Могут ли люди жить на Марсе? Вот как NASA готовится достичь планеты в ближайшие десятилетия.

Марс — единственная известная нам планета, которая в настоящее время полностью населена роботами. Красная планета, расположенная на среднем расстоянии 228 миллионов километров (1,5 астрономических единиц) от Солнца, в настоящее время исследуется двумя марсоходами НАСА и одним из Китайского национального космического управления (CNSA), а на орбите вращаются три космических аппарата космического агентства США. Эти команды выступают в качестве исследователей, чтобы проложить путь для астронавтов, которые в конечном итоге достигнут ее поверхности .

И несмотря на то, что Марс — сухое, каменистое и очень холодное место, он является одним из двух ближайших к Земле планетарных соседей (второй — Венера) и остается целью на горизонте человеческих исследований для международных космических агентств, таких как НАСА, поскольку это одно из немногих известных нам мест в Солнечной системе, где могла существовать жизнь .

Это делает его местом, богатым на научные открытия, и движущей силой технологий, которые позволят людям путешествовать и исследовать вдали от Земли. По данным НАСА, «то, что мы узнаем о Красной планете, расскажет нам больше о прошлом и будущем Земли и может помочь ответить на вопрос, существует ли жизнь за пределами нашей планеты».

В настоящее время на Марс направляются пять миссий NASA. Старейшая из них — Mars Odyssey , которая достигла Красной планеты 24 октября 2001 года. Это был первый космический аппарат, создавший глобальную карту химических элементов и минералов, из которых состоит поверхность Марса.

По данным NASA, космический аппарат также является рекордсменом по самой продолжительной миссии на орбите вокруг планеты, отличной от Земли. Миссия несет три научных инструмента для сбора информации о геологии Марса, атмосфере, условиях окружающей среды и потенциальных биосигнатурах.

«Одиссей» успешно выполнил свою основную научную миссию с февраля 2002 года по август 2004 года. Сегодня он продолжает изучать облака, туман и иней, а также составлять карту поверхностных пород, чтобы сделать будущие посадки на Марс более безопасными, поскольку орбитальный аппарат продолжает совершать более 100 000 оборотов вокруг Красной планеты.

Научные достижения Odyssey включают картирование распределения водорода, что позволило ученым обнаружить большие запасы водяного льда, захороненного прямо под поверхностью полярных регионов . Он также составил карту радиационной обстановки на низкой орбите Марса, чтобы определить риски для будущих исследователей-людей, которые могут отправиться на Марс.

10 марта 2006 года миссия Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) присоединилась к Odyssey on Mars. Целью этой инициативы является поиск доказательств того, что вода сохранялась на поверхности Марса в течение длительного периода времени . Хотя другие миссии на Марс показали, что вода существовала на поверхности на протяжении всей ее истории, остается загадкой, существовала ли вода когда-либо достаточно долго, чтобы создать среду обитания для жизни.

Инструменты MRO выполняют экстремально крупные планы поверхности Марса, анализируют минералы, ищут подземные воды, определяют количество пыли и воды, распределенных в атмосфере, и ежедневно отслеживают глобальный климат. Эти исследования выявляют минеральные отложения, которые могли образоваться в воде в течение длительных периодов времени, ищут следы береговых линий древних морей и озер и анализируют отложения, отложенные слоями с течением времени водными течениями.

Миссия изучает, является ли обнаруженный «Одиссеем» подповерхностный лед Марса верхним слоем глубокого ледяного резервуара или неглубоким слоем, находящимся в равновесии с атмосферой и ее сезонным циклом водяного пара.

Еще одной текущей миссией является миссия Mars Atmosphere and Volatile Evolution (Maven) , которая прибыла на Красную планету 22 сентября 2014 года и является первой миссией, посвященной изучению верхних слоев марсианской атмосферы.

Ожидается, что данные Maven определят, сколько марсианской атмосферы было потеряно с течением времени, измеряя текущую скорость утечки в космос и собирая достаточно информации о соответствующих процессах, чтобы можно было производить расчеты в обратном направлении. Таким образом, понимание атмосферных потерь позволяет ученым понять историю атмосферы и климата Марса, жидкой воды и обитаемости планеты.

6 августа 2012 года марсоход Curiosity прибыл на Марс в рамках миссии NASA Mars Science Laboratory. На момент запуска (26 ноября 2011 года) Curiosity был самым большим и самым способным марсоходом, когда-либо отправленным на Марс, с целью ответить на вопрос: были ли когда-либо на Марсе условия окружающей среды, подходящие для поддержания крошечных форм жизни, называемых микробами?

На ранних этапах своей миссии научные инструменты Curiosity обнаружили химические и минеральные ключи к прошлым обитаемым средам на Марсе. Теперь он продолжает изучать каменистые отложения того времени, когда Марс мог поддерживать микробную жизнь. Определение прошлой обитаемости Марса позволяет NASA и научному сообществу лучше понять, могла ли существовать жизнь на Красной планете, и если да, то лучше понять, где ее искать в будущем.

Марсоход Mars 2020 Perseverance прибыл на Марс 18 февраля 2021 года для поиска признаков древней микробной жизни, чтобы продвинуться в исследовании прошлой обитаемости Марса. Марсоход собирает основные образцы марсианских пород и реголита (разрушенные породы и почва) для возможного сбора будущей миссией, которая вернет их на Землю для детального изучения.

Для выполнения этой задачи NASA выбрало кратер Джезеро в качестве места посадки марсохода Perseverance, поскольку ученые полагают, что эта территория когда-то была затоплена водой и имела древнюю дельту реки. Кроме того, марсоход изучает эволюцию климата, поверхности и недр Марса, а также тестирует технологии для будущих исследований человеком.

Среди того, что мы знаем о Марсе сегодня, есть, например, то, что это планета, которая совершает полный оборот вокруг Солнца каждые 24,6 часа, что очень похоже на сутки на Земле (23,9 часа). «Марсианские сутки называются солами, сокращение от «солнечные сутки». Год на Марсе длится 669,6 солов, что эквивалентно 687 земным суткам», — сообщает НАСА.

Мы также знаем, что Красная планета на самом деле разноцветная. На поверхности видны такие цвета, как коричневый и золотой. «Красноватый оттенок Марса обусловлен окислением железа, присутствующего в породах, реголите (марсианской почве) и пыли. Эта пыль выбрасывается в атмосферу и издалека заставляет планету казаться в основном красной», — объясняет американское космическое агентство.

На Марсе также находится самый большой вулкан в Солнечной системе, Олимп. Он в три раза выше земного Эвереста и имеет основание размером с Нью-Мексико. И, похоже, у него было водное прошлое с древними сетями речных долин, дельт и озерных лож, а также камнями и минералами на поверхности, которые могли образоваться только в жидкой воде. Некоторые особенности указывают на то, что эта планета пережила мощные наводнения около 3,5 миллиардов лет назад.

« В настоящее время на Марсе есть вода, но марсианская атмосфера слишком разрежена, чтобы жидкая вода могла долго существовать на поверхности . Вода находится в виде льда прямо под поверхностью в полярных регионах, а также в солоноватой воде, которая сезонно стекает по склонам и стенам некоторых кратеров», — уточняет НАСА.

Чтобы продолжить изучение этой планеты и проложить путь для людей, которые в конечном итоге смогут достичь ее, американское космическое агентство совместно с Европейским космическим агентством (ЕКА) планируют запустить амбициозную многоцелевую кампанию под названием «Возврат образцов с Марса» (MSR), чтобы впервые доставить на Землю тщательно отобранные образцы .

«Возвращенные образцы произвели бы революцию в нашем понимании Марса и нашей солнечной системы и подготовили бы прибытие людей-исследователей на Красную планету», — объясняет НАСА. Агентство оценивает, что эти образцы прибудут на Землю в 2030-х годах в рамках одной из самых сложных миссий, предпринятых космическим агентством, с предполагаемой стоимостью от 8 до 11 миллиардов долларов.

«Безопасная посадка и сбор образцов, запуск ракеты с образцами с другой планеты (чего раньше никогда не делали) и безопасная транспортировка образцов на расстояние более 33 миллионов миль обратно на Землю — это непростая задача», — заявил в 2024 году тогдашний администратор НАСА Билл Нельсон.

Все эти миссии имеют общую цель — помочь человечеству в конечном итоге ступить на марсианскую землю. Кроме того, инженеры и ученые по всей стране работают над разработкой технологий, которые астронавты будут использовать, чтобы однажды жить и работать на Марсе и безопасно вернуться на Землю. Но чтобы достичь этого, люди должны сначала совершить 850-дневное путешествие на Красную планету.

Среди направлений, над которыми они сейчас работают, например, производство кислорода из марсианской атмосферы для сжигания топлива и дыхания, с такими проектами, как Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (Moxie) . Размером с автомобильный аккумулятор, он функционирует как дерево, которое всасывает углекислый газ и выдыхает кислород, чтобы удовлетворить потребности экипажа в дыхании и служить окислительным топливом для подъемного аппарата.

Другим важным вопросом станет производство продовольствия. С этой целью НАСА исследует продовольственные системы, которые гарантируют качество, разнообразие и питательную ценность в этих длительных миссиях. Кроме того, рост растений на Международной космической станции также способствует управлению урожаем в космосе.