Вторая загадка марса: откуда там метан изачем нужен exomars

Вторая загадка марса: откуда там метан изачем нужен exomars

Про марсианский метан говорит блогер, популяризатор космической индустрии и науки Виталий Егоров.

Метан — это простое органическое соединение с одним атомом углерода и четырьмя водорода. Метан занимает громадную роль в жизни человечества на Земле, поскольку это главный компонент газа. на данный момент считается, что до 90% земного метана, а также запасенного в недрах, имеет биологическое происхождение.

Одновременно с этим, в космосе его также много — метан регистрировали на кометах, в воздухе Юпитера метан занимает массу, равную трем нашим планетам, а на спутнике Сатурна Титане текут метановые реки в ледяных берегах.

В 2003 году астрологи сказали сенсационную новость — на Марсе отыскан метан. Более того, он не был равномерно «размазан» по всей атмосфере, а очевидно тяготел к определенным участкам планеты. Концентрация его была достаточно ничтожна: от 250 до 10 частей на миллиард по различным оценкам. Объем выброса весной 2003 года приблизительно соответствовал 42 тыс. тысячь киллограм газа, для сравнения, это приблизительно треть не самого большого танкера-газовоза.

Другими словами «Газпром» такие запасы заинтересовать не могли, но весьма взволновали научный мир.

Метановые выбросы зарегистрировали одновременно американские и русские астрологи, а через год эти сведенья были обоснованы с марсианской орбиты спутником Mars Express, другими словами неточности быть не имело возможности. Ученым потребовалось отыскать ответ, откуда он взялся. Растолковать всё марсианской судьбой — заманчиво, но не хватает аргументировано.

Метан возможно результатом геофизической активности марсианских недр, может вырабатываться в некоторых реакциях окисления железа Конкретно возможно было заявить, что это метан по геологическим меркам «новый», так как под солнечным ультрафиолетом органика в воздухе распадается за пара сот лет.

До тех пор пока ученые думали, откуда метан показался на Марсе, он пропал. Другими словами фактически совсем. Не рассеялся в воздухе, до какого-либо усредненного значения, а просто исчез, покинув совсем уж ничтожные концентрации, каковые чуть регистрировались дешёвыми на тот сутки устройствами.

Ученые приняли вызов, и к 2012 году снарядили марсоход Curiosity, что оборудовали чутким газоанализатором, талантливым определять метан в воздухе. Правда отправили его не в том направлении, где наблюдались выбросы метана, поскольку главными в проекте были геологи, а у них нашлись собственные цели в кратере Гейла.

Удачно высадившись и освоившись на Марсе, Curiosity совершил первые изучения и признал, что метана нет. Правильнее нет в той концентрации, которая была дешева его устройствам. Астрологи с Почвы фактически подтвердили его результаты — метана и правда было крайне мало, на пределе разрешающей свойстве земных спектрометров.

До тех пор пока исследователи думали о марсианском метане Шредингера, прошел еще год и Curiosity отправил новые эти — загадочный газ опять показался в кратере Гейла А позже опять пропал.

До тех пор пока американские ученые пробовали высмотреть метан с телескопов с Почвы и гонялись за ним на марсоходе, европейские и русские планетологи решили взяться за дело по-своему. Взяв большой опыт совместной эксплуатации космический аппаратов Mars Express и Venus Express и существенно доработав исследовательские устройства, они решили искать марсианский метан с орбиты.

Как уже упоминалось, Mars Express регистрировал метан, но его разрешающая свойство по распределению атмосферных газов была не на высоте. Набравшись опыта, европейцы и россияне решили подготовить аппарат, что сможет искать метан с точностью не меньше чем в тысячу раз превышающую возможности Mars Express. Так появилась мысль космического аппарата ExoMars Trace Gas Orbiter.

Правильнее мысль у европейцев показалась в далеком прошлом, но она волновалась нелегкую судьбу, пока Космическое агентство ЕС не подписало в 2013 году контракт с Роскосмосом.

Сотрудничество по «ЭкзоМарсу» строится по правилам уже отработанным на «Экспрессах»: Российская Федерация обязалась дать две ракеты «Протон-М» для марсохода и запуска спутника, и на аппаратах будут установлены российские научные устройства вместе с европейскими. Первым рейсом отправляется спутник Trace Gas Orbiter. Он обязан скинуть тестовый спускаемый модуль Schiaparelli, а позже пара лет заниматься разгадыванием метановой головоломки.

Заодно он сможет выяснить низкие концентрации вторых газов в воздухе Марса, если они в том месте имеется. К примеру, в случае если местные вулканы не совсем еще закаменели и хотя бы мало сочатся вулканическими газами, TGO обязан отыскать эти газы и выяснить их источники.

По большому счету, в случае если прошлое десятилетие было посвящено изучению геологии Марса как с орбиты, так и с поверхности, то на данный момент уже идет «атмосферный» этап. Уже давно к Марсу прибыли американский аппарат MAVEN и индийский Mars Orbiter. Аппарат NASA четко заточен под магнитосферы Марса и изучение атмосферы, но он занимается верхними их взаимодействием и слоями с космическим ветром.

MAVEN обязан ответить на вопрос, как Марс теряет собственную воздух, тогда как ExoMars TGO будет искать вероятные источники ее пополнения из недр планеты.

Индийские ученые также заинтересовались метановым вопросом а также снарядили отдельный прибор для его поиска, но пока только тестируют его. И нужно осознавать, что он вряд ли продемонстрирует уровень качества выше, чем у Mars Express. Все-таки индийцы здраво оценивают собственные возможности в межпланетных изучениях и подчеркивали более демонстрационное значение собственного аппарата.

ExoMars TGO — это трехметровый четырехтонный комический аппарат, что несет на борту 600-килограммовую «летающую тарелку» Schiaparelli и четыре главных научных прибора.

Schiaparelli нужен европейцам, дабы обучиться садиться на Марс. Ранее у них был неудачный опыт посадки в 2003 году. Как выяснилось, зонд Beagle-2 все-таки сумел мягко сесть, но приостановил работу, так и не выйдя на сообщение.

Сейчас же ESA постарается повторить опыт на более большом уровне: нашпиговав аппарат датчиками, каковые будут собирать массу информации на протяжении снижения и посадки.

Следующий этап проекта ExoMars, посадку марсохода, берет на себя Роскосмос, исходя из этого Schiaparelli — это задел на совсем уж далекое будущее. Не смотря на то, что по некоторым оговоркам ясно, что позже Европа замахнется на новую амбициозную задачу — доставку грунта с Марса.

На Schiaparelli будет и климатическая исследовательская станция, но проработает она всего семь дней — пока не сядут аккумуляторная батареи. Долгосрочных источников питания на аппарате не предусмотрено. Одна любопытная подробность аппарата — лазерный уголковый отражатель.

Спутник ExoMars TGO не оборудован лазером, исходя из этого уголковый отражатель Schiaparelli совершенно верно так же остается на будущее. Быть может, в него постараются пострелять кроме того с Почвы. Еще в Schiaparelli весьма интересно место посадки — равнина Меридиана.

На ней уже трудится марсоход Opportunity и эта посадка будет самым тесным сближением на Марсе двух посадочных аппаратов. Не обращая внимания на «близость», реально их будут разделять много километров, исходя из этого Oppy не сможет поздороваться со Schippy лично, в лучшем случае постарается пронаблюдать посадку, не смотря на то, что заметить что-либо с для того чтобы расстояния маловероятно.

Два основных научных прибора ExoMars TGO, европейский NOMAD и российский ACS, являются блоками нескольких спектрометров и частично дополняют друг друга, но захватывают различные диапазоны световых волн. Именно на них возлагается основная задача миссии — картография газов атмосферы Марса.

Оба они будут пользоваться одним «тайным способом» — замечать воздух на просвет. Т. е. разбирать свет солнца, погружающегося в воздух Марса на линии горизонта. Данный способ и высокое спектральное разрешение устройств разрешает не просто определять газы в воздухе, но кроме того отличать их изотопный состав.

А это главный показатель, что в теории разрешит отличить биогенный газ от геологических выбросов. Отличие — в ядерном весе углерода.

На Земле жизнь предпочитает выделять метан с легким изотопом С12, т.к. его легче связывать с водородом в следствии химических процессов. Геологические процессы не так избирательны, и в них С12 и С13 формируют метан приблизительно в равных пропорциях. Не считая метана, на биологическую активность может показывать аммиак, что совершенно верно так же выделяется живыми организмами в следствии жизнедеятельности.

До тех пор пока аммиака на Марсе не обнаружили, но если он хоть мало содержится в воздухе, то TGO его отыщет. Очевидно, ученые знают лишь жизнь и практически ее показатели ищут на Марсе, но за не имением альтернатив приходится «искать в том месте где ярче». В собственный оправдание они говорят, что химии и законы физики на отечественных планетах трудятся одинаково, геологическое строение похожее, а когда-то и условия были схожи, исходя из этого нет оснований считать, что эволюция вещества из неживого в живое проходила как-то в противном случае.

К слову сообщить, до конца не светло, как на Почва-то проходил процесс зарождения судьбы, и это, кстати, ответственный довод в пользу изучения Марса. Казалось бы, для чего вваливать много миллионов американских долларов, дабы отыскать того, кто напустил газу на другой планете? А вот для того — чтобы выяснить, как мы на отечественной-то планете были.

на данный момент уже мало кто из ученых действительно считает, что мы можем появляться марсианами-переселенцами, в виде бактерий добравшиеся на метеоритах с Марса на Землю. Скорее обратный вариант — обнаружив Марсе местную судьбу, нужно будет доказать, что она вправду местная, а не залетела с Почвы. Но все-таки Марс есть таковой довольно свободной лабораторией, где вдалеке от Почвы имел возможность проводиться повторный природный опыт по созданию живой материи, способной к осознанию себя, окружающего мира, запуску космических аппаратов и написанию статей.

Не считая оптических спектрометров, TGO несет на борту еще камеру CaSSIS, которая сможет снимать поверхность с разрешением до 5 метров и проводить стереосъемку местности. Прошлый аппарат ESA Mars Express уже много лет ведет собственные наблюдения за поверхностью и иногда радует роскошными панорамами. Его разрешение до 20 метров, другими словами снимки TGO будут охватывать более узкие полосы местности, но подробности поверхности видны будут лучше.

Снимки данной камеры будут использованы а также для выбора места посадки будущего марсохода Paster, что обязан стартовать в 2018 либо в 2020-м году.

К сожалению, кадры CaSSIS не окажут помощь нам в отыскивании Марса-6, но попытаемся разглядеть мелкое пятнышко парашюта «Марса-3». Правда неизвестно, в то время, когда будет сделан снимок нужного участка местности.

Четвертый прибор TGO опять российский — нейтронный детектор FREND. Его задача — картографирование содержания воды в грунте Марса на глубине до одного метра.

Подобный прибор Отдела ядерной планетологии у Марса уже летает, но его разрешение низкое — практически равное высоте полета спутника.

Нейтронные детекторы регистрируют нейтроны, которыми планету бомбардирует Солнце. Часть нейтронов «отскакивает» от планеты, предварительно погрузившись в грунт на полметра либо чуть больше. Скорость их возврата зависит от того, встретились ли они с водородом в грунте.

Чем больше водорода, тем медленнее летят нейтроны. Регистрируя скорость нейтронов, возможно определять, сколько водорода сокрыто в поверхности, а самый вероятный резервуар этого летучего газа — водяной лед. Прошлое поколение детектора — HEND — летает на американском аппарате Mars Odyssey с 2001 года.

Грубо говоря, он ловит все нейтроны, каковые вылетают с поверхности, независимо от угла отражения. Исходя из этого весьма сложно выяснить, откуда какой прилетел, и карты распределения воды, каковые помог составить HEND, через чур небольшого масштаба.

На орбите Луны, на спутнике NASA LRO протестировано новое поколение прибора — LEND. Он уже имеет т. н. «коллиматор» — маску, которая отсекает часть нейтронов, разрешая принимать их лишь с узкого участка местности. Данный коллиматор наделал шуму в лунной геологии — отыскав воду в том месте, где ее быть не должно, так что точно найдется что-то увлекательное и на Марсе, осталось лишь подождать пара лет, пока наберется нужный количество данных.

Больше информации о проекте ExoMars возможно определить на сайте Университета космических изучений РАН либо на сайте Космического агентства ЕС.

Застывшая тайна планеты (16.06.2017) Документальный спецпроект


Темы которые будут Вам интересны:

Читайте также: