности к дальнейшей работе, послав первый снимок окрестностей.

Следующей задачей зонда стало высвобождение механического манипулятора – одного из основных инструментов "Феникса". Во время полета манипулятор был закрыт специальным защитным кожухом, который предохранял его от повреждений. После посадки он стал бесполезен и только ограничивал подвижность манипулятора. Однако операция по избавлению от кожуха неожиданно была прервана. Все действия "Феникса" контролируются командами с Земли. В процессе снятия кожуха зонд перестал принимать эти команды и прекратил выполнение программы. Во время вынужденного простоя зонд занимался выполнением "фоновых" операций, в частности, фотографировал окружающую его местность.

Напомним, что "Феникс" общается с Землей с помощью двух космических аппаратов на орбите Марса - Mars Reconnaissance Orbiter и Mars Odyssey. Оба они могут как ретранслировать на "Феникс" команды с Земли, так и передавать на Землю информацию, поступающую от зонда. В момент выполнения операции по развертыванию кожуха "Фениксом" "командовал" Mars Reconnaissance Orbiter, УВЧ-передатчик которого отключился. По словам представителей NASA, отключение передатчиков на орбитальных аппаратах является штатной процедурой. В данном случае Mars Reconnaissance Orbiter, скорее всего, среагировал на воздействие космических лучей.

Через сутки связь между орбитальным аппаратом и зондом была восстановлена, и "Феникс" продолжил попытки освободить свою "руку" от защитного кожуха. 30 мая зонд смог это сделать и занялся тестированием подвижности манипулятора. Кроме того, специалисты с Земли еще раз проверили целостность всех систем "Феникса". Во время этой плановой проверки они обнаружили, что в одной из электроцепей газового анализатора – прибора, который должен произвести анализ химического состава марсианской почвы – произошло короткое замыкание. Представители NASA заявили, что найденная неполадка не должна помешать работе анализатора. Забегая вперед, скажем, что, несмотря на заверения специалистов, электроцепи прибора в дальнейшем все же подведут ученых.

Газовый анализатор является одним из самых важных для всей миссии приборов "Феникса". Этот модуль состоит из восьми высокотемпературных печей и масс-спектрометра. В печах образцы грунта, которые доставляет манипулятор, нагреваются до 1000 градусов по Цельсию. При этом входящие в состав грунта вещества переходят в газообразное состояние. Полученные газы анализируются на масс-спектрометре, который способен определить присутствие вещества, находящегося в минимальных концентрациях. Газовый анализатор должен выявить, присутствуют ли на Марсе органические вещества, являющиеся строительными блоками жизни.

По плану "Феникс" должен был доставить образцы грунта в печи газового анализатора в первые дни после посадки на Марсе – сразу после тестирования работы механического манипулятора. Манипулятор успешно "поцарапал" марсианский грунт в тестовом режиме, и четвертого июня зонду была дана команда начать отбор образцов. Но из-за сбоя в работе орбитального аппарата она не дошла до "Феникса". На этот раз из строя вышел Mars Odyssey. По невыясненным причинам он вошел в режим безопасности и перестал ретранслировать сообщения.

Через два дня, шестого июня, зонд успешно отобрал образец грунта Марса для доставки в печь газового анализатора, но заполнить печь не сумел. О неудаче "Феникса" ученые узнали по сделанным им фотографиям. Первоначально они не смогли понять, в чем причина сбоя. Позже выяснилось, что марсианский грунт оказался неожиданно плотным и слипался в комки. Печи газового анализатора закрыты защитными экранами, которые не пропускают внутрь слишком крупные частицы почвы, которые не смогут полностью перейти в газообразное состояние.

Чтобы уменьшить размер комков, "Феникс" пытался трясти совок с добытой почвой над входом в печь. Эта стратегия не сработала, и специалисты миссии разработали новый способ доставки образцов. Зонд подносил совок, находящийся на конце механического манипулятора, к поддону перед входом в печь, но не опрокидывал его, а начинал трясти с небольшой амплитудой. Совок находился под углом к входному отверстию печи так, чтобы мелкие комочки грунта попадали на поддон перед защитным экраном. "Феникс" совершал вибрирующие движения совком в течение нескольких часов. Такая тактика оказалась успешной, и "Феникс" заполнил печь номер четыре. Ее двери закрылись, и газовый анализатор начал исследование первого образца.

В течение недели "Феникс" с помощью манипулятора выкапывал в поверхности Марса траншеи, из которых специалисты планировали в дальнейшем отбирать образцы почвы для анализа. Кроме того, зонд выполнял текущие задания: фотографировал окружающую местность для создания панорамной картины и собирал метеорологические данные. Полученную за день работы информацию (ночью, когда на поверхность Марса не попадает солнечное излучение, зонд, получающий энергию от солнечных батарей, не работает) "Феникс" сохранял во флэш-памяти, после чего пересылал ее на Землю. Анализируя очередную порцию данных, ученые обнаружили, что зонд 45 тысяч раз подряд передал им одну и ту же фотографию.

В результате сбоя "Феникс" потерял всю собранную за день информацию и вынужден был прекратить раскопки марсианского грунта. Потерянная информация, по словам специалистов миссии, не представляла чрезвычайной ценности. После этого случая зонд перестал использовать флэш-память для долгосрочного хранения информации, и начал передавать собранные данные на Землю непосредственно после их получения.

На следующий день после произошедшего сбоя ученые объявили, что на поверхности Марса непосредственно поблизости от зонда находится лед. Такой вывод они сделали, проанализировав многочисленные фотографии, успешно переданные зондом на Землю. "Феникс" в течение нескольких дней снимал один и тот же участок вырытой им траншеи. На более ранних снимках отчетливо видны крупные белые вкрапления. На снимках, сделанных позже, размер этих вкраплений заметно уменьшился. Самые мелкие крапинки вообще исчезли.

Через неделю после этого открытия "Феникс" приступил к анализу марсианского грунта с помощью приборов своего химического и микроскопического модуля. В ходе этого исследования зонд должен был получить данные о содержании в почве Марса солей, кислот и щелочей, определить ее рН, окислительно-восстановительный потенциал, электропроводность и некоторые другие характеристики. Часть анализов требовала доставки образцов к приборам; некоторые устройства этого модуля способны работать in situ.

Готовясь начать новую серию анализов, специалисты миссии проводили проверку систем "Феникса". Тестируя газовый анализатор, семь из восьми печей которого остались свободными, команда "Феникса" установила, что их двери не закрываются или закрываются не полностью. Наиболее вероятной причиной поломки, по мнению ученых, могла стать та самая тактика доставки образцов в печь, которая позволила заполнить одну из них. Во время многочасовой "тряски" проводка не выдержала, и в ней произошло короткое замыкание. После недолгих раздумий специалисты, курирующие миссию, решили попытаться заполнить марсианской почвой еще одну печь и провести повторный анализ во что бы то ни стало.

Тем временем на Землю поступило большое количество данных от химического и микроскопического модуля. После их предварительной обработки ученые заявили, что почва Марса по своему составу очень напоминает почву так называемых сухих долин Антарктиды. Содержание щелочей в марсианском грунте оказалось необычно высоким: его рН находился в пределах от 8 до 9 (рН чистой воды равен 7). Кроме того, солевой состав марсианской почвы оказался близок к земному. Некоторые издания поспешили сделать из этого заявления выводы о том, что Марс, в общем-то, совсем не отличается от Земли. Новости в русскоязычной и иностранной прессе были озаглавлены в стиле "И на Марсе будут яблони цвести".

Изучая марсианский грунт, "Феникс" воспользовался двумя приборами со смешными названиями: вилкой и разрыхлителем. С помощью вилки зонд измерял тепло- и электропроводность почвы, а разрыхлитель понадобился для того, чтобы получить достаточное количество измельченной марсианской "земли". Кроме того, именно с помощью разрыхлителя ученые решили собрать достаточное для исследования в газовом анализаторе количество почвы.

Самое главное

Но, пожалуй, самые важные открытия "Феникс" сделал несколько дней назад. В последний июльский день на сайте мисси было опубликовано сообщение о том, что зонд сумел добыть из марсианской почвы воду. "Феникс" нагрел образец почвы и определил, что образовавшиеся пары – это пары воды. Это сообщение вызвало широкий резонанс. Наличие воды – один из важнейших доводов в пользу продолжения поисков жизни.

Ажиотаж спал через четыре дня, когда появились новые данные, полученные от "Феникса". В почве Марса были обнаружены перхлораты. Перхлораты – это соли хлорной кислоты – самой сильной одноосновной кислоты. Соли этой кислоты являются окислителями, токсичными для живых организмов на Земле. Наличие в почве Марса перхлоратов свидетельствует о том, что, по крайней мере, живые организмы земного типа не могут и не могли обитать на этой планете. С другой стороны, ученые не исключают, что перхлораты могли быть занесены на зонд на Земле. Эти вещества, например, входят в состав твердого ракетного топлива. Сейчас специалисты миссии проверяют, на каком этапе подготовки к полету могло произойти загрязнение. В любом случае, данные о содержании в марсианской почве перхлоратов являются предварительными, и в ближайшие дни можно ждать их подтверждения или опровержения.

События, происходящие с "Фениксом", напоминают детективную историю или даже научно-популярных триллер (если такое возможно). Может быть, этой истории несколько не хватает динамичности, но, если собрать все события за долгий срок, то получается не так уж скучно.

Многие из тех, кто следит за "вестями с Марса", и кто недоволен тем, что вести не такие уж захватывающие, забывают о том, что сам факт присутствия земного зонда на Марсе - это уже фантастика. Спутники, интернет, сотовые телефоны - мы привыкли к тому, что удивительные и еще 30 лет назад немыслимые вещи стали частью нашей жизни. Но если попытаться посмотреть на происходящее как бы со стороны, то становится понятно, насколько это невероятно. Независимо от того, найдет ли "Феникс" жизнь на Марсе или нет.