赤い惑星がどのように征服されたのか、そして私たちはそれについて何を学んだのか。 火星のトレイルの交通量は増加している
火星は、私たちが最初に空の物体として見たときから人々を魅了してきましたが、最初は星のように見え、赤いので美しい星に見えました。 1世紀には、望遠鏡によって、興味深い模様や地形に満ちたその表面に初めて私たちの視線が近づきました（１）。 科学者たちは当初、これを沸騰する火星文明と関連付けました...
1. XNUMX 世紀の火星の表面の地図。
現在、火星には水路や人工構造物が存在しないことがわかっています。 しかし、最近、3,5億年前には、この今では乾燥した有毒な惑星は地球と同じくらい居住可能であった可能性があることが示唆されています(2)。
3月 太陽から見て地球のすぐ後ろにある XNUMX 番目の惑星です。 地球の半分を少し超える程度ですそしてその密度はわずか 38% です。 地上波。 太陽の周りを公転するには地球よりも時間がかかりますが、地軸の周りをほぼ同じ速度で回転します。 それが理由です 火星の687年は地球のXNUMX日です。そして火星の40日は地球よりわずかXNUMX分長いだけです。
サイズが小さいにもかかわらず、この惑星の陸地面積は地球の大陸の面積とほぼ同じであり、これは少なくとも理論的には意味します。 残念なことに、この惑星は現在、主に二酸化炭素で構成される希薄な大気に囲まれており、地球上の生物が生息できる可能性は低いです。
メタンはまた、この乾燥した世界の大気中に定期的に発生し、土壌には私たちが知っているように生命にとって有毒な化学物質が含まれています。 けれど 火星には水がある、それは惑星の極地の氷冠に閉じ込められており、おそらく大量に火星の表面の下に隠されています。
2. 数十億年前の火星の出現の仮説
今日、科学者たちが研究を行っている間、 火星の表面 (3)、彼らは、間違いなく長時間流れる流体の働きである構造物、つまり分岐する小川、川の谷、盆地、三角州を観察します。 観測によると、この惑星にはかつて存在していた可能性があります。 北半球を覆う広大な海.
他所のクマの風景 古代のシャワーの痕跡、ため池、地上の河床を切り裂く川。 この惑星はまた、火星の温度と圧力で水が液体の状態を保つことを可能にした濃い大気にも覆われていた可能性があります。 過去のある時点で、この惑星は劇的な変化を遂げたと考えられており、かつては地球によく似ていたかもしれない世界が、今日私たちが探索している乾いた荒野になりました。 科学者たちは何が起こったのか疑問に思っていますか? これらの流れはどこへ行き、火星の大気はどうなったのでしょうか?
今のところ。 おそらくこれは今後数年で変わるでしょう。 NASAは、30年代に最初の人類が火星に着陸することを期待している。 そんなスケジュールをXNUMX年ほど前から話し合ってきました。 中国も同様の計画について推測しているが、それほど具体的ではない。 これらの野心的な計画に着手する前に、半世紀にわたる人類の火星探査を振り返ってみましょう。
ミッションの半分以上が失敗した
宇宙船を火星に送る それは困難であり、この惑星に着陸することはさらに困難です。 火星の大気は希薄化しているため、地表に到達するのは大きな課題となっています。 約60パーセント。 数十年にわたる惑星探査の歴史を通じて、着陸の試みは成功していない。
これまでのところ、XNUMXつの宇宙機関が火星到達に成功している。NASA、ロシアのロスコスモスとソ連の前身、欧州宇宙機関（ESA）、インド宇宙研究機関（ISRO）、周回衛星を受け入れただけでなく、探査機の着陸と打ち上げに成功し、チューロンの身廊の表面を探索し、最後に探査機「アマル」（「ホープ」）でアラブ首長国連邦の宇宙機関に到着しました。
60 年代以来、数十機の宇宙船が火星に送られてきました。 初め 行 火星の探査機 ソ連を砲撃した。 このミッションには、最初の意図的なパスとハード (インパクト) ランディングが含まれていました (火星、1962 年)。
初めて火星周回航行に成功 1965 年 4 月に NASA のマリナー XNUMX 号探査機を使用して発生しました。 2年XNUMX月 i 月3 しかし、1971年に探査機を搭載した最初の探査機が墜落し、 月3 表面に到達するとすぐに壊れました。
1975 年に NASA によって打ち上げられたバイキング探査機は、次のもので構成されていました。 XNUMXつのオービター、それぞれに着陸船が搭載されており、1976年に軟着陸に成功しました。 彼らは生命の痕跡を探すために火星の土壌で生物学的実験も行ったが、結果は決定的ではなかった。
NASA拡張 別のペアのマリナー 6 および 7 探査機によるマリナー プログラム。 彼らは次の積載窓に置かれ、1969 年に惑星に到着しました。 次の積載期間中に、マリナーは再び探査機のペアのうちの XNUMX つを喪失しました。
Mariner 9 史上初の探査機として火星の周回軌道に入ることに成功した。 とりわけ、彼は砂嵐が地球上で猛威を振るっていることを発見した。 彼の写真は、かつて地球の表面に液体の水が存在していた可能性があることを示す、より詳細な証拠を初めて提供した。 これらの研究に基づいて、 オリンピックは何もない 最も高い山 (正確には火山) であるため、オリンポス山として再分類されました。
他にも失敗はたくさんありました。 たとえば、ソビエトの探査機フォボス 1 号とフォボス 2 は、特にフォボスに焦点を当てて、火星とその 1988 つの衛星を研究するために XNUMX 年に火星に送られました。 フォボス 1 火星へ向かう途中で連絡が取れなくなった。 フォボス 2火星とフォボスの撮影には成功したが、XNUMX機の着陸船がフォボスの表面に衝突する前に墜落した。
こちらも失敗 米国の周回衛星火星観測ミッション 1993年に。 その直後の 1997 年に、NASA の別の観測探査機マーズ グローバル サーベイヤーが火星の軌道に入ったと報告しました。 このミッションは完全に成功し、2001 年までに地球全体の地図が作成されました。
4. NASA エンジニアの参加により、ソジャーナー、スピリット、オポチュニティ、キュリオシティ探査車の等身大の復元。
1997 年には、アレス渓谷地域への着陸成功と、 ラシカ NASA 寄留者 マーズ・パスファインダー・ミッションの一環として。 科学的な目的に加えて、 マーズ・パスファインダー・ミッション これは、エアバッグ着陸システムや自動障害物回避などのさまざまなソリューションの概念実証でもあり、その後の探査機ミッションで使用されました (4)。 しかし、彼らが到着する前に、グローバル・サーベイヤーとパスファインダーの成功直後の 1998 年と 1999 年に、火星の失敗の波がまた起こりました。
残念でした 日本の「のぞみ」探査機ミッションNASAのオービターと同様に 火星気候探査機, 火星極着陸船 私はペネトレーター ディープスペース2様々な失敗を伴いながら。
欧州宇宙機関のマーズ・エクスプレス・ミッション (ESA) は 2003 年に火星に到達しました。 船にはビーグル2号着陸船が乗っていたが、着陸の試み中に遭難し、2004年XNUMX月に行方不明となった。 ビーグル2 は、2015 年 XNUMX 月に NASA の火星偵察探査機 (MRO) の HiRise カメラによって発見されました。 結果的には無事着陸したものの、 彼はソーラーパネルとアンテナを完全に展開することに失敗した. オービタル マーズ エクスプレス しかし、彼は重要な発見をしました。 2004 年に、彼は惑星の大気中にメタンを発見し、XNUMX 年後にそれを観察しました。 北極星.
2004 年 XNUMX 月、XNUMX 台の NASA 探査機が命名されました セルビアの精神 (MER-A) 私 機会 (MER-B) は火星の表面に着陸しました。 どちらも火星の推定スケジュールをはるかに上回りました。 この計画の最も重要な科学的成果の 2010 つは、過去に両方の着陸地点に液体の水が存在したという強力な証拠でした。 ローバー スピリット (MER-A) は XNUMX 年まで活動していましたが、砂丘にはまり、バッテリーを充電するために向きを変えることができなかったため、データの送信を停止しました。
それからフェニックス 2008年2012月に火星の北極に着陸し、水の氷があることが確認された。 XNUMX 年後、火星科学研究所が探査機キュリオシティに搭載されて打ち上げられ、XNUMX 年 XNUMX 月に火星の表面に到着しました。 彼の使命の最も重要な科学的成果については、MT 誌の今号の別の記事で書きます。
ヨーロッパのESAとロシアのロスコスモスによる火星着陸の失敗したもう一つの試みは、 レンダニッチ・スキャパレッリExoMars Trace Gas Orbiterから切断されました。 このミッションは 2016 年に火星に到着しました。 しかし、スキャパレリは降下中にパラシュートが早まって開いてしまい、海面に墜落した。 しかし、彼はパラシュート降下中に重要なデータを提供したため、テストは部分的に成功したとみなされました。
XNUMX年後、別の探査機が地球に着陸したが、今度は静止していた。 洞察力という研究を行った人は 火星の核の直径を決定した。 InSight の測定によると、火星の中心の直径は 1810 ～ 1850 キロメートルの間です。 これは、地球の核の直径である約 3483 km のほぼ半分に相当します。 しかし同時に、いくつかの推定値よりも多くのことが示されており、これは火星の核がこれまで考えられていたよりも希少であることを意味します。
インサイト探査機は火星の土壌深くまで進入しようとしたが失敗した。 すでにXNUMX月に、ポーランド語とドイツ語の「ほくろ」の使用は放棄されました。 熱エネルギーの流れを測定するために地中深くまで進入することを想定されていた熱探査機。 モグラは多くの摩擦に遭遇し、地面に十分深く沈みませんでした。 プローブもリッスンしています 地球内部からの地震波。 残念ながら、InSight ミッションには、さらなる発見をするのに十分な時間がない可能性があります。 デバイスのソーラー パネルにほこりが溜まると、InSight が受け取る電力が減少します。
ここ数十年の間 惑星の軌道上の動きも体系的に増加しました。 NASAが所有 マーズ·オデッセイ 2001年に火星の周回軌道に入った。 その使命は、分光計と画像装置を使用して、火星の水と火山活動の過去または現在の証拠を探索することです。
2006 年、NASA の探査機が軌道に到着しました。 火星偵察オービター (MRO) は 2008 年間の科学調査を実施する予定でした。 このオービターは、今後の着陸ミッションに適した着陸場所を見つけるために、火星の地形と天候のマッピングを開始しました。 MRO は 2014 年に地球の北極近くで一連の活発な雪崩の最初の画像を撮影しました。 MAVEN オービターは XNUMX 年に火星の周りの軌道に到着しました。 このミッションの主な目的は、この時期に地球の大気と水がどのように失われたかを解明することです。 今年の。
同じ頃、彼の最初の火星軌道探査機は、 火星周回ミッション (ママ)、とも呼ばれます マンガリヤーン、インド宇宙研究機関（ISRO）の発足。 2014年XNUMX月に軌道に乗りました。 インドのISROは、ソ連宇宙計画、NASA、ESAに次いで火星に到達したXNUMX番目の宇宙機関となった。
5. 中国の全地形万能車「Zhuzhong」
火星クラブのもう一つの国はアラブ首長国連邦です。 彼らに属する オービターほぼ 9年2021月XNUMX日に加入。 翌日、中国の捜査当局も同様の調査を行った。 天問1号、240kgのZhurong着陸船と探査機（5）を搭載し、2021年XNUMX月に軟着陸に成功しました。
中国の地表探査機が、現在地球の表面で活動し活動している米国の探査機３機に加わった。 ラジコフの好奇心 i 忍耐力これも今年XNUMX月に成功し、Insight. そして数えてみると 独創的な飛行ドローン 米国の最後のミッション、つまり現時点で火星の表面で活動している人間と機械によって別々に解放された。
この惑星は、マーズ オデッセイ、マーズ エクスプレス、マーズ 偵察オービター、マーズ オービター ミッション、MAVEN、エクソマーズ トレース ガス オービター (6)、ティアンウェン 1 号オービター、アマルの 2011 つの周回衛星によっても探査されています。 これまでのところ、火星からサンプルはXNUMXつも送られておらず、XNUMX年の離陸時のフォボス衛星（フォボス・グラント）への着陸進入は失敗に終わった。
図 6. Exo Mars 探査機の CaSSIS 装置からの火星の表面の画像。
このすべての火星の研究「インフラストラクチャ」は、この問題に関する新たな興味深いデータを提供し続けています。 赤い惑星。 最近、ExoMars Trace Gas Orbiter が火星の大気中に塩化水素を検出しました。 この結果は、Science Advances 誌に掲載されます。 「塩素を放出するには蒸気が必要で、塩化水素を形成するには水の副産物として水素が必要です。 これらの化学プロセスで最も重要なものは水です」と彼は説明しました。 ケビン・オルセン オックスフォード大学のプレスリリースで述べた。 科学者によると、水蒸気の存在は、火星が時間の経過とともに大量の水を失うという理論を裏付けています。
NASAが所有 火星偵察オービター 彼は最近、火星の表面に何か奇妙なものがあることに気づきました。 彼は搭乗券を使ってチェックインします。 ハイライズカメラ 直径約 7 メートルの黒い暗い斑点のように見える深い穴 (180)。 さらなる研究により、さらに驚くべきことが判明しました。 空洞の底にはゆるい砂があり、一方向に落ちていることがわかりました。 科学者たちは現在決定しようとしています 深い穴は、急速に流れる溶岩によって残された地下トンネルのネットワークに接続されている可能性があります.
科学者たちは長い間、死火山が取り残される可能性があると疑ってきた。 火星の大きな洞窟溶岩洞。 これらのシステムは、将来の火星基地の展開にとって非常に有望な場所となる可能性があります。
将来、赤い惑星には何が待っているのでしょうか？
プログラムの枠組みの中で ExoMars, ESAとロスコスモスは、過去または現在の火星に微生物が存在する証拠を探すために、2022年に探査機ロザリンド・フランクリンを派遣する予定である。 探査車が配達する予定の着陸船はこう呼ばれます コサック。 2022 年の同じ時期 火星の軌道 カリフォルニア大学バークレー校のEscaPADE（脱出およびプラズマ加速ダイナミクス研究者）は、XNUMX回のミッションでXNUMX機の宇宙船で飛行することを目指しています。 構造研究, 構成, ボラティリティ i 火星の磁気圏の力学 オラズ 終了プロセス.
インドの機関ISROは、2024年にその任務を継続し、次のような任務を遂行する予定である。 火星探査機ミッション 2 (MOM-2)。 インドは周回機に加えて、探査機を着陸させて惑星を探索したいと考えている可能性もある。
やや具体的ではない旅行の提案には、フィンランドとロシアのコンセプトが含まれます XNUMX月のメットネットこれには、火星の大気の構造、物理学、気象学を研究するための広範な観測ネットワークを構築するために、火星の多くの小さな気象観測所が使用されます。
マーズ・グラント つまり、これはロシアの使命の概念であり、 火星の土壌のサンプルを地球に届ける。 ESA-NASA チームは、小さなサンプルを保管する探査機、それらを軌道に送るための火星上昇ステップ、および空中でそれらと通信するための周回機を使用する、XNUMX つの火星離陸および帰還アーキテクチャのコンセプトを開発しました。 火星に行って地球に返してください。
ソーラー電気駆動装置 サンプルを XNUMX つではなく XNUMX つのテイクオフで返すことができる場合があります。 日本の機関である JAXA も、MELOS 探査車と呼ばれるミッションコンセプトに取り組んでいます。 バイオシグネチャーを探す 火星に存在する生命体。
もちろん他にもあります 有人ミッションプロジェクト。 米国の宇宙探査は、２００４年に当時のジョージ・Ｗ・ブッシュ米大統領が発表した宇宙探査ビジョンで長期目標として掲げられた。
28 年 2007 月 XNUMX 日 NASA 管理者 マイケル D. グリフィン NASAは2037年までに火星に人を送り込むことを目指していると述べた。 2015 年 XNUMX 月、NASA は火星の有人探査と植民地化に関する公式計画を発表しました。 それは火星への旅と呼ばれ、当時MTによって詳細に説明されました。 それは、月ではなく地球周回軌道上の国際宇宙ステーションと、中間段階としての月ステーションの使用を規定していたため、おそらくもはや関連性がありません。 今日、火星に行く方法として月に戻ることについての話が増えています。
途中にも登場した エロンマスク と SpaceX社 彼の野心的で、時には非現実的だと考えられる、植民地化を目的とした火星への従来のミッションの計画について。 2017年、スペースXは2022年までの計画を発表し、2024年にはさらにXNUMX回の無人飛行とXNUMX回の有人飛行が予定されている。 宇宙船 少なくとも100トンの耐荷重が必要です。 スターシップ開発プログラムの一環として、いくつかのスターシップのプロトタイプのテストが成功し、そのうちの XNUMX つは完全に着陸に成功しました。
火星は、月に次ぐ、あるいはそれに匹敵する最も多くの研究がなされ、知られている宇宙体です。 植民地化に至るまでの野心的な計画は、現時点ではかなり漠然とした見通しのXNUMXつである。 しかし、確かなことは、前後の動きは、 赤い惑星の表面 今後数年間で成長するだろう。
