Проект Викинг

Автор: Administrator

14.12.2008 13:36

После сотни лет противоречивых наблюдений с поверхности Земли и восьми лет столь же противоречивых наблюдений с космических аппаратов приготовления к посадке на Марс происходили в состоянии большого возбуждения. Проект «Викинг» предусматривал запуск двух космических аппаратов, каждый из которых состоял из орбитального и посадочного модулей, которые должны были прибыть к Марсу летом 1976 г. Орбитальные модули предназначались для выбора подходящего места для посадки и ретрансляции с посадочных аппаратов данных, собранных на поверхности, а также для дистанционного исследования всей планеты.

В табл. 14.2 приведен перечень научной аппаратуры, установленной на «Викингах-1 и 2». При создании приборов ставилась цель ответить на самые неотложные вопросы о Марсе. Каков состав марсианского грунта? Об этом мог сказать анализ неорганического вещества пород. Достаточно ли активны до сих пор недра планеты, чтобы вызвать «марсотрясения»? Ответ должен был дать сейсмометр. Каков состав марсианской атмосферы? Эти данные рассчитывали получить с помощью масс-спектрометров, установленных на аэродинамическом щите, который должен был защитить посадочный аппарат при входе в атмосферу, а также на самом посадочном аппарате и на орбитальном модуле. Инфракрасный радиометр орбитального модуля предназначался для измерения температуры как грунта, так и атмосферы. А чтобы лучше понять, какая на Марсе погода, на посадочном аппарате предполагалось измерять скорость и направление ветра, локальные вариации температуры и атмосферное давление. Большое внимание уделялось получению изображений с орбитального и посадочного аппаратов. Разрешение на снимках с орбиты позволяло различить детали размером с крупный стадион и могло быть дополнительно повышено после корректировки орбиты. Снимки окружающей местности с посадочных аппаратов имели разрешение от нескольких миллиметров вблизи аппарата до сотен метров на горизонте. На каждом аппарате были установлены по две камеры для стереоскопической съемки с фильтрами, позволяющими получать цветные изображения. Каковы «запах и вкус» Марса? Об этом должны были сказать приборы для молекулярного анализа химического состава атмосферы и грунта. А есть ли жизнь на Марсе? Прекрасный вопрос! Многие приборы могли помочь ответить на него, но три из них были специально сконструированы только для этой цели.

После отбора экспериментов и ученых, которые должны были подготовить и осуществить их, к проекту «Викинг» приступили всерьез в 1969 г., за семь лет до самой посадки. Когда были получены снимки Марса с «Маринера-9» в 1972 г., планета в наших глазах приобрела совершенно иной облик. На фоне однообразного, похожего на лунный, ландшафта, который промелькнул перед предыдущими космическими аппаратами, появились огромные вулканы, глубокие каньоны и таинственные извилистые долины. При поисках удобного места для посадки ученые исходили из трех требований. Во-первых, давление на поверхности должно составлять не менее 4 мбар, иначе атмосфера не обеспечит эффективного торможения и безопасной посадки. Это исключало все высокогорные области Марса. Во-вторых, посадку следовало осуществить вблизи марсианского экватора, а не около полюсов, чтобы посадочный аппарат мог установить надежную радиосвязь с Землей. Третье и наиболее важное требование заключалось в том, что место должно быть пригодным с точки зрения рельефа, так как аппарат мог опрокинуться в случае посадки на камень крупнее футбольного мяча. Но мельчайшие детали поверхности, различимые с орбитального модуля, были больше футбольного стадиона!

Определить общую шероховатость различных областей Марса и исключить при окончательном рассмотрении некоторые места, выглядевшие привлекательными в других отношениях, помогли радиолокационные исследования с Земли. Это позволило преодолеть ряд трудностей, с которыми столкнулись ученые и инженеры при поисках подходящих мест для посадки космического аппарата в 400 млн. км от Земли, и с этой задачей они справились успешно, осуществив посадку дважды. Грунт в местах посадок оказался достаточно мягким, так что грунтозаборник «Викинга» смог выкопать в нем канавки. Если бы аппарат «приземлился» на каменные плиты, то этого бы сделать не удалось.

Научные критерии выбора районов посадки были тесно связаны с задачами поиска жизни на Марсе. Иными словами, нужно было совершить посадку в теплых, влажных, а значит, более пригодных для обитания местах. С учетом того, что уже было известно о Марсе, требовался вполне свободный от предрассудков подход, чтобы можно было рассчитывать на успех. Еще до того как «Викинги» достигли Марса, было принято окончательное решение совершить одну посадку в районе, где, согласно, наблюдениям с «Маринера-9», несколько извилистых долин образовывали нечто напоминающее дельту реки, а другую в более высоких широтах. Ученые надеялись найти там большие воды вблизи поверхности, поскольку посадка была намечена в летнем полушарии.

Однако, когда в июне 1976 г «Викинг-1» вышел на орбиту Марса, ученые увидели на фотоснимках первой выбранной области посадки метеоритные кратеры как раз в извилистых руслах. Эти кратеры свидетельствовали о том, что прошли миллиарды лет с тех пор, как по руслам в последний раз текла вода. К тому же район содержал слишком много выбоин, делавших посадку рискованной. Поэтому после длительного обсуждения место первой посадки было перенесено к западному краю равнины Хриса, ниже той области, на которой, по-видимому, отчетливо проявляются следы водной эрозии.

20 июля 1976 г. «Викинг-1» совершил посадку на поверхность Марса и вскоре передал на Землю изображение одной из опор посадочного аппарата на фоне марсианского ландшафта. Место посадки оказалось удачным; Лишь один камень в непосредственной близости был достаточно большим, чтобы опрокинуть или пробить посадочный аппарат, если бы аппарат опустился прямо на него. Цветные снимки подтвердили, что поверхность Марса действительно красная благодаря содержанию окислов железа в грунте. Некоторых удивило, что марсианское небо также имеет красноватый оттенок. Причина этого очевидна: некоторые частицы грунта настолько малы, что остаются взвешенными в атмосфере и придают марсианскому небу такой необычный цвет. Подобный эффект наблюдается во время сильных песчаных бурь на Земле, когда поднявшиеся в воздух несколько более крупные частицы придают небу желтый оттенок. Астрономы сейчас уверены, что волна потемнения, которую раньше объясняли распространением растительности по поверхности Марса, объясняется пылью, переносимой ветром.

Вторая посадка на Марс была осуществлена 3 сентября 1976 г. на широте 40°, причем ландшафт оказался очень похожим на ландшафт в месте первой посадки. Хотя оба участка едва ли характеризуют планету в целом, тщательное сопоставление их сходных черт и различий дало много новой информации.