ZINĀTNE: ExoMars dodas meklēt metāna pēdas Marsa atmosfērā

Eiropas un Krievijas zinātnieki šīs nedēļas sākumā ar aizturētu elpu gaidīja ziņas par misijas ExoMars uzsākšanu, jo nav noslēpums, ka Krievijas nesējraķetes beidzamajos gados mēdz niķoties, turklāt kosmosa lielvalstu Marsa izpētes misiju statistika ir diezgan bēdīga. Taču pagaidām viss rit gludi, un jau pēc septiņiem mēnešiem starpplanētu zonde varētu uzsākt manevrus Marsa orbītā un pēc tam sākt pildīt savu galveno uzdevumu – meklēt metāna pēdas planētas atmosfērā, kas varētu apstiprināt primitīvu dzīvības formu pastāvēšanu uz Sarkanās planētas. Nosēšanās moduļa uzdevums ir daudz pieticīgāks – pārbaudīt tehnoloģijas, kuras izmantos ExoMars otrajā fāzē, kad ap 2018. gadu uz planētu tiks nosūtīts visurgājējs.

«Būtībā mūsu kosmiskais aparāts ir milzīgs deguns, kas tiks nogādāts Marsa debesīs. Mēs to izmantosim, lai izošņātu Marsa atmosfēru, meklējot metāna pēdas, un noteiktu, vai šī gāze rodas bioloģisku procesu rezultātā,» intervijā laikrakstam The Guardian skaidrojis Eiropas kosmosa aģentūras (ESA) zinātnieks Horhe Vago. Viņš atgādinājis, ka 2012. gadā Sarkano planētu sasniegušais amerikāņu visurgājējs Curiosity savulaik neatrada nekādas liecības par metāna klātbūtni Marsa atmosfērā, taču vēlākie pētījumi vedina uz domām, ka pavisam neliels daudzums šīs gāzes ļoti retinātajā atmosfērā tomēr ir – metāna koncentrācija esot tūkstošiem reižu mazāka nekā Zemes atmosfērā.

Interneta ziņu vietne LiveScience.com atgādina, ka 90% mūsu planētas atmosfērā esošā metāna radušies bioloģisku procesu rezultātā – šo gāzi izdala visdažādākās dzīvās būtnes, sākot ar mikroorganismiem un beidzot ar liellopiem. ESA zinātnieki, kuriem nevar pārmest humora izjūtas trūkumu, ironizējuši, ka cerības uz Marsa uziet govju ganāmpulkus, protams, esot niecīgas, taču to pašu, par laimi, nevarot sacīt par mikroorganismiem. Viena no metāna īpatnībām ir tā, ka šī gāze Marsa retinātajā atmosfērā Saules ultravioletā starojuma ietekmē pilnībā sadalās aptuveni 600 līdz 800 gadu laikā. Ja metāna krājumi Marsa atmosfērā kaut kādā veidā netiktu papildināti, tad gāzes tur nebūtu.

Pašlaik eksistē vairākas teorijas par metāna klātbūtni Marsa atmosfērā, un ne visas no tām izskaidrojamas ar kādu primitīvu dzīvības formu pastāvēšanu. Metāns, piemēram, var rasties vulkānisko procesu vai dzelzs oksidēšanās rezultātā, tāpat pastāv iespēja, ka šī gāze savulaik sasalusi kopā ar ledu, bet, tam kūstot, tiek izmesta atmosfērā – uz šādām domām, starp citu, vedina fakts, ka līdz šim metāna klātbūtne konstatēta vien atsevišķos Marsa reģionos. Taču, lai metāns varētu sasalt, tam kaut kā bija jārodas, un, iespējams, tā ir liecība par senatnē pastāvējušu dzīvību uz Marsa.

Tādēļ orbitālā aparāta TGO uzdevums būs maksimāli rūpīgi izpētīt visu Marsa atmosfēru, sastādot tās karti, kura atspoguļos ķīmisko elementu koncentrāciju. Lai gan zonde Marsu varētu sasniegt jau oktobra vidū, TGO nāksies veikt virkni ilgstošu manevru, un pašlaik paredzēts, ka darbu šis aparāts varētu uzsākt vien nākamā gada nogalē. Uzreiz pēc orbītas sasniegšanas, uz Marsu dosies nolaišanās modulis, taču nav paredzēts, ka šīs ierīces darba mūžs būs ilgs. Moduļa galvenais uzdevums būs testēt izpletņus un raķešdzinējus, ko paredzēts izmantot nākamajā ExoMars misijas fāzē, kad uz Sarkano planētu tiks nosūtīts visurgājējs – sākotnēji bija paredzēts, ka šī misija varētu notikt 2018. gada otrajā pusē, taču tagad šo termiņu gatavojas pārcelt uz 2020. gadu. Moduļa baterijas darbosies vien pāris diennaktis, kas tam ļaus savākt informāciju par meteoroloģiskajiem apstākļiem uz Marsa, turklāt visvairāk zinātniekus interesējot putekļu vētras, kas šajā gadalaikā plosās moduļa nosēšanās reģionā.

Ierīces

ORBITĀLĀ APARĀTA TGO ZINĀTNISKIE INSTRUMENTI:

• ACS – atmosfēras ķīmiskā sastāva pētīšanas detektors

• CaSSIS – krāsaina trīsdimensiju attēlveidošanas sistēma

• FREND – augstas izšķirtspējas termālais neitronu detektors

• NOMAD – Marsa astronomisko fenomenu analizēšanas ierīce

MODUĻA SCHIAPARELLI ZINĀTNISKIE INSTRUMENTI:

• AMELIA – Marsa atmosfēras un nosēšanās vietas izpētes sensors

• COMARS+ – aerotermālie un radiometriskie sensori

• DeCa – kamera, kas filmēs un dokumentēs nolaišanās procesu

• INRRI – lāzerierīce visurgājēja pārvietošanās koordinēšanai

• DREAMS – Marsa virsmas mērījumu un meteoroloģisko apstākļu fiksēšanas zonde

MARSA VISURGĀJĒJA (UZ SARKANO PLANĒTU TIKS NOSŪTĪTS NE ĀTRĀK PAR 2018. GADU) ZINĀTNISKIE INSTRUMENTI:

• Adron – neitronu spektrometrs

• CLUPI – augstas izšķirtspējas attēlveidotājs

• ISEM – infrasarkanā starojuma spektrometrs

• Ma_MISS – multispektrālais attēlveidotājs, ko izmantos Marsa grunts pētīšanai

• MicrOmega – infrasarkanās un redzamās gaismas spektrometrs

• MOMA – Marsa organisko molekulu analizators

• PanCAM – panorāmiskā kamera

• RLS – Raman spektrometrs

• WISDOM – ledus un Marsa gruntī uzietu minerālu analizators

Avots: ESA

MARSA IZPĒTES MISIJU HRONOLOĢIJA

• 1960. gada 10. oktobris – PSRS palaiž kosmosā starpplanētu zondi Marsnik 1, kurai būtu jāpalido garām Marsam, taču šis kosmiskais aparāts nespēj sasniegt pat Zemes orbītu

• 1960. gada 14. oktobris – ar analoģisku neveiksmi beidzas PSRS zondes Marsnik 2 palaišana

• 1962. gada 24. oktobris – PSRS zonde Sputnik 22, kurai būtu jāpalido garām Marsam, sasniedz Zemes orbītu, bet neizdodas iedarbināt dzinējus, kuriem aparāts būtu jānogādā līdz Sarkanajai planētai

• 1962. gada 1. novembris – ceļā uz Marsu dodas padomju starpplanētu zonde Mars 1. Tās palaišana tiek uzskatīta par veiksmīgu, taču, kad zonde atrodas aptuveni 106 miljonus kilometru no Zemes, radiosakari ar to pārtrūkst. Kas noticis ar šo kosmisko aparātu, nav zināms

• 1962. gada 4. novembris – PSRS palaistā zonde Sputnik 24 atkal spēj sasniegt tikai Zemes orbītu

• 1964. gada 5. novembris – ASV sūta kosmosā zondi Mariner 3, kuras uzdevums ir sasniegt Marsa orbītu, taču misija beidzas neveiksmīgi, jo zonde neatdalās no nesējraķetes

• 1964. gada 28. novembris – startē amerikāņu zonde Mariner 4, kas 1965. gada 14. jūlijā kļūst par pirmo cilvēku darināto aparātu, kas pietuvojies Marsam. No zondes izdodas saņemt 21 Marsa fotoattēlu, kas uzņemti no relatīvi neliela attāluma

• 1964. gada 30. novembris – PSRS palaiž izplatījumā starpplanētu zondi Zond 2. Visticamāk, tā patiešām spēj sasniegt Marsu un palidot tam garām, taču zudušie radiosakari neļauj saņemt nekādu informāciju par šo misiju

• 1969. gada 24. februāris – tiek palaista ASV zonde Mariner 6, kas tā paša gada 31. jūlijā sasniedz Marsu un nosūta NASA zinātniekiem 75 fotogrāfijas

• 1969. gada 27. marts – veiksmīga ir arī Mariner 7 misija – zonde 5. augustā pietuvojas Marsam un nosūta uz Zemi 126 fotoattēlus

• 1969. gada 27. marts – kārtējais fiasko PSRS kosmosa pētniekiem – zonde Mars 1969A nespēj sasniegt pat Zemes orbītu

• 1969. gada 2. aprīlis – padomju zondes Mars 1969B palaišana beidzas neveiksmīgi

• 1971. gada 8. maijs – neveiksmīgs ir arī amerikāņu zondes Mariner 8 starts

• 1971. gada 10. maijs – padomju zonde Kosmos 419, kuras uzdevums ir Marsa izpēte, spēj sasniegt vien Zemes orbītu

• 1971. gada 19. maijs – PSRS palaiž kosmosā Marsa orbitālo aparātu un nosēšanās moduli Mars 2. Tas 2. novembrī sasniedz Marsa orbītu, taču sadeg Sarkanās planētas atmosfērā nosēšanās mēģinājuma laikā

• 1971. gada 28. maijs – PSRS palaistais orbitālais aparāts un nosēšanās modulis Mars 3 startē veiksmīgi. 3. decembrī modulis pat tiek veiksmīgi nosēdināts uz planētas, taču sakari ar to pazūd jau pēc 20 sekundēm

• 1971. gada 30. maijs – tiek palaista amerikāņu kosmiskā zonde Mariner 9, un tās misija ir septiņdesmitajiem gadiem izcili veiksmīga. Mariner 9 Marsa orbītā atrodas no 1971. gada 13. novembra līdz pat 1972. gada 27. oktobrim, kopā uz Zemi nosūtot 7329 fotogrāfijas

• 1973. gada 21. jūlijs – startē PSRS Marsa izpētes zonde Mars 4, taču tai neizdodas nonākt Sarkanās planētas orbītā, un zonde aiztraucas tālāk izplatījumā

• 1973. gada 25. jūlijs – tiek palaista padomju starpplanētu zonde Mars 5, kas nākamā gada 12. februārī sasniedz Marsa orbītu, taču jau pēc dažām dienām radiosakari ar zondi tiek zaudēti

• 1973. gada 5. augusts – startē padomju zonde Mars 6, kuras uzdevums ir uz Marsu nogādāt nosēšanās moduli, taču izpletņa kļūmes dēļ misija neizdodas

• 1973. gada 9. augusts – tikpat neveiksmīga ir padomju Mars 7 misija

• 1975. gada 20. augusts – NASA palaiž orbitālo aparātu un nosēšanās moduli Viking 1. Orbitālais aparāts Marsa orbītā atrodas no 1976. gada jūnija līdz 1980. gadam, bet modulis pēc veiksmīgās nosēšanās uz planētas virsmas darbojas no 1976. gada jūlija līdz pat 1982. gadam

• 1975. gada 9. septembris – no kosmodroma Floridā startē nesējraķete ar zondi Viking 2. Tās orbitālais aparāts Marsa orbītā darbojas līdz pat 1987. gadam, bet nosēšanās modulis uz Marsa virsmas strādā līdz 1980. gadam. Kopumā, pateicoties Viking programmai tiek saņemti vairāk nekā 50 000 Marsa fotoattēlu

• 1988. gada 7. jūlijs – PSRS palaiž orbitālo aparātu Fobos 1, kura uzdevums ir pētīt Marsa pavadoni Fobosu. Tas pazūd 1988. gada augustā ceļā uz Marsu

• 1988. gada 12. jūlijs – tiek palaista padomju zonde Fobos 2, kas 1989. gada martā pietuvojas Fobosam, taču pēc tam sakari ar zondi pārtrūkst

• 1992. gada 25. septembris – startē amerikāņu Marsa izpētes zonde Mars Observer, kas nākamā gada augustā pazūd kaut kur netālu no Sarkanās planētas

• 1996. gada 7. novembris – NASA palaiž orbitālo aparātu Mars Global Surveyor, kas Marsa orbītā atradās līdz pat 2006. gada novembrim, nodrošinot amerikāņu zinātniekus ar ievērojamu informācijas daudzumu

• 1996. gada 16. novembris – Krievijas mēģinājums palaist starpplanētu zondi Mars 96 beidzas ar nesējraķetes eksploziju īsi pēc starta

• 1996. gada 4. decembris – tiek uzsākta visurgājēja Mars Pathfinder misija. Tas veiksmīgi nosēžas uz Marsa virsmas nākamā gada 4. jūlijā un darbojas līdz 27. septembrim

• 1998. gada 4. jūlijs – savu zondi Nozomi uz Marsu sūta Japāna, taču tā nespēj sasniegt Sarkanās planētas orbītu

• 1998. gada 11. decembris – startē amerikāņu zonde Mars Climate Orbiter, taču sakari ar to pazūd neilgi pēc tam, kad aparāts sasniedzis Marsa orbītu

• 1999. gada 3. janvāris – līdzīgs liktenis piemeklē misiju Mars Polar Lander/Deep Space 2

• 2001. gada 7. marts – ceļā dodas orbitālais aparāts Mars Odyssey, kas savu misiju Marsa orbītā turpina vēl šodien, cita starpā nodrošinot sakarus ar visurgājējiem Spirit un Opportunity, kas atradās uz planētas virsmas

• 2003. gada 2. jūnijs – tiek uzsākta Eiropas Kosmosa aģentūras misija Mars Express/Beagle 2. Orbitālais aparāts Marsa orbītā atrodas vēl tagad, taču sakari ar nosēšanās moduli Beagle 2 pazuda īsi pēc tam, kad tas nolaidās uz Marsa virsmas

• 2003. gada 10. jūnijs – ceļā uz Marsu dodas visurgājējs Spirit, kas uz Sarkanās planētas nosēdās nākamā gada janvārī. Lai gan sākotnēji bija paredzēts, ka šī misija ilgs trīs mēnešus, tikai 2011. gada maijā NASA pavēstīja, ka visurgājējs pārtraucis darboties

• 2003. gada 7. jūlijs – NASA uzsāk visurgājēja Opportunity programmu. Arī šim kosmiskajam aparātam bija atvēlēts vien trīs mēnešus ilgs mūžs, taču tas darbojas joprojām

• 2005. gada 12. augusts – ceļā uz Marsu dodas orbitālais aparāts Mars Reconnaissance Orbiter, kas planētas orbītā atrodas vēl šobrīd un savācis tik daudz informācijas, cik visas iepriekšējās Marsa izpētes misijas kopā

• 2007. gada 4. augusts – tiek palaista amerikāņu zonde Phoenix, kas nākamā gada 25. maijā sasniedza Marsa virsmu un veica urbumus, kas liecināja, ka zem grunts kārtas atrodas ledus. 2010. gada maijā zonde sabojājās

• 2011. gada 8. novembris – Krievija palaiž Marsa pavadoņa Fobosa izpētes zondi Fobos – Grunt, taču tā dzinēja defekta dēļ nespēj atstāt mūsu planētas orbītu un nākamajā gadā iegāžas Klusajā okeānā

• 2011. gada 26. novembris – tiek palaista amerikāņu zonde Mars Science Laboratory, kuras nosēšanās modulis Curiosity savācis ļoti daudz vērtīgas informācijas

• 2013. gada 18. novembris – startē amerikāņu zonde Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN), kas kopš 2014. gada septembra pēta Marsa atmosfēras īpatnības

• 2013. gada 5. novembris – Indija uzsāk savu Marsa izpētes programmu, uz Sarkano planētu sūtot orbitālo zondi Mangalyaan

Avots: SPACE.com, BBC, Reuters