Взлёт 2006 03

Станция MCS (Mars Climate Sounder) представляет собой по большому счету типичный метеозонд и предназначена для проведения зондирования атмосферы планеты. Она будет набирать информацию, которая позволит изучить вертикальные вариации температуры, содержание водяного пара, льда и пыли в атмосфере в масштабе планеты для составления карты суточных, сезонных и ежегодных изменений.

Станция будет проводить зондирование марсианской атмосферы (в видимом и инфракрасном диапазонах) в вертикальном и горизонтальном направлении, что даст возможность составить полную картину того, как вышеуказанные элементы распределены по высоте и в зависимости от районов Марса. При осуществлении сканирования в направлении «горизонт» MCS будет способен определять состояние атмосферы до высоты 80 км (отсчет от поверхности планеты) в слоях толщиной до 5 км. По результатам наблюдений ежедневно будет составляться трехмерная метеокарта – для дневного и ночного времени суток. Данные, полученные с помощью этого прибора, позволят ученым НАСА более четко понять структуру марсианской атмосферы, определить ее точный состав и выявить особенности климата и погодных аномалий на планете. Это поможет также более подробно изучить характер взаимодействия солнечных лучей (солнечной энергии) с атмосферой и поверхностью Марса, а также получить представление о сезонном перераспределении содержащегося в атмосфере Марса водяного пара над различными районами планеты.

Особый интерес, по словам представителей НАСА, представляют полярные области Марса, где по тому, какое количество солнечной энергии поглощается поверхностью планеты, можно будет составить представление о том, какой объем углекислого газа здесь выделяется в течение года.

Вверху: Сборка камеры высокого разрешения HiRISE

Вид снизу на орбитальный модуль MRO. Запечатлен момент использования станции SHARAD, которая должна «заглянуть» под поверхность Марса

Работа метеозонда MCS. Используя 9 каналов спектра, станция вначале обращает свой «взор» в сторону космоса, через атмосферу Марса, в результате чего ученые получают вертикальный «профиль» – замеры по высоте выполняются от поверхности до высоты 80 км, с шагом 5 км. Затем станция разворачивается в сторону поверхности планеты и проводит еще один сеанс измерений. На основе полученных измерений составляются трехмерные суточные карты погоды в масштабах всей планеты – отдельно для дневного и ночного времени суток. По итогам измерений, проводимых на протяжении целого марсианского года, можно будет получить практически полное представление о марсианской погоде и климате. Со временем специалисты НАСА надеются даже создать группу для прогноза погоды на Марсе

В опубликованном НАСА отчете утверждается, что MCS представляет собой вариант приборов аналогичного назначения (типа PMIRR), которые были установлены на утраченных (погибших) марсианских станциях «Марс Обзервер» (Mars Observer) и «Марс Климат Орбитер» (Mars Climate Orbiter). Однако на этот раз аппарат получился менее тяжелым и более компактным. Он состоит из двух телескопов с апертурой 4 см, которые размещены в едином корпусе, что позволяет наводить последний как на горизонт, так и в надир без переориентации самого орбитального модуля.

Имеющиеся в составе прибора детекторы регистрируют интенсивность излучения в девяти диапазонах: одном широкополосном в диапазоне частот от 300 до 3000 нм, а остальные восемь – в тепловом инфракрасном диапазоне в пределах от 12 до 50 мкм.

Руководитель научной группы – доктор Дэниэл Мак-Клиз (Dr. Daniel McCleese) из Лаборатории реактивного движения (ЛРД) НАСА (Пасадена, штат Калифорния). Собран прибор также в ЛРД, но при содействии инженеров и ученых из британских университетов (Оксфордского, Кардиффа и Ридина).

Цветная камера MARCI (Mars Color Imager) предназначена в основном для изучения облаков в атмосфере и пыльных бурь на поверхности Марса и выполнения ежедневного мониторинга поверхности и атмосферы планеты в глобальном масштабе. Она в состоянии делать цветные снимки и вести наблюдение в ультрафиолетовом диапазоне.

По заявлению представителей НАСА, данную аппаратуру планируется использовать и для изучения вариаций озона в атмосфере Красной планеты (озон и водяной пар – это антагонисты: если в одном месте больше озона, то там имеется меньшее количество воды и наоборот). Использование цветовых фильтров пяти видимых диапазонов – 425, 550, 600, 650 и 725 нм – позволит ученым определять состав облаков. Ультрафиолетовые фильтры (два – 250 и 320 нм) планируется использовать для получения данных об изменениях в количественном составе озона в атмосфере.

Конструктивно данный научный прибор состоит из двух камер – широкоугольной и узконаправленной. Широкоугольная камера имеет поле зрения 180°, что позволяет получать на одном снимке изображение всей видимой части поверхности Марса. При этом разрешение может быть установлено в диапазоне от 1 до 10 км.

Фактически MARCI – это копия камеры аналогичного назначения, которая была установлена на борту станции «Марс Климат Орбитер», которая была потеряна американцами и свою задачу не выполнила. Отличие нынешнего прибора заключается в наличии уже упоминавшегося широкоугольного объектива типа «рыбий глаз», который позволит компенсировать развороты орбитального модуля, необходимые для наведения основных научных приборов на интересующие ученых НАСА объекты.

Руководитель группы – уже упоминавшийся доктор Майкл Малин. Аппаратура предоставлена возглавляемой им компанией «Малин Спейс Сайенс Системз» из Сан-Диего.

Еще два научных исследования, которые будут проведены с помощью орбитального модуля MRO, не потребовали установки каких-либо дополнительных приборов и аппаратуры. Дело в том, что в качестве научного прибора в этих случаях используется непосредственно сам аппарат – то есть орбитальный модуль.

Первый научный эксперимент связан с гравитационными исследованиями (Gravity Field Investigation Package). Его суть будет заключаться в исследовании параметров гравитационного поля изучаемой планеты на основе величины того возмущения, которое оно будет оказывать на сам орбитальный модуль при его нахождении на орбите Марса. Это позволит получить информацию о распределении вещества на и под поверхностью планеты.

Как отмечают американские исследователи, данные, полученные в ходе гравитационных исследований предыдущими марсианскими станциями, выявили районные (региональные) вариации в гравитационном поле планеты, что вызвано различиями в толщине коры, сезонными изменениями толщины полярных шапок и другими факторами.