Миссия с экипажем могла бы раскрыть некоторые геологические тайны Красной планеты.
НАСА планирует отправить людей в научное путешествие на Марс в оба конца, возможно, уже в 2035 году. Путешествие займет около шести-семи месяцев в одну сторону и займет до 250 миллионов миль (402 миллиона километров) в одну сторону. Астронавты могут провести на поверхности планеты до 500 дней, прежде чем вернуться на Землю.
Программа НАСА Artemis планирует отправить людей на Луну в этом десятилетии, чтобы попрактиковаться и подготовиться к миссии на Марс уже в 2030-х годах. Хотя у НАСА есть несколько причин для осуществления столь амбициозной миссии, главная из них - научные исследования и открытия.
Я специалист по атмосфере и бывший исследователь НАСА, участвующий в разработке научных вопросов, которые могли бы быть исследованы в ходе марсианской миссии. На Красной планете есть много загадок, требующих изучения, в том числе, почему Марс выглядит так, как сегодня, и была ли на нем когда-либо жизнь, в прошлом или настоящем.
Геология Марса
Марс - интересная планета с геологической и атмосферной точек зрения. Он сформировался вместе с остальной Солнечной системой около 4,6 миллиарда лет назад. Примерно 3,8 миллиарда лет назад, в то же время, когда на Земле зародилась жизнь, ранний Марс был очень похож на Землю. На его поверхности было много жидкой воды в виде океанов, озер и рек, а атмосфера была более плотной.
Хотя сегодня поверхность Марса полностью лишена жидкой воды, ученые обнаружили на ней свидетельства существования в прошлом озер, рек и даже океанской береговой линии. Северный и южный полюса Марса покрыты замерзшей водой с тонким слоем замерзшего углекислого газа. Летом на южном полюсе слой углекислого газа исчезает, обнажая замерзшую воду.
Сегодня атмосфера Марса очень разрежена и примерно на 95% состоит из углекислого газа. Она заполнена атмосферной пылью с поверхности, которая придает атмосфере Марса характерный красноватый цвет.
Ученые довольно много знают о поверхности планеты благодаря роботизированным миссиям, но есть еще много интересных геологических особенностей, требующих более тщательного изучения. Эти особенности могли бы рассказать исследователям больше о формировании Солнечной системы.
Северное и южное полушария Марса выглядят совершенно по-разному. Примерно треть поверхности Марса – в основном в северном полушарии – расположена на 2-4 мили (3,2-6,4 километра) ниже по высоте, что называется северными низменностями. На северных низменностях есть несколько крупных кратеров, но они относительно гладкие. На двух третях южной части планеты, называемой южным нагорьем, много очень старых кратеров.
На Марсе также есть крупнейшие вулканы, которые ученые наблюдали в Солнечной системе. Его поверхность испещрена глубокими кратерами от ударов астероидов и метеоритов, произошедших на заре истории Марса. Отправка астронавтов для изучения этих особенностей может помочь исследователям понять, как и когда происходили основные события в ранней истории Марса.
Задавать правильные вопросы
Для планирования будущей миссии НАСА сформировало группу под названием Human Exploration of Mars Science Analysis Group. Я был сопредседателем группы вместе с ученым НАСА Джеймсом Б. Гарвином, которая занималась разработкой и оценкой ключевых научных вопросов о Марсе. Мы хотели выяснить, какие исследовательские вопросы требуют участия человека, а не более дешевых роботизированных миссий.
Группа экспертов подготовила рекомендации по нескольким важным научным вопросам для исследований человека на Марсе.
Один из вопросов заключается в том, есть ли жизнь на планете сегодня. Помните, что жизнь на Земле сформировалась около 3,8 миллиардов лет назад, когда Земля и Марс были похожими планетами, на которых было много жидкой воды, а атмосфера Марса была более плотной.
Другой вопрос заключается в том, какие изменения в окружающей среде привели к тому, что Марс потерял большое количество жидкой воды на своей поверхности, а также часть своей атмосферы.
Эти вопросы, наряду с другими рекомендациями комиссии, вошли в архитектурный план НАСА по отправке людей на Марс.
Как вы добираетесь до Марса?
Чтобы отправить людей на Марс и благополучно вернуть их на Землю, НАСА разработало новую, очень мощную ракету-носитель под названием Space Launch System и новый космический корабль-носитель человека под названием Orion.
Чтобы подготовить астронавтов к жизни на Марсе и его исследованию, НАСА запустило новую программу по возвращению людей на Луну, получившую название "Программа Артемиды".
Согласно мифологии, Артемида была сестрой-близнецом Аполлона. Астронавты "Артемиды" будут жить и работать на Луне в течение нескольких месяцев, чтобы подготовиться к жизни и работе на Марсе.
Космическая стартовая система и "Орион" успешно стартовали 16 ноября 2022 года в рамках миссии "Артемида I". Он совершил первый полет к Луне без экипажа в рамках программы "Артемида", и, оказавшись там, "Орион" вращался вокруг Луны в течение шести дней, приблизившись к поверхности на расстояние 80 миль (129 километров).
"Артемида I" вернулась на Землю 11 декабря 2022 года после своего первого путешествия протяженностью 1,4 миллиона миль (2,2 миллиона километров).
"Артемида III", первая миссия по возвращению людей на поверхность Луны, запланирована на 2026 год. Астронавты "Артемиды" приземлятся на южном полюсе Луны, где, по мнению ученых, могут находиться большие запасы подземной воды в виде льда, которую астронавты могли бы добывать, растапливать, очищать и пить. Астронавты "Артемиды" создадут места обитания на поверхности Луны и проведут несколько месяцев, исследуя лунную поверхность.
Поскольку Луна находится всего в 240 000 милях (386 000 км) от Земли, она будет служить тренировочным полигоном для будущих исследований Марса человеком. Хотя до начала марсианской миссии еще много лет, программа Artemis поможет НАСА развить возможности, необходимые для исследования Красной планеты.
