§ 9. Результаты исследований Марса

Космические аппараты передали на Землю колоссальное количество информации, львиная доля которой добыта с помощью «Викингов».

Попробуем дать краткую сводку того, что нам стало известно о Марсе [4.43-4.45].

При составлении гравитационной карты Марса на нем были обнаружены масконы.

Магнитное поле Марса имеет в сотни раз меньшую напряженность, чем магнитное поле Земли. Ось магнитного диполя Марса проходит вблизи экватора, и наблюдаются воронки — каспы (см. § 2 гл. 6), но они ведут не в районы географических полюсов, а к точкам экватора. Магнитосфера Марса сдута на ночную сторону солнечным ветром. Она не может защитить атмосферу дневной стороны потоков солнечного ветра, но увеличивает ширину магнитосферного хвоста [4.43].

Температура поверхности Марса вблизи экватора: днем плюс ночью минус в полярных зонах — до минус Возле грунта ночью стелется туман из частиц водяного льда. В атмосфере до высоты всегда много частиц поверхностной пыли. Небо на Марсе розовое или оранжевое.

Атмосферное давление в местах посадки «Викингов» — 7,6 и 8,1 мбар (на Земле на уровне моря 1013 мбар), в глубоких низинах — 10 мбар, на высочайших вершинах 12 мбар. Только на четверти поверхности Марса давление таково, что при 273 К (0 °С) могли бы существовать открытые жидкие водоемы.

Ветер у поверхности вблизи «Викингов» регулярно менял направление в течение суток. Его средняя скорость за час — соответственно вблизи «Викинга-1» и «Викинга-2». Но наблюдались с орбиты пылевые облака, двигавшиеся со скоростью вблизи поверхности, на высоте и выше.

В атмосфере содержатся углекислый газ азот ( аргон кислород окись углерода

(0,16%), озон (0,03%), водяной пар, количество которого различно в разных местах (больше всего в полярных зонах) и в разное время, но может составлять 0,03%. Атмосфера не препятствует проникновению ультрафиолетовых лучей к поверхности. Верхняя атмосфера обогащена окисью углерода и окисью азота. Общепризнано, что современная атмосфера составляет ничтожную часть того, что когда-то было.

На цветных панорамах, переданных с Марса, видна равнина, усеянная камнями, и все это имеет ржаво-красный оттенок, благодаря наличию окислов железа и в грунте и в пыли. Кроме железа (12—15%) в грунте обнаружены кремний алюминий кальций титан и др.

Полярные шапки Марса состоят в своей наружной части из снегообразной двуокиси углерода («сухой лед»), которая летом испаряется, и под ней обнаруживается нечто, что, по крайней мере снаружи, представляет собой водяной лед с примесью пыли. Возможно, что под коркой водяного льда находится вечный лед Общая толщина летнего остатка полярных шапок неизвестна. Возможно — метр, но быть может и километр...

Рельеф Марса. Около 10% поверхности планеты снято «Викингами» и передано на Землю с разрешением Большие площади (но отнюдь не вся поверхность и не большая ее часть) покрыты кратерами, которые образовались главным образом вследствие ударов метеоритов. Наблюдаются и низменные равнины (главным образом в северном полушарии), вовсе лишенные кратеров или содержащие малое число их. Встречаются территории, покрытые сглаженными многовершинными горами, но нет горных хребтов. Вершины гор возвышаются иногда на над густыми облаками. Сейсмическая активность в настоящее время не обнаружена, но наблюдаются следы проявлений вулканизма в прошлом. Существуют вулканы, иногда расположенные цепочками. Самый большой вулкан Олимпия (в области Тарсис) возвышается на над окружающей местностью, диаметр его главного кратера а поперечник подножия — Как у полюсов, так и главным образом в тропическом поясе видны глубокие длинные впадины — каньоны, самый большой из них протянулся на и имеет в ширину и даже (с боковыми котловинами). Встречаются круглые плоские образования, окруженные гористыми областями. Самый крупный из этих бассейнов (область Хеллас) имеет в глубину. Быть может здесь вечная пылевая буря, а может быть — водоем под слоем повсеместной вечной мерзлоты, в котором кратеры от ударов метеоритов быстро затягиваются.

Великая загадка Марса — извилистые русла (рис. 143), ничем не отличающиеся от речных долин (увы, без воды). Они имеют иногда длину до и ширину в десятки километров. Видны притоки, отмели, острова и т. д. Нет сомнения: русла образованы мощными

потоками легко текущей жидкости. Русла кончаются после выхода на низменную равнину. В их потоках зачастую расположены лабиринты — хаотически расположенные трещины из-за проседания грунта.

Многие планетологи склоняются к мысли, что на Марсе неоднократно (возможно, периодически) наступало потепление. Нагрев полярных шапок наполнял атмосферу углекислым газом и парами воды.

Рис. 143. Фотография с борта «Маринера-9» — извилистое русло длиной 400 км и шириной от

Он затем усиливался благодаря «парниковому эффекту». Прорывавшаяся из-под вечной мерзлоты вода текла по руслам и не испарялась благодаря повышенному давлению. А потом вся атмосфера снова уходила в полярные шапки... По теории У. Уорда (США) эти изменения климата на Марсе объясняются периодическими колебаниями (с переменной амплитудой) наклона экватора к

плоскости орбиты. Поставлять в атмосферу могут и поверхностные породы.

На каждом из посадочных блоков «Викинга» были по нескольку раз проведены три различных эксперимента по обнаружению микроорганизмов. Гипотеза существования жизни на Марсе не подтвердилась, однако не был получен и категорический ответ «нет». Небольшие шансы еще есть...

О наблюдениях Фобоса и Деймоса уже говорилось в § 6. Добавим, что на Фобосе (рис. 144) помимо многочисленных кратеров, самый большой из которых — кратер Стикни — имеет диаметр существует система многочисленных борозд, пересекающих Фобос и во многих случаях параллельных между собой. Ширина борозд — глубина Одна из предполагавшихся причин образования борозд — растяжение Фобоса благодаря наличию градиента марсианской гравитации, другая (более вероятная) — удар метеорита, образовавший кратер Стикни. Кратеры на поверхности Деймоса почти не видны; они покрыты слоем рыхлой породы, из которой высовываются угловатые камни (поверхность Деймоса менее прочная, Фобоса).

В дальнейшем, по-видимому, предстоит изучение Марса с помощью передвижных аппаратов — марсоходов. Управление ими будет в гораздо большей степени автономным, чем в случае луноходов, из-за долгого прохождения радиосигнала с Земли до Марса и обратно. Возможна доставка марсоходов, способных пройти сотни километров.

Согласно публикациям Лаборатория реактивного движения США разрабатывает проект доставки с помощью трех космических аппаратов в атмосферу Марса в сложенном виде винтомоторных самолетов с гидразиновыми двигателями. Развертывание каждого самолета происходит во время спуска на парашюте на высоте Масса самолета (в том числе полезной нагрузки), размах крыла дальность полета крейсерская высота полета скорость не более Самолет способен совершать посадки и взлетать. Аппаратура предназначена для фотографирования, в частности наклонного, гамма- и инфракрасной спектроскопии (определение элементов поверхностных пород), электромагнитного облучения поверхности (поиски подповерхностного льда), гравитационных и магнитных измерений, изучения атмосферы. Полеты самолетов в атмосфере Марса полностью автономны, но возможно обновление с Земли их программ. Каждый космический аппарат выходит на орбиту вокруг Марса, а после отделения от него контейнера с четырьмя самолетами переходит на синхронную орбиту с наклонением 28°, чтобы служить ретранслятором. Три аппарата перекрывают всю поверхность Марса.

В США разрабатывается также идея засылки на Марс ударных зондов — пенетраторов, углубляющихся в грунт.

Ожидается, что в 80-х гг. будег предпринята попытка доставки на Землю образца грунта с Марса. Чтобы избежать случайного выбора образца, возможно, при этом будет применен небольшой марсоход малого радиуса действия.

Рис. 144. (см. скан) Фотография участка поверхности Фобоса, сделанная с орбитального аппарата «Викинг-1» с расстояния Видны кратеры диаметром от 10 м до 1 км и борозды.

Грунт доставляется на околоземную орбиту или непосредственно с поверхности Марса, или — выгоднее энергетически, но сложнее с точки зрения управления — доставляется предварительно на околомарсианский орбитальный блок. После анализа грунта на борту «Шатла» (карантин!) он доставляется на Землю. Из-за большой характеристической скорости описанного эксперимента в США рассматривается возможность использования солнечного паруса.