Lockheed Martin предложила менее затратный способ доставки образцов грунта с Марса на Землю в рамках миссии NASA Mars Sample Return (MSR), оказавшейся под угрозой отмены из-за технических сложностей и смены приоритетов нынешней администрации Белого дома США. Компания утверждает, что её предложение позволит сократить затраты на доставку образцов более чем вдвое.

Источник изображения: Lockheed Martin

Lockheed Martin заявила, что благодаря имеющемуся опыту реализации предыдущих программ по исследованию планет сможет выполнить миссию Mars Sample Return (MSR) по контракту с фиксированной ценой менее $3 млрд, пообещав покрыть любые непредвиденные расходы сверх этой суммы за свой счёт.

Идея состоит в том, чтобы заменить разрабатываемый сейчас межпланетный космический корабль более простой и облегчённой версией, созданной на основе наработок Lockheed Martin для предыдущих космических миссий. Снижение массы аппарата особенно важно, поскольку наибольшая доля затрат в подобных миссиях приходится на доставку оборудования на Марс и обратно. Каждый «урезанный» килограмм сулит значительную экономию.

В частности, предлагается заменить текущий посадочный аппарат на меньший, основанный на посадочном модуле InSight Mars, основным подрядчиком по которому также выступала Lockheed Martin. Возвращаемая ракета Mars Ascent Vehicle (MAV), предназначенная для доставки образцов на орбиту Марса, будет меньше и легче. Её планируется доставить на Красную планету внутри посадочного модуля. Ракета будет разработана специально для данной миссии, её масса составит от 500 до 660 фунтов (от 250 до 300 кг), при этом она сможет доставить полезную нагрузку — образцы массой до 11 фунтов (5 кг).

Также предлагается использовать более компактную капсулу для возвращения образцов — систему входа в атмосферу Земли (EES), основанную на успешных миссиях NASA по возврату образцов из дальнего космоса: Genesis, Stardust и OSIRIS-REx. Эта капсула будет легче существующих аналогов, с композитной конструкцией и специально разработанным тепловым экраном для входа в атмосферу.

Кроме того, Lockheed Martin предложила построить ступень для доставки посадочного модуля с Земли на Марс. Компания также готова взять на себя решение задач, связанных с герметизацией возвращаемой капсулы и обеспечением её безопасности в соответствии с требованиями NASA и международными протоколами по защите от потенциального межпланетного загрязнения.

Космический аппарат NASA Mars Orbiter после почти 20 лет пребывания на орбите Красной планеты освоил новый трюк — фактически стойку на голове, что в 10 раз усилило сигнал подповерхностного радара. Этот радар изучает недра Марса на глубину до 2 км и, что самое важное, может обнаруживать залежи водяного льда на планете — источник воды, воздуха и топлива для ракет будущих колонистов.

Художественное представление NASA Mars Orbiter. Источник изображения: NASA

С самого начала Mars Orbiter был спроектирован таким образом, чтобы он мог свободно менять ориентацию по отношению к планете на 30 градусов, нацеливая те или иные приборы на борту на места наблюдений от поверхности до горизонта. Это позволяло изучать как недра Марса, так и его атмосферу.

Группы учёных заранее договаривались о проведении экспериментов, поскольку аппарат должен был не только направить прибор на место наблюдения, но и выровнять солнечные панели для оптимального сбора энергии в новой ориентации, а также установить направление антенны связи с Землёй, чтобы в случае проблемы не остаться без канала для получения команд.

Антенна подповерхностного радара SHARAD оказалась в самом невыгодном положении. Она была смонтирована на обращённой в космос корме аппарата, часть оборудования и корпуса которого блокировали приём сигнала. Конструкция Mars Orbiter допускала полный разворот антенны в сторону Марса, но в таком случае прерывалась связь с Землёй и поступление энергии с солнечных панелей. Иными словами, эта операция несла определённые риски.

В то же время разворот антенны радара к поверхности в 10 раз повышал его чувствительность, что давало более ясное представление о сканируемых областях. В 2023 году команда Mars Orbiter впервые совершила манёвр «большого крена», развернув аппарат на 120 градусов. Сложность и ответственность манёвра не позволяют выполнять его часто, но в NASA сочли допустимым риском совершать два-три разворота в год.

Серия больших разворотов в 2023 и 2024 годах позволила наработать практику и собрать больше ценных данных по недрам Марса. После почти 20 лет эксплуатации аппарат научился новым трюкам — он буквально переворачивается с ног на голову, шутят в агентстве. Но это позволяет собирать больше уникальных данных о планете, которая когда-нибудь станет для человеческой цивилизации вторым домом.

В NASA опубликовали первые снимки региона Марса, где в мае впервые побывал марсоход Curiosity. Регион интересен сетью минеральных пород, похожих на осыпавшийся бордюр. Эта сеть не могла быть обнаружена с орбиты и находка Curiosity стала неожиданностью. На Земле геологи называют такие структуры коробочными и связывают их с грунтовыми водами в прошлом. Это прозрачный намёк на то, что на Марсе когда-то были озёра и, возможно, биологическая жизнь.

Источник изображения: NASA

Минералы в основе коробочных структур образуются в процессе длительного просачивания воды с поверхности вглубь породы. Это почти цемент, который едва поддаётся воздействию природной эрозии — ветру с песком, что стало обычным явлением на Марсе в последние 2–3 миллиарда лет. Эрозия выветрила скальную породу, когда-то запечатавшую минералы, и явила их взору учёных.

Команда Curiosity отмечает, что нигде до этого подобная структура не наблюдалась. Сейчас марсоход совершает восхождение на гору Шарп (Sharp) высотой около 5 км. Он движется от более древних геологических образований в основании горы к более молодым, расположенным выше по склону. Тем удивительнее было найти связанные с водой структуры выше более древнего участка, чему учёным предстоит ещё найти объяснение. Также марсоход взял керн из этой местности, отправив его на изучение во встроенную в ровер микролабораторию.

Спектральный анализ образцов также подтверждает возможное присутствие воды в древности в изучаемом регионе. В образцах обнаружен сульфат магния, который обычно возникает в процессе испарения воды. В целом марсоход в период с 15 по 18 мая сделал 291 снимок местности, из которых NASA сшило панорамное изображение. С ним можно познакомиться выше, просто вращая панораму мышкой.

На днях в журнале Nature Astronomy вышла статья китайских учёных с детальным описанием миссии по возврату образцов с Марса на Землю. Китай намерен начать миссию «Тяньвэнь-3» в 2028 году, чтобы уже в 2031 году доставить образцы на нашу планету. Это стало бы оглушительным успехом Поднебесной, ведь даже в NASA намерены отказаться от такой рискованной затеи.

Источник изображений: Nature Astronomy 2025

Согласно новому проекту бюджета NASA, возврат образцов с Марса на Землю состоится только после начала пилотируемых полётов на Красную планету. Очевидно, что это произойдёт, в лучшем случае, в начале 40-х годов. До этого миссия Mars Sample Return (MSR) NASA на Марс подразумевала возврат образцов беспилотными аппаратами не позднее 2033 года.

Главным преимуществом миссии MSR перед китайской программой считается сбор образцов с довольно обширной территории планеты. Китай реализует концепцию «сел, схватил и беги» — сбор образцов произойдёт только в месте посадки.

Чуть расширить зону сбора образцов обещал небольшой марсоход, но в новой статье о нём нет упоминаний. Удалённым сбором камней массой до 100 граммов на поверхности Марса теперь будет заниматься вертолёт. Для этого его оснастят манипулятором со своеобразными когтями. Вертолёт сможет отлетать от посадочного модуля на расстояние до 100 метров. На Марс он прибудет в герметичном контейнере.

Также образцы будут собираться ковшом на манипуляторе прямо с посадочного модуля. Наконец, на модуле будет бур для подъёма образцов с глубины до 2 метров. Пожалуй, именно они станут настоящим научным сокровищем, ведь поверхность планеты стерильна от биологической жизни, которую уничтожает жёсткое космическое излучение.

Подчёркивается, что поиски признаков биологической жизни на Марсе остаются приоритетными. Место посадки выбирается с прицелом на наиболее вероятное месторасположение следов жизни на Марсе. До конца 2026 года учёные выберут три наиболее предпочтительных места посадки для сбора образцов. После этого будут созданы геологические карты мест спуска, что определит главные инженерные направления для проектирования посадочного модуля.

Миссия «Тяньвэнь-3» стартует в 2028 году с использованием двух ракет «Чанчжэн-5». На одной ракете будет посадочный модуль с вертолётом и возвратным модулем, а на второй — орбитальная станция с модулем возврата образцов на Землю. Успехом будет считаться доставка 500 граммов образцов с Марса. Во избежание риска биологических или химических утечек на Земле образцы будут изучаться в сверхзащищённой биолаборатории.

Всего через два дня после очередного взрыва космического корабля Starship во время испытательного полёта Илон Маск (Elon Musk) заявил, что намеревается отправить Starship на Марс уже в конце следующего года. Правда, пока что без экипажа.

Источник изображения: x.com/SpaceX

На самом деле срок полёта на Марс будет зависеть от того, сможет ли Starship выполнить ряд сложных технических задач в последующих испытаниях, в том числе совершить послестартовый манёвр по дозаправке на околоземной орбите. В конце 2026 года открывается небольшое окно, когда Земля и Марс выстраиваются таким образом, что расстояние между планетами становится минимальным. Возможность совершить полёт за срок от семи до девяти месяцев появляется раз в два года.

По мнению Маска, SpaceX имеет 50-процентный шанс уложиться в этот срок, говорится в видео об истории Starship, опубликованном на странице компании в соцсети X. Если к указанному времени Starship ещё не будет готов, SpaceX придётся ждать ещё два года. Экипаж в первом полёте составят один или несколько человекоподобных роботов Tesla Optimus; вторую или третью посадку корабля уже проведут экипажи из людей. В конечном итоге Маск намерен каждые два года отправлять на Марс от одной до двух тысяч кораблей, чтобы быстро сформировать там самодостаточное человеческое поселение.

NASA пока стремится вернуть человека на поверхность Луны на том же Starship — с момента последней высадки в рамках программы Apollo прошло уже больше полувека; на Марс американское космическое агентство планирует отправлять астронавтов только в тридцатых годах. Маск изначально надеялся отправить беспилотный корабль на Марс в 2018 году и добиться пилотируемой миссии в 2024 году.

В минувший вторник после девятого испытательного полёта Starship основатель SpaceX намеревался провести прямую трансляцию с космодрома Starbase в Техасе, но отменил её, потому что корабль вышел из-под контроля примерно через 30 минут после запуска и на полпути развалился на части, не достигнув нескольких важнейших целей. Тем не менее бизнесмен не утратил оптимизма: даже в этой миссии, отметил он, удалось собрать немало «хороших данных для анализа», а последующие три испытательных полёта Starship будут проводиться с минимальными промежутками.

10 мая 2025 года марсоход NASA Perseverance сделал пятое по счёту селфи на Красной планете. Тем самым он отметил 1500 сол (марсианских суток) пребывания на Марсе, куда спустился феврале 2021 года. Марсианские сутки чуть короче земных, поэтому на нашей планете за это время прошло 1541 дней и ночей. Селфи марсохода несут важную информацию о состоянии узлов и механизмов ровера, но также обогащают науку сведениями о Марсе.

Источник изображения: NASA

«Дьявол кроется в деталях на селфи», — пошутили в NASA. Чтобы получить один снимок, на котором красуется ровер, была проделанная впечатляющая работа по программированию манипуляторов марсохода. Но сначала был выбран ясный день и хорошая погода — надёжная основа любой фотосессии на природе.

В общей сложности камера WATSON на манипуляторе марсохода сделала 59 снимков, из которых потом создали один кадр. Всего на съёмку ушло около часа.

«Автопортрет марсохода в районе “Холма ведьминого орешника” позволяет нам получить отличное представление о местности и оборудовании марсохода, — сказал Джастин Маки (Justin Maki), ведущий специалист по визуализации Perseverance в Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии, который руководит миссией. — Хорошо освещенная сцена и относительно ясная атмосфера позволили нам запечатлеть пылевой вихрь, расположенный в 5 километрах к северу от долины Неретва».

В процессе движения марсохода по поверхности Марса, а он за время на планете проделал путь длиной в 36 км, на него оседает пыль, которая может привести к износу оборудования. Автопортрет даёт возможность оценить эту угрозу и предугадать потенциальные проблемы в будущем.

На кадр с марсоходом попала скважина от свежего керна, откуда марсоход брал очередную пробу грунта (состояние скважины даёт представление о материале и типе поверхности в кадре). Также в кадр попал пылевой вихрь или пылевой дьявол, а это — представление о климате и погоде в районе проведения съёмки. Кроме этого, общая фотография даёт представление о местности.

«Чтобы создать эффект селфи, каждое изображение [камеры] WATSON должно иметь своё собственное уникальное поле зрения, — поясняют учёные. — Это означает, что нам пришлось выполнить 62 точных движения роботизированной руки. Весь процесс занимает около часа, но оно того стоит. Изображение пылевого дьявола на заднем плане делает его хрестоматийным. Это отличный снимок».

В декабре 2024 года марсоход NASA Perseverance выбрался из кратера Езеро, образованный падением астероида на планету в древности. На дне кратера, где когда-то могла быть вода, были собраны образцы пород Марса с возможными следами древней жизни. Ещё более древняя марсианская жизнь могла оставить следы за пределами кратера, и теперь Perseverance приступил к поискам этих следов.

Perseverance оглянулся на пройденный путь к плато «Крокодила». Источник изображения: NASA

В начале мая марсоход покинул область с поэтичным названием «Холм ведьминого орешника» (Witch Hazel Hill) и направился к горному плато под названием Krokodillen («Крокодил» в переводе с норвежского, заимствованное от одноимённого горного хребта в Норвегии). Это область за пределами кратера, которая не подвергалась космическому катаклизму. Орбитальные аппараты сочли её перспективной для изучения и сбора образцов с поверхности.

На плато замечены признаки глины, а глина, в свою очередь, — это в прошлом образованная в присутствии воды среда, благоприятная для микробной жизни. Как и на Земле, марсианская глина может содержать окаменелые микробные образцы. Также края плато содержат выходы карбонатов, которые тоже образуются в воде из минералов в присутствии углекислого газа. Карбонаты на Земле — это тоже летопись древней микробной жизни. Образцы с карбонатами станут ценным пополнением в коллекции пробирок марсохода.

Пробирки, кстати, заканчиваются. Большинство из них были заполнены ещё на дне кратера Езеро. На случай обнаружения особенно уникальных образцов на поверхности планеты, а марсоход с ядерным элементом питания собирается ещё долго вести исследование Марса, в NASA после подъёма ровера из катера изменили стратегию сбора проб. Теперь пробирки не запечатываются и остаются открытыми, чтобы уже собранные образцы можно было выбросить и заменить более интересными.

Чтобы реализовать новую стратегию, в NASA убедились в способности марсохода длительное время сохранять незапечатанные образцы чистыми, а также оценили угрозу загрязнения новых образцов следами старых. Только после того, как риск загрязнения был оценён как низкий, пробирки перестали запечатывать.

Марсоход собрал уникальную коллекцию образцов на Красной планете, но всё это может оказаться впустую потраченными ресурсами и временем. В агентстве склоняются к решению отменить возвращение образцов на Землю в автоматическом режиме. Согласно новому предложению, образцы могут быть возвращены с началом пилотируемых полётов на Марс, а это — очень и очень отдалённая перспектива.

Полярные сияния — это проявления космической погоды и один из способов следить за её активностью. Плазма, выбрасываемая Солнцем, достигает планет и взаимодействует с атомами газов в верхних слоях их атмосфер. На Земле магнитное поле направляет заряженные частицы к полюсам, вызывая красочные небесные огни в приполярных районах. На Марсе, где отсутствует глобальное магнитное поле, полярные сияния могут наблюдаться по всей планете — это впервые подтвердил марсоход NASA.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Около года назад Солнце подошло к пику очередного 11-летнего цикла активности. Это сопровождалось увеличением частоты и интенсивности вспышек на его поверхности. При благоприятном стечении обстоятельств во время вспышки в сторону планет может быть выброшено облако корональной массы (КВМ) — потоки заряженных частиц, то есть плазмы. Когда такие частицы достигают планет, они вызывают свечение в верхних слоях атмосферы. На Земле это часто проявляется как зеленоватое сияние, возникающее при взаимодействии заряженных частиц с атомами кислорода.

На Марсе полярные сияния ещё ни разу не удавалось наблюдать в видимом свете с поверхности планеты. Ранее их фиксировали только с помощью специализированных приборов, например в ультрафиолетовом диапазоне, с орбитальной станции MAVEN. На этот раз учёные решили «поймать» момент коронального выброса массы в сторону Марса и попытаться зафиксировать полярное сияние с помощью спектрометра SuperCam и камеры Mastcam-Z марсохода Perseverance.

На левом снимке есть зеленоватое свечение, правый сделан в обычное время (в кадр попал Деймос). Источник изображения: NASA

Благоприятный момент наступил 15 марта 2024 года. Служба космической погоды NASA сообщила о выбросе облака плазмы в направлении Красной планеты, и марсоход был подготовлен к наблюдению. Когда заряжённые частицы достигли Марса, что подтвердили данные с орбитальных станций, небо осветилось зеленоватым свечением — как это происходит на Земле. Камеры марсохода зафиксировали это явление, а спектрометр подтвердил длину волны излучения — 557,7 нм. Будущим колонистам будет приятно видеть знакомые оттенки, напоминающие о Земле, где полярное сияние имеет ту же окраску.

Наблюдение полярного сияния на Марсе в видимом свете дало учёным ещё один способ изучения взаимодействия заряжённых частиц с атмосферой планеты, а новая информация никогда не бывает лишней.

Проведённое под руководством китайских учёных исследование дало новый ключ к пониманию круговорота воды на Марсе. Сегодня нет сомнений, что ещё 3–4 млрд лет назад Красная планета имела моря, озёра и реки. Позднее вода с поверхности исчезла. Существуют разные версии произошедшего, которые можно свести к двум основным: вода либо испарилась в космос, либо ушла под поверхность планеты. Новое исследование говорит о высокой вероятности второго варианта.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

По понятным причинам у земной науки ограничены возможности изучения строения Марса. Тем не менее к планете отправляются орбитальные станции с георадарами и марсоходы с простыми буровыми установками. Глубина проникновения георадаров ограничена — они могут «прощупать» почву лишь на глубину до нескольких километров. Более детально о строении недр могут рассказать данные сейсмического зондирования планеты. Последняя такая станция — NASA InSight — завершила работу 15 декабря 2022 года, собрав достаточно интересную информацию, которую учёные продолжают анализировать до сих пор.

Международная группа учёных во главе с исследователями из Китайской академии наук при участии специалистов из Австралийского национального университета (Australian National University) и Университета Милан-Бикокка (University of Milano-Bicocca) проанализировала данные со станции InSight, собранные с 2018 по 2022 год. Для нового анализа была использована усовершенствованная методика, позаимствованная у специалистов нефтяной отрасли. Как пояснили учёные, это позволило изучить сигналы марсианской станции буквально под микроскопом.

Источник изображения: National Science Review 2025

Наибольшую помощь в исследовании оказали данные о падении крупных метеоритов на Марс: событий S1000a, S1094b, а также самого мощного и загадочного — S1222a. В результате этих ударов в коре Марса распространились сейсмические волны, особая обработка которых дала интересный результат.

Как утверждают учёные, в районе расположения станции NASA InSight, чуть выше экватора планеты, обнаружены признаки подповерхностной воды в огромном объёме. В этой зоне сейсмические волны, как и положено, замедляют своё распространение. Похожее воздействие на сигнал могли бы оказать осадочные породы, но глубина залегания — от 5,4 до 8 км — делает такой сценарий маловероятным.

NASA InSight

Если основанные на анализе и моделировании выводы верны, вода с поверхности Марса могла уйти в пористые породы в основании верхней коры планеты. Её там может быть достаточно, чтобы покрыть весь Марс слоем толщиной 500–700 метров. К сожалению, данные ограничены лишь зоной посадки зонда, и как обстоят дела в остальной части планеты — неизвестно. С другой стороны, какова вероятность посадки прямо на водоносный слой? Шансы на это невелики, если остальной Марс внутри сухой.

Надежда найти на Марсе воду в количестве, достаточном для поддержки жизни колонистов, — это возможность всерьёз говорить о колонизации планеты. Добывать её с глубины до 8 км — непростая задача, но, по крайней мере, в принципе решаемая.

Национальное космическое управление Китая (CNSA) объявило о планах международного сотрудничества в рамках миссии «Тяньвэнь-3» по возвращению образцов с Марса. В рамках миссии партнёры будут не простыми наблюдателями, а полноценными исследователями Красной планеты наравне с Китаем. Для этого желающим будет предоставлено место на кораблях для размещения научных приборов.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Ранее стало известно, что Китай ускорил программу по возврату образцов с Марса. Начало миссии «Тяньвэнь-3» перенесено с 2030 на 2028 год. В NASA уже смирились с тем, что Китай может первым осуществить столь сложную операцию. Американское космическое агентство, в свою очередь, будет делать всё возможное, чтобы доставить образцы с Марса на Землю не позднее 2040 года.

24 апреля 2025 года на церемонии, посвящённой Дню космонавтики Китая в Шанхае, представитель CNSA объявил, что международные партнёры в рамках миссии «Тяньвэнь-3» получат разрешение на размещение 20 кг полезной нагрузки на борту марсианских кораблей. Их будет два: один на низкой круговой орбите, другой — на высокой эллиптической. На борту первого для иностранных приборов выделяется 15 кг, на борту второго — 5 кг полезной нагрузки.

Миссия «Тяньвэнь-3» будет отправлена с помощью двух ракет «Чанчжэн-5». К Марсу планируется доставить два орбитальных аппарата и посадочный модуль с подъёмным модулем. В общей сложности миссия будет оснащена шестью научными приборами. Орбитальный аппарат рассчитан на работу в течение пяти лет на круговой орбите высотой 350 км. В его состав также входит возвращаемый модуль с капсулой для образцов. После старта взлётного модуля с поверхности Марса он состыкуется с орбитальным модулем и передаст образцы в капсулу.

Второй орбитальный аппарат — сервисный модуль — будет работать на эллиптической орбите с максимальной высотой около 70 тыс. км также около пяти лет. Помимо научных экспериментов этот модуль будет обеспечивать связь посадочного модуля с орбитальным аппаратом и Землёй.

В случае успеха это станет самой технологически продвинутой программой после американских «Аполлонов». Однако в NASA призывают не сравнивать «Чанчжэн-5» с их собственной программой Mars Sample Return (MSR). Китайская посадочная платформа сможет собрать образцы только в месте посадки, даже если будет использовать для этого вертолёт и малый ровер, тогда как марсоход NASA собирает образцы по обширному пространству кратера Езеро и за его пределами. Это две разные миссии, а не гонка, настаивают в агентстве.

12 марта 2025 года зонд ESA Hera («Гера») на пути к двойной системе астероидов Дидим и Диморф облетел Марс. Манёвр позволил разогнать корабль в гравитационном колодце Красной планеты, что сэкономит топливо. Также в процессе облёта Марса зонд испытал научное оборудование на борту, чтобы прибыть к астероидам в полной уверенности в успехе миссии. На днях агентство выложило новые кадры облёта Марса зондом, которые показывают планету с необычного ракурса.

Приближаясь к Марсу. Источник изображения: ESA

Космический аппарат «Гера» облетел Марс на высоте 5700 км. Впервые был совершён пролёт над спутником Марса — Деймосом, который является одним из самых маленьких спутников среди всех в Солнечной системе. Максимальное сближение с Деймосом составило 297 км. Ещё ни один космический аппарат не пролетал над ним, поэтому собранные «Герой» данные трудно переоценить. Кроме камеры видимого диапазона зонд прошёлся по спутнику и Марсу камерами ближнего и среднего инфракрасных диапазонов.

Облетев Марс и ускорившись зонд направился к двойной системе астероидов. К месту назначения «Гера» прибудет в октябре 2026 года. Она соберёт данные об астероиде Диморф, который NASA таранило зондом DART с научной целью изучить возможность изменения траекторий опасных для Земли астероидов. Данные по изменению орбиты Диморфа после удара помогут уточнить модели для расчёта подобных манёвров в будущем. Это станет главной целью миссии «Геры».

Вопрос о том, существовала ли на Марсе жизнь, остаётся открытым до сих пор, а его нынешняя среда с интенсивной радиацией и разреженной атмосферой представляется для жизни совсем не благоприятной. Но есть версия, что там могли бы выжить земные лишайники. И недавно она нашла новое подтверждение.

Источник изображения: David Clode / unsplash.com

Лишайники — это симбионты, то есть два находящихся во взаимовыгодных отношениях организма: грибки (до 90 %) и фотосинтетические компоненты (водоросли или цианобактерии). Чтобы установить способность некоторых лишайников выжить на Марсе, группа исследователей под руководством доцента Ягеллонского университета Кайи Скубалы (Kaja Skubała) при поддержке Центра космических исследований при Польской академии наук имитировала марсианские условия для видов Diploschistes muscorum и Cetrarea aculeata.

Ионизирующее излучение на Марсе представляет угрозу для большинства форм жизни, потому что вызывает повреждения на клеточном уровне; они могут мешать физическим, генетическим, морфологическим и биохимическим процессам в зависимости от организма и уровня радиации. На стороне лишайников такие преимущества как низкий метаболизм, незначительная потребность в питании и долголетие. Лишайники, как и тихоходки, способны долгое время пребывать в высушенном состоянии, пока не наберутся воды; у них также есть продукты метаболизма, которые защищают от ультрафиолетовых лучей и пигменты меланина, которые защищают от радиации.

Воздействие ультрафиолета на лишайники уже изучалось раньше, поэтому исследователи решили заняться воздействием на них ионизирующего излучения, когда они активны — для поддержания метаболизма лишайникам нужна вода; поэтому в ходе эксперимента их опрыскивали водой. Каждый вид провёл пять часов в тёмной камере, где имитировались марсианские условия: низкое давление, низкая влажность, атмосфера преимущественно из углекислого газа и температура от 18 °C днём до -26°C ночью. Уровни рентгеновского излучения в камере установили в соответствие с уровнем на поверхности Марса во время сильной солнечной активности, хотя солнечные вспышки и колебания солнечного ветра делают фактические условия на планете непредсказуемыми.

Когда лишайники вывели из имитированной марсианской среды обитания, учёные обнаружили, что оба вида сохранили некоторую влагу вопреки её дефициту в среде — это дало основания предположить, что некоторая метаболическая активность имела место как в грибковых, так и в фотосинтетических компонентах. Ранее ионизирующее излучение испытывали только на фотосинтетическом, но не грибковом компоненте. Если лишайник не обезвожен, он более подвержен повреждениям от ионизирующего излучения. Механизмы восстановления есть и у грибковых, и у водорослевых клеток метаболически активных лишайников, но Diploschistes muscorum оказался гораздо более устойчив к излучению, чем Cetrarea aculeata.

На метаболизм лишайников могут повлиять и другие марсианские условиях, например, атмосфера с преобладанием углекислого газа — но не полностью остановить его. Грибковому компоненту для производства углеводов нужен кислород, но процессы продолжались даже при небольших количествах последнего. Исследователи даже предположили, что кислород могла производить фотосинтетическая часть лишайников, и его использовали грибковые компоненты. Удивительно, но в тёмных условиях фотосинтез не показал большой чувствительности к рентгеновским лучам. Измерения концентрации хлорофилла при помощи флуоресцентной визуализации показали, что фотосинтетический компонент Diploschistes muscorum сохранил жизнеспособность на протяжении всего эксперимента, а у Cetrarea aculeata под действием рентгеновских лучей отметили снижение хлорофилла. Оба лишайника после эксперимента замёрзли, но после разморозки восстановили фотосинтез, причём Cetrarea aculeata быстро восстановил и первоначальный уровень хлорофилла.

Чтобы сделать вывод о способности лишайников к выживанию на Марсе, доцент Скубала предлагает провести дополнительные исследования: определить все особенности и механизмы адаптации, которые позволяют им выживать в условиях интенсивного ионизирующего излучения. Почему Diploschistes muscorum оказался эффективнее в смягчении ущерба от радиации, пока до конца не известно. По итогам эксперимента было установлено, что во время её воздействия повысилась концентрация антиоксидантов, особенно глутатиона — он способен ограничивать клеточные повреждения у людей и других организмов. Он помог лишайнику пережить ионизирующее излучение, но это не значит, что он может защитить и человека.

Небольшой марсианский беспилотный вертолёт Ingenuity доказал на своём примере, что летательные аппараты имеют хорошие перспективы для воздушной разведки на Марсе. Это вдохновило NASA на создание вертолёта большего размера для куда более масштабных воздушных миссий. Над проектом вертолёта с рабочим названием Mars Chopper уже работают инженеры, а учёные подбирают наиболее интересные объекты на Марсе для его изучения.

Источник изображения: NASA

Будущий вертолёт Mars Chopper будет достаточно крупным — его масса составит 40 кг, из которых 5 кг придётся на полезную нагрузку. Суточный пролёт аппарата достигнет 3 км. В отличие от Ingenuity, Mars Chopper не будет привязан к марсоходу для связи с Землёй. Предполагается, что связь с ним будет осуществляться напрямую, вероятно, через орбитальную станцию на орбите Марса. Такая независимость позволит вертолёту совершать дальние полёты без риска потерять контакт.

На прошедшей в марте в США Конференции по лунным и планетарным наукам (Lunar and Planetary Science Conference) группа учёных из NASA предложила для Mars Chopper миссию Nighthawk («Ночной ястреб»). Вертолёт предполагается направить в полёт над каньонами и лавовыми полями региона Eastern Noctis Labyrinthus (Восточный Лабиринт Ночи). Считается, что этот регион сформирован остатками некогда гигантского древнего вулкана. Зона может быть богата водяным льдом и содержать биомаркеры. В будущем эта область рассматривается как потенциальное место посадки пилотируемой миссии, настолько она перспективна для научных исследований.

Для целей разведки в регионе Noctis Labyrinthus вертолёт в рамках миссии Nighthawk должен получить три научных прибора общей массой 3 кг из допустимых 5. Уменьшение полезной нагрузки позволит аппарату летать дальше и выше — например, подниматься на высоту до 1500 м выше среднего уровня на Марсе. Напомним, атмосфера планеты крайне разреженная, и винтокрылым машинам в ней трудно летать. К примеру, Ingenuity поднимался не выше 20 м от дна кратера Езеро, который расположен примерно на 2600 м ниже среднего уровня. Таким образом, он использовал более плотные слои атмосферы, чего будет лишён Mars Chopper.

В качестве полезной нагрузки для миссии Nighthawk предложено использовать всенаправленную цветную камеру OCCAM (Omni-directional Color CAMera system), восьмиканальный цветной фотоаппарат для навигации и геологической съёмки, спектрометр NIRAC, контекстную камеру для общей оценки объектов, а также PMWS (Puli Mars Water Snooper) — нейтронный детектор для оценки содержания воды в верхних слоях грунта.

«Научная миссия Nighthawk не могла бы быть выполнена с помощью вертолёта класса Ingenuity, но могла бы быть реализована с помощью более крупного и мощного вертолёта NASA Mars Chopper, который в настоящее время разрабатывается, — поясняют учёные. — Ожидаемая дальность полёта, высота и грузоподъёмность Mars Chopper позволят Nighthawk выполнять широкий спектр научных задач».

На данный момент нет точных данных о том, когда проект Mars Chopper перейдёт в фазу отбора, однако возможности, предлагаемые Nighthawk, выглядят весьма многообещающими.

Во время одного из наблюдений за окрестностями кратера Езеро марсоход NASA Perseverance стал свидетелем столкновения двух пылевых вихрей. Событие произошло в одном километре от марсохода, когда его камеры зафиксировали столкновение 65-метрового и 5-метрового «пылевых дьяволов», как принято называть такие явления. Меньший из них после этого исчез, а больший растворился в атмосфере планеты примерно через 10 минут.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Пылевые вихри на Марсе считаются одним из наиболее мощных факторов, изменяющих облик планеты. Они возникают, когда нагретый у поверхности Марса воздух поднимается вверх, образуя воронки из захваченной потоком пыли и частиц породы.

Источник изображения: NASA

Изучение пылевых вихрей проводится не только марсоходами на поверхности Красной планеты — оно также ведётся с орбиты. Собственно, впервые это явление было обнаружено именно орбитальными миссиями. Поведение этих небольших «торнадо» позволяет судить об активности марсианской атмосферы, направлении и силе ветров. Эти данные необходимы для составления прогнозов погоды на планете.

На изображении столкновения пылевых вихрей, полученном камерами Perseverance, можно также заметить несколько других вихрей в отдалении. Это свидетельствует о высокой частоте появления подобных образований. Шутки шутками, но «пылевые дьяволы» вполне могут стать визитной карточкой Марса. По крайней мере, они способны доставить немало проблем будущим колонистам. Высокая радиация на поверхности планеты не располагает к частым прогулкам, а оседающая на оборудование пыль может стать веской причиной покинуть безопасное укрытие для технического обслуживания.

Изучая пылевые вихри уже сейчас, NASA закладывает основы будущей жизнедеятельности на Марсе — а такая информация, безусловно, не будет лишней.

В конце 2024 года марсоход NASA Perseverance взобрался на верхний край кратера Езеро и начал разведку в новой местности планеты. Сейчас ровер движется возле 100-м образования под названием «Холм ведьминого орешника» (Witch Hazel Hill), на склонах которого наблюдаются геологические следы прежних эпох Марса. Интересной находкой в марте стал камень с сотнями сферических образований на его поверхности, который заставил учёных гадать о его происхождении.

Источник изображений: NASA

Сотни пузырьков на плоскости камня могли образоваться как в результате высокотемпературных процессов, так и под воздействием воды на породу при низких температурах. Это также могло быть последствием падения метеорита на Марс, в таком случае загадочный обломок мог прилететь откуда угодно. Подобное марсоход уже находил в зоне посадки в кратере Езеро — тогда похожие на попкорн образования на породе учёные связали с воздействием воды на древнем Марсе.

Очередная находка запустила процесс анализа и поиска наиболее вероятного сценария образования сотен пузырьков на плоской поверхности камня, найденного у скалы, получившей название «Залив Святого Павла» (St. Pauls Bay). Марсоход старательно берёт пробы в наиболее интересных местах Красной планеты и упаковывает их в титановые пробирки, напоминающие футляры для сигар.

Один комплект пробирок ровер возит с собой, а второй выкладывает на поверхности Марса в специально обозначенных местах. Когда придёт время возвращать пробы на Землю, марсоход либо сам доставит их к месту старта возвращаемого модуля, либо доставленные на Марс вертолёты подберут их с поверхности планеты. Однако миссия по возвращению сильно задерживается и может быть реализована не раньше второй половины 30-х годов.