10 июня 2003 г. в 17:58:46 UTC (13:58:47 EDT) со стартового комплекса SLC-17A станции ВВС США
«Мыс Канаверал» был выполнен успешный пуск РН Delta 2 с американской автоматической межпланетной станцией MER-2, получившей
собственное имя Spirit. Целью полета являлась доставка марсохода на поверхность Марса в кратер Гусев (15°ю.ш., 175°в.д.).
Посадка была запланирована на 4 января 2004 г. в 04:11 UTC. Программа полета, ракета-носитель и сама станция обозначаются
MER-A. 8 июля 2003 г. в 03:18:15 UTC с соседнего стартового комплекса SLC-17B состоялся запуск РН
Delta 2 с идентичной станцией MER-1, названной Opportunity.
|
Фотография марсианского "пыльного дьявола", полученная с помощью камеры высокого разрешения HiRISE, установленной на
орбитальном разведчике Марса MRO, была представлена группой американских специалистов из Аризонского университета. Нужно
заметить, что этот небольшой пылевой смерч никакого отношения не имеет к той масштабной пылевой буре, что была в июле и
охватила большую часть Красной планеты и угрожает самому существованию марсоходов Spirit и Opportunity (в наступившей мгле
их аккумуляторы могут окончательно разрядиться). Данное изображение было передано из района южного марсианского полушария
(область Hellas Planitia). В момент съемки в этом регионе Марса день перевалил за полдень. Яркие пятна - это пыль,
заключенная в пределах вихря. Темная тень, отбрасываемая пылевым смерчем, видна справа.
Максимальный поперечник смерча составляет порядка 200 метров, но в том месте, где он касается поверхности, он наверняка
сужается. На основании очертаний тени ученые смогли оценить высоту, она составила 500 метров. Камера HiRISE способна
получать изображения марсианской поверхности 6-километровой ширины со скоростью 4 800 километров в час, находясь на высотах
от 250 до 316 километров над поверхностью Марса (с разрешением от 30 до 60 сантиметров).
Марсианский пыльный дьявол замеченный космическим аппаратом MRO NASA
|
|
"Пыльные дьяволы" подобны миниатюрным земным торнадо (10-100 метров в поперечнике), хотя и рождаются в результате
совершенно иных процессов. Самые мелкие из них на нашей планете можно иногда видеть на открытых городских пространствах.
Более крупные "версии" могут быть шириной с дом или с футбольное поле и вызывать движение воздуха со скоростью до ста
километров в час. Они создаются ветром, который образует вихрь вокруг колонны теплого восходящего потока воздуха. Когда
смерч возникает над жаркими, засушливыми районами Земли, он втягивает в свою воронку большое количества пыли и песка. Эти
вихри питаются энергией раскаленной поверхности пустыни, благодаря чему достигают порой 300 метров в высоту. "Пыльные
дьяволы" чаще всего встречаются в США, Австралии, Индии и Африке, особенно в пустыне Сахара.
На Марсе "пыльные дьяволы" могут иметь в пять раз больший диаметр (свыше полукилометра) и подниматься до восьмикилометровой
высоты, это намного выше даже "полноценных" торнадо на Земле. Процессы возникновения "пыльных дьяволов" сходны на обеих
планетах: грунт нагревается под солнцем в течение дня, разогревая в свою очередь прилегающие к нему пласты воздуха.
Воздушные потоки иногда перемешиваются, и это способно породить циркулирующее движение. Первый марсианский "пыльный дьявол"
был заснят экспедицией Pathfinder NASA еще в 1997 году. Причудливые следы, оставленные на поверхности Марса крупными
пылевыми смерчами, найдены во многих регионах Красной планеты, а несколько "дьяволов" были сфотографированы в тот момент,
когда они подобным образом "обрабатывали" поверхность. Spirit тоже удалось как-то запечатлеть таинственного марсианского
"пыльного дьявола" - мини-смерч, несущийся по пустыне в кратере Гусева. Более того, ученые предположили, что именно
благодаря таким смерчам марсоходы умудрился избавиться от пыли на своих солнечных батареях (и таким образом смогли получить
большее количество энергии в суровую зимнюю пору).
Марс часто оказывается под властью пылевых бурь - ветры неутомимо перемалывают верхний иссушенный песчаный слой, застилая
маревом обширные части планеты. В такие периоды напоминающие земные торнадо "пыльные дьяволы" также начинают свой
дьявольский танец. Они появляются столь часто, что их многочисленные следы пересекают друг друга, позволяя проследить их
пути на красноватом марсианском грунте. Марсианская пыль включает в себя смесь частиц размером порядка микрона (в двадцать
раз меньше толщины человеческого волоса) - своеобразное подобие цементного порошка.
30 дневная мозаика Opportunity показывающая усиление пылевой бури на Марсе
|
|
"Марсианские "пыльные дьяволы" сильно наэлектризованы, предполагается, что это может приводить к мощным разрядам или
пробоям в разреженной марсианской атмосфере, повышенному "прилипанию" пыли к космическим скафандрам будущих
путешественников и их оборудованию, а также нарушению радиосвязи. Частицы пыли внутри "дьявола" электризуются за счет
непрерывного трения друг о друга. Это похоже на эффект, возникающий от шарканья ногами по ковру в квартире, что позволяет
снимать заряд. Мелкие частицы "предпочитают" получать отрицательный заряд, а ветер переносит их повыше - и порождает тем
самым разницу потенциалов. Более тяжелые частицы пыли с положительными зарядами остаются ближе к поверхности. Разделение
зарядов создает гигантскую батарею. А так как частицы находятся в непрерывном движении, то возникают и магнитные поля,
порождаемые движущимися электрическими зарядами. Опасности, связанные с попаданием в эпицентр таких природных явлений,
должны быть самым тщательным образом изучены в преддверии будущих пилотируемых экспедиций на Красную планету. Кроме того,
конструкции, посланные на Марс, должны выдерживать пребывание в гигантской "пескоструйной камере", а солнечные батареи -
как-то защищаться от наносимой пыли. В NASA планируют снабдить будущие марсианские спускаемые аппараты приборами,
способными обнаруживать электрические и магнитные поля, порождаемые "пыльными дьяволами".
"Троянские" астероиды - компаньены Марса
У Марса найден еще один, четвертый по счету "троянский" астероид-компаньон. Объект, получивший обозначение 2007 NS2, был
обнаружен 16 июля астрономами Обсерватории La Sagra, расположенной на юге Испании. Согласно предварительным оценкам,
основанным на визуальной яркости этого объекта, поперечник небесного тела составляет примерно 1 километр. 2007 NS2 движется
вслед за Марсом по его орбите, занимая точку Лагранжа L5, которая отстает от Красной планеты на 60° по отношению к Солнцу
(это на расстоянии одного радиуса марсианской орбиты). В L5 находятся еще два "троянца", в то время как четвертый такого
рода объект движется перед Марсом в 60° до него в точке либрации L4 (всего имеется пять точек устойчивости, при этом не
упомянутые здесь L1, L2 и L3 лежат на линии, соединяющей Солнце и планету). После открытия 2007 NS2, астрономы нашли тот
же астероид и на старых фотографиях, сделанных в 1998 г. в рамках проектов
LONEOS и LINEAR - программы поиска и исследований околоземных объектов
(Near Earth Object - NEO) в Линкольновской лаборатории. Это позволило исследователям уточнить параметры орбиты (в
частности, этому способствовали вычисления Альдо Витальяно из итальянского Университета имени Федерико II (Universita di
Napoli Federico II) в Неаполе) Марс принадлежит к числу трех планет Солнечной системы, обладающих "троянскими"
объектами на своей орбите. Приблизительно 2200 известных Троянцев и Греков сопровождают подобным образом Юпитер и несколько
таких объектов найдено у Нептуна.
|
У Земли "троянцев" пока не обнаружено, хотя они также могут существовать (наблюдения за
подобными объектами, предположительно находящимися в точках L4 и L5 на земной орбите, осложняются тем, что они всегда
неудачно освещаются солнцем и к тому же видны лишь в утреннее и вечернее время). Зато известны так называемые коорбитальные
астероиды (например, 200-метровый 2005 GU9, 2003 YN107, 2002 AA29 или 5-километровый Круитне (3753 Cruithne), открытый в
1986 году), которые "наматывают" широкие спирали вокруг земной орбиты и постепенно дрейфуют, отступая или забегая перед
Землей (траектория этого довольно замысловатого движения напоминает гигантскую подкову). Подобная конфигурация нестабильна,
поэтому такие объекты являются лишь временными компаньонами нашей планеты. Юпитер и Нептун, возможно, получили своих
"троянцев" приблизительно 3,8 миллиарда лет тому назад, в те времена, когда
орбиты этих планет менялись, и под действием их гравитационных полей множество кометоподобных объектов также смещалось со
своих орбит. Ну а марсианские "троянцы", скорее всего, собрались в точках Лагранжа в гораздо более ранний период, вскоре
после возникновения Солнечной системы (свыше 4,5 миллиарда лет назад). По крайней мере так считает специалист по "троянцам"
Алессандро Морбидели (Alessandro Morbidelli) из французской Обсерватории Лазурного берега (Observatoire de la Cote d'Azur)
в Нице.
Spirit и Opportunity - суровые условия Марса
Гигантская буря, которая обрушилась на марсоходы Spirit и Opportunity, кажется, стихает. По крайней мере, погода улучшилась
настолько, что оба аппарата смогли перезарядиться. Более того, Spirit даже проверил работоспособность своих манипулятора и
фотокамеры. Похоже, что, когда буря уйдёт, роверы снова смогут приступить к работе. У работающих с марсоходами Spirit и
Opportunity ученых и инженеров NASA хорошие новости: пылевая буря, поставившая под угрозу само существование марсоходов
стихает. По крайней мере, количество света, которое достигает поверхности Красной планеты, существенно увеличилось.
Солнечные батареи Spirit вырабатывают теперь 295 Вт/ч, а Opportunity – 243 Вт/ч. Для сравнения: последние недели эти
параметры составляли 261 и 128 Вт/ч соответственно.
Улучшение погоды позволило Opportunity полностью зарядить свою аккумуляторную батарею. Аккумуляторы Spirit также близки к
полному заряду: хотя его солнечные батареи вырабатывают больше энергии, но Spirit и тратит больше. Ученые даже позволили
себе поиграться с марсоходом: впервые за три недели пошевелили его рукой-манипулятором и отправили её снимки на Землю.
Помимо прочего, на Марсе в окрестностях роверов еще и потеплело, что позволило избежать переохлаждения приборов:
температура основного модуля электроники Opportunity повысилась с –37° до –33,4° C. Тем не менее пока что ситуация не очень
ясная. Прежде всего, непонятно, улучшилась ли погода временно или буря действительно идет на убыль. В любом случае, говорит
Джон Каллас, руководитель проекта роверов в NASA, пока что сеансы связи с марсоходами будут ограниченными, чтобы не тратить
энергию. Тем более нет речи о передвижениях аппаратов.
|
Напомним, что более месяца назад астрономы из NASA решили спустить один из двух своих марсоходов – более исправный
Opportunity – в кратер Виктория. При этом изначально они не очень верили, что ровер сумеет выбраться обратно. Однако
специалисты решили, что возможность изучить состав дна крупного кратера стоит утери марсохода. Тем более что он все равно
превысил расчетный срок своей работы более чем в 12 раз. Удобное место для начала спуска уже выбрали, но тут вмешалась
погода: на Марсе разыгралась нешуточная пылевая буря. Первоначально в NASA заявили, что спуск откладывается минимум до 13
июля. Однако за две недели площадь бури выросла до 18 миллионов кв. км. Более того, рядом с ней появилась вторая,
занимающая территорию в 8 миллионов кв. км. Число фотонов, долетающих до солнечных батарей роверов, уменьшилось примерно в
100 раз. Поэтому специалисты перевели аппараты в режим жёсткой экономии электроэнергии и стали пережидать. Некоторые даже
заранее помянули безвременно почившие аппараты.
|
