КОСМИЧЕСКИТЕ ПОЛЕТИ ДО МАРС – ПОУКИ И БЪДЕЩЕ
Тази тайнствена и загадъчна планета Марс
Четвъртата планета в Слънчевата планетарна система по своите геофизически характеристики най-много прилича на Земята. Периодът на движението около оста и е 24 часа 39 минути и 36 секунди, а на Земята – 23 часа 56 минути и 5 секунди. Подобно на Земята, Марс не е идеална сфера и има четири сезона. На Червената планета също има полярни шапки, планини, пустини и постоянни възникващи урагани.
През деня температурата на повърхността там достига +26°, а през нощта пада до – 100° С. На географските карти ясно се различават полярните шапки, но по отношение на лед, на Земята го има 100000 пъти повече. И все пак в сравнение с Луната, изучаването на Марс има едно голямо предимство – това, че там има атмосфера. Но ако на Земята има няколко центъра на климати, то на Марс те са само два – при това разположени над двете полярни шапки. Те и определят циркулацията на атмосферата, за която е характерно такова непознато нещо за Земята като урагани в празнината. На повърхността на Марс атмосферата е със същите характеристики и се равнява на такава на 30 км височина над земната повърхност. А и съставът на марсианската атмосфера е значително по-различен от тази на Земята – има два пъти повече е въглеродната киселина и тежкия инертен газ аргон, практически няма водни пари и кислород, който е необходим за живот. И една много важна особеност на марсианските урагани – често има ветрове със сила повече от 40 м в секунда, които по земни мерки са ураганни. Но при наличието на почти вакуум, марсианския вятър се възприема като земен вятър със сила от 4 м в секунда.
Художествена концепция на mars-2030-mission
Изучаването на планетата Марс, продължава да се осъществява само по следните четири основни начина:
– Чрез наблюдения от Земята с помощта на телескопи.
– Чрез наблюдения от орбитални космически апарати.
– Чрез химически и радиологически изследвания на марсианската почва, направени от орбиталните или спускаеми апарати – американските “Маринър”, “Вайкинг”, “Вояджър”, “Марс Глобъл Сървайър”, “Марс Патфайндер”, съветските “Марс”, “Фобос” и др.
– Микроскопски изследвания на метеорити, долетяли на Земята от Марс.
За сега, никакви други методи за изследването на Марс като планета от нашата слънчева система не са прилагани. Нещо повече, близо 40-годишното изследване изгради следния реален механизъм на проучвания, възприет от на НАСА, от който ще зависи накъде ще поемат бъдещите астрополети. По думите на известния американски учен Дейвид Уйлямс от Центъра за космически полети “Годард”, при всеки организиран от НАСА космически полет се финансира (при това строго ограничено), само изпълнението на предварително планирани задачи, които обикновено трябва да минат процедурата на издигането им, поддържането и одобрението преди това в многобройните комисии. Те и ще имат думата при вземането на решението за изпълнението на програмата по изследването на Марс. А тя вече има своите многодишни срокове, които са:
– Доставянето на елементи на оборудването на Марс – 2010-2014 г.
– Стъпването на астронавти на Марс – 2011-2018 г.
– Създаване на база на Марс и разширяването и – 2018-2022 г.
– Продължителен престой (до 600 земни денонощия) на Марс – 2022-2027 г.
Към настоящия момент, с изследванията на планетата Марс се занимават редица центрове – такива като Центърът за космически полети “Годард” при НАСА в щата Мериленд, Космическия център “Джонсън” на НАСА в Хюстън, Изследователския център “Еймс” на НАСА и др.
Международната космическа станция днес, на фона на земната атмосфера.
Увереността в реалната възможност да бъде извършен успешен пилотируем полет до Марс и обратно, е взето в годините на втория мандат от президентството на Джордж Буш-младши. За отбелязване е, че подобна увереност все още не съществувала в последните години на управлението на президента САЩ, Бил Клинтън.
Така започна настъплението на машините.
През 70-те години на ХХ век бяха изпратени в направлението на Марс съветските “Марсове” и американските “Маринъри”. През декември 1971 г. “Марс-3” прави меко кацане в района между Електра и Фаетония, в южното полушарие на Марс. От друга страна “Маринър-4”, “Маринър-7” и най-вече “Маринър-9”, успяват подробно да изследват повърхността на Марс. Направените няколко хиляди фотографии, помогнаха да бъде картографиран Марс. Бяха уточнени и броя на гигантските метеоритни кратери – на Марс те се оказали около 1200, (на Земята – те са 44, а на Луната повече от 5000). Била уточнена и височината на т.нар кратер на кратерите с красивото име “Nix Olimpica” (“Снегове Олимпийски”). Неговата височина се оказала 23 км, т.е. колкото три Джомолугми. В средата на 1976 г. продължи успешното изучаване на повърхността на Марс чрез програмите на космическите апарати “Вайкинг-1“ и “Вайкинг-2”, които излетяха от Земята на 20 август и 9 септември 1975 г. Съответно те се примарсяват -–първият на 20 юли 1976 г. в района на Хризе Плантия, а вторият – на 3 септември с.г. на равнината Утопия Плантия, разположена на запад от гигантския кратер Мие. Те добавиха редица нови и наистина уникални сведения за атмосферата и за повърхността на Марс, но не можаха да дадат информация за това, дали има живот на червената планета.
Какви космически проекти са предвидени за изпълнение?
2007 година ще сюрпризира света с началото на изпълнението на многогодишна амбициозна програма на НАСА за изследването на Марс. Между тях са:
Проектът “СКИМ” (“SCIM”, “Sample Collection for Investigation of Mars”) или “Събиране на Образци за Изследването на Марс”, който има за цел осъществяването на вземането на образци на атмосферен прах и газ и доставянето им на Земята за изследване по “траекторията на свободното връщане”
Проектът “Кити-Хоук” (“Kitty Hawk”) предвижда използването на три планера за изучаването на релефа на местността и състава на почвата в местата, които са недостъпни за спътници и наземни апарати.
Проектът “Юрей” (“Urey”) предвижда примарсяването на универсален вездеход, който трябва да определи абсолютната възраст на геологичните форми на Марс.
Проектът “МАКО” (“MACO”, “Mars Atmospheric Constellation Observatory”) или “Марсианска Атмосферна Звездна Обсерватория” предвижда използването на голям брой микроспътници, с помощта на които ще бъде създадена тримерна карта на атмосферата на Марс. Това ще позволи по-внимателното да бъдат изучени климатичните условия.
Проектът “Артемида” (“Artemis”). В рамките на осъществяването на този проект, три микровездехода ще изучават повърхността на Червената планета, нейния климат и състава на органичните съединения, ако такива се открият. Основният акцент в използването им ще бъде направен в региона на марсианския Южен и Северен полюс.
Проектът “МЕО” (Mars Enviromental Observer”) или “Изследовател на Околната среда на Марс” предвижда използването на научен спътник, който ще изучава количествения състав и ролята на водата, праха, леда и другите материали в атмосферата на планетата. Целта е да се открият основните периоди на хидрологическия цикъл.
Проектът “Паскал” (“Pascal”) предвижда създаването на мрежа от 24 метеорологични станции на повърхоста на Марс. По такъв начин ще се спестят възможните метеорологични изненади на Марс.
Проектът “МСР” (“MSR” – “Mars Scout Radar”) или “Марсиански Разузнавателен Радар”, ще използва специализиран спътник, който с помощта на радар ще позволи да бъде направена подробна карта не само на повърхността, но и на подповърхностния слой с дълбочина до три метра за откриването на скрити източници на вода и за други изследвания.
Бъдещите астронавти могат да отглеждат някои от храните си вътре в оранжерии, като този изправен в камерата „марсианец“, където плодовете и зеленчуците могат да бъдат отглеждани хидропонно (hydroponically), без почва. CREDIT: Pat Rawlings/NASA
Проектът “Наяди” (“The Naiades”). В този експеримент четири примарсени модула ще търсят течна вода в по-дълбоките слоеве на почвата с помоща на низкочастотен ехолокатор, а също така щеу извършат и сейсмичен контрол.
Проектът “Крио-Разузнавач” (CryoScout”) ще има за задача да разтопи леда на една от марсианските ледникови шапки със специални термобурове, като изследователите се надяват да достигнат дълбочина до 100 метра. В процеса на движението се планира да се изследва съставът на разтопения лед и да се открият в него органични компоненти. Разбира се, ако такива в разтопения лед бъдат открити.
Освен това съществуват също така няколко съвместни проекти на НАСА с други европейски космически агенции. За октомври 2011 година е планиран стартът на безпилотната станция “Mars CNES MSR 2011”, създавана от френски учени. Тя би трябвало да донесе на Земята образци от марсианската почва
С какво привлича учените Марс ?
В близо 40 годишната история на изучаването на Марс от различни орбитални позиции бе постигнат голям напредък. Бяха направени важни открития, които би трябвало да определят направленията на бъдещите изследвания, вече в рамките на подготвен пилотируем полет.
Илюстрация от художествена концепция, (от ляво ) полета на Mars Science Laboratory от Земята до Марс и spacecraft (от дясно) роувърът на мисията „Curiosity“, изпълняваща изследователски задачи след примарсяването. Image credit: NASA/JPL-Caltech
При направените проучвания на Червената планета са открити невероятно число аномални изображения – такива като пирамидите и “лицето” , намиращи се в областта Сидония (приблизително на 40° северна ширина), триъгълните пирамидални структури в т.нар. Четириъгълник Елизия. Още от 1998 г. изводите на учените от НАСА са обнадежаващи – по техни думи “в мъглявата картина личат организираност и структурираност, които са прекалено разумни, за да бъдат резултат от случайни природни процеси”. Учените стигат до изводът, че много от тези структури са “нефрактални”. На общоразбираем език това означава, че когато тези структури се сканират, компютрите определят, че това са по-скоро изкуствени, отколкото природни образувания. Това изследване е извършено чрез компютърни системи от най-нов тип, използвани в съвременното военно изкуство за точното определяне на замаскирани танкове и артилерия на фотосите, постъпващи от въздушното или космическо разузнаване. Но този многогодишен анализ, извършен от американските учени и програмисти професор Колин Пилингер, д-р Моника Грейди, Грегори Моленаар, Винсент Ди Пиетро, Марк Карлоти и др., все още напълно не се приема от всички учени.
Как ще бъде осъществен полетът до Марс?
Според схемата на НАСА, пилотираната експедиция към Марс съгласно първоначалния приет проект би изглеждала по следния начин:
Първоначално към Червената планета трябва да стартират три транспортни кораба. Първият от тях трябва да потегли през 2009 г. и ще “изтегли” на орбитата на Марс напълно подготвен космически кораб (вероятно модел “Кедров разрез”), с който астронавтите би трябвало да се върнат на Земята. Вторият ще осигури доставката непосредствено на марсианската повърхност на ракетна капсула, с която астронавтите, стъпили на Марс ще стартират към намиращия се на орбита космически кораб за връщане. В края, третият транспортник ще достави на Марс модулите на жилищните помещения, лаборатории, блокът с ядрения източник на електроенергия.
Тази художествена концепция на бъдещата мисия до Марс показва астронавти близо Lander на Червената планета. CREDIT: NASA/Pat Rawlings, SAIC
Чак след това ще стартира четвъртият кораб, който ще доведе шест астронавта непосредствено на Марс, където те ще прекарат около 20 дни, занимавайки се с научни изследвания. Доколкото е известно, на повърхността на Червената планета ще стъпят само трима астронавти. като екипажът ще бъде изцяло ще се състои от мъже.
Стойността на проекта, предвиждащ полетите на три екипажа до Марс в продължение на 12 години, се равнява на 50 милиарда долара. Планирало се е първият екипаж да стъпи на повърхността на Марс на 4 юли 2012 г.
По късно в плановете бяха направени изменения. Поради загубата на апаратите “Марс Климат Орбитър” (той изгаря в атмосферата на Марс на 23 септември 1999 г.) и “Марс Полар Ландер” (при приближаването на планетата през декември 1999 г. не излиза на връзка), сроковете били преразгледани. Изпращането на първия “транспортник” е преместено за 20 ноември 2011 г., а стартът на първата експедиция – за 1 декември 2018 г.
Някои от проблемите, свързани с изследването на Марс:
След близо 40-годишно изследване на планетата Марс е ясно следното:
– От НАСА вече е изграден строен механизъм за осъществяването на космическия полет до Червената планета.
– Ако бъде направена космическа експедиция, то тя ще бъде осъществена при най-близкото сближаване на двете планети Марс и Земята, което става периодично един път на 15-17 години.
– Ясно е, че в плановете на НАСА най-близката задача ще бъде облитането на Марс, при което ще бъдат наблюдавани и естествените негови спътници – Фобос и Деймос, а по-далечната задача ще бъде стъпването на астронавти на Марс.
– Ясно е също така, че долният комуникационен праг най-вероятно ще бъде издигнат за безопасност на околоземна орбита, а пък горният комуникационен праг ще функционира от орбитата на Марс. Така ще бъдат избегнати, ако все още съществуват някакви комуникационни проблеми, свързани със системата за ПРО.
Но грижите не свършват до тук.
Един от тях идва преди всичко от поддържането на радиоконтактите с бъдещия екипаж, поради забавянето на предавания радиосигнал при движението на космическия кораб-система към Марс. Приемането и получаването на радиосигнала се удължава с преминаването на разстоянието от Земята до Марс – от Земята до Марс той е приблизително 9-10 минути. Проблем е също така ошумяването на получаването и от двете страни на радиосигналите, поради възникването на слънчеви бури и взаимното изместване на небесните тела. За да се избегне забавянето на радиосигнала и установяването на връзка в екстремни условия, ще бъде създадена светлиннопулсираща система, която в крайния си елемент ще бъде наблюдавана, ретранслирана и машинночитаема от екипа на “Хабъл”. По такъв начин, поради скоростта на светлината – 300 000 км в сек., ще бъдат спестени 12 минути от общо 18 минути, нужни за установяването на двустранен контакт. И дори това ще бъде един много важен експеримент – проверка с ръкотворни светлинни команди, на повторените гласови или машинночитаеми команди, подадени по радиосигнал. Проследяването на бъдещия полет е възможно чрез телескопа “Хабъл”, без да се нарушават другите научноизследователски програми. А това е възможно, тъй като такава идея беше предложена още при търсенето на замлъкналия на 21 август 1993 г. “Марс-Обзървър” чрез орбиталния телескоп “Хабъл”.
Цветна фотография на района на марсианския кратер Хале, където би могъл да кацне космическия апарат. Ясно личи планинския релеф и разликите между височината на повърхността в различните и точки.
Втората въпросителна има много важно значение – доказано е, че на Марс може да бъде открит живот (действително засега във формата на едноклетъчни), т.е. на такъв какъвто лежи в основата на нашето битие. Но ако там изследователите се сблъскат с действително чужда форма на живот, каква ще бъде реакцията за тях, за Земята и въобще за нашето бъдеще? Готови ли сме да приемем това предизвикателство?
Третата въпросителна се отнася до това, ще ли е в състояние човек да извърши ръкотворни изследвания на повърхността на Марс, ако се вземат предвид тежките и почти адски условия на Червената планета. Не е ли възможно нашето относително знание, създало относителна въоръженост да използва други възможности – такива както използва Япония в космическото пространство – роботи, които биха могли да извършат самостоятелно редица изследвания, допълващи т.нар. “бейски” метод на изучаването на планетата (т.е. възможно най-пълното фрагментиране на информацията).
Преди повече от сто години, Херберт Уелс бе написал в първата глава на неговата “Война на световете” следното: “Шансовете, че на Марс съществува нещо човекоподобно е равно на едно към милион”. Но все пак, това за нас е шанс.
Ст.н.с. Николай Котев, доктор по история
Printed in bulgarian newspaper „Дума“ („Word“), Sofia, № 128 from 3rd June 2006.
„THE SPACE FLIGHTS TO MARS – CONCLUSIONS AND FUTURE“ by Nickolay Georgiev Kotev is licensed under a Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Unported License.
Based on a work at kotev25.wordpress.com.
Permissions beyond the scope of this license may be available at kotev100@yahoo.com.
42.664922
23.275174
Харесване на това:
Харесвам Зареждане...
Марс винаги е привличал вниманието на нашето човечество. Още от древността, то е свързвало съдбата си с Червената планета. Днес НАСА и другите космически агенции имат възможност да изследват нейната повърхност и тектоника, подготвяйки се за първия полет до Марс и обратно.
European Scientist 
Трябва да влезете, за да коментирате.