Полёт на Марс и обратно с марсианскими образцами

Полёт на Марс и обратно с марсианскими образцами

Полёт на Марс и возвращение с него образцов для изучения является горячей темой не только научного сообщества.

Марс против Земли

Из всех планет Солнечной системы Марс является наиболее похожей планетой на Землю и, возможно, там есть внеземная жизнь.

Многие миллионы, если не миллиарды лет назад, эта планета имела огромную вулканическую активность, которая, возможно, продолжается сегодня в ограниченном масштабе. Красная планета также имеет гигантские полярные ледяные шапки, которые похожи на антарктический ледяной покров и состоят в основном из замороженной воды. У этого небесного тела есть водяной пар в атмосфере, который образует тонкие белые облака и низинные туманы.

Недавно ученые с большой вероятностью предположили, что Марс имеет жидкую воду в биологически значимых количествах. Большинство ученых 2 года назад считали это невозможным.Полёт на Марс

Если бы эта планета была защищена от сильного солнечного ультрафиолетового света, воздействующего на ее поверхность, то были бы все необходимые ингредиенты для устойчивой микробной экосистемы. Cантиметр или меньше пыли может легко защитить такую жизнь. Не удивительно, что возвращение образцов на Землю для исследования является приоритетом для ученых, которые хотят знать, есть ли у Марса жизнь или когда-то была активная биосфера.

Но действительно ли мы должны возвращать образцы на Землю, чтобы сделать это определение?

Программа полёта на Марс за образцами

Программа полёта на Марс с технико-экономическим обоснованием возврата образцов с него периодически рассматривается на протяжении более чем 40 лет. Корни программы переплелись с созданием резолюции охраны планетарной инициативы созданной в 1958 году.

жизнь на Марсе

С момента исторического объявления НАСА в 1996 году марсианского метеорита, обнаруженного в Антарктиде, который может содержать окаменелые бактерии с Красной планеты, НАСА заявило, что ее высший приоритет для программы исследования этой планеты заключается в возвращении марсианских образцов непосредственно на Землю. Начиная с 1970–х годов, исследования прошли через ряд вариантов проектирования, начиная с обследования образцов в центрах по контролю и профилактике заболеваний, подобных изолирующему устройству на Луне и заканчивая лабораторией на орбите Земли.
Доставка образца с Марса теперь запланирована на 2020-2024 г. и будет самая сложная миссия до сих пор в технологическом плане. Цель состоит в том, чтобы взять образец поверхности, скалы и атмосферу Красной планеты и доставить эти образцы на Землю.

Ученые подразумевают, что образцы должны храниться в тех же условиях, что и те, в которых они были найдены на Марсе (температура и давление). Это необходимо для предотвращения каких-либо изменений в образцах, которые могли бы повлиять на результаты научного анализа и проверку на наличие свидетельств о прошлой или нынешней жизни.

Проблемы и вызовы

Научное сообщество давно решило получить образцы с Марса на Землю, чтобы подвергнуть их разнообразным и сложным анализам в различных сложных исследовательских лабораториях здесь, на Земле.

Космический корабль, который может совершить полёт на Марс и доставить марсоходы может нести только несколько приборов и инструментов для анализа поверхности и атмосферы. Если бы нетронутые образцы были бы доступны на Земле, то количество возможных способов их изучения стало гораздо более широким и, таким образом, более информативным.

Существуют сложные проблемы полёта на Марс и возвращения образцов:

  • С технологической точки зрения миссия — это задача, которая касается как сбора и сохранения образцов, так и планетарной защиты. Необходимо покинуть Землю, взять образцы, запустить образцы обратно на орбиту Марса, а затем вернуть их на Землю. Ученые считают, что реально доставить можно только с помощью двух разных запусков ракет: один отправить на Марс и один космический корабль отправить для обратного путешествия. Это означает, что встреча должна произойти на орбите Красной планеты.
  • Сохранение образцов в точно таких же условиях с поверхности Красной планеты в лабораторию — это тоже крайне непросто, учитывая огромные различия в температуре и давлении: запуск, на орбиту Марса и в ходе межпланетного полета обратно на Землю. Образцы должны выживать в атмосфере повторного входа в атмосферу Земли и быть доставленными в научно-исследовательские лаборатории.
  • Наконец, решающее значение имеет также планетарная защита. Надо избегать не только загрязнения поверхности Марса какими-либо микроорганизмами (бактериями) с Земли, но и загрязнения образцов. Ведь вывод в лаборатории на Земле о том, что органический материал находится в образце с Марса, не должен тогда подвергаться сомнению: действительно ли есть жизнь на Марсе или были загрязнены образцы на борту космического корабля или у нас?
  • Конечно, биосфера Земли также должна быть защищена от любых возможных форм жизни Марса.

Ученые десятилетиями говорят о том, как искать признаки прошлой или даже нынешней внешней жизни. Они изучали метеориты, которые возникли на других планетах, но ни одно космическое агентство пока не смогло получить образцы непосредственно, отчасти из-за финансовых затрат и отчасти из-за технических проблем.

План НАСА по возвращению марсианских образцов будет включать в себя последовательность миссий на протяжении многих лет.

Эта амбициозная цель как полет на другие планеты является следующим реальным шагом и других космических агентств. Учеными предлагаются несколько способов возвращения проб Марса в течение следующего десятилетия или двух и рассматриваются эти варианты в настоящее время.