В 2020 году к Марсу российской ракетой-носителем "Протон-М" с космодрома Байконур будет запущен перелетный модуль миссии "ЭкзоМарс" с посадочной платформой и марсоходом на борту. Чем будет заниматься ровер и платформа после приземления, рассказал ТАСС заведующий лабораторией Института космических исследований (ИКИ) РАН, участник проекта "ЭкзоМарс" с российской стороны Даниил Родионов. Специалист уверен — ровер с "высокой вероятностью" найдет следы жизни на Марсе.
Главная задача
Несколько миллиардов лет назад Марс, по мнению ученых, был похож на Землю: планета имела нормальное магнитное поле, плотную атмосферу, моря и реки. В этот период теплого и влажного Марса там могла появиться хотя бы примитивная жизнь.
Позже на планете произошла космическая катастрофа: по одной из версий, 50-километровая комета столкнулась с Марсом и повредила его ядро. В результате магнитное поле практически исчезло, из-за чего, в свою очередь, в космос улетучилась большая часть газовой оболочки Марса, не стало защиты от космической радиации. С поверхности планеты испарилась вода. Марс стал холодным и безжизненным.
Однако на планете могли остаться следы жизни. Их поиск — основная цель посадочной миссии "ЭкзоМарса".
"Марсоход с самого начала программы "ЭкзоМарс" в 2004 году был основой этой миссии. Главная его задача — поиск следов существования жизни в далеком прошлом или настоящем на Марсе. Внутри ровера есть комплекс приборов, которые могут определить наличие в образцах грунта и породы органических веществ", — рассказал Даниил Родионов.
Приборы ровера "ЭкзоМарс"
По словам представителя ИКИ РАН, на марсоходе, получившем название "Пастер", будет девять приборов, в том числе два российских. Общая масса приборов — около 30 кг, они делятся на четыре группы. Первая — приборы на матче марсохода (панорамная камера и инфракрасный спектрометр). Спектрометр будет дистанционно исследовать минералогические образцы, чтобы выбрать наиболее интересные точки, в которых марсоход будет бурить грунт.
Вторая группа приборов связана с самим буровым устройством ровера. Это инфракрасный спектрометр и камера-микроскоп, позволяющая изучать образцы при сильном увеличении.
"Аппарат будет отличаться от предыдущих роверов, в частности американских, наличием бурового устройства, которое может забрать образцы на глубине до 2 м. Для экзобиологии это крайне важно, потому что на поверхности Марса образцы могут быть убиты космической радиацией", — пояснил Родионов.
Третья группа приборов установлена внутри аппарата и будет исследовать забранные буром образцы грунта. Основной и самый большой прибор — хроматографический комплекс MOMA (Mars Organics Molecule Analyser), который и займется поиском органических молекул в веществе из глубины грунта Марса.
Четвертая группа приборов будет исследовать подповерхностный слой грунта.
Приборы на платформе
На платформе пока планируется установить 13 приборов: 11 российских и два европейских. Общий вес аппаратуры составит 45 кг.
"В свое время было решено разделить задачи марсохода и посадочной платформы. Если изначально планировалось, что они будут дополнять друг друга, и на посадочной платформе предполагалась установка манипулятора, то сейчас от этого отказались — ровер может исследовать грунт во многих местах, а посадочная платформа ограничена местом посадки, которое к тому же может быть загрязнено", — рассказал Родионов.
На платформе установлен бортовой компьютер, управляющий всеми остальными системами, собирающий информацию и выдающий команды. На краях платформы будут четыре камеры, позволяющие сделать полную панораму окружающей местности. Метеорологический комплекс платформы займется исследованиями температуры, давления, влажности, освещенности, пылевой составляющей на месте посадки.
"Еще один прибор — магнитометр, который займется изучением магнитных полей на Марсе, пока они не были зарегистрированы. Мы постараемся его максимально вынести за пределы аппарата, чтобы исключить влияние его корпуса и электроники на исследования", — уточнил ученый.
На платформе также будут активный нейтронный спектрометр и дозиметр, регистрирующий радиационный фон. Исследования последнего будут важны для будущих пилотируемых экспедиций на Марс. Также на платформе установят сейсмометр с системой выноса на поверхность — он ляжет на грунт под посадочной платформой.
Общее время работы платформы на поверхности Марса составит около одного марсианского года (примерно два земных).
Как ученые узнают о наличии жизни на Марсе
"Когда мы говорим про жизнь на Марсе, слово "жизнь" используется в несколько ином аспекте, чем мы обычно привыкли, — мы не ищем, грубо говоря, "зеленых человечков". То, что мы ищем, — органосодержащие породы, в которых есть фактическое содержание углерода. Существование каких-то более высоких уровней жизни — бактерий и прочего — это уже следующий этап", — рассказал сотрудник ИКИ РАН.
По словам ученого, уже было доказано, что на Марсе была вода, "причем ее было много". "Это был первый этап. Наш этап второй — найти те первые кирпичики, из которых строится жизнь. Эти органосодержащие вещества и будет искать марсоход "ЭкзоМарс", — отметил Родионов. — Мы не можем определить, были ли там растения, жили ли там животные и была ли там разумная жизнь. Мы можем определить, были ли основы жизни — органические вещества".
Буровая установка будет забирать не зараженные радиацией образцы грунта с глубины 2 м и поднимать их во внутреннюю лабораторию марсохода MOMA, которая способна фиксировать органические молекулы даже при очень малой концентрации. MOMA состоит из двух частей — хроматографического масс-спектрометра и лазерного масс-спектрометра. Для хроматографии полученная порода будет подогреваться в ячейках специальной печи, а спектрометр станет изучать испарившиеся вещества на наличие органических молекул. Лазерный масс-спектрометр будет работать с более плотными образцами породы.
Так как органические молекулы (в частности, аминокислоты и сахара) могут иметь не только биологическое происхождение, но и так называемое абиотическое (получается в результате взаимодействия неорганических веществ), то лаборатория "Пастера" будет производить дополнительную селекцию летучих молекул по принципу хиральности (хиральные молекулы асимметричны, в зависимости от типа этой асимметрии можно определить, имеют ли аминокислоты биологическое происхождение — прим. ТАСС). Хиральность молекул была открыта Луи Пастером в 1848 году, отсюда ровер и получил свое название.
Родионов отметил, что ровер "ЭкзоМарса" — первый, специализированный на экзобиологических задачах. Американские марсоходы были "заточены" только под поиск воды и геологические исследования, и хотя "Кьюриосити" и смог обнаружить органические соединения, у ученых были сомнения — не были ли они занесены с Земли. Чтобы исключить подобные проблемы, в рамках миссии "ЭкзоМарса" планетарной защите уделяется особое внимание — все приборы должны быть идеально чистыми.
Место посадки
По словам Родионова, выбор места посадки пока продолжается. Окончательное решение примут в ноябре 2018 года. Выбор будет определяться двумя факторами: должна быть техническая возможность успешной посадки именно в этом месте, а также район должен быть достаточно древним, чтобы содержать породы, долгое время сохранявшиеся под поверхностью Марса и вышедшие на поверхность относительно недавно, например из-за попадания метеорита.
Сегодня два основных претендента на Марсе для посадки миссии — долина Мавра и плато Окси.
Данные в открытом доступе
На посадочной платформе и марсоходе планируется установить камеры высокого разрешения, в частности для посадочной платформы они будут иметь разрешающую способность 2048 на 2048 пикселей. Все изображения, полученные платформой и ровером на Марсе, а равно все научные данные будут отправляться на Землю в порядке очереди.
