1 ноября 2004 на Марсе произошло событие, которого никто как-то и не заметил. А между тем американский марсоход Spirit, доставленный 4 января на поверхность Красной планеты, превысил рекордную продолжительность работы первого советского «Лунохода» в лунном Море Дождей – 301 земной день – и к концу ноября прошел по поверхности Марса 3820 м.
    «Луноход» был доставлен на Луну станцией «Луна-17» 17 ноября 1970 г. и, имея ресурс три месяца, работал в режиме телеоператорного управления в течение 10 месяцев (лунных дней), пройдя по ее поверхности 10540 м. 15 сентября 1971 г. он был законсервирован в связи с наступлением очередной ночи, а 30 сентября, когда начался новый лунный день, выяснилось, что «Луноход» замерз. О прекращении работы с аппаратом было объявлено 4 октября 1971 г.

Кратер Эндьюранс виднеется в верхнем правом углу. А окружающее кратер пространство представляет собой песчаное поле с марсианской "черникой".

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

    Марсоходы Spirit («Дух») и Opportunity («Возможность») десантировались на поверхность Марса соответственно 4 и 25 января 2004 г. Первый аппарат выполнил успешную посадку в марсианском кратере Гусев, названном в честь российского астронома Матвея Гусева. Второй сел на противоположной стороне Марса, на равнине Меридиана. Ровер Spirit, двигаясь поначалу медленно и испытывая неполадки с бортовым программным обеспечением, к 11 марта вышел на гребень довольно крупного кратера Боннвилль, а с 1 апреля побежал на юго-восток, к виднеющимся на горизонте холмам Колумбии. Роверу Opportunity непосредственно во время посадки посчастливилось угодить в небольшой кратер Игл. До 22 марта он обследовал его грунт и каменные обнажения, а затем направился к 130-метровому кратеру Эндьюранс.
    Расчетный ресурс каждого из роверов составлял 90 солов (марсианских суток, которые немного длиннее земных). Разработчики допускали, что вскоре после этого аппараты прекратят работу из-за недостатка электропитания. Во-первых, марсианская пыль, осаждаясь на солнечных батареях роверов, должна была постепенно снижать вырабатываемую мощность. Во-вторых, по мере приближения Марса к афелию снижалось и поступление энергии от Солнца: в афелии ее было на 16% меньше средней (а в перигелии – на 22% больше). Кстати, из-за этого в районах посадки стало в среднем градусов на 20 холоднее. В-третьих, с афелием практически совпало по времени летнее (для северного полушария Марса) солнцестояние.

Панорама составлена из 4х снимков, сделанных навигационной камерой (85 сол). Показан кратер Фрам, расположенный в 450 м от кратера Игл, и в 250 от кратера Эндьюранс (вверху).

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

    Полуденное Солнце находилось примерно в 24° от зенита, и из-за этого Opportunity на 2°ю.ш. терял примерно 10% мощности, а Spirit на 14.5°ю.ш. – более 21%. Оба ровера испытали в августе–сентябре 2004 г. тройное стечение неблагоприятных обстоятельств: 7 августа Марс прошел афелий, 20 сентября было солнцестояние, а 15 сентября Марс находился за Солнцем на максимальном расстоянии от Земли, что существенно ухудшило условия радиосвязи. И тем не менее оба выжили и проработали уже по 300 солов! Так как ситуация с питанием теперь «пошла на поправку», можно предположить, что Spirit и Opportunity будут колесить по Марсу еще долго. 1 октября NASA объявило о втором продлении миссии марсоходов – до марта 2005 г. включительно. Впрочем, средства Сети дальней связи NASA для управления роверами зарезервированы уже до 30 сентября 2006 г.!
    В течение шести месяцев, с июня по ноябрь 2004 г., два марсохода детально изучали «топографически противоположные» детали марсианского рельефа: Spirit карабкался на холмы Колумбии, а Opportunity безвылазно просидел все это время в кратере Эндьюранс.


    В начале июня группа управления роверами решала главный вопрос: можно ли рискнуть аппаратом и спуститься в кратер Эндьюранс – огромную чашу размером со стадион? Мало того, что крутые сыпучие склоны могли не дать Opportunity вылезти обратно, – роверу не хватало электроэнергии, и почти каждую ночь его приходилось погружать в «глубокий сон» с отключением большинства бортовых систем.
    В кратере Игл Opportunity уже исследовал верхние слои марсианской породы и по ее текстуре и минеральному составу смог определить, что миллионы лет назад их покрывала соленая вода. Но на стенах кратера Эндьюранс были видны и слои, лежащие значительно ниже, и спектрометр Mini-TES указывал на заметные отличия в их составе. «Разница в цвете ниже расположения Opportunity говорит о том, что обнажены еще по крайней мере три нижележащих и более древних слоя», – заявил член научной группы из Университета штата Нью-Йорк в Стони-Брук Скотт МакЛеннан. Их изучение обещало новую ценную информацию о том, что раньше было на равнине Меридиана. «Возможно, это была глубокая вода, – говорил научный руководитель программы роверов Стивен Сквайрз из Корнеллского университета, – может быть, песчаные дюны, а может быть, вулкан».

МАРС в 2004–2005 гг.

5 марта 2004 г. – равноденствие (начало весны в северном полушарии)     7 августа 2004 г. – Марс в афелии     15 сентября 2004 г. – соединение с Солнцем     20 сентября 2004 г. – солнцестояние (начало лета в северном полушарии)     22 марта 2005 г. – равноденствие (начало осени в северном полушарии)     17 июля 2005 г. – Марс в перигелии     16 августа 2005 г. – солнцестояние (начало зимы в северном полушарии)     7 ноября 2005 г. – противостояние Марса     В экваториальных районах, где трудятся роверы, температура не так сильно меняется от смены времен года, как от удаления и приближения Марса к Солнцу.

МАРС в 2004–2005 гг.

    4 июня решение было принято: даже если Opportunity не вернется обратно из кратера, потенциальная научная ценность спуска и исследования глубинных слоев породы перевешивают любые другие задачи, которые аппарат мог бы выполнить вне его. Как сказал менеджер проекта роверов MER Ричард Кук, ближайший выступ более древней породы виднелся всего в 5–7 метрах от вала кратера ниже камня Каратепе на его юго-западном краю. Наклон в этом месте, судя по кадрам с телекамер ровера, был около 25°. В наземном эксперименте ровер смог пройти по такому наклону, когда он представлял собой каменистую поверхность, а не сыпучий песок. Было решено, что с должными мерами предосторожности Opportunity попытается пройти даже по участкам 30-градусного наклона, подойдет к обнаженным слоям, в течение двух-трех недель будет их исследовать, а затем поднимется обратно. Спуститься ниже означало сойти с камня на песок – рискованное занятие!

Спуск по склону (на 7 метров) с камнем Каратепе.

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

14 июня 2004 г. Ричард Кук (Richard A. Cook) оставил должность менеджера проекта MER и стал заместителем менеджера проекта мобильной лаборатории MSL (Mars Science Laboratory) – большого марсохода, который планируется запустить к Марсу. Кстати, менеджер проекта MSL Питер Тейзингер (Peter C. Theisinger) был предшественником Кука и возглавлял проект MER с середины 2000 до февраля 2004 г. Теперь менеджером проекта марсоходов MER стал Джеймс Эриксон (James K. Ericson), который с 2001 г. руководил задачами и «полетной» частью проекта – тем, что в NASA называют емким словом «миссия».

    Но, как известно, аппетит приходит во время еды, и две-три недели в итоге растянулись на несколько месяцев… Еще 1 июня, готовясь к возможному спуску, ровер ободрал окисную пленку на ободах колес, вращая их по одному на месте, и оценил силу сцепления с грунтом, двигаясь назад с заблокированной передней парой колес. 3 июня Opportunity выбрался на гребень кратера у камня Каратепе и заглянул внутрь. «Картинка» не понравилась операторам марсохода, и на борт передали команду сдвинуться на 50 м назад вдоль вала, к Камню Льва. 6 июня ровер осмотрел кратер с новой точки – здесь уклон, казалось, не превышал 20°. На следующий день Opportunity осторожно въехал на самый край.
    8 июня (это был 133-й сол с момента посадки Opportunity) ровер в первый раз вошел на пару метров вглубь кратера и тут же отступил назад. Сцепление с грунтом оказалось вполне достаточным: дорога впереди проходима! А как же «аппетитно» она выглядела – светлые угловатые плиты и красноватый песок, обильно посыпанные серыми шариками «марсианской черники»! Наметанный глаз геологов сразу выявил несколько ярусов, отличающихся формой плит и камней, оттенком цвета, деталями структуры. В 134-й сол ровер прошел 3.9 м вперед и затем отступил на 1.4 м. На следующий день он вернулся к нижней точке маршрута на уклоне в 19.4°, и весь 136-й сол потратил на съемку панорамной камерой и термоэмиссионным спектрометром Mini-TES.

Вид с вала кратера Эндьюранс (8 июня).

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

    В 137-й сол ровер продвинулся еще на 1.2 м к своей первой цели – камню размером 36x15 см, напоминающему по своей форме американский штат Теннесси. На следующий день аппарат высверлил в нем отверстие глубиной 8 мм и еще трое суток изучал плоскость среза камерой и обоими спектрометрами – альфа-рентгеновским APXS и мёссбауэровским MS. Как и ожидали ученые, Теннесси изобиловал сульфатами – так же, как и камни верхнего яруса из кратера Игл.

Спуск в кратер Эндьюранс (9 июня).

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

Камень Теннесси размером 36x15 см.

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

Марсианская «черника» – небольшие серые шарообразные конкреции гематита, обнаруженные ровером Opportunity на равнине Меридиана, – не являются уникальным марсианским образованием. Уже давно подобные «шарики» размером от 1 мм до 20 см и более находили в национальных парках на юге штата Юта. Группа геологов во главе с Марджори Чан из Университета штата Юта выяснила, что «шарики» образовались около 25 млн лет назад в процессе роста минералов из текущих подземных вод, и предсказала, что подобный процесс возможен и на Марсе. Однако статья Чан и ее коллег в Nature вышла лишь 17 июня – уже после открытия гематитовых конкреций на Марсе.

    В 141-й сол (16–17 июня) ровер начал исследовать границу двух геологических ярусов, обозначенных A и B. «Мы хотим найти зону контакта между двумя типами пород, чтобы увидеть, как изменялась обстановка, – пояснил Сквайрз. – Было ли изменение постепенным или резким? Даже если более низкие слои сформировались при сухих условиях, вода могла воздействовать на них позже, и могли остаться «говорящие» следы этого воздействия». «Сначала мы думали, что нам встретится плохо скрепленный материал типа песка, – рассказал МакЛеннан. – Но подбираясь ближе, мы видим глубже в кратере более сцементированную, твердую породу. Если мы доберемся до более низких слоев, это будет первый детальный стратиграфический разрез, когда-либо выполненный на другой планете. Мы делаем то же самое, что делал бы «полевой» геолог». «Мы пытаемся систематически описать стратиграфию кратера по мере движения вниз, – добавил его коллега Николас Тоска, – анализируя каждый тип породы химически и минералогически с использованием всех имеющихся инструментов».

В 141-й сол ровер начал исследовать границу двух геологических ярусов, обозначенных A и B.

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

    Неудивительно, что с таким осторожным и тщательным подходом ровер спускался вглубь Эндьюранса куда медленнее черепахи! Хорошо еще, что наклон солнечных батарей к северу улучшал положение с энергетикой. Поэтому часть ночей Opportunity мог использовать для передачи данных на Землю через АМС Mars Odyssey.
    Сол 143: На уклоне 23.2° Opportunity высверлил отверстие Коббл-Хилл в камне Кентукки (ярус B) и умудрился при этом не потерять сцепления с поверхностью и не «съехать» вниз. Инструменты, к бою! Измерения показали: ярус Кентукки тоже богат сульфатами.
    Сол 145: Ровер высверлил лунку в камне Вирджиния (ярус C).
    Сол 148: Та же судьба постигла камень Онтарио (ярус D).
    Сол 150 (25–26 июня): Ровер продвинулся еще на 1.5 м и подошел к породам яруса E – пятого по счету на спуске в кратер. В последующие дни, стоя на уклоне 25.6°, он сверлил и «обнюхивал» камень Манитоба (две лунки: Гриндстоун и Кеттлстоун). Затем вернулся на метр назад, на почти ровное место (всего 11°), чтобы отснять высверленные отверстия камерой и термоэмиссионным спектрометром. На снимке виднелась уже целая цепочка круглых следов. Сотрудники нашего журнала шутили: «Нет, его ни в коем случае нельзя пускать на Красную площадь – всю брусчатку издырявит!»

По мере спуска ровер сверлил отверстия для детальных исследований.

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

    Сол 157 (2–3 июля): Ровер подполз к следующей цели и остановился на уклоне 28.6° с висящим в воздухе правым передним колесом; на следующий день с помощью манипулятора он встал чуточку прямее. Марсоход провел исследования пород из яруса F – камней Миллстоун и Дахлиа – и отснял панораму вышележащих слоев, чтобы наметить маршрут дальнейшего движения. Результаты озадачили ученых: в четырех первых ярусах, от A до D, содержание серы и хлора изменялось очень немного. С переходом к ярусам E и F содержание серы немного уменьшилось, а вот хлора стало в 2.5–3.0 раза больше. Росло и количество минерала пироксена, что говорило о базальтовом характере пород.
    Сол 169 (15–16 июля): Руководители миссии решили пройти еще 3–4 м вниз по склону, до камня Кноссос. По уже 30-градусному склону Opportunity прошел 3.7 м, причем сполз примерно на 20 см ниже, чем хотелось бы. Затем он повернулся передом к затянутой пылью вертикальной трещине Рейзорбэк, по краям которой местами торчали острые зубцы. Какие минералы отложились по ее краям за миллионы лет? Вопрос настолько интересный, что было решено спуститься вдоль Рейзорбэка еще метров на семь, а пока ровер исследовал камень под названием Арнольд Зиффел, выделяющийся на фоне остальных.

Затянутая пылью трещина Рейзорбэк (Razorback).

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

    Сол 175-176: Opportunity продолжил спуск к камню Алмаз Дженнесс, на сверление и исследование которого ушло еще 4 дня. В 180-й сол ровер отступил вверх и вправо, чтобы заснять результаты панорамной камерой и иметь перед собой более надежный спуск: левее начинался песок.

Уникальный кадр: Opportunity и его тень (сол 180)

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

Алмаз Дженнесс под микроскопом до сверления.

МАРСОХОД OPPORTUNITY НА МАРСЕ

    Сол 181-184: Состоялся подход к камню МакКензи, его исследование и съемка.