這顆紅色星球是如何被征服的以及我們對它的了解。 火星路徑上的交通量增加

自從我們第一次看到火星是天空中的一個物體以來，火星就一直吸引著人們，最初在我們看來它是一顆恆星，而且是一顆美麗的恆星，因為它是紅色的。 在第一世紀，望遠鏡讓我們的目光第一次更接近它的表面，那裡充滿了有趣的圖案和地形。 科學家最初將其與沸騰的火星文明聯繫起來...

1. XNUMX 世紀火星表面地圖。

我們現在知道火星上沒有運河或任何人造結構。 然而，最近有人提出，3,5 億年前，這顆現在乾燥、有毒的星球可能和地球一樣適合居住 (2)。

三月 它是距離太陽第四遠的行星，僅次於地球。 它只比地球的一半多一點而其密度僅38%。 陸地的。 繞太陽旋轉一圈所需的時間比地球長，但繞太陽軸旋轉的速度大致相同。 這就是為什麼 火星上的一年有 687 個世界地球日火星上的一天只比地球上的一天長40分鐘。

儘管其尺寸較小，但至少在理論上，該行星的陸地面積大致等於地球大陸的面積。 不幸的是，這顆行星目前被主要由二氧化碳組成的稀薄大氣層包圍，不太可能支持陸地生命。

甲烷也會定期出現在這個乾燥世界的大氣中，而土壤中也含有我們所知的對生命有毒的化學物質。 儘管 火星上有水，它被困在火星的極地冰蓋中，並且可能大量地隱藏在火星表面之下。

2. 數十億年前火星的假想圖

今天，當科學家正在探索 火星表面 (3)，他們看到的結構無疑是長期流動的流體的產物——支流、河谷、盆地和三角洲。 觀察表明，這個星球曾經可能有一個 覆蓋北半球的浩瀚海洋.

其他地方有熊的風景 古代陣雨的痕跡，水庫，河流穿過地面上的河床。 可能這顆行星也籠罩在濃密的大氣層中，這使得水在火星的溫度和壓力下保持液態。 在過去的某個時候，這個星球現在應該經歷了一場戲劇性的轉變，一個曾經很像地球的世界變成了我們今天探索的干涸荒地。 科學家們想知道發生了什麼？ 這些水流去了哪裡，火星大氣發生了什麼變化？

目前。 也許這種情況會在未來幾年內改變。 NASA 希望第一批人類能夠在 30 世紀 XNUMX 年代登陸火星。 我們已經討論這個時間表大約十年了。 中國正在猜測類似的計劃，但具體程度不那麼高。 在開始這些雄心勃勃的計劃之前，讓我們試著回顧一下人類半個世紀以來對火星的探索。

超過一半的任務失敗了

向火星發送太空船 困難，登陸這個星球更是困難。 稀薄的火星大氣層使得到達表面成為一項巨大的挑戰。 大約百分之六十。 數十年來的行星探索中的著陸嘗試均以失敗告終。

迄今為止，已有六個航太機構成功抵達火星——美國太空總署、俄羅斯太空總署和蘇聯前身、歐洲太空總署（ESA）、印度太空研究組織（ISRO）、中國機構，它們不僅放置了軌道飛行器，而且也成功抵達火星著陸並發射了火星車，探索祝融殿的表面，最後阿聯酋太空總署帶著阿邁勒（希望）探測器。

自60年代以來，已有數十艘太空船被送往火星。 第一的 數量 火星探測器 向蘇聯開火。 該任務包括首次有意通過和硬（撞擊）著陸（火星，1962 年）。

首次成功繞火星巡航飛行 發生於 1965 年 4 月，使用 NASA 的水手 XNUMX 號探測器。 2 年 XNUMX 月 i 三月3 然而，1971年，第一輛搭載火星漫遊車的漫遊車墜毀，並與 三月3 它一到達水面就斷了。

維京號探測器由 NASA 於 1975 年發射，包括 兩個軌道飛行器，每架著陸器均於 1976 年成功軟著陸。 他們還在火星土壤上進行了生物實驗，以探測生命跡象，但結果尚無定論。

美國太空總署續集 水手計劃與另一對水手 6 和 7 探測器。 它們被放置在下一個加載視窗並於 1969 年到達地球。 在下一個裝載窗口期間，水手號再次失去了一對探測器。

水手9 作為歷史上第一艘太空船成功進入火星軌道。 除此之外，他還發現一場沙塵暴正在席捲整個星球。 他的照片首次提供了更詳細的證據，證明液態水可能曾經存在於地球表面。 根據這些研究，也發現該地區被命名為 沒什麼奧運內容 是最高的山（更準確地說，是一座火山），這導致它被重新分類為奧林匹斯山。

還有更多的失敗。 例如，蘇聯探測器火衛一號和火衛二號於1年被送往火星，研究火星及其兩顆衛星，特別關注火衛一。 火衛一1號 在前往火星的途中失去聯繫。 火衛一2號儘管它成功拍攝了火星和火衛一的照片，但在兩個著陸器撞擊火衛一表面之前它就墜毀了。

也沒有成功 美國火星觀察者軌道飛行器的任務 1993年。 此後不久，1997年，美國太空總署的另一個觀測探測器「火星全球勘測者號」報告進入火星軌道。 這次任務取得了圓滿成功，到 2001 年，整個星球的地圖已經繪製完畢。

4. 在 NASA 工程師的參與下，對火星漫遊者旅居者號、勇氣號、機會號和好奇號進行了真人大小的重建。

1997年也取得了重大突破，成功登陸戰神谷地區並利用 拉斯卡 NASA 旅居者 作為火星探路者任務的一部分。 除了科學目的之外， 火星探路者任務 它也是各種解決方案的概念驗證，例如安全氣囊著陸系統和自動避障系統，這些解決方案後來在隨後的漫遊車任務中使用（4）。 然而，在他們到達之前，在全球勘測者號和探路者號成功後不久，1998 年和 1999 年又發生了一波火星失敗。

很不幸 日本軌道飛行器希望號任務以及 NASA 軌道飛行器 火星氣候軌道器, 火星極地登陸器 我是一個滲透者 深空2與各種故障。

歐洲太空總署火星快車任務 （歐空局）於 2003 年抵達火星。 船上有小獵犬 2 號著陸器，它在一次著陸嘗試中丟失，並於 2004 年 XNUMX 月失踪。 比格犬2號 2015 年 XNUMX 月，NASA 火星勘測軌道器 (MRO) 上的 HiRise 相機發現了它。 結果他安全著陸了，但是 他無法完全展開太陽能板和天線. 軌道火星快車 然而，他取得了重要的發現。 2004年，他在地球大氣層中發現了甲烷，並在兩年後對其進行了觀測。 極地星星.

2004 年 XNUMX 月，NASA 命名了兩輛火星車 塞爾維亞精神 (MER-A) 我 機會 （MER-B）降落在火星表面。 兩者都大大超出了估計的火星時間表。 該計劃最重要的科學成果之一是令人信服的證據表明兩個著陸點過去都存在液態水。 精神漫遊者 (MER-A) 一直活躍到 2010 年，當時它停止發送數據，因為它被困在沙丘中並且無法重新調整方向以充電電池。

然後是鳳凰城 2008年2012月登陸火星北極，證實有水冰。 三年後，火星科學實驗室在好奇號火星車上啟動，並於 XNUMX 年 XNUMX 月抵達火星表面。 我們在本期 MT 的另一篇文章中介紹了他的任務中最重要的科學成果。

歐洲太空總署和俄羅斯太空總署的另一次登陸火星的失敗嘗試是 蘭道尼克·夏帕雷利與 ExoMars 微量氣體軌道飛行器斷開連接。 該任務於 2016 年抵達火星。 然而，在下降過程中，夏帕雷利過早打開降落傘並墜毀在水面。 不過，他在降落傘下降過程中提供了關鍵數據，因此測試被認為是部分成功。

兩年後，另一個探測器降落在地球上，這次是靜止的。 眼光誰進行了研究 火星核心的直徑已確定。 InSight測量顯示火星核心的直徑在1810至1850公里之間。 這幾乎是地核直徑的一半，地核直徑約 3483 公里。 然而，同時，它比一些估計顯示的要大，這意味著火星核心並不像之前想像的那麼常見。

洞察號探測器試圖更深入地探索火星土壤，但沒有成功。 早在一月份，他們就放棄了使用波蘭-德國“mole”，即熱探頭，應該埋在地下以測量熱能的流動。 鼴鼠遇到了很大的摩擦力，沒有沉入地下夠深的地方。 探頭也在監聽 來自地球內部的地震波。 不幸的是，洞察號任務可能沒有足夠的時間來做出更多發現。 該設備的太陽能電池板上積滿了灰塵，這意味著 InSight 接收到的電力較少。

近幾十年來 行星軌道上的運動也有系統地增加。 由美國太空總署所有 火星奧德賽 2001年進入火星軌道。 其任務是使用光譜儀和成像設備尋找火星上過去或現在的水和火山活動的證據。

2006年，美國太空總署的一個探測器抵達軌道。 火星勘測軌道飛行器 （MRO），將進行為期兩年的科學調查。 軌道器已開始繪製火星地形和天氣圖，為即將到來的著陸器任務尋找合適的著陸點。 2008 年，MRO 拍攝了第一張關於地球北極附近一系列活躍雪崩的影像。 MAVEN 軌道飛行器於 2014 年抵達紅色星球的軌道。 任務的目標主要是確定這段時間行星的大氣層和水是如何流失的。 今年的。

大約在同一時間，他的第一個火星軌道探測器， 火星軌道任務 （MAMA），也稱為 曼加利亞人，印度太空研究組織（ISRO）成立。 它於 2014 年 XNUMX 月進入軌道。 印度ISRO已成為繼蘇聯太空計畫、美國太空總署和歐空局之後第四個到達火星的航太機構。

5.中國全地形車築眾

火星俱樂部的另一個國家是阿拉伯聯合大公國。 屬於他們 軌道飛行器幾乎 於9年2021月XNUMX日加入。 一天后，中國的調查也做了同樣的事情。 天文一號，搭載登陸器和240公斤重的祝融號火星車（5），於2021年XNUMX月成功軟著陸。

這艘中國地表探測器與目前活躍在地球表面的三艘美國探測器一起。 拉濟科夫的好奇心 i 堅持不懈其中，還有今年XNUMX月成功登陸的Insight。 如果你算一下 巧妙的飛行無人機 美國最新任務分別發布的，即目前在火星表面工作的機器人有五台。

八個軌道器也在探索這顆行星：火星奧德賽號、火星快車號、火星勘測軌道器、火星軌道器任務、MAVEN、ExoMars 微量氣體軌道器 (6)、天問一號和阿邁勒。 到目前為止，還沒有從火星發送任何樣本，1年起飛登陸火衛一衛星（Phobos-Grunt）也沒有成功。

6. Exo 火星軌道器的 CaSSIS 儀器拍攝的火星表面影像。

所有這些火星研究「基礎設施」繼續提供關於這個問題的新的、有趣的數據。 紅色星球。 最近，ExoMars 微量氣體軌道飛行器在火星大氣中發現了氯化氫。 研究結果發表在《科學進展》期刊。 「需要蒸氣來釋放氯，水副產物需要氫氣來形成氯化氫。 這些化學過程中最重要的是水，」他解釋道。 凱文·奧爾森 來自牛津大學，在一份新聞稿中。 科學家表示，水蒸氣的存在支持了火星隨著時間的推移而失去大量水的理論。

由美國太空總署所有 火星勘測軌道飛行器 他最近還注意到火星表面有一些奇怪的東西。 它是用登機證登記的 高升相機 一個深洞（7），看起來像一個直徑約180公尺的黑色黑點。 進一步的研究結果更加令人驚訝。 原來，洞​​底有鬆脫的沙子，而且是往一個方向落下的。 科學家現在正試圖確定 這個深洞是否可以與快速流動的熔岩留下的地下隧道網絡相連.

科學家長期以來一直懷疑可能會留下死火山 火星上的大型洞穴熔岩管。 這些系統可能是未來安置火星基地的非常有希望的地方。

這顆紅色星球的未來會是如何？

作為該計劃的一部分 ExoMars火星歐洲太空總署和俄羅斯太空總署計劃於2022年發射羅莎琳德·富蘭克林火星車去尋找火星上過去或現在存在微生物的證據。 流動站應該運送的著陸器稱為 哥薩克。 2022 年同一窗口 火星軌道 加州大學柏克萊分校的 EscaPADE（逃逸與等離子體加速與動力學探索者）將在一項任務中搭載兩艘太空船飛行，旨在 結構研究, 組成, 波動性 i 火星磁層動力學 歐拉茲 大氣逃逸過程.

印度機構 ISRO 計畫後續執行一項名為“ 火星軌道飛行器任務 2 （MOM-2）。 除了軌道飛行器之外，印度可能還想派遣漫遊者登陸並探索地球。

較不具體的旅遊建議包括芬蘭-俄羅斯概念 三月大都會網其中涉及使用火星上的許多小型氣象站來創建廣泛的觀測網絡，以研究火星的大氣結構、物理和氣象學。

火星咕嚕 這反過來又是俄羅斯的使命概念，旨在 將火星土壤樣本運送到地球。 歐空局-美國宇航局團隊開發了一種從火星起飛和返回的三層架構的概念，該架構使用流動站來存儲小樣本，火星上升階段將它們送入軌道，以及軌道飛行器通過空中與它們進行通信。 火星並將他們送回地球。

太陽能電力驅動 可能允許一次起飛而不是三次起飛返回樣本。 日本 JAXA 機構也在研究名為 MELOS 漫遊者的任務概念。 尋找生物特徵 火星上現有的生命。

當然還有更多 載人任務項目。 2004年，時任美國總統布希宣布的太空探索願景中，將美國太空探索視為長期目標。

28年2007月XNUMX日，美國太空總署局長。 麥可D. 格里芬 NASA 表示，目標是在 2037 年之前將人類送上火星。 2015年XNUMX月，NASA公佈了人類探索和殖民火星的正式計畫。 它被稱為“火星之旅”，當時被MT詳細描述。 它可能不再相關，因為它涉及在地球軌道而不是月球上使用國際太空站，並使用月球站作為中間階段。 如今，關於重返月球作為前往火星的一種方式的討論越來越多。

他也出現在路上 埃隆·馬斯克 和 SpaceX公司 其雄心勃勃、有時被認為不切實際的常規火星殖民任務計劃。 2017 年，SpaceX 宣布了 2022 年之前的計劃，隨後在 2024 年再進行兩次無人駕駛飛行和兩次載人飛行。 星艦 必須具有至少 100 噸的負載能力。 作為星艦開發計畫的一部分，數艘星艦原型機已成功測試，其中一艘完全成功降落。

火星是迄今為止研究最多、知名度僅次於月球的天體。 目前，包括殖民在內的雄心勃勃的計劃只是一種相當模糊的前景。 但可以肯定的是，來回運動 紅色星球的表面 未來幾年將會成長。