За короткое время, прошедшее с тех пор, как марсоход НАСА Perseverance приземлился в кратере Езеро на Марсе 18 февраля 2021 года, это уже вошло в историю.
На данный момент Марс и Земля находятся по разные стороны от Солнца, и две планеты не могут общаться друг с другом. После непрерывной работы в течение последних 216 марсианских дней научные группы делают первый настоящий перерыв с момента начала миссии.
Мы - два члена команды «Настойчивость», и с марсоходом, сидящим на корточках на 20 дней совместной работы , это идеальное время, чтобы сделать шаг назад и подумать о миссии до сих пор.
Компания Perseverance проверила все свои инженерные возможности, проехала 1,6 мили (2,6 км) по пересеченной местности и сделала десятки тысяч фотографий с помощью своих 19 камер . Из всех этих невероятных успехов есть три основных вехи, которые нам особенно нравятся: сбор первых образцов керна, полет на вертолете Ingenuity и публикация наших первых научных результатов о дельте кратера Джезеро.
Обратная доставка
Одна из основных задач Perseverance - использовать систему кэширования образцов для извлечения небольших кернов горных пород - размером примерно с маркеры сухого стирания - и запечатать их в специальных пробирках для образцов. Затем будущая миссия заберет их и отправит в долгое межпланетное путешествие обратно на Землю.
Для первой попытки бурения Perserverance в августе наша команда выбрала красивую плоскую породу, к которой было легко получить доступ буровым станком. После шести дней оценки коренной породы - и, наконец, бурения в ней - мы были взволнованы, увидев дыру в земле и получили подтверждение того, что пробирка с образцом была успешно запломбирована.
Однако на следующий день марсоход прислал фотографии внутренней части трубы, и мы увидели, что она действительно пуста. Часть атмосферы Марса заключена внутри, и ее будет полезно изучить, но это не то, на что надеялась команда.
В конечном итоге наша команда пришла к выводу, что сама порода была намного мягче, чем ожидалось, и была полностью измельчена в процессе бурения.
Через три недели и 550 метров мы наткнулись на многообещающие скалы, торчащие над красной поверхностью. Это говорит о том, что камни более твердые, и поэтому их легче взять на пробу. На этот раз Perseverance успешно извлекли и сохранили два образца керна из сероватой, отполированной ветром породы. Собрав еще несколько десятков, он сбросит образцы в безопасное и легкодоступное место на поверхности Марса. Миссия НАСА по возвращению образцов с Марса , которая в настоящее время находится в разработке, заберет пробирки с образцами в конце 2020-х годов и доставит их домой.
Но ученым не нужно так долго ждать, чтобы узнать о камнях. На обоих участках Perseverance использовала спектрометры SHERLOC и PIXL на своей руке для измерения состава горных пород. Мы обнаружили кристаллические минералы, которые предполагают, что породы образовались в потоке базальтовой лавы, а также солевые минералы, которые могут свидетельствовать о древних грунтовых водах .
Первый в полете
Настойчивость может быть далека от Земли, но у нее есть помощник. Вертолет Изобретательность оторваны от ровера вскоре после того, как они высадились на Марс и стал первым корабль , чтобы летать в атмосфере другой планеты.
Ingenuity работает на солнечной энергии, весит 4 фунта (1,8 кг) , а его основной корпус размером примерно с грейпфрут. 19 апреля 2021 года вертолет совершил первый полет, зависнув на высоте 10 футов (3 метра) над землей в течение 39 секунд, прежде чем упасть прямо вниз. Этот короткий прыжок показал, что его длинные лопасти могут создавать подъемную силу, достаточную для полета в разреженном воздухе Марса.
Следующие полеты проверяли способность вертолета двигаться по горизонтали, и каждый раз он преодолевал большие расстояния, преодолев 625 метров в своем самом дальнем на сегодняшний день путешествии.
Ingenuity уже 13 раз летал и делал подробные фотографии земли, чтобы исследовать пересеченную местность впереди Perseverance. Эти изображения помогают команде решить, как обходить препятствия на пути к конечному пункту назначения марсохода - большой дельте в кратере Джезеро.
Приближение к дельте озера Езеро
НАСА выбрало кратер Джезеро в качестве места посадки «Персеверанс» специально потому, что он дает марсоходу доступ к большой куче камней, которая находится в конце долины высохшей реки. Основываясь на спутниковых снимках , ученые считают, что эти породы состоят из отложений древней реки, впадающей в озеро примерно 3,5 миллиарда лет назад . Если это правда, то это место могло быть прекрасной средой для жизни.
Однако разрешение спутниковых данных недостаточно высокое, чтобы с уверенностью сказать, медленно ли осаждались осадки в долгоживущее озеро или структура образовалась в более сухих условиях. Единственный способ узнать это с уверенностью - сделать снимки с поверхности Марса.
Настойчивость приземлилась более чем в миле (примерно 2 километра) от скал в передней части дельты. Мы оба в команде, отвечающей за инструмент Mastcam-Z , набор камер с зум-объективами, которые позволят нам увидеть скрепку с противоположной стороны футбольного поля. В течение первых нескольких недель миссии мы использовали Mastcam-Z для обзора далеких скал. Из этих панорамных видов мы выбрали определенные места, чтобы рассмотреть их более подробно с помощью телескопической камеры SuperCam марсохода .
Когда изображения вернулись на Землю, мы увидели наклонные слои отложений в нижних частях скал высотой 260 футов (80 метров). Ближе к вершине мы заметили валуны, некоторые из которых достигли 5 футов (1,5 метра) в диаметре.
По структуре этих формаций наша команда смогла реконструировать геологическую историю возрастом в миллиарды лет, которую мы опубликовали в журнале Science 7 октября 2021 года.
Долгое время - потенциально миллионы лет - река впадала в озеро, которое заполнило кратер Езеро. Эта река медленно откладывала наклонные слои наносов, которые мы видим в скалах дельты. Позже река в основном высохла, за исключением нескольких крупных наводнений. У этих событий было достаточно энергии, чтобы перенести большие камни по руслу реки и отложить их поверх более старых отложений; это валуны, которые мы видим сейчас на скалах.
С тех пор климат стал засушливым, и ветры медленно размывали скалы.
Подтверждение того, что в кратере Джезеро было озеро, - первый крупный научный результат миссии. В наступающем году Perseverance подъедет к вершине дельты, попутно изучая слои горных пород в микроскопических деталях и собирая множество образцов. Когда эти образцы в конечном итоге попадут на Землю, мы узнаем, содержат ли они признаки микробной жизни, которая, возможно, когда-то процветала в этом древнем озере на Марсе.
Эта статья переиздана из The Conversation по лицензии Creative Commons. Вы можете найти оригинальную статью здесь .
Мелисса Райс - доцент кафедры планетологии в Университете Западного Вашингтона, где в настоящее время она финансируется миссиями НАСА Curiosity и марсохода Mars-2020. Бриони Хорган - адъюнкт-профессор планетологии в Университете Пердью. Она также участвует в миссии марсохода НАСА в Марсианской научной лаборатории.
