Измерения планеты Марс

Исследование Марса космическими аппаратами

С 1960-х годов к Марсу для подробного изучения планеты с орбиты и фотографирования поверхности были направлены несколько автоматических межпланетных станций (АМС). Кроме того, продолжалось дистанционное зондирование Марса с Земли в большей части электромагнитного спектра с помощью наземных и орбитальных телескопов, например в инфракрасном для определения состава поверхности, в ультрафиолетовом и субмиллиметровом диапазонах — для исследования состава атмосферы, в радиодиапазоне — для измерения скорости ветра.

Советская программа

Советские исследования Марса включали в себя программу «Марс», в рамках которой с 1962 по 1973 год были запущены автоматические межпланетные станции четырёх поколений для исследования планеты Марс и околопланетного пространства. Первые АМС («Марс-1», «Зонд-2») исследовали также и межпланетное пространство.

Космические аппараты четвёртого поколения (серия М-71 — «Марс-2», «Марс-3», запущены в 1971 году) состояли из орбитальной станции — искусственного спутника Марса и спускаемого аппарата с автоматической марсианской станцией, комплектовавшейся марсоходом «ПрОП-М». Космические аппараты серии М-73С «Марс-4» и «Марс-5» должны были выйти на орбиту вокруг Марса и обеспечивать связь с автоматическими марсианскими станциями, которые несли АМС серии М-73П «Марс-6» и «Марс-7»; эти четыре АМС были запущены в 1973 году.

Орбитальные станции программы «Марс» в массе своей выполнили полностью либо частично основные поставленные перед ними технические и научные программы. Из-за неудач спускаемых аппаратов главная техническая задача всей программы «Марс» — продолжительная работа на поверхности Марса автоматической марсианской станции — не была решена. Тем не менее, многие научные задачи, такие как получение фотографий поверхности Марса и различные измерения атмосферы, магнитосферы, состава почвы являлись передовыми для своего времени. В рамках программы была осуществлена первая мягкая посадка спускаемого аппарата на поверхность Марса («Марс-3», 2 декабря 1971 года) и первая попытка передачи изображения с поверхности.

СССР осуществил также программу «Фобос» — две автоматические межпланетные станции, предназначенные для исследования Марса и его спутника Фобоса.

Первая АМС «Фобос-1» была запущена 7 июля, а вторая, «Фобос-2» — 12 июля 1988 года. Основная задача — доставка на поверхность Фобоса спускаемых аппаратов (ПрОП-Ф и ДАС) для изучения спутника Марса — осталась невыполненной. Однако, несмотря на потерю связи с обоими КА, исследования Марса, Фобоса и околомарсианского пространства, выполненные в течение 57 дней на этапе орбитального движения «Фобоса-2» вокруг Марса, позволили получить новые научные результаты о тепловых характеристиках Фобоса, плазменном окружении Марса, взаимодействии его с солнечным ветром.

Американская программа

В 1964 году в США был осуществлён первый удачный запуск к Марсу в рамках программы «Маринер». «Маринер-4» осуществил первое исследование с пролётной траектории и сделал первые снимки поверхности. «Маринер-6» и «Маринер-7», запущенные в 1969 году, произвели первое исследование состава атмосферы с применением спектроскопических методик и определение температуры поверхности по измерениям инфракрасного излучения. В 1971 году «Маринер-9» стал первым искусственным спутником Марса и осуществил первое картографирование поверхности.

Следующая программа США — «Викинг» — включала запуск двух идентичных космических аппаратов — «Викинг-1» и «Викинг-2», которые должны были провести исследования с околомарсианской орбиты и на поверхности Марса, в частности, поиск жизни в пробах грунта. Каждый «Викинг» состоял из орбитальной станции — искусственного спутника Марса — и спускаемого аппарата с автоматической марсианской станцией. Автоматические марсианские станции «Викингов» — первые космические аппараты, успешно работавшие на поверхности Марса. Это одна из наиболее информативных и успешных марсианских программ, хотя ей и не удалось обнаружить жизнь. Оба аппарата были запущены в1975 году с мыса Канаверал, штат Флорида. Перед полётом спускаемые аппараты были тщательно стерилизованы для предотвращения заражения Марса земными формами жизни. Время полёта заняло немногим меньше года, и к Марсу они прибыли в 1976 году. Продолжительность работы АМС «Викинг» планировалась в 90 дней после мягкой посадки, но каждый аппарат проработал значительно дольше этого срока.

Заключение

Объем информации о Марсе быстро возрастает, однако многие открытия, как это часто бывает, приводят к появлению новых требующих своего разрешения вопросов. Некоторые из них уже находятся на стадии решения, но многие другие, в том числе наиболее волнующие, еще очень далеки от этого.

По мнению ведущих советских и зарубежных ученых, среди очередных задач в предстоящих исследованиях Марса одной из наиболее актуальных является проведение исследований глубинной структуры тела планеты.

Важной задачей в области космических исследований Марса является доставка образцов грунта с этой планеты, однако в настоящее время стало преобладать мнение, что такая задача является наиболее важной. В связи с этим первостепенное значение приобретает проблема планетного карантина, то есть разработка мер надежно исключающих возможность распространения на Земле марсианских форм жизни (если она там есть), так же как и возможность попадания на Марс земных микроорганизмов.

Исследования Марса являются источником информации крайне важной для разработки ряда сложных проблем, связанных с происхождением Земли и с эволюцией ее недр, атмосферы и океана. Сведения по этим вопросам имеют практическое значение. Вот почему и в нашей стране, и за рубежом большие коллективы специалистов создают межпланетные ракеты с исследовательской аппаратурой, полагая, что дальнейший рост наших знаний о соседних планетах (в том числе и о Марсе) поможет проникнуть в тайны природы, окружающей нас на Земле. 

Список литературы

• Бурба Г. А. Номенклатура деталей рельефа Марса. — М.: Наука, 1981. — 85 с. — 1000 экз.

• Владимир Сурдин. Марс: Великое противостояние. — М.: Физматлит, 2004. — 240 с. 

• И. А. Комаров, В. С. Исаев. Криология Марса и других планет солнечной системы. — М.: Научный мир, 2010. — 296 с. — 500 экз. 

•  Маров М. Я. Планеты Солнечной системы. — 2-е изд. — М.: Наука, 1986. — 320 с.

• Гребеников Е. А., Рябов Ю. А. Поиски и открытия планет. — М.: Наука, 1975. — 216 с. — (Главная редакция физико-математической литературы). —65 000 экз.

• Солнечная система / Ред.-сост. В. Г. Сурдин. — М.: Физматлит, 2008. — 400 с.

• Бронштэн В. А. Планета Марс. — М.: Наука, 1977.