Владимир Сурдин - Солнечная система (Астрономия и астрофизика)

Станции работали долго и собрали много научных данных. Орбитальные аппараты функционировали до июля 1978 г. («Викинг-2») и августа 1980 г. («Викинг-1»), передав тысячи детальных изображений Марса. А на поверхности «Викинг-2» функционировал до апреля 1980 г., а «Викинг-1» проработал аж до 13 ноября 1982 г. Источниками электроэнергии у них служили термоэлементы, нагреваемые радиоактивными изотопами. Их мощность с годами упала. Таким образом, марсианская экспедиция «Викингов» продолжалась 6,4 земного года или 3,4 марсианского года.

Изображения местности вокруг аппарата «Викинг-2», переданные осенью 1977 г., когда по марсианскому календарю на равнине Утопия начиналась зима, показали, что в тени камней видны небольшие горки снега. Но метеоприборы сообщали о температурах хотя и низких, но все же явно недостаточных для образования снега из углекислого газа. Вместе с тем, ничтожное количество водяного пара вблизи осенней полярной шапки заставляет сомневаться в том, что это обычный иней или снег. Окончательного ответа нет.

Измерения показали, что в грунте Марса очень много железа, 12—14%. Много также кремния (до 20%). Присутствуют кальций (около 4%), алюминий (2—4%), магний (около 5%), титан. Необычно много в грунте серы, 3%. Высокое содержание железа в грунте — это наиболее серьезное свидетельство того, что гравитационная дифференциация (опускание тяжелых элементов и пород к ядру планеты) у Марса затянулась и выражена значительно слабее, чем у Земли. Этот процесс отражается на безразмерном моменте инерции. Если у Земли он равен 0,33, что соответствует радиусу ядра 0,57 радиуса планеты, то для Марса отличие от 0,4 (однородность) значительно меньше: 0,37. Это указывает, что ядро Марса совсем маленькое. В нем сосредоточено не более 5—9% массы планеты. К тому же, у Марса не только малое по сравнению с земным ядро, но и очень толстая литосфера.

Спустя 21 год после «Викингов», 4 июля 1997 г., в северо-восточной части земли Ксанфа, в районе долины Ареса, в точке 19,33°с.ш., 33,55°з.д. опустился аппарат «Пасфайндер». Аппарат состоял из посадочного модуля и небольшого автономного шестиколесного марсохода «Соджорнер» массой всего 10,6 кг. Его связь с Землей происходила через посадочный модуль.

На рис. представлен один из снимков поверхности Марса, сделанный аппаратом «Пасфайндер». Цвет неба — розовый; это цвет мельчайшей пыли, выносимой в атмосферу пылевыми бурями и остающейся там подолгу. Например, силикатная частица радиусом 1 мкм. при условии движения в совершенно спокойной атмосфере будет падать с высоты 10 км. в течение нескольких сотен марсианских суток. Красный цвет песка планеты — это следствие высокого содержания гидроокисей железа в грунте.

Изображение окрестностей района посадки «Пасфайндера» очень похоже на снимки «Викингов». Поверхность — все тот же ржаво-красный песок с многочисленными камнями и полосами наметенного песка. Станция села в долине, которая когда-то, возможно, была обширным водным резервуаром. Марсоход «Соджорнер» был оснащен специальным прибором, который можно было направлять на камни и другие образования на поверхности, чтобы определять их химический и, косвенно, минеральный состав. Исследование первого же камня показало, что по своей геологической истории он гораздо ближе к породам Земли, чем Луны. По-видимому, почти на 1/3 он состоит из кварца (которого на Луне нет); его история, возможно, включает многократные расплавления при излияниях лавы и затвердевания. По составу он отнесен к андезитам, второй по распространенности на Земле вулканической породе.

В месте посадки лето было в разгаре. Метеостанция «Пасфайндера» сообщала о погоде. Максимальная дневная температура в течение трех дней была от —13 до —18°С, минимальная в ранние утренние часы падала до —76°С. Давление 6,75 мбар, ветер 3 м/с и меняется по направлению в течение суток. За два десятилетия до этого на «Викинге-1» температура немного отличалась, но это скорее связано с высотой места. Небо было чистое; пыли в атмосфере было не больше, чем над земными городами.

В конце августа 2003 г. произошло великое противостояние Марса. Более того — величайшее, ибо столь тесного сближения наших планет еще не было на памяти человечества. В эпоху космических полетов великие противостояния не играют уже той роли, какую они играли в прошлые столетия для астрономов, изучающих Марс с поверхности Земли. Но по стечению обстоятельств именно в этом году на Марс отправилась первая полноценная геологическая экспедиция в составе двух автономных марсоходов — «Спирит» и «Оппортьюнити». Уже четыре земных года они работают в разных полушариях планеты, пройдя десятки километров и передавая важные данные о свойствах марсианской поверхности.