Журнал Наука и Техника (НиТ) - «Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2007 № 04 (11)

Аппарат Mariner 9

Американцы не располагали таким мощным носителем, как четырехступенчатая ракета «Молния», созданная на базе ракеты Р-7. Возможности «Атласа» позволяли отправить к Марсу только 1030 кг. Поэтому их аппараты Mariner 8 и 9 имели скромное оборудование и рассчитывались только для выхода на околомарсианскую орбиту.

В комплект приборов для исследования планеты входили телекамеры с малым и большим углами обзора, установленные на сканирующей платформе; инфракрасный интерферометр-спектрометр для измерения газового состава, частиц и температуры на поверхности и над ней; ультрафиолетовый спектрометр для определения газового состава в верхних слоях атмосферы и инфракрасный радиометр для измерения температур поверхности.

Запуск Mariner 8 оказался неудачным, a Mariner 9 стартовал успешно. 13 ноября 1971 года он подлетел к Марсу и стал его первым искусственным спутником, с периодом обращения 14 часов. На планете бушевала глобальная пылевая буря, поэтому первые снимки поверхности начали поступать на Землю только через два месяца.

Механизм образования пылевых бурь был достаточно прост. Марсианской весной, когда северная полярная шапка начинает таять, углекислый газ возвращается в атмосферу и резко повышает атмосферное давление в Северном полушарии. Газ стремится уйти в Южное полушарие и его поток вызывает сильнейшие ветры, которые поднимают пыль с поверхности планеты.

Первой сквозь оседающие облака пыли появилась вершина самой большой горы в Солнечной системе — Вулкана Олимп. Вулкан находился в области называемой Тарсис и имел фантастические размеры: высоту более 24 км и диаметр основания около 500 км. Рядом находились еще три громадных вулкана: гора Аскрийская, гора Павлина и гора Арсия.

Вулкан Олимп — самый большой вулкан в Солнечной системе

Еще одним открытием стал чудовищный каньон, в честь аппарата его назвали Маринер, разрезающий поверхность планеты на глубину шесть километров. Эта «рана» тянется на 4000 км и имеет ширину 200 км. Крутизна склонов каньона достигает 20–30 градусов. Западнее каньона Маринер обнаружилась целая система пересекающихся русел высохших рек, получившая название Лабиринт Ночи.

Анализируя фотографии, геологи пришли к выводу, что каньон является следствием начала движения двух тектонических плит. Однако мантия Марса быстро остыла и движение прекратилось.

По странному стечению обстоятельств все вулканы, возглавляемые Олимпом, были сосредоточены в экваториальной области и северном полушарии. Явно бросалось в глаза, что рельеф северного и южного полушарий заметно различался. Большую часть северного полушария занимают гладкие равнины, которые лежат на 1–2 км ниже среднего уровня поверхности и напоминают впадины земных океанов. В южном полушарии равнин меньше и больше кратеров.

Побочной целью экспедиции был выбор мест потенциальных районов для посадки спускаемых аппаратов межпланетных станций следующего поколения Viking, которые предполагали запустить в 1975 году.

В отношении спутников Марса, Демоса и Фобоса, ученые установили, что они всегда обращены к Марсу одной стороной, а на их поверхности оказалось много кратеров.

Каньон Маринеррассекает поверхность планеты

Результаты экспедиции советских аппаратов серии «Марс» оказались менее резонансными. Они прилетели в самый разгар пылевой бури. Спускаемый аппарат «Марс-2» вышел из строя в процессе спуска, а «Марс-3», хотя и успешно «примарсился» в районе с координатами 45° ю. ш. и 158° з. д., проработал там только 19 секунд. Орбитальные модули успешно отработали заданную программу, но результаты «Маринера-9», заснявшего всю поверхность планеты, затмили эти скромные достижения.

Наличие подробных снимков с «Маринера» позволило составить подробную карту Марса и систематизировать все особенности рельефа.

На поверхности выделили: борозды (fossa), равнины (vastitas), горы (montes), долины (valles), земли (terrae), каньоны (chasma), котловины (cavus), кугшла (tholus) — горы куполообразной формы, лабиринты (labyrinthus) — пересекающиеся долины, области (regiones) — районы отличающиеся по цвету или яркости, патеры (paterae) — кратеры неправильной формы, плато (plana), равнины (planitiae), рытвины (sulci), столовые горы (memae) — горы с обрывистыми краями, ступени (scopuli), уступы (rupes), хаосы (chaos) — районы разрушенных гор, холмы (eolles), цепочки (catenae) — последовательности кратеров. В скобках указаны названия на латинском языке, которые часто встречаются в астрономической литературе.

Каждому району дали название соответствующее названию альбедо со старых карт.

Крупные кратеры назвали в честь ученых, внесших наиболее весомый вклад в изучение Марса.

Среди них есть и кратер имени академика Барабашова. Четыре самых крупных назвали в честь Скиапарелли, Кассини, Гюйгенса и Антониади.

Протяженным долинам дали имена, соответствующие названию планеты Марс на разных языках народов мира. Исключение составила долина Маринер.

Новая карта Марса составленная на основе фотографий с аппаратов Mariner

В период холодной войны американцы не спешили делиться своими уникальными фото. Проблема фотографирования поверхности Марса превратилась из научной задачи в политическую. Поэтому в 1973 году ученые СССР решили взять реванш за прошлые неудачи и отправили в сторону Марса сразу четыре межпланетные автоматические станции: «Марс-4», «Марс-5», «Марс-6» и «Марс-7». Первые две должны были выйти на орбиту вокруг Марса и дать подробные снимки (повторить «подвиг» девятого «Маринера»), а вторые две — высадить свои спускаемые аппараты на поверхность планеты (довести до конца работу предыдущих аппаратов).

«Марс-4» на орбиту выйти не смог и стал спутником Солнца. Пятый «Марс» успешно справился с задачей и дал нашим ученым вожделенные снимки. Миссия седьмого «Марса» закончилась неудачей, а шестому все же удалось направить свой спускаемый аппарат в атмосферу Марса. Посадка была совершена в районе с координатами 23,9° ю. ш, и 19,5° з. д. «Марс-6» проработал там 150 секунд и передал сведения о составе газов, на основе которых сделали ошибочный вывод о присутствий в атмосфере большого количества аргона.

Обнаруженные на фотографиях поверхности Красной планеты высохшие русла рек и эрозии, вызванные потоками воды, поставили перед учеными новые вопросы. Если вода была — то куда она исчезла? И если вода была — то была ли на Марсе жизнь? Если жизнь есть — то как она существует там без воды?

Эти загадки должны были разрешить два принципиально новых автоматических аппарата Viking. Они состояли из орбитального и посадочного модуля. Основной задачей орбитальной части, весом 2325 кг, считался выбор места посадки и фотографирование поверхности.