ЕКА берет на себя миссию по доставке камней c Марса на Землю

На недавнем совещании Европейского космического агентства (ЕКА) оно полностью приняло на себя обязательства по планам по сбору образцов с поверхности Марса и их возврату на Землю, совместными усилиями с НАСА. Официальное утверждение бюджета НАСА для покрытия этой миссии ожидаться в начале следующего года.

Пока еще безымянная миссия будет выполнена серией запусков, начиная с июля 2020 года, с марсохода Mars 2020. Этот роботизированный марсоход совершит точное приземление в кратере Джезеро в феврале 2021 года.

За три года, с 1969 по 1972 год, шести миссиям «Аполлон» удалось вернуть 380 кг лунных образцов. Но извлечение любых образцов с марсианской поверхности значительно сложнее из-за огромных расстояний.

По этой причине в проект входят три отдельных космических корабля. Первая часть миссии - это развертывание марсохода Mars 2020. Помимо проведения ряда собственных научных исследований, марсоход будет собирать до 38 отдельных образцов марсианской почвы, которые будет хранить в герметичных контейнерах. Образцы должны будут храниться как минимум до 2026 года.

Вторая часть миссии будет возвращать образцы на орбиту. В это время будет запущена миссия Mars Sample Retrieval Lander, НАСА, которая развернет посадочный аппарат и европейский «марсоход» как можно ближе к месту посадки марсохода Mars 2020 - еще одна сложная посадка.

Второй ровер встретится на поверхности с марсоходом Mars 2020, заберет образцы и вернет их обратно на посадочную площадку. После образцы будут переданы в капсулу Mars Ascent Vehicle, ракету с максимально низкой массой, которая достигнет марсианской орбиты с поверхности. На орбите эта капсула останется без контроля.

Третья часть миссии будет аппарат, которое вернет материалы на землю, запущенным ЕКА. Он выйдет на марсианскую орбиту, затем встретится и состыкуется с капсулой с образцами, поместив ее внутрь защитного теплового и радиационного экрана. После он снова запустит двигатели и вернется на Землю. При достижении Земли капсула будет отправлена в атмосферу и без помощи парашюта совершит аварийную посадку в пустыне Юты, где-то в 2031 году. Если все пойдет по плану.

Эта чрезвычайно сложная кампания будет включать в себя ряд новаторских шагов, в том числе первый в истории запуск ракеты с другой планеты, первое возвращение образцов с Марса, первое сближение и стыковку на орбите другой планеты и первое сближение двух разных космических кораблей на поверхность другой планеты.

Целью проекта является получение образцов из одной из самых геологически интересных областей марсианской поверхности: кратера Джезеро.

Джезеро - это ударный кратер диаметром 45 км, который находится в северном полушарии, на западных окраинах Исидис Планития - большой плоской равнины, которая сама по себе также является ударным элементом. Исследования показывают, что Джезеро когда-то была озером, в которое вода поступала по каналам, а затем вытекала к Исидису на востоке.

Место посадки Mars-2020 - это веерообразное месторождение при открытии западного приточного канала - признак, предположительно, образованный дельтой реки, распространяющейся по поверхности кратера. Эта область обладает высокой концентрацией смектита, глины, которая часто образуется на дне озер, и долгое время считалось, что она играет жизненно важную роль в возникновении жизни на Земле.

Смектитовые глины также очень хорошо сохраняют окаменелости и другие органические материалы. Предполагается, что микробная жизнь возможна на Марсе, так как наблюдения показали, что там есть сезонный цикл метана и кислорода.

Метан является ключевым индикатором микробной жизни, и поэтому этот цикл предполагает, что либо под землей Марса существует жизнь, либо метан хранится в клатратах (тип материала, который улавливает молекулы) и выделяется при нагревании в течение марсианского лета. Если бы в кратере Джезеро была микробная жизнь, есть большая вероятность, что окаменелые останки будут присутствовать в почве.

У нас уже есть некоторые знания о поверхности Марса, но такой анализ ограничен аппаратными средствами, которые мы можем отправить туда. Вернув образец на Землю, мы можем сделать гораздо более точные измерения, которые, главное, повторяемы. Наземные лаборатории ориентированы на будущее - по мере разработки новых технологий образцы могут быть повторно проанализированы с большей точностью.

На Земле будет возможно изучить марсианские образцы в достаточно тонких масштабах, чтобы увидеть атомную структуру и обнаружить составляющие в гораздо меньших концентрациях, чем на Красной планете. Марсианские образцы, доставленные на Землю, также могут быть точно датированы, что позволит ученым ответить на вопрос, как давно вода была в Джезеро.

Более того, лучшее понимание свойств материала марсианской почвы даст информацию инженерам о ее потенциале для использования в качестве будущего строительного материала. Такие знания могут быть жизненно важны при планировании будущих миссий человека на Марсе.

Сложность этого проекта дает представление о том, насколько сложно будет отправить людей на Марс и вернуть их обратно. Если удастся выполнить миссию по возврату образцов, мы окажемся на один шаг ближе к возможности отправить пилотируемую миссию на Красную планету, а возвращенные образцы выявят наиболее интересные места, которые мы сможем посетить лично.