MAVEN - эволюция атмосферы и летучих веществ на Марсе
Планета Марс

Maven космический аппарат — новый взгляд на Марс

Рубрика:Миссии на Марс Автор: |

Планета Марс непригодна для жизни людей. Учёные полагают, основываясь на исследовании марсоходов и орбитальных устройств, что раньше по поверхности текла вода и существовала жизнь. Чтобы понять, куда делась жидкость и почему атмосфера планеты истощается, был запущен MAVEN — космический аппарат нового поколения.

maven космический аппарат

 

Миссия

В ноябре 2008 году был утверждён проект MAVEN. Несколько лет было потрачено на проектирование модулей и испытания.

18.11.2013 стартовала с Земли ракета Atlas 5, которая доставила космический аппарат MAVEN на орбиту 22 сентября в 2014 году.

MAVEN – перевод с английского означает Знаток. Это первый космический корабль, который спроектирован для анализа состояний верхних слоёв атмосферы Марса и прогрессирующей эволюции.

Учёные считают, что потеря ионов среды может быть важна для объяснения изменений марсианского климата за последние четыре миллиарда лет. Для более детальной картины исследований орбитальный корабль периодически погружается в слои атмосферы, вглубь 25 километров. Недавно он передал на Землю подробную карту озонового слоя, фильм, снятый при помощи ультрафиолета.

maven марс

Такие погружения опасны для устройства. При высокой скорости полёта давление при нырянии растёт до 10 раз, температура возрастает и есть вероятность возгорания систем. Каждое возвращение на свою орбиту, как маленькая победа в миссии.

Задачи и цели миссии

Основная задача проекта – получить данные с верхней части газообразной среды и зафиксировать факты взаимодействия планеты с окружающими объектами. Эти исследования помогут понять эволюцию климата и причины разрушения атмосферы. Учёные используют данные MAVEN, чтобы понять причины исчезновения соединений с поверхности планеты.

  • Перед орбитальным устройством поставлены научные задачи:
  • Как изменялся и меняется климат на планете при рассеивании газов.
  • Каково взаимодействие атмосферы с солнечным ветром и текущее её состояние.
  • С какой скоростью рассеивается газ, что на это влияет.
  • Вычисление процентного содержания стабильных атомов в окружающей среде.
  • Обеспечить связь с роботизированными устройствами на Марсе, MAVEN – связующее звено с Землёй.

Решение научных задач поможет достичь важной цели программы: определить, была ли жизнь на Марсе. Если ответ будет положительным, то следующий шаг – новая миссия, образцы с поверхности.

Миссия в цифрах и фактах

Путь к объекту наблюдения неблизкий. Исследователи и создатели спутника подошли к подготовке миссии серьёзно. Наступил день, когда всё было готово к проекту:

  • Старт 18 ноября 2013 года.
  • Прибытие 22 сентября 2014 года. Выход летательного аппарата на орбиту.
  • Полёт до орбиты занял 10 месяцев и 4 дня, 711 000 000 километров.
  • С сентября по ноябрь 2014 года настройка систем Знатока, начало научной миссии.
  • Март 2017 г. изменена траектория движения из-за вероятности столкновения с Фобосом.
  • С 10 по 18 февраля 2015 года первое погружение в верхние слои газообразной среды.
  • Эксплуатационный срок – один год, но продлили миссию сначала до 2 лет, потом до 6 лет. Топлива достаточно, хватит до 2024 г.

Обзор космического корабля

За основу конструкции взяты космические корабли: Mars Reconnaissance Orbiter и Mars Odyssey.

космический корабль

Maven описание: похож на куб около 2,3 м × 2,3 м × 2 метра высотой, по бокам расположены две солнечные батареи, которые держат магнитометры с обеих сторон. Длина спутника составляет с развёрнутыми солнечными батареями 11,4 метра. Его вес 903 кг, а вместе с топливом 2454 килограмма.

Научные инструменты

Maven модули: на борту расположены 8 приборов для исследований верхних слоёв газообразований, но нет детектора метана. «Знаток» не имеет камеры, но имеет ультрафиолетовый спектрограф Imaging (IUVS), действует как «глаза» космического корабля, которые обеспечивают глобальные изображения марсианской среды. IUVS ультрафиолетовый спектрограф предоставил беспрецедентные подробности о потере воды с течением времени.

Лаборатория космических наук Беркли и университет в Калифорнии разработали научные приборы для изучения среды объекта наблюдения. На борту орбитального аппарата находится исследовательское оборудование:

  • прибор измерения электронов солнечного ветра и ионосферы — анализатор;
  • прибор магнитометр;
  • анализатор ионов солнечного ветра;
  • анализатор испаряющихся ионов;
  • анализатор солнечной энергии.

Лаборатория атмосферной и космической физики при Университете Колорадо сконструировали такое оборудование:

  • прибор воспроизведения ультрафиолетового спектра;
  • анализатор влияния солнечного ультрафиолета на ионосферу.

Центр космических полётов Годдарда разработал следующие инструменты:

  • измеритель межпланетных магнитных полей солнечного ветра, ионосферы;
  • спектрометр, анализатор состава нейтральных газов и ионов.

Космическая машина начала свою миссию во всеоружии.

Реле телекоммуникаций

Орбитальный аппарат, благодаря лаборатории реактивного движения НАСА, передаёт на Землю всю информацию, собранную с орбиты объекта наблюдения каждый день. С помощью радиостанции Electra со сверхвысокой скоростью передачи данных, равная 2048 кбит/с, орбитальная станция не только передаёт данные исследования, но является связующим звеном между марсоходами и Землёй.

Обзор миссии

MAVEN является орбитальным аппаратом и предназначен для изучения верхних слоёв атмосферы Марса, чтобы определить её текущее состояние, какие процессы в ней преобладают, измерить скорость испарения и объём потерь атмосферы в космос.

полярное сияние

Орбитальный аппарат во время миссии обнаружил нижеупомянутые артефакты:

  • Полярные сияния.
  • Пылевые бури.
  • В 2017 году при помощи магнитометра космический корабль maven обнаружил невидимый магнитный хвост планеты, который скручивается при взаимодействии с солнечным ветром.

При запуске maven планировали научную миссию в один земной год, до октября 2015 года. Но топлива достаточно, чтобы продлить научный проект ещё 29 месяцев, а затем ещё до шести лет на более высокой орбите, выбранной для экономии топлива. Июнь 2015 года миссия MAVEN была продлена до сентября 2020 года.

Результаты работы на орбите

Благодаря исследованиям, полученным данным с орбитального спутника MAVEN в 2015 году стал ясен процесс эволюции атмосферы и летучих веществ на Марсе. Именно Солнечный ветер, который возникает на поверхности планеты при её приближении к Звезде, разрушает атмосферу Марса. Это усугубляется тем фактом, что магнитное поле Красной планеты практически исчезло и оно не способно больше прикрывать планету. Результатом этого факта стало сдувание атмосферных слоёв солнечным ветром в космос.

Н2О в верхних слоях расщепляется и испаряется из-за солнечной радиации. По наблюдениям в течение одного марсианского года орбитального аппарата было выявлено, что водород поднимается и оттуда покидает марсианскую среду, навсегда улетая в космос. Скорость испарения водорода зависит от приближения планеты к Солнцу. Чем ближе Марс к Солнцу, тем быстрее испаряется водород, процесс замедляется с увеличением расстояния.

Последние новости

Спутник вышел на орбиту вокруг Марса 21 сентября 2014 года, и ожидается, что он будет работать до десяти лет. Как только всё топливо для миссии будет исчерпано, космический корабль будет испытывать естественный распад, и Знаток в последний раз войдёт в атмосферу Марса.

В 2017 году летательный аппарат приготовили к изменению траектории. Maven стал ближе к поверхности планеты. Это необходимо для того, чтобы связывать будущий марсоход NASA Mars 2020 с Землёй.

Сейчас наименьшая высота орбиты космического корабля снизилась с 151 км до 132 км над поверхностью Марса. На этой высоте атмосфера, хотя и чрезвычайно тонкая, довольно плотная, чтобы обеспечить небольшое сопротивление на космическом устройстве, необходимое для её замедления.

снижение на орбите

Высота самой высокой точки на орбите упала с 6050 до 4570 км, изменение орбиты, которое улучшает доступность MAVEN для поддержки ретрансляционной связи с кораблями НАСА и марсоходами на поверхности планеты. Период обращения уменьшился с 4,5 часа до примерно 3,5 часа.

Уменьшение орбиты примерно на 1480 километров ближе к поверхности позволяет орбитальному аппарату MAVEN чаще кружить вокруг Марса — 6,6 орбиты в день Земли, 5,3 ранее, и чаще связываться с марсоходами.

При помощи данных, переданных летательным исследовательским аппаратом MAVEN , учёные смогли увидеть, как солнечный ветер влияет на атмосферу. Как влияет на скорость испарения приближение планеты к солнцу. Установили, что при потере магнитного поля газообразная среда стала разрушаться.

Обнаружили магнитный хвост. Но возникли новые вопросы, по какой причине разрушилось магнитное поле. И нет пока данных о подтверждении жизни на планете.

Пригодилась информация? Плюсани в социалки!

Что еще можно добавить к вышесказанному?