سیاره سرخ چگونه فتح شد و چه چیزهایی در مورد آن یاد گرفتیم. ترافیک در مسیر مریخ در حال افزایش است

مریخ از زمانی که برای اولین بار آن را به عنوان جسمی در آسمان دیدیم، مردم را مجذوب خود کرد، که در ابتدا به نظر ما یک ستاره و ستاره ای زیبا بود، زیرا قرمز است. در قرن اول، تلسکوپ‌ها نگاه ما را برای اولین بار به سطح آن نزدیک‌تر کردند، پر از الگوها و شکل‌های زمینی جذاب (1). دانشمندان در ابتدا این موضوع را با تمدن در حال جوشش مریخ مرتبط کردند ...

1. نقشه سطح مریخ در قرن XNUMX.

اکنون می دانیم که هیچ کانال یا ساختار مصنوعی در مریخ وجود ندارد. با این حال، اخیراً پیشنهاد شده است که 3,5 میلیارد سال پیش این سیاره خشک و سمی می تواند به اندازه زمین قابل سکونت بوده باشد (2).

مارس این سیاره چهارمین سیاره از خورشید است، درست بعد از زمین. این فقط کمی بیشتر از نیمی از زمین استو چگالی آن تنها 38 درصد است. زمینی چرخش کامل به دور خورشید نسبت به زمین زمان بیشتری می برد، اما تقریباً با همان سرعت به دور محور خود می چرخد. از همین رو یک سال در مریخ 687 روز زمین است.و یک روز در مریخ تنها 40 دقیقه بیشتر از روی زمین است.

علیرغم اندازه کوچکتر، مساحت زمین تقریباً برابر با مساحت قاره های زمین است، یعنی حداقل از نظر تئوری. متأسفانه، این سیاره در حال حاضر توسط اتمسفر نازکی که بیشتر از دی اکسید کربن تشکیل شده احاطه شده است و بعید است که حیات روی زمین را پشتیبانی کند.

متان همچنین به صورت دوره‌ای در جو این دنیای خشک شده ظاهر می‌شود و خاک حاوی مواد شیمیایی است که برای زندگی سمی هستند. اگر چه در مریخ آب وجود دارد، در کلاهک های یخی قطبی سیاره گیر کرده و، شاید به مقدار زیاد، در زیر سطح مریخ پنهان شده است.

2. ظهور فرضی مریخ میلیاردها سال پیش

امروزه در حالی که دانشمندان در حال کاوش هستند سطح مریخ (3)، آنها ساختارهایی را می بینند که بدون شک کار سیالات طولانی مدت هستند - نهرهای منشعب، دره های رودخانه، حوضه ها و دلتاها. مشاهدات نشان می‌دهد که این سیاره زمانی می‌توانست یکی داشته باشد اقیانوس وسیعی که نیمکره شمالی آن را پوشانده است.

در جای دیگر منظره خرس ها آثاری از دوش های باستانی، مخازن، رودخانه هایی که از بستر رودخانه ها بر روی زمین می گذرند. این احتمال وجود دارد که این سیاره نیز در جوی متراکم پوشیده شده باشد که به آب اجازه می دهد در دما و فشار مریخ در حالت مایع باقی بماند. زمانی در گذشته، اکنون فرض می‌شود که این سیاره دستخوش یک دگرگونی شگرف شده باشد، و دنیایی که ممکن است زمانی کاملاً شبیه زمین بوده باشد، تبدیل به زمین بایر خشک شده‌ای شد که ما امروز در آن کاوش می‌کنیم. دانشمندان می پرسند چه اتفاقی افتاده است؟ این جریان ها به کجا رفتند و چه اتفاقی برای جو مریخ افتاد؟

در حال حاضر. شاید این موضوع در چند سال آینده تغییر کند. ناسا امیدوار است اولین انسان ها در دهه 30 روی مریخ فرود بیایند. حدود ده سال است که درباره چنین برنامه ای صحبت می کنیم. چینی ها در مورد طرح های مشابه گمانه زنی می کنند، اما به طور خاص کمتر. قبل از شروع این برنامه های جاه طلبانه، بیایید سعی کنیم نیم قرن اکتشاف انسان در مریخ را بررسی کنیم.

بیش از نیمی از ماموریت شکست خورد

ارسال یک سفینه فضایی به مریخ دشوار است و فرود بر روی این سیاره حتی دشوارتر است. جو نادر مریخ رسیدن به سطح را به یک چالش بزرگ تبدیل می کند. حدود 60 درصد. تلاش‌های فرود در طول دهه‌های تاریخ اکتشاف سیاره‌ای ناموفق بوده است.

تاکنون، شش آژانس فضایی با موفقیت به مریخ رسیده اند - ناسا، روسکوسموس روسیه و پیشینیان شوروی، آژانس فضایی اروپا (ESA)، سازمان تحقیقات فضایی هند (ISRO)، آژانس چینی که نه تنها میزبان مدارگرد بود، بلکه همچنین مریخ نورد را با موفقیت فرود آورد و پرتاب کرد و سطح شبستان ژرونگ و در نهایت آژانس فضایی امارات متحده عربی را با کاوشگر "امل" ("امید") کاوش کرد.

از دهه 60، ده ها فضاپیما به مریخ فرستاده شده است. اولین ردیف کاوشگر در مریخ اتحاد جماهیر شوروی را بمباران کرد. این ماموریت شامل اولین پاس های عمدی و فرود سخت (ضربه ای) بود (مریخ، 1962).

اولین سفر موفقیت آمیز به دور مریخ در جولای 1965 با استفاده از کاوشگر مارینر 4 ناسا رخ داد. مارس 2 i مارس 3 با این حال، در سال 1971، برای اولین بار با مریخ نورد در هیئت مدیره سقوط کرد، و تماس با مارس 3 به محض رسیدن به سطح پاره شد.

کاوشگر وایکینگ که در سال 1975 توسط ناسا به فضا پرتاب شد، شامل دو مدارگرد، هر کدام دارای یک فرودگر بودند که در سال 1976 فرود نرم را با موفقیت انجام دادند. آنها همچنین آزمایش‌های بیولوژیکی را در خاک مریخ برای جستجوی نشانه‌های حیات انجام دادند، اما نتایج قطعی نشد.

ناسا ادامه داد برنامه مارینر با یک جفت کاوشگر دیگر مارینر 6 و 7. آنها در پنجره بارگیری بعدی قرار گرفتند و در سال 1969 به سیاره رسیدند. در پنجره بارگیری بعدی، مارینر دوباره یکی از جفت کاوشگر خود را از دست داد.

مارینر 9 به عنوان اولین فضاپیمای تاریخ با موفقیت وارد مدار مریخ شد. از جمله، او کشف کرد که یک طوفان گرد و غبار در سراسر سیاره در حال وقوع است. عکس‌های او اولین عکس‌هایی بودند که شواهد دقیق‌تری از وجود آب مایع در سطح سیاره ارائه کردند. بر اساس این بررسی ها همچنین مشخص شد که منطقه به نام هیچ چیز المپیک بلندترین کوه (به طور دقیق تر، یک آتشفشان) است که منجر به طبقه بندی مجدد آن به عنوان Olympus Mons شد.

شکست های بسیار بیشتری وجود داشت. به عنوان مثال، کاوشگرهای فوبوس 1 و فوبوس 2 شوروی در سال 1988 برای مطالعه مریخ و دو قمر آن با تمرکز ویژه بر فوبوس به مریخ فرستاده شدند. فوبوس 1 ارتباط خود را در مسیر مریخ از دست داد. فوبوس 2اگرچه با موفقیت از مریخ و فوبوس عکس گرفت، اما قبل از برخورد دو فرودگر به سطح فوبوس سقوط کرد.

همچنین ناموفق مدارگرد آمریکایی ماموریت رصدگر مریخ در سال 1993 اندکی پس از آن، در سال 1997، یک کاوشگر رصدی دیگر ناسا به نام نقشه‌بردار جهانی مریخ، ورود به مدار مریخ را گزارش داد. این ماموریت با موفقیت کامل همراه بود و تا سال 2001 کل سیاره نقشه برداری شد.

4. بازسازی در اندازه واقعی مریخ نوردهای Sojourner، Spirit، Opportunity و Curiosity با مشارکت مهندسان ناسا.

سال 1997 همچنین شاهد یک پیشرفت بزرگ در قالب فرود موفقیت آمیز در منطقه دره Ares و بررسی سطح با استفاده از Lazika ناسا Sojourner به عنوان بخشی از ماموریت رهیاب مریخ. علاوه بر اهداف علمی، ماموریت رهیاب مریخ همچنین اثبات مفهومی برای راه‌حل‌های مختلف، مانند سیستم فرود کیسه هوا و اجتناب خودکار از موانع، که بعداً در مأموریت‌های مریخ نورد بعدی مورد استفاده قرار گرفت، بود (4). با این حال، قبل از ورود آنها، موج دیگری از شکست های مریخی در سال های 1998 و 1999، اندکی پس از موفقیت Global Surveyor و Pathfinder وجود داشت.

مایه تاسف بود ماموریت مدارگرد نوزومی ژاپنو همچنین مدارگردهای ناسا مدارگرد آب و هوای مریخ, کاوشگر قطبی مریخ من نفوذ کننده ها فضای عمیق 2با شکست های مختلف

ماموریت مریخ اکسپرس آژانس فضایی اروپا (ESA) در سال 2003 به مریخ رسید. در هواپیما یک فرودگر بیگل 2 وجود داشت که در طی تلاش برای فرود گم شد و در فوریه 2004 مفقود شد. بیگل 2 در ژانویه 2015 توسط دوربین HiRise در مدارگرد شناسایی مریخ ناسا (MRO) کشف شد. معلوم شد که او سالم فرود آمد، اما او نتوانست به طور کامل پانل های خورشیدی و آنتن را مستقر کند. مداری مریخ اکسپرس با این حال، او به اکتشافات مهمی دست یافت. او در سال 2004 متان را در جو سیاره کشف کرد و دو سال بعد آن را مشاهده کرد. ستاره های قطبی.

در ژانویه 2004، دو مریخ نورد ناسا نامگذاری شدند روح صربستان (MER-A) I فرصت (MER-B) روی سطح مریخ فرود آمد. هر دو بسیار فراتر از برنامه های تخمینی مریخ بودند. از جمله مهمترین نتایج علمی این برنامه، شواهد قوی دال بر وجود آب مایع در هر دو محل فرود در گذشته بود. Rover Spirit (MER-A) تا سال 2010 فعال بود، زمانی که ارسال اطلاعات را متوقف کرد زیرا در تپه‌های شنی گیر کرده بود و نمی‌توانست جهت شارژ مجدد باتری‌های خود را تغییر دهد.

سپس فونیکس در می 2008 در قطب شمال مریخ فرود آمد و وجود یخ آب تایید شد. سه سال بعد، آزمایشگاه علوم مریخ بر روی مریخ نورد کنجکاوی پرتاب شد که در آگوست 2012 به سطح مریخ رسید. مهم ترین نتایج علمی مأموریت او را در مقاله دیگری از همین شماره نشریه ام تی می نویسیم.

تلاش ناموفق دیگری برای فرود بر روی مریخ توسط ESA اروپا و Roscosmos روسیه بود لنداونیک شیاپارلیکه از مدارگرد گاز ردیابی اگزومارس قطع شد. این ماموریت در سال 2016 به مریخ رسید. با این حال، شیاپارلی در حین پایین آمدن، چتر نجات خود را نابهنگام باز کرد و به سطح زمین سقوط کرد. با این حال، او اطلاعات کلیدی را در طول فرود چتر نجات ارائه کرد، بنابراین آزمایش موفقیت جزئی در نظر گرفته شد.

دو سال بعد، یک کاوشگر دیگر روی این سیاره فرود آمد که این بار ثابت بود. بینشکه مطالعه ای انجام داد که قطر هسته مریخ را تعیین کرد. اندازه گیری های InSight نشان می دهد که قطر هسته مریخ بین 1810 تا 1850 کیلومتر است. این تقریباً نصف قطر هسته زمین است که تقریباً 3483 کیلومتر است. با این حال، در همان زمان، بیش از برخی تخمین ها نشان داده است، به این معنی که هسته مریخ نادرتر از آن چیزی است که قبلا تصور می شد.

کاوشگر InSight تلاش کرد تا به اعماق خاک مریخ برود. قبلاً در ژانویه ، استفاده از "مول" لهستانی-آلمانی کنار گذاشته شد ، یعنی. کاوشگر حرارتی که قرار بود برای اندازه گیری جریان انرژی حرارتی به عمق زمین برود. مول با اصطکاک زیادی مواجه شد و به اندازه کافی در عمق زمین فرو نرفت. کاوشگر نیز در حال گوش دادن است امواج لرزه ای از داخل سیاره. متأسفانه، مأموریت InSight ممکن است زمان کافی برای اکتشافات بیشتر نداشته باشد. گرد و غبار روی پنل های خورشیدی دستگاه جمع می شود، به این معنی که InSight انرژی کمتری دریافت می کند.

در دهه های اخیر حرکت در مدار سیاره نیز به طور سیستماتیک افزایش یافت. متعلق به ناسا ادیسه مریخ در سال 2001 وارد مدار مریخ شد. ماموریت آن استفاده از طیف‌سنج‌ها و دستگاه‌های تصویربرداری برای جست‌وجوی شواهد گذشته یا حال از آب و فعالیت‌های آتشفشانی در مریخ است.

در سال 2006 یک کاوشگر ناسا وارد مدار شد. مدارگرد شناسایی مریخ (MRO) که قرار بود یک بررسی علمی دو ساله انجام دهد. مدارگرد شروع به نقشه برداری از چشم انداز و آب و هوای مریخ برای یافتن مکان های مناسب برای فرود برای ماموریت های فرودگر آینده کرد. MRO اولین تصویر از مجموعه ای از بهمن های فعال در نزدیکی قطب شمال سیاره را در سال 2008 گرفت. مدارگرد MAVEN در سال 2014 وارد مدار سیاره سرخ شد. اهداف این ماموریت عمدتاً تعیین چگونگی از بین رفتن جو و آب سیاره در این مدت است. از سال.

تقریباً در همان زمان، اولین کاوشگر مداری مریخی او، ماموریت مدار مریخ (MAMA)، همچنین نامیده می شود منگلیان، پرتاب سازمان تحقیقات فضایی هند (ISRO). در سپتامبر 2014 وارد مدار شد. ISRO هند چهارمین آژانس فضایی است که پس از برنامه فضایی شوروی، ناسا و ESA به مریخ می رسد.

5. وسیله نقلیه تمام زمینی چینی Zhuzhong

یکی دیگر از کشورهای حاضر در باشگاه مریخی، امارات متحده عربی است. متعلق به آنهاست دستگاه مداری Amal در 9 فوریه 2021 پیوست. یک روز بعد، کاوشگر چینی همین کار را کرد. تیانوان -۱حامل فرودگر و مریخ نورد 240 کیلوگرمی ژورنگ (5) که در می 2021 با موفقیت فرود نرم شد.

یک کاوشگر سطح چینی به سه فضاپیمای آمریکایی که در حال حاضر روی سطح سیاره فعال و فعال هستند، پیوست. کنجکاوی لازیکوف i استقامتکه در فوریه امسال نیز با موفقیت فرود آمد و Insight. و اگر حساب کنید پهپاد پرنده مبتکرانه توسط آخرین ماموریت ایالات متحده، به طور جداگانه، یعنی ماشین های انسانی که در حال حاضر بر روی سطح مریخ کار می کنند، منتشر شد.

این سیاره همچنین توسط هشت مدارگرد کاوش می شود: مریخ اودیسه، مریخ اکسپرس، مدارگرد شناسایی مریخ، ماموریت مدارگرد مریخ، MAVEN، مدارگرد گازی اگزومارس (6)، مدارگرد Tianwen-1 و آمل. تا کنون، حتی یک نمونه از مریخ ارسال نشده است، و نزدیک شدن به فرود به قمر فوبوس (فوبوس-گرنت) در هنگام برخاستن در سال 2011 ناموفق بود.

شکل 6. تصاویری از سطح مریخ از ابزار CaSSIS مدارگرد Exo Mars.

همه این «زیرساخت‌های» تحقیقاتی مریخی همچنان داده‌های جالب جدیدی را در مورد این موضوع ارائه می‌کنند. سیاره سرخ. اخیرا مدارگرد گازی ردیابی اگزومارس هیدروژن کلرید را در جو مریخ شناسایی کرده است. نتایج در مجله Science Advances منتشر شده است. بخار برای آزاد کردن کلر مورد نیاز است و هیدروژن توسط محصول جانبی آب برای تشکیل کلرید هیدروژن مورد نیاز است. مهمترین چیز در این فرآیندهای شیمیایی آب است. کوین اولسن از دانشگاه آکسفورد، در یک بیانیه مطبوعاتی. به گفته دانشمندان، وجود بخار آب این نظریه را تایید می کند که مریخ در طول زمان مقادیر زیادی آب از دست می دهد.

متعلق به ناسا مدارگرد شناسایی مریخ او همچنین اخیراً متوجه چیزی عجیب در سطح مریخ شده است. او با کارت پرواز چک می کند. دوربین HiRise یک گودال عمیق (7) که شبیه یک لکه سیاه سیاه به قطر حدود 180 متر است. تحقیقات بیشتر حتی شگفت‌انگیزتر بود. معلوم شد که ماسه سست در پایین حفره قرار دارد و در یک جهت سقوط می کند. اکنون دانشمندان در تلاش برای تعیین این موضوع هستند آیا می توان گودال عمیق را به شبکه ای از تونل های زیرزمینی که توسط گدازه های با جریان سریع به جا مانده است متصل کرد.

دانشمندان مدت‌هاست که گمان می‌کنند که آتشفشان‌های خاموش می‌توانند پشت سر بگذارند لوله های گدازه غار بزرگ در مریخ. این سیستم ها ممکن است مکان بسیار امیدوار کننده ای برای استقرار آینده پایگاه های مریخی باشند.

چه چیزی در آینده در انتظار سیاره سرخ است؟

در چارچوب برنامه ExoMarsESA و Roscosmos قصد دارند مریخ نورد Rosalind Franklin را در سال 2022 برای جستجوی شواهدی مبنی بر وجود میکروارگانیسم ها در مریخ در گذشته یا حال ارسال کنند. فرودگری که مریخ نورد قرار است تحویل دهد نامیده می شود Kazachok. همان پنجره در سال 2022 مدار مریخ EscaPADE (محققان فرار و شتاب و دینامیک پلاسما) از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی قرار است با دو فضاپیما در یک ماموریت پرواز کند. مطالعه ساختار, ترکیب, نوسانات i دینامیک مغناطیس کره مریخ اوراز فرآیندهای خروج.

آژانس هندی ISRO قصد دارد ماموریت خود را در سال 2024 با ماموریتی به نام پیگیری کند ماموریت مدارگرد مریخ 2 (MOM-2). این امکان وجود دارد که علاوه بر مدارگرد، هند نیز بخواهد مریخ نورد را برای فرود و اکتشاف سیاره بفرستد.

پیشنهادهای سفر کمی کمتر شامل مفهوم فنلاندی-روسی است مارس MetNetکه شامل استفاده از بسیاری از ایستگاه های هواشناسی کوچک در مریخ برای ایجاد شبکه گسترده ای از مشاهدات برای مطالعه ساختار جو سیاره، فیزیک و هواشناسی است.

مارس-گرونت این، به نوبه خود، مفهوم روسیه از مأموریتی است که هدف آن قرار دارد نمونه ای از خاک مریخ را به زمین تحویل دهید. تیم ESA-NASA مفهوم معماری سه مریخ برخاست و بازگشت را توسعه داد که از یک مریخ‌نورد برای ذخیره نمونه‌های کوچک، یک پله بالا رفتن از مریخ برای ارسال آنها به مدار و یک مدارگرد برای برقراری ارتباط با آنها از طریق هوا استفاده می‌کند. مریخ و آنها را به زمین بازگرداند.

درایو برق خورشیدی ممکن است به یک برخاست اجازه دهد به جای سه نمونه، نمونه ها را برگرداند. آژانس ژاپنی JAXA نیز بر روی طرح مفهومی ماموریتی به نام مریخ نورد MELOS کار می کند. به دنبال امضاهای زیستی باشید حیات موجود در مریخ

البته بیشتر هم هست پروژه های ماموریت سرنشین دار. اکتشاف فضایی ایالات متحده به عنوان یک هدف بلند مدت در چشم انداز اکتشاف فضایی که در سال 2004 توسط رئیس جمهور وقت ایالات متحده جورج دبلیو بوش اعلام شد، تعیین شد.

28 سپتامبر 2007 مدیر ناسا مایکل دی. گریفین اعلام کرد که ناسا قصد دارد تا سال 2037 مردی را به مریخ بفرستد. در اکتبر 2015، ناسا طرح رسمی اکتشاف و استعمار انسان در مریخ را منتشر کرد. این سفر به مریخ نام داشت و توسط ام تی در آن زمان شرح داده شد. احتمالاً دیگر مهم نیست، زیرا استفاده از ایستگاه فضایی بین‌المللی در مدار زمین، و نه ماه، و ایستگاه قمری به عنوان یک مرحله میانی را فراهم کرده است. امروزه بیشتر در مورد بازگشت به ماه به عنوان راهی برای رسیدن به مریخ صحبت می شود.

او نیز در راه ظاهر شد الون ماسک و SpaceX با برنامه‌های بلندپروازانه و گاه غیرواقعی او برای مأموریت‌های متعارف به مریخ برای استعمار. در سال 2017، اسپیس ایکس برنامه های خود را تا سال 2022 اعلام کرد و به دنبال آن دو پرواز بدون سرنشین دیگر و دو پرواز سرنشین دار در سال 2024 انجام شد. کشتی فضایی باید حداقل 100 تن ظرفیت بار داشته باشد. چندین نمونه اولیه Starship به عنوان بخشی از برنامه توسعه Starship با موفقیت آزمایش شده اند، از جمله یک فرود کاملاً موفق.

مریخ تا حد زیادی مطالعه شده ترین و شناخته شده ترین جرم کیهانی بعد از ماه یا برابر با ماه است. برنامه های بلندپروازانه، تا زمان استعمار، در حال حاضر یک چشم انداز نسبتا مبهم هستند. اما آنچه مسلم است این است که حرکت به عقب و جلو سطح سیاره سرخ در سال های آینده رشد خواهد کرد.