Год по Марсу

Проработав на Марсе год, аппарат Curiosity начинает менять наше представление о Солнечной системе. Ученые считают, что он может изменить наши взгляды и на самих себя.

«Эта работа видоизменяет картину Солнечной системы, к которой все привыкли, – указала заместитель руководителя проекта НАСА Дженнифер Троспер. – Ведь мы выросли на одних представлениях, а теперь имеем возможность вернуться на миллионы и миллиарды лет назад, когда Марс был голубой планетой и выглядел подобно Земле. Человечество поднимается на новую ступень знаний. Изучая прошлое Марса, мы получаем новую информацию об этой похожей на Землю планете, хотя и находимся очень далеко от нее. И эта информация способна полностью изменить наше представление о Солнечной системе».

Год назад работающий на плутониевом топливе роботизированный аппарат Curiosity размером с небольшой внедорожник опустился на поверхность Марса. В течение прошедших 12 месяцев он продвигался по скалистой и песчаной поверхности Марса, отсняв за это время 37 тыс. полноразмерных фотографий и 35 тыс. миниатюр. Марсоход послал 75 тыс. лазерных импульсов, проанализировал состав атмосферы и взял образцы почвы планеты. Curiosity стал первым вездеходом, бурившим скалу за пределами Земли. За половину от запланированного двухгодичного срока пребывания на Марсе аппарат уже сделал множество важных открытий.

На самом деле, марсоход Curiosity, 6 августа 2012 года присоединившийся к ранее прибывшим на Марс роботам Opportunity и Spirit, довольно быстро достиг своей главной цели: выяснил, что в древности на Марсе могла существовать жизнь. В сентябре прошлого года ученые НАСА сообщили, что Curiosity собрал свидетельства того, что ранее на поверхности планеты была вода. Это открытие очень большой важности, потому что основная задача, стоявшая перед марсоходом, заключалась в том, чтобы выяснить, есть или были ли когда-нибудь на Марсе условия для существования жизни, пусть даже в форме микробов. В марте было сделано еще одно ключевое открытие. Анализ пыли, собранной с пробуренной марсианской скалы, показал присутствие серы, азота, водорода, кислорода, фосфора и углерода – всех основных химических ингредиентов, необходимых для жизни. Подтверждение присутствия на Марсе воды наряду с обнаружением важнейших химических элементов свидетельствует о том, что в далеком прошлом на Красной планете могла существовать жизнь.

«Пока мы еще не нашли явных подтверждений жизни, но уже обнаружили место, где были условия для ее поддержания, – заявила старший преподаватель Калифорнийского технологического института Бетани Эльманн, также принимающая участие в марсианском проекте НАСА. – Один из главных вопросов, который нас волнует, заключается в том, насколько уникальна наша планета. Относятся ли условия, сложившиеся на Земле, к крайне редким событиям или к достаточно распространенным явлениям? Существует ли жизнь еще где-либо? Если жизнь есть на соседней планете, можно ли говорить о ее существовании в остальной части Вселенной?»

Для машины, которая удалена от нас на расстояние от 55 млн до 400 млн километров в зависимости от конкретного местоположения Земли и Марса на своих орбитах, Curiosity добился весьма впечатляющих результатов.

«Это самый мощный исследовательский инструмент из всех, что мы имеем на другой планете, которая прошла эволюционный процесс, очень похожий на эволюцию Земли, – отметила профессор Массачусетского технологического института Керри Кэхой. – Нам нужно понять, что может случиться с планетой, на которой сложились благоприятные для жизни условия, и если этой жизни там никогда не существовало, то почему? В чем состоит наша особенность, и как ее защитить?»

Пока Curiosity не нашел никаких признаков того, что на Марсе когда-то существовали живые организмы, но ученые надеются, что робот находится на пути к этому.

В начале нынешнего лета Curiosity пустился в дальнее путешествие, которое должно стать главной целью его двухлетней миссии, в путешествие к горе Шарпа. Поездка длиной в 10 км очень сложна для марсохода, который преодолевает от 40 до 100 метров в день.

Продвижение к горе Шарпа может занять семь месяцев или даже целый год в зависимости от того, как часто исследователи будут заставлять Curiosity останавливаться и изучать все примечательное, что попадается ему на пути. Ученые НАСА надеются, что Марс подарит нам ключи к разгадке и нашей собственной истории.

«При подготовке к экспедиции подножие горы Шарпа представлялось нам наиболее вероятным местом существования обитаемой среды, – пояснила Троспер. – Возможно, нам повезет, и мы найдем там какие-то следы органических структур».

По словам Троспер, в ближайший месяц Curiosity начнет проходить более длинную дистанцию, поскольку марсоход будет принимать больше решений самостоятельно. Программисты и инженеры НАСА активизируют дополнительное программное обеспечение для так называемой автоматической навигации.

В настоящее время марсоход делает снимки окружающей поверхности и отсылает их в НАСА. Там специалисты, надев 3D-очки, анализируют местоположение вездехода и определяют, какие препятствия – камни, ямы или песчаные насыпи – находятся у него на пути. После этого разрабатывается маршрут на следующий день.

Но если вездеход движется в гору, исследователи, прокладывающие маршрут, ничего не знают о том, что находится на другом склоне холма. Поэтому аппарат останавливается на вершине, делает новые снимки и ждет дальнейших инструкций.

Благодаря программному обеспечению автоматической навигации марсоход сможет самостоятельно принимать решения о безопасности дальнейшего продвижения вперед. Это позволит Curiosity проходить дополнительные 70-100 метров в день, удваивая, таким образом, свой среднесуточный пробег.

Добавление функций автоматической навигации не требует модернизации программного обеспечения, хотя программисты намерены установить контроль над тем, как существующее программное обеспечение будет управлять дополнительными инструкциями.

В ноябре, тем не менее, запланировано обновление программного обеспечения. По словам Троспер, в настоящее время НАСА активно готовится к этому.

- по грузоподъемности аппарат более чем в 10 раз превосходит марсоходы, использовавшиеся ранее;

 - оборудован 10 научными инструментами и 17 камерами;

 - прошел дистанцию примерно в 1600-1800 метров;

 - пробурил две скалы;

 - забрал пять образцов почвы;

 - отправил на Землю 190 гигабит информации;

 - получил от контроллеров НАСА более 300 тыс. команд;

 - вскоре после спуска на поверхность Марса программу, ориентированную на совершение посадки, переключили на программное обеспечение, предназначенное для передвижения аппарата по поверхности планеты и проведения исследований;

 - весной состоялось обновление программного обеспечения, и инженеры НАСА отправили на аппарат новый программный код.

Новое программное обеспечение должно упростить оценку дистанции по сделанным фотографиям, а также придать большую устойчивость бурению. Обновление позволит Curiosity мгновенно отсылать наиболее важные снимки на Землю, не дожидаясь конца дня.

По словам Троспер, над проектом на протяжении нескольких лет работали десятки тысяч человек: программисты, химики, метеорологи, инженеры, специалисты по ИТ-безопасности и аэронавтике. С учетом огромного количества ученых, вовлеченных в этот процесс, Троспер рассчитывает, что марсоход будет успешно работать и после завершения своей двухлетней миссии.

«Я очень надеюсь на то, что Curiosity, подобно Opportunity и Spirit, прослужит еще долгие годы, – отметила она. – Opportunity эксплуатируется уже на протяжении 10 лет. Есть основания полагать, что не меньше прослужит и Curiosity. Хотелось бы верить, что на нем успеют поработать еще и мои дети, правда, они пока слишком малы, так что, возможно, мои ожидания чересчур оптимистичны. Сегодня мы отмечаем замечательную веху, ведь год работы в очень жестких условиях на другой планете после сумасшедшей посадки действительно заслуживает внимания. Экспедиция планируется в расчете на то, что она продлится достаточно долго, и ученым удастся получить хорошие результаты. С этой задачей Curiosity уже справился».