Есть ли #жизнь на марсе ? Этот вопрос очень долго занимал умы как ученых, так и обычных людей. Итальянский астроном девятнадцатого века Джованни Скиапарелли утверждал, что наблюдал линейные структуры на поверхности планеты, которые он назвал канали (canali). К сожалению, при переводе на английский язык этот термин был ошибочно интерпретирован как "каналы". Эх, знали бы переводчики, сколько слухов и безумных теорий появится в результате их оплошности👽
Несмотря на то, что в XX веке эта идея уже не пользовалась популярностью среди ученых, в популярной культуре идея поиска разумных существ на Марсе не просто сохранилась, но и глубоко пустила корни.
Тайны красной планеты
Имея мало конкретной информации о состоянии поверхности Красной планеты, даже некоторые ученые, работавшие в обсерваториях в 60-х годах прошлого века полагали, что поверхность планеты вполне может быть пригодной по крайней мере для какой-то примитивной формы внеземной жизни.
Эти надежды были разбиты в 1965 году, когда космический аппарат "Маринер-4" сделал 22 #фотографии марса, когда пролетал мимо планеты. Глазам ученых предстала сильно изрытая кратерами поверхность, напоминающая лунную. Приборы показали температуру поверхности около -100°C, а атмосферное давление на планете составляло всего 1% от земного.
Два дополнительных рейса "Маринера-6" и "Маринера-7" в 1969 году не вызвали особого оптимизма у ученых. Однако Mariner-9 вышел на орбиту вокруг Марса в ноябре 1971 года и продолжал наблюдать за планетой с этого наблюдательного пункта до августа 1972 года.
Космический аппарат обнаружил множество особенностей поверхности, которые указывали на то, что по крайней мере когда-то в прошлом #Марс был геологически активным. В частности, внимание учёных привлекли структуры, образованные, судя по всему, какой-то текучей жидкостью. Эти открытия произвели революцию в нашем восприятии Марса и дали надежду на то, что, возможно, когда-то в его истории были благоприятные условия для жизни.
Следующим шагом в исследовании Марса была посадка роботизированных аппаратов на его поверхности. Ученые хотели с близкого расстояния изучить свойства поверхности планеты, ну и заодно поискать возможные признаки существующей или существовавшей некогда жизни. Кстати, американцы были не единственными.
В начале 1970-х годов Советский Союз предпринял аж четыре попытки высадки, но, к сожалению, ни одна из них не увенчалась успехом.
В 1971 году посадочный модуль "Марс-2" потерпел крушение, "Марс-3" мягко приземлился, но не собрал никаких полезных данных. Следующая миссия состоялась в 1974 году и тоже закончилась провалом: посадочный модуль "Марс-6" как и его предшественники потерпел крушение. С аппаратом "Марс-7" получилось еще более странно. Фактически, модуль просто промахнулся и пролетел мимо планеты бороздить бесконечный космос. По официальной версии так произошло из-за того что не сработала ретро-ракета .
Начало истории "Викингов"
Исследовательский центр NASA в Лэнгли в Хэмптоне, штат Вирджиния, руководил проектом Viking по разработке двух космических аппаратов, которым предстояло стать в своем роде легендами космологии. Каждый из них состоял из орбитального аппарата, построенном на базе космического аппарата Mariner 9, построенном Лабораторией реактивного движения (JPL) в Пасадене, а также спускаемого аппарата. Этот модуль был сконструирован Мартином Мариеттой по контракту с #NASA, в то время как JPL отвечала за действия космического аппарата после полета.
Основными задачами миссии "Викингов" были размещение двух орбитальных аппаратов вокруг Марса и двух посадочных аппаратов на его поверхности в 1976 году. Главными задачами ученых было получить полные изображения марсианской поверхности с высоким разрешением, определить физико-химические свойства атмосферы и поверхности, а также поиск признаков жизни. Орбитальные аппараты должны были доставить посадочные аппараты на орбиту вокруг Марса, прежде чем выпустить их, чтобы произвести мягкую посадку в заранее определенных местах на планете.
Орбитальные аппараты несли сложное оборудование для получения изображений планеты с высоким разрешением, в то время как посадочные аппараты несли камеры для получения изображений, приборы для изучения марсианской поверхности и атмосферы, а также сложные приборы для обнаружения возможных признаков настоящей или прошлой жизни на планете. Предполагалось, что орбитальные и посадочные аппараты будут функционировать примерно 90 дней.
Каждый #космический корабль "Викинг" нес набор инструментов для выполнения своей научной миссии на Марсе. Приборы на орбитальных аппаратах включали в себя систему визуализации, состоящую из двух камер, инфракрасного спектрометра для картирования воды в верхних слоях атмосферы, а также инфракрасного радиометра для создания тепловой карты.
На аэродинамической оболочке спускаемых аппаратов находились два инструмента: анализатор замедляющего потенциала и масс-спектрометр для верхних слоев атмосферы. Кроме того каждый модуль оснащался датчиками давления, температуры и плотности для измерения марсианской атмосферы во время спуска.
В то время эти посадочные аппараты были самыми сложными из запущенных межпланетных космических кораблей. Каждый из них имел разу две камеры в составе своей системы визуализации, сейсмометр, рентгеновский флуоресцентный спектрометр, комплект приборов для мониторинга погодных условий, измерения давления и скорости ветра и даже полноценную биолабораторию.
Каким образом NASA планировали искать жизнь на Марсе
Биологический анализ предусматривал проведение четырех экспериментов:
- Масс-спектрометр с газовым хроматографом был разработан для поиска любых органических соединений, которые ученые надеялись увидеть в образцах марсианской почвы.
- Другие приборы отвечали за то, чтобы искать газы, выделяемые образцами марсианской почвы, инкубированной в смеси органических и неорганических питательных веществ. Предполагалось, что этот метод позволит обнаружить продукты метаболизма почти любых микроорганизмов.
В эксперименте с Меченым высвобождением капля питательного раствора, помещалась на образец почвы, и воздух контролировался на предмет высвобождения любого 14СО2, признака метаболизма. Эксперимент с пиролитическим высвобождением поместил меченые газы 14С в камеру с марсианским грунтом, и после нескольких дней инкубации почва была обожжена, и детекторы искали признаки любого Меченого газа, которые могли бы свидетельствовать о том, что организмы в почве включили их в такой процесс, как фотосинтез. Каждый спускаемый аппарат также имел дистанционный манипулятор для отбора проб почвы и внесения их в биологические приборы.
В эксперименте по выделению метки капля питательного раствора, помеченного меткой 14С, помещалась на образец почвы, и воздух контролировался на предмет высвобождения любого 14СО2 как главного признака протекания процессов метаболизма. В ходе эксперимента с пиролитическим высвобождением меченые 14 C газы помещались в камеру с марсианской почвой. После нескольких дней инкубации почва запекалась, и детекторы искали признаки любого меченого газа, которые могли бы свидетельствовать о том, что организмы в почве включили их в такой процесс, как фотосинтез. На каждом спускаемом аппарате также был дистанционно управляемый пробоотборник для получения образцов почвы и их внесения в биологические инструменты.
Из-за возможности того, что на Марсе обитала какая-то форма жизни, которой могли повредить любые земные микроорганизмы, доставляемые космическим кораблем, посадочные аппараты "Викингов" должны были отвечать самым строгим требованиям планетарной защиты, предъявляемым к любым американским космическим кораблям. Кроме того, поскольку посадочным аппаратам было поручено искать признаки жизни, ученые должны были быть уверены, что если они и были обнаружены, то только благодаря местной биологии, а не завезены с Земли.
Из-за возможности того, что на Марсе обитала какая-то форма жизни, которой могли повредить любые земные микроорганизмы, доставляемые космическим кораблем, посадочные аппараты "викингов" должны были отвечать самым строгим требованиям планетарной защиты, предъявляемым к любым американским космическим кораблям. Кроме того, поскольку посадочным аппаратам было поручено искать признаки жизни, ученые должны были быть уверены, что если они и были обнаружены, то только благодаря местной биологии, а не завезены с Земли.
По этой причине посадочный модуль и его аэродинамическая оболочка были заключены в герметичный биозащитный экран, и вся сборка была стерилизована в среде газообразного азота при температуре более 100 в течение 40 часов. В течение нескольких лет инженеры JPL наблюдали за изучением более 40 000 деталей из 232 типов материалов, чтобы найти те, которые переживут процесс стерилизации, чтобы обеспечить надлежащее функционирование систем спускаемых аппаратов и научных инструментов.
Космический корабль «Викинг», весивший 7 776 фунтов, полностью заправлял самый тяжелый планетарный космический корабль, запущенный на тот момент Соединенными Штатами, требовал самой мощной ракеты в американском флоте, Titan IIIE с разгонным блоком Centaur. "Викинг-1" вылетел из стартового комплекса 41 на базе ВВС на мысе Канаверал 20 августа 1975 года, чтобы начать свой 304-дневный круиз к Красной планете, а затем "Викинг-2" 9 сентября, чтобы начать свой 320-дневный рейс.
19 июня 1976 года "Викинг-1" вышел на эллиптическую орбиту вокруг Марса. 20 июля, по совпадению, в седьмую годовщину посадки на Луну Аполлона-11, спускаемый аппарат "Викинг-1" отделился от орбитального аппарата и начал спуск на поверхность, совершив мягкую посадку в районе Криса Планития на Марсе. Через пять минут он начал отправлять обратно свою первую фотографию места посадки. "Викинг-2" вышел на орбиту Марса 25 июля, а спускаемый аппарат совершил посадку в Утопии-Планитии 3 сентября.
Схематический рисунок орбитального аппарата "Викинг" с детализацией его компонентов. Изображение: NASA
Как орбитальные, так и наземные аппараты значительно превысили свои ожидаемые 90-дневные сроки жизни в научном исследовании Марса, значительно увеличив наши знания о планете, ее атмосфере и поверхности. Орбитальные корабли "Викинг-1" и "Викинг-2" продолжали свои полеты до августа. 17 июля 1980 года и 24 июля 1978 года, соответственно, в общей сложности вернулось 52 663 снимка Марса, нанесших на карту 97% его поверхности с разрешением 300 метров.
Спускаемые аппараты "#Викинг-1" и "#Викинг-2" продолжали следить за изменениями погоды на поверхности до ноября. 11 апреля 1982 года и 12 апреля 1980 года, соответственно, вместе вернули 4500 фотографий с двух посадочых площадок. Аппарат "Викинг-1" удерживал рекорд по продолжительности работы космического аппарата на поверхности Марса-2307 земных суток (более шести лет) или 2245 марсианских солнц-до 19 мая 2010 года, когда #марсоход Opportunity не пришел сменить "старичка". .
Источник: NASA
