Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
23 октября 2018, вторник, 06:01
Facebook Twitter VK.com Telegram

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

СКОЛКОВО

РЕГИОНЫ

27 декабря 2017, 16:00

Как искать следы жизни в атмосфере Марса

Атмосфера Марса
Атмосфера Марса
NASA/Viking 1

Несколько лет назад Роскосмос и Европейское космическое агентство подписали соглашение, давшее старт совместному проекту «ЭкзоМарс». Этот фактически первый по-настоящему совместный проект России и ЕКА сегодня объединяет международную группу учёных из 29 научных организаций, включая Институт космических исследований РАН (головной исполнитель по созданию научной нагрузки проекта с российской стороны), а также МФТИ.

Сегодня на орбиту вокруг Марса уже доставлена научная аппаратура, которая позволит если не поставить точку в дискуссии о том, существовала ли когда-либо жизнь на Марсе, то подбросить в нее горючего — наверняка. В наступающем году орбитальный модуль миссии «ЭкзоМарс-2016», выйдя на рабочую орбиту, приступит к наблюдению марсианской атмосферы. В журнале Space Science Reviews вышла статья с подробным описанием одного из двух российских инструментов на борту новейшей марсианской миссии и его научных задач. Кратко ее содержание описывается в пресс-релизе МФТИ.

14 марта 2016 года с космодрома Байконур стартовала ракета-носитель «Протон-М» с космическими аппаратами совместной миссии ГК «Роскосмос» и Европейского космического агентства «ЭкзоМарс-2016». На борту ракеты-носителя находились посадочный модуль «Скиапарелли» и орбитальный модуль TGO (сокращение от Trace Gas Orbiter, «орбитальный аппарат для исследования малых составляющих атмосферы»). За 226 дней межпланетная автоматическая станция преодолела расстояние почти в 500 миллионов километров.

«Скиапарелли» предназначался для отработки технологии посадки на поверхность Марса. Орбитальный модуль TGO в свою очередь был нацелен на изучение малых газовых составляющих атмосферы, распределения водяного льда в грунте Марса и детальную фотосъёмку, в том числе стереосъемку поверхности.

Программа исследования Красной планеты «ЭкзоМарс» состоит из двух этапов. Первый этап начался с запуска в 2016 году. Запуск аппаратов второго этапа намечен на 2020 год, когда откроется очередное баллистическое «окно» для запусков к Марсу. После его прибытия и посадки орбитальный модуль TGO будет также осуществлять передачу данных с марсохода миссии «ЭкзоМарс-2020».

Основной целью программы «ЭкзоМарс» является поиск ответа на один из самых интригующих научных вопросов современности: существовала ли когда-либо жизнь на Марсе? Орбитальный аппарат TGO несёт на себе четыре научных прибора: два спектрометрических комплекса: ACS и NOMAD, — детектор нейтронов с высоким разрешением FREND и комплекс цветных камер высокого разрешения CaSSIS. Из этих четырех приборов два: ACS и FREND — были созданы в Институте космических исследований РАН.

Основная научная цель работы орбитального аппарата TGO — подробные исследования атмосферы и климата Марса, а также его поверхности. Этот модуль несёт на своём борту ряд приборов для подробного мониторинга малых газовых составляющих атмосферы Марса. В частности, эти приборы должны внести ясность в дискуссию о присутствии в марсианской атмосфере метана, который ранее наблюдался наземными телескопами и марсоходом «Curiosity»

Наблюдения TGO в разных режимах: солнечных затмений, во время которых свет Солнца проходит через атмосферу Марса и регистрируется прибором, а также дневных и ночных наблюдений в надир, когда регистрируются отражённый солнечный свет и собственное излучение планеты

Прибор ACS (Atmospheric Chemistry Suite, «Комплекс для изучения химии атмосферы») — это на самом деле три отдельных прибора. Комплекс, состоящий из трёх спектрометров инфракрасного диапазона, был спроектирован и разработан, чтобы соответствовать требованиям предельно высокой чувствительности, необходимой для обнаружения и измерения малых газовых составляющих (веществ, концентрации которых очень малы) атмосферы Марса, прежде всего, метана, который может служить признаком геологической или биологической активности на планете. Спектрометры ACS характеризуются одновременно высокой разрешающей способностью (10 000 и более) и широким спектральным диапазоном от 0,7 до 17 мкм. ACS сможет уточнить роль основных составляющих атмосферы (CO2, H2O, аэрозолей) в климате планеты.

ACS состоит из четырёх частей: спектрометров NIR, MIR, TIRVIM и блока электроники

Канал ближней ИК-области NIR (от Near-InfraRed) представляет собой универсальный эшелле-спектрометр, охватывающий спектральный диапазон от 0,7 до 1,6 мкм с разрешающей способностью ~2×104. Этот прибор будет в основном эксплуатироваться для мониторинга вертикальных профилей и горизонтального распределения водяного пара, исследования дневного свечения молекулярного кислорода, поиска ночных свечений, вызываемых фотохимическими процессами в атмосфере Марса. Измерения будут проводиться в режиме солнечных затмений, во время которых свет Солнца проходит через атмосферу Марса и регистрируется прибором, и наблюдений в надир, когда регистрируются отражённый солнечный свет и собственное излучение планеты, а также в режиме наблюдения лимба планеты.

Канал средней инфракрасной области MIR (Mid-InfraRed) представляет собой инструмент, предназначенный для наблюдений атмосферы Марса в режиме солнечных затмений в диапазоне 2,2–4,4 мкм. Эшелле-спектрометр со скрещённой дисперсией MIR достигает разрешающей способности > 5×104. Он был разработан для самых чувствительных измерений малых газовых составляющих атмосферы Марса и будет измерять содержание метана, отношение содержания дейтерия к водороду, малых составляющих атмосферы и аэрозолей. Канал MIR был создан для решения главных задач всей орбитальной миссии «ЭкзоМарс», именно от него ожидаются основные научные «прорывы».

«Точность измерений будет в сотни раз превышать имеющиеся у нас данные об атмосфере Марса, кроме того, орбита космического аппарата позволит проводить наблюдения солнечных затмений довольно часто», — рассказывает ведущий по прибору MIR, главный специалист ИКИ РАН Александр Трохимовский. «Для спектрометров MIR и NIR на Физтехе были разработаны алгоритмы обработки данных, а для планирования и интерпретации результатов экспериментов была построена модель общей циркуляции атмосферы Марса», — добавляет руководитель лаборатории прикладной инфракрасной спектроскопии МФТИ Александр Родин.

Протекание основных фотохимических реакций, известных или предполагаемых на Марсе, и возможность их обнаружения прибором ACS

Наконец, третий Фурье-спектрометр теплового инфракрасного диапазона TIRVIM охватывает спектральный диапазон 1,7–17 мкм с разрешением от 0,2 до 1,3 см-1. Этот прибор будет нести основную задачу по предоставлению информации о климате на Марсе: профили температуры атмосферы, содержание пыли, температура поверхности. Ожидается, что наблюдения TIRVIM обеспечат измерения температуры от поверхности до высоты ~60 км с большей точностью, а также лучшую оценку оптических толщин пыли и облаков, обеспечивая при этом уникальную возможность для обнаружения газов O3 и H2O2 — они имеют фундаментальное значение для фотохимии. Название этого прибора, а вернее, три последние буквы его аббревиатуры, VIM, — дань памяти Василия Ивановича Мороза, основателя инфракрасной спектрометрии в нашей стране, который долгое время руководил отделом физики планет и малых тел Солнечной системы ИКИ РАН.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Loading...
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi Адыгея акустика Александр Лавров альтернативная энергетика «Ангара» антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика аутизм Африка бактерии бедность библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса Византия викинги вирусы военная полиция Вольное историческое общество воспитание Вселенная вулканология гаджеты генетика география геология геофизика глобальное потепление гравитация грибы грипп дельфины демография демократия дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение змеи зоопарк зрение Иерусалим изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам исламизм история история искусства история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура картография католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор космос криминалистика культура культурная антропология Курская область лазер Латинская Америка лексика лженаука лингвистика Луна льготы мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования Международный арбитражный суд в Гааге местное самоуправление Металлургия метеориты микробиология микроорганизмы Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг моллюски Монголия музеи НАСА насекомые научный юмор неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество одаренные дети онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты педагогика перевод персональные данные планетология погода подготовка космонавтов политика право преподавание истории приматы продолжительность жизни происхождение человека Протон-М психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы РадиоАстрон ракета растения РБК РВК РГГУ религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Российская империя Русал русский язык рыбы Сергиев Посад сердце Сингапур сланцевая революция смертность СМИ Солнце сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология финансовый рынок фольклор химия христианство Центр им.Хруничева черные дыры школа эволюция экология эмбриональное развитие эпидемии эпидемиология этнические конфликты этология Юпитер ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129090, г. Москва, Проспект Мира, дом 19, стр.1, пом.1, ком.5
Телефон: +7 495 980 1894.
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.