Почему люди стремятся исследовать Марс?

«…В настоящее время мы настолько познакомились с топографией Марса, что можем с большой уверенностью чертить карты этой планеты; указать, где расположены населенные местности, мы, конечно, еще не в состоянии, но рано или поздно, вероятно, и это удастся достигнуть…»

К. Фламарион «Популярная астрономия», 1889 г.  

 

«…Есть ли на Марсе биосфера? … Как будто вся совокупность фактов, касающихся атмосферы и поверхности Марса, не оставляет места для биосферы. Но может быть жизнь там… «еле теплится» и ее мощность не в состоянии создать заметную биосферу, как это случилось у нас на Земле? Будем поэтому надеяться, что не за горами тот день, когда ответ на сакраментальный вопрос «есть ли жизнь на Марсе» будет получен.»

И. С. Шкловский, «Вселенная, жизнь, разум», 1976 г.

 

7 апреля 2001 г. NASA (США) направила космический аппарат "2001 MARS ODYSSEY"к Марсу .  Это уже 33-й запуск к Марсу, с тех пор, как 10 октября 1960 г. в Советском Союзе был произведен запуск первого аппарата к красной планете, который, к сожалению, оказался неудачным. 14 июля 1965 г. американский космический аппарат "MARINER-4" впервые достиг окрестности Марса и передал на Землю 21 фотографию его поверхности. 3 декабря 1971 г. советский посадочный аппарат "МАРС-3" впервые совершил мягкую посадку на поверхность планеты и передал первые данные о природных условиях на этой планете. Два американских посадочных аппарата "VIKING" в 1976 г. провели комплексные исследования Марса с целью поиска признаков жизни на его поверхности. В течение трех месяцев 1997 г. миниатюрный марсоход "SOJOURNER" перемещался по поверхности  Марса и детально обследовал ближайшие окрестности точки посадки посадочного аппарата "MARS PATHFINDER". В настоящее время орбитальный аппарат НАСА "MARS GLOBAL SURVEIOR" продолжает глобальное исследование морфологических особенностей поверхности Марса.

 

Почему же люди стремятся исследовать Марс?

 

Земля и Марс образовались около 4.6 миллиардов лет тому назад из протопланетного облака около еще молодого Солнца. Согласно одной из современных моделей, обе планеты на начальном этапе эволюции развивались примерно одинаково. На теплых поверхностях ранних Земли и Марса присутствовали обширные океаны воды, там извергались мощные вулканы, которые обогащали плотные атмосферы планет газами со сложным химическим составом. Однако спустя несколько сотен миллионов лет Марс по какой-то причине внезапно перешел из состояния «теплый и влажный» в состояние «холодный и сухой». По одной из гипотез, этот необратимый переход был вызван ударом большого метеорита, который вызвал переориентацию полюсов или даже изменение орбиты планеты. Также возможно, что Марс испытал глобальное изменение климата вследствие постепенного рассеивания атмосферы из-за слабого гравитационного поля. Атмосфера Марса стала тонкой, поверхность ее стала быстро остывать и высыхать, и замерзшая вода, может быть, сохранилась только в районах в окрестности северного полюса в виде вечной мерзлоты.

Выяснение причины глобального перехода раннего Марса из состояния «влажный-и-теплый» в состояние «холодный-и-сухой» является первой основной целью исследования Марса.  

Решение этой проблемы имеет не только большое значение для фундаментальной науки об эволюции планет, но оно также позволит оценить  опасность подобной угрозы для Земли.

 

Современные данные о Марсе показывают, что он и сейчас является активной планетой. На Марсе обнаружены самый большой в Солнечной системе вулкан высотой 27 км и гигантский каньон протяженностью около 5000 км. Марс имеет магнитное поле, которое сравнимо по величине с дипольным полем Земли, но имеет сложную структуру из локальных петель. 

Сравнительно недавно на фотографиях кратеров на поверхности Марса были обнаружены овраги и каньоны от мощных потоков воды, многие из которых, возможно, имеют возраст около нескольких миллионов лет. Сейчас предполагают, что в глубине Марса находятся резервуары жидкой воды, покрытые панцирем льда засыпанного слоем песка. Также пока не имеют простого объяснения и другие образования на поверхности Марса: плоские террасы, круговые депрессии, регулярные дюны. 

Второй важнейшей целью исследований Марса является построение его детальной модели, которая должна основываться на данных о его ядре, коре и приповерхностном слое, о поверхности и атмосфере, а также должна учитывать основные физические и химические процессы, происходящие на этой планете.

Поиск признаков биологических процессов на Марсе имеет вполне обоснованные предпосылки.  Во-первых, на раннем «теплом и влажном» Марсе могли появиться примитивные формы жизни, аналогичные тем формам,  которые появились в то же время на ранней Земле. Во-вторых, если подземные водные резервуары на Марсе существуют, то в них возможно и сейчас существуют условия (тепло и газы от активных близлежащих вулканов, вода, минеральные соединения) подходящие для некоторых форм жизни. Известно, что микроорганизмы живут в схожих  условиях на Земле. В третьих, не так давно, в так называемых «марсианских метеоритах» были обнаружены загадочные сложные фрагменты, которые  возможно являются оболочками древних марсианских микробов.

Поэтому третья цель исследований Марса, которая вероятно является наиболее важной, связана с поиском жизни на Марсе в настоящем или свидетельств ее существования в прошлом. Обнаружение свидетельств жизни на Марсе безусловно сможет стать величайшим научным открытием.

Прямое сравнение биологических структур на Марсе и на Земле покажет их сходство или же их различие. Это позволит прямо проверить универсальность биологических законов на разных космических телах. С другой стороны, доказательство отсутствия биологических процессов на Марсе вновь поставит вопрос о возможной уникальности земной формы жизни во Вселенной

И, наконец, Марс является единственной планетой в Солнечной системе, не считая Земли, на поверхности которой человек может находиться с использованием достаточно простой системы жизнеобеспечения. Разведка его естественных ресурсов (воды, тепла, минералов) «сегодня» является необходимым условием присутствия человека на этой планете «завтра». 

«Дальней целью» исследования Марса является освоение этой планеты, как первый этап распространения человечества в Космос.

Таким образом, исследование Марса связано с решением фундаментальных проблем развития человечества. Можно надеяться, что КА "2001 MARS ODYSSEY" позволит сделать очередной шаг к их разрешению. Как уже сказано ранее, ключевыми марсианскими исследованиями является изучение химического состава  поверхности Марса, включая поиск воды и путей ее эволюции (стратегия «Вслед за водой»). Эти исследования в течение этой миссии будут проводиться комплексным экспериментом с гамма-спектрометром GRS, который включает в себя российский детектор быстрых нейтронов HEND.