Краткая характеристика планеты
Марс — четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размерам планета Солнечной системы; масса планеты составляет 10,7 % массы Земли. Названа в честь Марса — древнеримского бога войны, соответствующего древнегреческому Аресу. Иногда Марс называют «красной планетой» из-за красноватого оттенка поверхности, придаваемого ей минералом маггемитом — γ-оксидом железа(III).
Марс — планета земной группы с разрежённой атмосферой (давление у поверхности в 160 раз меньше земного). Особенностями поверхностного рельефа Марса можно считать ударные кратеры наподобие лунных, а также вулканы, долины, пустыни и полярные ледниковые шапки наподобие земных.
У Марса есть два естественных спутника — Фобос и Деймос (в переводе с древнегреческого — «страх» и «ужас», имена двух сыновей Ареса.
Марс имеет период вращения и смену времён года, аналогичные земным, но его климат значительно холоднее и суше земного.
Температура на планете колеблется от −153 °C на полюсах зимой
и до +20 °C на экваторе летом (максимальная температура атмосферы, составила +35 °C).
В средних широтах температура колеблется от −50 °C зимней ночью до 0 °C летним днем, среднегодовая температура — −50 °C.
Атмосфера Марса, состоящая в основном из углекислого газа, очень разрежена. Давление у поверхности Марса в 160 раз меньше земного — 6,1 мбар на среднем уровне поверхности. Из-за большого перепада высот на Марсе давление у поверхности сильно изменяется. Примерная толщина атмосферы — 110 км.
Атмосфера Марса состоит на 95,32 % из углекислого газа; также в ней содержится 2,7 % азота, 1,6 % аргона, 0,145 % кислорода, 210 ppm водяного пара, 0,08 % угарного газа, оксид азота (NO) — 100 ppm, неон (Ne) — 2,5 ppm, полутяжёлая вода водород-дейтерий-кислород (HDO) 0,85 ppm, криптон (Kr) 0,3 ppm, ксенон (Xe) — 0,08 ppm(состав приведён в объёмных долях).
Наблюдения за Марсом
На протяжении веков люди размышляли о возможности жизни на Марсе, из-за близости планеты и из-за её сходства с Землёй. Поиск признаков жизни начался в XIX веке и продолжается по настоящее время.
С 1960-х годов телескопические наблюдения дополнили запуски автоматических межпланетных станций для изучения планеты, вначале с пролётной траектории, а затем с орбиты искусственного спутника.
С 1971 года проводятся исследования автоматическими марсианскими станциями непосредственно на поверхности, сначала неподвижными, а затем марсоходами.
Непосредственным исследованием Марса с помощью АМС занимались СССР (программы «Марс» и «Фобос»), США (программы «Маринер», «Викинг», «Mars Global Surveyor» и другие), Европейское космическое агентство (программа «Марс-экспресс») и Индия (программа «Мангальян»).
С февраля 2009 года по настоящее время орбитальная исследовательская группировка на орбите Марса насчитывает три функционирующих космических аппарата: «Марс Одиссей», «Марс-экспресс» и «Mars Reconnaissance Orbiter».
Поверхность Марса в настоящий момент исследуют два марсохода: «Opportunity» и «Curiosity». На поверхности Марса также находятся несколько неактивных посадочных модулей и марсоходов, завершивших исследования.
Ранние научные работы, посвященные поиску жизни на Марсе, отталкивались от феноменологии и были на грани фантастики, современные научные исследования сосредоточены на поиске химических следов жизни в почве и горных породах планеты, а также поиске биосигнатур в атмосфере планеты.
На сегодняшний день, после Земли, Марс — самая подробно изученная планета Солнечной системы.
Почва
На фотографиях, сделанных марсоходом Curiosity, найдены объекты, обладающие существенным сходством с «постройками» цианобактериальных матов на Земле. Это может свидетельствовать о жизнедеятельности микроорганизмов на дне марсианских водоемов в далеком прошлом.
В июне 2018 года специалисты НАСА объявили, что с помощью марсохода «Кьюриосити» ими были обнаружены в породе, добытой в кратере Гейла, молекулы ряда органических соединений
Грунт планеты, по большей части состоит из кремнезёма (25%), который благодаря содержанию находящимся в нём железа придает грунту красноватый оттенок. В почве планеты содержится немало кальция, магния, серы, натрия, алюминия. Соотношение кислотности почвы и некоторые другие её характеристики настолько близки к земным, что на них вполне могли бы прижиться растения, следовательно, теоретически жизнь в таком грунте вполне может существовать.
Остается дождаться, когда будет осуществлен полет землян к красной планете. На месте исследователям будет значительно проще разобраться в обстановке. Исследование глубоких слоев марсианской почвы позволит восстановить картину преобразований, проходивших на планете.
Вода
Вплоть до полёта к Марсу автоматической межпланетной станции «Маринер-4» в 1965 году многие исследователи полагали, что на его поверхности есть вода в жидком состоянии. Это мнение было основано на наблюдениях за периодическими изменениями в светлых и тёмных участках, особенно в полярных широтах, которые были похожи на континенты и моря. Позднее было доказано, что большинство этих тёмных линий являются оптической иллюзией.
На самом деле из-за низкого давления вода не может существовать в жидком состоянии на большей части (около 70 %) поверхности Марса.
Вода в состоянии льда была обнаружена в марсианском грунте космическим аппаратом НАСА «Феникс».
В то же время собранные марсоходами «Спирит» и «Opportunity» геологические данные позволяют предположить, что в далёком прошлом вода покрывала значительную часть поверхности Марса.
На Марсе имеется множество геологических образований, напоминающих водную эрозию, в частности, высохшие русла рек. Последние данные свидетельствуют о том, что реки текли в течение геологически значимых промежутков времени.
Наблюдения в течение последнего десятилетия позволили обнаружить в некоторых местах на поверхности Марса слабую гейзерную активность.
По наблюдениям с космического аппарата «Mars Global Surveyor», некоторые части южной полярной шапки Марса постепенно отступают.
Колонизация Марса
В силу относительно небольшого расстояния до нашей планеты и природных характеристик, Марс, наряду с Луной является самым вероятным кандидатом на основание колонии людей в обозримом будущем.
Путешествие к Марсу с Земли требует наименьших энергетических затрат, если не считать Венеры. Человек не сможет прожить на поверхности Марса без защитного снаряжения. Тем не менее, по сравнению с условиями на жарких Меркурии и Венере, холодных внешних планетах и лишённых атмосферы Луне и астероидах, условия на Марсе гораздо более пригодные для освоения.
Время полёта с Земли до Марса (при нынешних технологиях) составляет 259 суток. В принципе, доставка на Марс необходимого минимума снаряжения и припасов на начальный период существования небольшой колонии не выходит за пределы возможностей современной космической техники, с учётом перспективных разработок, срок реализации которых оценивается в одно-два десятилетия.
На текущий момент принципиальной нерешённой проблемой остаётся защита от излучений во время перелёта; в случае её решения сам перелёт (в особенности, если он будет производиться «в одну сторону») вполне реален, хотя и требует вложения огромных финансовых средств и решения целого ряда научных и технических вопросов различного масштаба.
В 2013 году Компания Mars One заявила, что планирует отправку на Марс людей с целью подготовки почвы для будущей колонизации новой планеты.
Однако, не радует тот факт, что это будет полёт в один конец.
Современные технологии позволяют создать аппарат, на котором людям можно будет добраться до Марса и приземлиться на его поверхности. Но они не позволяют произвести запуск с планеты, чтобы вернуться обратно на Землю.
Есть официальное заявление о том, что компания Mars One уже нашла спонсоров и получила первые деньги для реализации проекта.
Особых деталей о безвозвратной экспедиции пока мало. Но известно, что в ней примут участие 4 человека, и уже начался отбор добровольцев (несмотря на то что миссия безвозвратная, их немыслимое количество и продолжают появляться новые).
Старт экспедиции запланирован на 2023 год. Если так произойдёт, то на красной планете люди приземлятся в 2027 году. Всю свою дальнейшую жизнь они проведут в марсианском поселении, заблаговременно построенном для них роботами, оправленными ранее.
Была и есть ли жизнь на Марсе?
Однозначного ответа на этот вопрос нет до сих пор. В настоящее время существуют научные данные, которые становятся аргументами в пользу обеих теорий.
За:
Присутствие в почве планеты достаточного количества питательных веществ.
Большое количество метана на Марсе, источник которого неизвестен.
Наличие водяного пара в грунтовом слое.
Против:
Мгновенное испарение воды с поверхности планеты.
Уязвимость к бомбардировке «Солнечным ветром».
Вода на Марсе является слишком солёной и щелочной и непригодна для жизни.
Интенсивное ультрафиолетовое излучение.
Вопрос о существовании в настоящее время или же в прошлом жизни на Марсе остаётся открытым.
Будет ли жизнь на Марсе?
Сейчас идут активные дебаты о необходимости колонизации Марса.
Колонизация Марса не является эффективным способом решения каких-либо стоящих перед человечеством проблем, которые можно рассматривать как цели этой колонизации.
На Марсе пока не обнаружено ничего настолько ценного, что оправдало бы риск для людей и расходы на организацию добычи и транспортировку.
Что же касается самого исследования Марса, то его экономичнее вести с использованием роботов.
У некоторых вызывает беспокойство факт возможного «загрязнения» планеты земными формами жизни. Вопрос о существовании (в настоящее время или в прошлом) жизни на Марсе до сих пор не решён, и если она в какой-либо форме существует, то действия по терраформированию могут оказаться губительны для неё, что, по мнению экоцентристов, недопустимо.
Опросы общественного мнения, однако, показывают, что порядка 2/3 опрошенных поддерживают идею отправки людей на Марс и всевозможной поддержки этого проекта государством.
С технической и материальной точки зрения на данный момент колонизация Марса вполне осуществима.
Составил: Александр О.