вторник, 4 декабря 2012 г.

Марсоход Curiosity: четыре месяца среди камней и песка кратера Гейла

Кратер Гейла
Марсианская научная лаборатория MSL Curiosity впервые в полном объеме использовала свой набор инструментов для анализа марсианского грунта в кратере Гейла и выявила его сложный химический состав

Вода, сера и хлоросодержащие вещества, среди других ингредиентов, были определены в пробах, взятых с поверхности Красной планеты. Найдены и следы простых органических соединений, но необходимы дальнейшие исследования, чтобы установить их принадлежность к Марсу, а не к космическому аппарату.


Обнаружение этих веществ на раннем этапе миссии демонстрирует широкие возможности лаборатории для анализа разнообразных почв и образцов горных пород в течение ближайших двух лет. Об этом было заявлено 3 декабря на пресс-конференции в Сан-Франциско в рамках съезда Американского геофизического союза , посвященной первым результатам работы марсохода.

В марте 2012 года NASA предложила название “Гора Шарпа” в качестве термина для ранее безымянного центрального пика в кратере Гейла в честь геолога Роберта П. Шарпа. В мае 2012 года Международный астрономический союз (МАС) официально назвал его  Aeolis Mons (“Эолида”), а в честь Роберта П. Шарпа был назван большой кратер (150 км в диаметре), расположенный в 260 км к западу от кратера Гейла. Равнина к северу от горы получила название Aeolis Palus (“Эолидское болото”).


Наносы пыли и песка на участке под названием "Rocknest" (“Каменное гнездо”), где брались пробы грунта в обозначенные марсианские дни (Sol).

Первые четыре пробы использовались для очистки аналитических камер инструмента SAM (Sample Analysis at Mars), в состав которого входят лазерный спектрометр, масс-спектрометр и газовый хроматограф. В анализируемой пятой пробе были найдены простые органические вещества - перхлораты - соединения хлора, водорода, углерода.

Они могли, в частности, попасть на Марс с метеоритами, которые содержат углеродные соединения. Кроме того, углерод в найденных соединениях может иметь неорганическую природу, например, источником его мог быть углекислый газ, претерпевший ряд химических реакций.

Другой прибор - рентгеновский спектрометр APXS, установленный на манипуляторе марсхода, также произвел анализ химического состава марсианского песка. При этом оказалось, что взятые образцы очень близки по составу к тем, которые ранее исследовали в других районах Марса аппараты Pathfinder, Spirit и Opportunity.

Следы совка на песке участка "Rocknest".
Верхняя поверхность наноса покрыта грубыми зернами песка размером от 0,5 до 1,5 мм, сформировавшими тонкую корку 0,5 см толщиной. Под коркой находится более мелкий песок темного цвета. На левом торце каждой канавки видны чередующиеся светлые и темные полосы, которые могли возникнуть в результате химических реакций или отложений песка немного другого цвета.

Отбор проб марсианского грунта
Этот коллаж показывает разнообразие почв на местах посадки аппаратов на Марсе. Элементный состава типичной красноватой почвы был исследован во время предыдущих миссий NASA, а теперь и марсоходом Curiosity с помощью рентгеновской спектроскопии.

Исследования обнаружили сходство почвы на всех посадочных площадках. Два изображения вверху - результаты работы ровера Spirit в кратере Гусева (белые полосы-богатые кремнием породы или сульфаты). Место посадки “Викингов”  показано в нижнем левом углу. Справа внизу - след от забора образца MSL в кратере Гейла.


Газовый состав марсианского песка
Здесь показаны различные газы, которые выделялись из песка при его нагревании в приборе  SAM. Это водяной пар, диоксид углерода, кислород и диоксид серы. SAM способен определить состав газов, изотопы легких элементов, а также обнаружить органические или углеродсодержащие материалы при их наличии.

Хлорсодержащие соединения на участке "Rocknest"
Первые анализы марсианского грунта не показали наличие органических молекул. Были обнаружены лишь простые соединения углерода с хлором. Эти соединения содержат атомы водорода и углерода, а также хлор. Необходимо провести большую работу, чтобы определить источник углерода в этих молекулах: земного, марсианского либо иного происхождения. Марсоход будет продолжать искать органические вещества в различных породах и местах кратера Гейла.
 
Состав почв на поверхности Марса
Этот рисунок показывает элементный состав типичных почв в трех регионах посадки аппаратов на Марсе: кратер Гусева (Spirit), Плато Меридиана (Opportunity), а теперь и в кратере Гейла(Curiosity).

Марсианская вода, извлеченная из образцов грунта приборами марсохода Curiosity, оказалась значительно "тяжелее", чем земная: соотношение дейтерия и водорода в воде, полученной из образцов грунта, оказалось в пять раз выше, чем в земных океанах. Это говорит о том, что со временем Марс утратил большую часть своей атмосферы, когда улетучились легкие соединения.

Изучение изотопного состава из более древних образцов поможет понять, какой была концентрация дейтерия на древнем Марсе. В целом, изучение соотношения обычного водорода и его тяжелого изотопа дейтерия (в атомах которого есть лишний нейтрон) позволит лучше понять эволюцию атмосферы и гидросферы Марса.

Большим научным открытием является обнаружение маросходом Curiosity следов древнего ручья в районе исследования ровера.


Маршрут марсохода Curiosity
Эта карта показывает путь в 519 метров, пройденный марсоходом от места посадки до пункта "Lake Point" (“Озеро Point"). Ровер работал несколько недель на участке "Rocknest", анализируя марсианский грунт. "Glenelg" обозначает место, где сходятся три геологических типа местности. Впадина, названная "Yellowknife Bay" является потенциальным местом для выбора первой мишени для применения сверла MSL. Все эти объекты находятся в пределах кратера Гейла и к северу от его центрального пика горы под названием Шарп (Sharp).  После исследования области Glenelg марсоход направится к ее подножию.


Комментируя первый этап работы миссии марсианской научной лаборатории в целом, специалисты NASA отметили надежную работоспособность систем марсохода и выразили уверенность, что в течение следующих месяцев Curiosity  сможет сделать более важные открытия.

Марсоход NASA находится на Красной планете с 6 августа. Основной задачей миссии, кроме поисков благоприятных условий для возможных форм жизни, является изучение геологии и климата Марса.

Погода в кратере 2 декабря 2012 года (Sol 115):
солнечно, от минус 1.3С до минус 67С, давление 8.57 hPa, ветер восточный 2 м/сек.


Статьи по теме:
Марсоход Curiosity: На пути к древнему озеру
Марсоход Curiosity: нетипичные камни Марса
Марсоход Curiosity и новые "Уши кролика"
Марсоход Curiosity: вода, пылевые бури и пробы грунта
Марсоход MSL "Curiosity"
Источник: пресс-релиз  NASA/JPL
Изображения NASA/JPL-Caltech/MSSS    




































Комментариев нет: