Касачът на Феникс Марс: Първият космически кораб, опитал марсианска вода

На 25 май 2008 г. космическият апарат на НАСА „Феникс Марс“ избухна в атмосферата на Марс и кацна на северния полюс на Червената планета. Космическият кораб влезе в историята, тъй като неговата роботизирана ръка първа докосна и взе проба от вода на Марс. През трите месеца на кацащия апарат на Червената планета, Феникс разкри безпрецедентно много информация за околната среда на Марс.





„Феникс ни е поднесъл някои изненади и съм убеден, че ще извличаме повече скъпоценни камъни от тази купчина данни през следващите години“, заяви главният следовател Питър Смит от Университета на Аризона в Тусон в Изявление от 2008 г. в края на живота на кацащия апарат.

„Феникс предостави важна стъпка, за да насърчи надеждата, че можем да покажем [че] Марс някога е бил обитаем и евентуално поддържан живот“, казва Дъг МакКуистион, тогавашен директор на Програмата за изследване на Марс в централата на НАСА във Вашингтон, окръг Колумбия.

„Трудна и рискова“ мисия

През 2002 г. космическият орбитален апарат на НАСА Mars Odyssey Orbiter разкри големи количества подземен воден лед в марсианската арктика. Поради това космическият кораб Феникс е проектиран да включва роботизирана ръка, способна да прокопава защитния слой на почвения слой до водния лед отдолу.



Кацащият апарат Феникс е проектиран от Lockheed Martin Space Systems в Денвър и е кръстен на митичната птица, която се регенерира от пепелта на собствената си смърт. Името беше подходящо, тъй като дизайнерите създадоха космическия кораб, като пренасочиха кацащия апарат Mars Surveyor 2001, който беше отменен. Феникс също носеше сложен набор от инструменти, които бяха подобрени версии на тези, които летяха на изгубената мисия на Марс Полярен Ландър.

Космическият кораб Феникс, построен от Lockheed Martin.

Космическият кораб Феникс, построен от Lockheed Martin.(Изображение: SETI)



На 4 август 2007 г. Phoenix стартира от военновъздушната станция Кейп Канаверал във Флорида на борда на ракета Delta II. След деветмесечно плаване, космическият кораб влезе в атмосферата на Марс на 25 май 2008 г.

„Това не е пътуване до къщата на баба“, каза за guesswhozoo.com преди кацането Ед Уайлър, тогавашен асоцииран администратор на дирекцията за научни мисии на НАСА в централата на агенцията във Вашингтон, окръг Колумбия. „Поставянето на космически кораб безопасно на Марс е трудно и рисковано.“

По време на това, което екипът на космическия кораб нарече „7 минути ужас“, Феникс се потопи в атмосферата на Марс с около 13 000 мили в час (21 000 километра в час), докато контролът на мисията напрегнато чакаше да чуе, че космическият кораб е безопасно достигнал земята. Парашут от епохата на викингите се отвори, когато космическият кораб беше на 12,6 километра над повърхността, забавяйки спускането. Феникс безопасно се докосна в района на арктическите равнини на Марс, наречен Vastitas Borealis, който беше най -отдалеченият север от всеки космически кораб, кацнал на Червената планета.



Нагоре и отвъд

Специализираната роботизирана ръка на космическия кораб „Феникс” прокопава богат на лед слой, за да се образува плитки окопи на марсианския терен. Ръката пренасяше проби от земята в малките фурни и миниатюрна лаборатория на борда на космическия кораб. Подбраните проби се нагряват до освобождаване на елементи, които са изследвани за техните химични и физични характеристики.

Phoenix също носеше стерео камера на своята мачта от 6,6 фута (2 метра). Камерата събра повече от 25 000 снимки, включително няколко панорами. Снимани са и с първи микроскоп с атомна сила използвани някога извън Земята.

Космическият кораб 'Феникс' е кацащ апарат, а не роувър и като такъв никога не е мръднал от мястото си за кацане. Тя остана неподвижна през трите месеца на основната си мисия и продължи да работи повече от два допълнителни месеца. Космическият кораб премина в режим на хибернация, след като Марс пристигна в точка в орбитата си, където слънцето беше разположено твърде ниско в небето, за да продължи да захранва слънчевите клетки на космическия кораб. По това време прашна буря блокира и онова малко от слънчевата светлина, която успя да пробие облаците.

Но НАСА все още не се отказа от малкия кацач. Mars Odyssey Orbiter на агенцията продължи да слуша сигнали, докато лети над Финикс. Тъй като слънцето отново изгря на северните равнини няколко месеца по -късно, Одисей се нанесе над мястото за кацане до колкото 10 пъти на ден за три последователни дни през януари 2009 г. След това се включи в две по -дълги кампании за слушане през февруари и март.

Хардуерът на космическия кораб „Феникс“ не е проектиран да издържа на температурните крайности и тежки слоеве лед от суровата марсианска зима. Феникс беше програмиран да се опита да установи контакт, ако успее да оцелее, но космическият кораб запази мълчание.

Почти десетилетие след приключването на мисията „Феникс“, Марсовият разузнавателен орбитален апарат на НАСА направи снимка, показваща кацащия апарат, задната му черупка и парашута. Сравнението на изображението с това, направено скоро след кацането във Феникс, показа, че прахът е покрил следите от кацането на космическия кораб, преди това гравиран върху повърхността на Марс.

НАСА

Марсовият апарат на НАСА „Феникс“ открива перхлорати, клас соли, в богатата на лед почва на Марсианската арктика през 2008 г.(Изображение кредит: НАСА/JPL-Калтех/Университет на Аризона/Тексаски университет A&M)

Феникс наука

Изследването на Феникс за Марс доведе до дълъг списък от революционни открития за планетата. Един от най -забележителните дойде на 31 юли 2008 г., когато космическият кораб потвърди наличието на воден лед на Марс, след като успешно събра почвена проба, съдържаща лед от изкоп с дълбочина 2 инча (5 сантиметра). Историческото откритие бележи първия път, когато се взема проба от вода на Червената планета.

Но Феникс не спира с откриването на воден лед; откри и сняг. Лазерен инструмент, предназначен за изследване на атмосферата на планетата, откри снег от облаци на около 4 километра над мястото за кацане на космическия кораб, но снегът се изпари, преди да докосне земята.

„Нищо подобно на тази гледка никога не е виждано на Марс“, казва изследователят Джим Уайтвей Изявление от 2008 г. . Уайтуей, от Йоркския университет в Торонто, беше водещият учен за канадската метеорологична станция във Финикс. „Ще търсим признаци, че снегът може дори да достигне земята“, каза той.

Всъщност изследователите са установили, че по -късно през зимата на Марс валежите вероятно водят до натрупване на воден лед върху и в земята.

Експериментите върху кацането също разкриха признаци на калциев карбонат , основният компонент на тебешира, заедно с частици, които биха могли да бъдат глина.

Събирането на данни на Феникс също предполага, че почвата в арктическите равнини е била покрита с филм от течна вода през последните няколко милиона години. Доказателствата за вода и потенциални хранителни вещества „предполагат, че този регион би могъл да е изпълнил преди това критериите за обитаемост“ по време на части от продължаващи климатични цикли, пишат изследователи в документ от 2009 г., публикуван в списанието Наука .

Най -голямата изненада на мисията беше откриването на перхлорат в марсианската почва. Химикал, който силно привлича вода, перхлоратът съставлява няколко десети от процента от състава и на трите почвени проби, анализирани от лабораторията на Феникс. Тази вода би могла да бъде изтеглена директно от влажен марсиански въздух или течната вода под кората може да се комбинира със соли като саламура, която остава течна при повърхностни температури на Марс.

Кацащият апарат Феникс изкопа няколко окопа на повърхността на Марс след кацане през 2008 г.

Кацащият апарат Феникс изкопа няколко окопа на повърхността на Марс след кацане през 2008 г.(Изображение кредит: НАСА/JPL-Калтех/Университет на Аризона/Тексаски университет A&M)

Наследството на Феникс

Космическият кораб „Феникс” предостави безпрецедентна представа за най -червения съсед на Земята и мисията се счита за успешна.

„Преди Феникс не знаехме дали на Марс се получават валежи“, казва Уайтвей в а Изявление от 2009 г. . „Знаехме, че полярната ледена шапка напредва чак на юг до мястото на Феникс през зимата, но не знаехме как водната пара се премества от атмосферата в лед на земята. Сега знаем, че вали сняг и че това е част от хидрологичния цикъл на Марс.

Въпреки че мисията е приключила, наследството на Феникс продължава, тъй като изследователите ще прекарат следващите няколко години, за да разкрият още повече мистерии на Марс, като се вкопаят в богатството от данни, предоставени от космическия кораб.

Допълнителни ресурси: