Содержание
Как ученым удалось получить кислород на Марсе
Аппарат MOXIE
(Фото: NASA / JPL-Caltech)
Марсоход Perseverance, находящийся на Марсе с июля 2020 года, смог впервые добыть кислород из атмосферы планеты. Разбираемся, что это событие значит для будущих космических путешествий
Атмосфера Марса существенно отличается от земной — она куда менее плотная и почти на 96% состоит из углекислого газа, следовательно, дышать марсианским воздухом люди не смогут. Тем не менее, последние новости доказывают, что кислород на Марсе добыть все-таки возможно. Рассказываем, как удалось получить кислород и приближает ли нас это к путешествию на Красную планету.
Как удалось получить кислород?
Перед отправкой на Марс, робот Perseverance снабдили семью научными разработками, направленными на изучение планеты, но сейчас все внимание направлено на девайс под названием MOXIE.
MOXIE — это целая экспериментальная система, направленная на утилизацию и переработку местных ресурсов, в данном случае — в кислород. Другими словами, MOXIE создает кислород по принципу деревьев — вдыхает углекислый газ, а выдыхает кислород. Но процесс переработки включает в себя много деталей, а атмосфера Марса более «тонкая», чем у Земли и на 96% состоит из углекислого газа. Сначала MOXIE втягивает в себя марсианский «воздух» специальным насосом, затем с помощью электрохимического процесса отделяет один атом кислорода от каждой молекулы углекислого газа. Для такой конверсии требуются высокие температуры — около 800 °C, поэтому система оборудована термостойкими материалами, а поверхность и вовсе покрыта тонким слоем золота, который отлично отражает инфракрасные лучи и не позволяет высоким температурам повредить другие части Perseverance. Пока газы проходят через систему, MOXIE анализирует, сколько кислорода произведено, насколько он чистый и как эффективно работает сам аппарат. После каждого теста все газы вентилируются обратно в атмосферу Марса.
Внутреннее устройство MOXIE
(Фото: NASA / JPL-Caltech)
Теперь мы можем дышать кислородом, созданным на Марсе?
Не совсем. Дело в том, что сам MOXIE является экспериментальным прототипом размером с тостер, встроенным в Perseverance, а не полноценной отдельной системой. Конкретно этот аппарат не сможет выработать достаточно кислорода для длительной миссии: за год работы на поверхности Марса четырем астронавтам понадобится примерно 1 т кислорода, а в свой первый заход MOXIE произвел, даже по мнению NASA, довольно скромную массу — около 5 г, чего хватит на 10 минут дыхания одного человека. Но нынешний прототип и не рассчитан на большие объемы, главная цель ученых — посмотреть, справится ли он с основным техзаданием, а именно — минимум десять раз произвести около 6 г кислорода 98%-чистоты за час.
Первый запуск прошел вполне успешно, но дальше MOXIE ждут более сложные задачи. Поскольку в будущем полноценной системе придется работать при любых погодных условиях Марса, следующие девять тестовых циклов MOXIE пройдут в разное время суток, различных температурных режимах и, если удастся, даже во время пылевых бурь, которые могут быть очень опасны не только для будущих астронавтов, но и для роботов: в 2019 году из-за гигантской бури марсоход Opportunity перестал выходить на связь, и NASA была вынуждена завершить миссию.
Пылевая буря на Марсе, 2001 год
(Фото: NASA / JPL-Caltech / MSSS)
Что это даст космическим экспедициям?
По сути, речь идет о реальной возможности не только отправить, но и вернуть астронавтов домой с Марса. Конечно, кислород нужен самому экипажу, но научный руководитель проекта MOXIE Майкл Хэтч считает это лишь приятным бонусом, а главной целью — обеспечение достаточным количеством кислорода ракеты, чтобы произвести запуск с поверхности планеты. Чтобы сжечь топливо во время запуска, космическому кораблю понадобится около 25 т кислорода. Везти такой объем с Земли на Марс очень дорого и небезопасно.
Поэтому успех маленького MOXIE показал ученым самое главное — технология работает, а значит пилотируемая экспедиция NASA на Марс к 2030 году становится все более реальной. Разработки нового прототипа уже ведутся, и в ближайшем будущем обновленный MOXIE будет почти как сам Perseverance — весом около 1 т, размером чуть больше бытовой печки, а вырабатывать аппарат станет уже тонны кислорода.
Еще одно важное последствие успеха MOXIE — шаг в сторону усовершенствования систем утилизации и переработки местных ресурсов. В будущем такие устройства смогут производить из внеземных продуктов не только кислород, но и, например, питьевую воду, строительные материалы, топливо для ракет, гигиенические продукты и даже создавать условия для выращивания растений. Это значит, что люди, находящиеся на других планетах, не будут зависеть от земных ресурсов, а смогут получать все необходимое самостоятельно на других планетах, что критически важно для длительных космических миссий. NASA рассчитывает продемонстрировать и протестировать перед экспедицией на Марс такие технологии во время миссии на Луну «Артемис» в 2024 году — в рамках программы Lunar Surface Innovation Initiative планируется создавать продукты, используя лунные материалы — например, конвертировать лед на Луне в питьевую воду.
Существуют другие способы получить кислород на Марсе?
Альтернативные подходы есть — например, ученые из Государственного исследовательского университета Северной Каролины предполагают, что кислород можно будет получать из растений, выращенных непосредственно на Марсе. Уже ведутся работы по созданию таких растений, которые смогут выжить в условиях Красной планеты. В основе лежит идея совместить особенности микроорганизмов экстремофилов, которые могут жить в самых неблагоприятных условиях на Земле, с растениями. Для этого используется техника генетического разделения — необходимые гены отделяются от экстремофилов и внедряются в растения. Но даже такие гибриды невозможно посадить в саму почву Марса, но предположительно, удастся вырастить в теплице на марсианской базе, хотя и там условия все равно будут далеки от земных. Если эксперимент пройдет успешно, и гибриды приживутся на Марсе, они смогут обеспечить астронавтов кислородом, едой и даже лекарствами.
Фото: North Carolina State University
Другой возможный способ получения кислорода на Марсе придумали ученые из Университета Вашингтона в Сент-Луисе: профессор Виджей Рамани и его команда предлагают использовать для этого соленые озера под поверхностью Марса. В 2020 году сеть соленых озер была обнаружена под ледниками на Южном полюсе планеты — из-за высокой концентрации соли снижается точка замерзания, и вода может находиться в жидкой форме. Методика, над которой работает Рамани, предполагает забор воды из таких озер и ее электролиз — разделение на водород и кислород. Ученые рассчитывают, что через 10-15 лет их разработки могут дополнить MOXIE и другие системы переработки ресурсов.
Полярная шапка Марса
(Фото: NASA / JPL-Caltech / MSSS)
Глоток воздуха. Люди добыли кислород на Марсе и учатся выращивать репу
https://ria.ru/20220909/mars-1815118263.html
Глоток воздуха. Люди добыли кислород на Марсе и учатся выращивать репу
Глоток воздуха. Люди добыли кислород на Марсе и учатся выращивать репу — РИА Новости, 09.09.2022
Глоток воздуха. Люди добыли кислород на Марсе и учатся выращивать репу
Небольшой прибор, установленный на марсоходе Perseverance, получил из атмосферы Марса кислород. Впервые на другой планете извлекли ресурс, необходимый для жизни РИА Новости, 09.09. 2022
2022-09-09T08:00
2022-09-09T08:00
2022-09-09T11:06
наука
космос — риа наука
александр железняков
марс
земля
луна
европейское космическое агентство
биология
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e6/09/07/1815115394_215:0:3856:2048_1920x0_80_0_0_cdb5af273980759b8d286be6bca87247.jpg
МОСКВА, 9 сен — РИА Новости, Николай Гурьянов. Небольшой прибор, установленный на марсоходе Perseverance, получил из атмосферы Марса кислород. Впервые на другой планете извлекли ресурс, необходимый для жизни человека. Как этот эксперимент приближает нас к освоению чужих миров и какие еще исследования ведутся в этом направлении — в материале РИА Новости.Воздух: дерево на МарсеЧтобы колонизировать другую планету, можно привезти ресурсы с собой. Но это затратно. Да и хватит ненадолго. Альтернатива — добывать прямо там. Это обеспечит автономность станции или колонии. Концепцию ISRU (In-Situ Resource Utilization, “потребление на месте”) разрабатывали еще полвека назад. Сегодня уже есть реальные успехи.В августе ученые отчитались об эксперименте MOXIE. Марсоход Perseverance извлек кислород из атмосферы Красной планеты.Марсианский “воздух” пропускали через фильтр, очищая от загрязняющих веществ. Затем твердооксидный электролизер (SOXE) электрохимически расщеплял газ, богатый СО2, на ионы кислорода и монооксид углерода.Устройство запускали семь раз в разное время суток и при разной погоде. При каждом включении MOXIE несколько часов разогревался, потом работал 60 минут, выделяя шесть граммов О2 — как небольшое дерево (человек на Земле в состоянии покоя за такой же период потребляет около 17 граммов кислорода). Таким образом ученые доказали, что прибор действует при любом состоянии изменчивой марсианской атмосферы.“Такие или аналогичные устройства пригодятся для экспедиции на Марс. А вот с другими планетами сложнее. Это очень затратно. Устройства нужно доставить, развернуть, обслуживать. Пройдут, наверное, столетия, прежде чем создадут системы, способные вырабатывать кислород на целое поселение”, — говорит РИА Новости историк космонавтики Александр Железняков.Энергия: бесполезный ветерКислород на Марсе нужен не только для дыхания — в жидком виде его используют в ракетных двигателях.Заправить планетолет горючим для путешествия в один конец не проблема. Но в случае пилотируемой миссии предстоит обратный путь. И здесь возникает ряд инженерных трудностей. Топлива потребуется больше — значит, увеличатся размеры корабля, что, в свою очередь, значительно повысит расход горючего и так далее.По мнению разработчиков MOXIE, увеличенная версия прибора сможет непрерывно производить кислород со скоростью нескольких сотен деревьев. Этого хватит не только для дыхания, но и для заправки ракеты.Пилотируемой миссии (и тем более колонии) нужен источник энергии. Самый простой вариант — привезти с собой компактный ядерный реактор.Но это для кратковременной экспедиции. При колонизации помогут возобновляемые источники. Марсоходы уже используют солнечную энергию. Хотя светило дает Красной планете на 43 процента меньше, чем Земле, большие по площади солнечные фермы были бы достаточно эффективны, считает Железняков.А вот ветряки там неактуальны, разве что в качестве дублирующей системы. Атмосфера слишком разреженная.Пока мы слишком мало знаем о Марсе, чтобы судить о перспективах геотермальной энергетики. Есть некоторые обнадеживающие признаки: в атмосфере фиксируют выбросы метана, аппараты на поверхности регистрируют подземные толчки. Если планета не мертва, колонисты смогут закачивать в недра жидкость, чтобы она, испаряясь, вращала турбину. Причем дефицитная вода не понадобится — подойдет и жидкий углекислый газ, с которым на Марсе проблем не предвидится.Вода: ни выпить, ни искупатьсяПодготовка к пилотируемым полетам на другие планеты напрямую связана с поисками воды. Так, в ходе миссии Artemis астронавты высадятся в районе южного полюса Луны, богатого залежами h3O. Результаты их работы лягут в основу программы освоения Марса. Добыча воды на месте — необходимое условие долговременного пребывания человека на Красной планете. Известно, что в жидком виде ее там нет. По крайней мере на поверхности, поскольку быстро испаряется из-за тонкой атмосферы. Но водяного льда достаточно — главным образом в полярных областях. Например, им полностью заполнен объемный кратер Королева.Орбитальное зондирование позволило предположить, что вода есть и в марсианских недрах. Льда много в приповерхностных слоях. Молекулы h3O встречаются и в горных породах. Европейское космическое агентство в августе представило обновленную карту гидратированных минералов Марса.Пока неясно, удастся ли извлекать из них воду. Но они интересны и как потенциальные строительные материалы для поселений. Не исключено, что колонию создадут в одной из этих точек.Есть надежда, что в жидком виде вода есть в подземных резервуарах или водоносных горизонтах. Теоретически можно получать ее и химическим способом из атмосферы.Еда: репка в реголитеКолонизаторам потребуется и продовольственное самообеспечение — как в фильме “Марсианин”, где главный герой выращивал в теплице картошку. Недавно группа исследователей из Университета штата Айова повторила этот сюжет — причем с более широким набором сельскохозяйственных культур.Ученые сымитировали марсианскую почву — базальтовый грунт. В нем нет питательных элементов, которые нужны растениям. Выяснилось, что репа, салат и редис в таких условиях всходят плохо. А вот люцерна — трава из семейства бобовых — прижилась. После нее “марсианский” грунт стал более привлекательным и для овощей: репа, выращенная затем на том же участке, улучшила урожайность на 311 процентов.Огород нужно поливать. Но вода в марсианских льдах слишком соленая. В имитационные образцы добавили опресняющие бактерии Synechococcus, отфильтровали, пропустив через груду базальтовых камней. И проблема полива была решена.Считать применявшийся в эксперименте грунт аналогом марсианского можно только очень условно, считает Железняков. По его словам, пока мы плохо понимаем, что представляет из себя марсианская почва.“Это только подобие, отражающее наше нынешнее представление. Станции на поверхности планеты изучают грунт недостаточно комплексно. Нужны исследования в земных лабораториях, и не миллиграммов, а большого количества, причем взятого в разных климатических поясах. Пока же все это теория”, — говорит он.Образцы марсианского реголита прямо сейчас собирает Perseverance. А ученые продолжают теоретизировать. Некоторые предполагают, что на Красной планете уже с помощью имеющихся технологий можно производить бетон, металл, пластмассу и даже элементы для солнечных панелей. Звучит фантастически, но и получение кислорода на Марсе когда-то представлялось чем-то невероятным. А теперь это реальность.
https://ria.ru/20220714/mars-1802264868.html
https://ria.ru/20220719/zevs-1803244686.html
https://ria.ru/20220619/ross-1796203043.html
марс
земля
луна
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2022
РИА Новости
1
5
4. 7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
1920
1080
true
1920
1440
true
https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e6/09/07/1815115394_670:0:3401:2048_1920x0_80_0_0_974053d50450d8c1f5b5a2d0a22b4355.jpg
1920
1920
true
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
internet-group@rian. ru
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
космос — риа наука, александр железняков, марс, земля, луна, европейское космическое агентство, биология, энергетика
Наука, Космос — РИА Наука, Александр Железняков, Марс, Земля, Луна, Европейское космическое агентство, биология, Энергетика
МОСКВА, 9 сен — РИА Новости, Николай Гурьянов. Небольшой прибор, установленный на марсоходе Perseverance, получил из атмосферы Марса кислород. Впервые на другой планете извлекли ресурс, необходимый для жизни человека. Как этот эксперимент приближает нас к освоению чужих миров и какие еще исследования ведутся в этом направлении — в материале РИА Новости.
Воздух: дерево на Марсе
Чтобы колонизировать другую планету, можно привезти ресурсы с собой. Но это затратно. Да и хватит ненадолго. Альтернатива — добывать прямо там. Это обеспечит автономность станции или колонии.
Концепцию ISRU (In-Situ Resource Utilization, “потребление на месте”) разрабатывали еще полвека назад. Сегодня уже есть реальные успехи.
В августе ученые отчитались об эксперименте MOXIE. Марсоход Perseverance извлек кислород из атмосферы Красной планеты.
© NASA/JPL-CaltechПрибор MOXIE для проверки возможности выработки кислорода из атмосферы Марса
© NASA/JPL-Caltech
Прибор MOXIE для проверки возможности выработки кислорода из атмосферы Марса
Марсианский “воздух” пропускали через фильтр, очищая от загрязняющих веществ. Затем твердооксидный электролизер (SOXE) электрохимически расщеплял газ, богатый СО2, на ионы кислорода и монооксид углерода.
Устройство запускали семь раз в разное время суток и при разной погоде. При каждом включении MOXIE несколько часов разогревался, потом работал 60 минут, выделяя шесть граммов О2 — как небольшое дерево (человек на Земле в состоянии покоя за такой же период потребляет около 17 граммов кислорода). Таким образом ученые доказали, что прибор действует при любом состоянии изменчивой марсианской атмосферы.
“Такие или аналогичные устройства пригодятся для экспедиции на Марс. А вот с другими планетами сложнее. Это очень затратно. Устройства нужно доставить, развернуть, обслуживать. Пройдут, наверное, столетия, прежде чем создадут системы, способные вырабатывать кислород на целое поселение”, — говорит РИА Новости историк космонавтики Александр Железняков.
14 июля, 08:00Наука
Интригующие открытия. Что нашли в марсианском грунте
Энергия: бесполезный ветер
Кислород на Марсе нужен не только для дыхания — в жидком виде его используют в ракетных двигателях.
Заправить планетолет горючим для путешествия в один конец не проблема. Но в случае пилотируемой миссии предстоит обратный путь. И здесь возникает ряд инженерных трудностей. Топлива потребуется больше — значит, увеличатся размеры корабля, что, в свою очередь, значительно повысит расход горючего и так далее.
По мнению разработчиков MOXIE, увеличенная версия прибора сможет непрерывно производить кислород со скоростью нескольких сотен деревьев. Этого хватит не только для дыхания, но и для заправки ракеты.
Пилотируемой миссии (и тем более колонии) нужен источник энергии. Самый простой вариант — привезти с собой компактный ядерный реактор.
© NASAСостав атмосферы Марса
© NASA
Состав атмосферы Марса
Но это для кратковременной экспедиции. При колонизации помогут возобновляемые источники. Марсоходы уже используют солнечную энергию. Хотя светило дает Красной планете на 43 процента меньше, чем Земле, большие по площади солнечные фермы были бы достаточно эффективны, считает Железняков.
А вот ветряки там неактуальны, разве что в качестве дублирующей системы. Атмосфера слишком разреженная.
Пока мы слишком мало знаем о Марсе, чтобы судить о перспективах геотермальной энергетики. Есть некоторые обнадеживающие признаки: в атмосфере фиксируют выбросы метана, аппараты на поверхности регистрируют подземные толчки. Если планета не мертва, колонисты смогут закачивать в недра жидкость, чтобы она, испаряясь, вращала турбину. Причем дефицитная вода не понадобится — подойдет и жидкий углекислый газ, с которым на Марсе проблем не предвидится.
19 июля, 08:00Наука
«Частично уже готов»: для чего Россия запустит в космос ядерный реактор
Вода: ни выпить, ни искупаться
Подготовка к пилотируемым полетам на другие планеты напрямую связана с поисками воды. Так, в ходе миссии Artemis астронавты высадятся в районе южного полюса Луны, богатого залежами h3O. Результаты их работы лягут в основу программы освоения Марса.
Добыча воды на месте — необходимое условие долговременного пребывания человека на Красной планете. Известно, что в жидком виде ее там нет. По крайней мере на поверхности, поскольку быстро испаряется из-за тонкой атмосферы. Но водяного льда достаточно — главным образом в полярных областях. Например, им полностью заполнен объемный кратер Королева.
© ESA/DLR/FU BerlinКратер Королева
© ESA/DLR/FU Berlin
Кратер Королева
Орбитальное зондирование позволило предположить, что вода есть и в марсианских недрах. Льда много в приповерхностных слоях. Молекулы h3O встречаются и в горных породах. Европейское космическое агентство в августе представило обновленную карту гидратированных минералов Марса.
© ESAКарта минералов Марса
Карта минералов Марса
Пока неясно, удастся ли извлекать из них воду. Но они интересны и как потенциальные строительные материалы для поселений. Не исключено, что колонию создадут в одной из этих точек.
Есть надежда, что в жидком виде вода есть в подземных резервуарах или водоносных горизонтах. Теоретически можно получать ее и химическим способом из атмосферы.
Еда: репка в реголите
Колонизаторам потребуется и продовольственное самообеспечение — как в фильме “Марсианин”, где главный герой выращивал в теплице картошку. Недавно группа исследователей из Университета штата Айова повторила этот сюжет — причем с более широким набором сельскохозяйственных культур.
Ученые сымитировали марсианскую почву — базальтовый грунт. В нем нет питательных элементов, которые нужны растениям. Выяснилось, что репа, салат и редис в таких условиях всходят плохо. А вот люцерна — трава из семейства бобовых — прижилась. После нее “марсианский” грунт стал более привлекательным и для овощей: репа, выращенная затем на том же участке, улучшила урожайность на 311 процентов.
Огород нужно поливать. Но вода в марсианских льдах слишком соленая. В имитационные образцы добавили опресняющие бактерии Synechococcus, отфильтровали, пропустив через груду базальтовых камней. И проблема полива была решена.
© Pooja Kasiviswanathan et al. / 2022Как растет люцерна
© Pooja Kasiviswanathan et al. / 2022
Считать применявшийся в эксперименте грунт аналогом марсианского можно только очень условно, считает Железняков. По его словам, пока мы плохо понимаем, что представляет из себя марсианская почва.
“Это только подобие, отражающее наше нынешнее представление. Станции на поверхности планеты изучают грунт недостаточно комплексно. Нужны исследования в земных лабораториях, и не миллиграммов, а большого количества, причем взятого в разных климатических поясах. Пока же все это теория”, — говорит он.
Образцы марсианского реголита прямо сейчас собирает Perseverance. А ученые продолжают теоретизировать. Некоторые предполагают, что на Красной планете уже с помощью имеющихся технологий можно производить бетон, металл, пластмассу и даже элементы для солнечных панелей. Звучит фантастически, но и получение кислорода на Марсе когда-то представлялось чем-то невероятным. А теперь это реальность.
19 июня, 08:00Наука
Полезнее для страны, опаснее для людей: что известно о станции РОСС
Как получить кислород на Марсе?
MOXIE — первое «марсианское дерево». Чуть больше месяца назад марсоход Perseverance совершил посадку на поверхность Марса. Но теперь начинается настоящая работа — глубоко внутри Percy спрятан прибор, предназначенный для производства кислорода из богатой углекислым газом атмосферы Марса. Плотность атмосферы Марса составляет в среднем 1/125-ю часть от плотности атмосферы Земли, и если мы мечтаем жить и работать на Красной планете, нам просто необходимо производство кислорода.
Инженеры устанавливают MOXIE на марсоход Perseverance, 20 марта 2019 года.
NASA/JPL-CALTECH
«Что больше всего потребляет кислород во время полёта на Марс? Не люди», — говорит Майкл Хехт, заместитель директора по управлению исследованиями в Haystack Observatory Массачусетского технологического института и главный исследователь проекта MOXIE (Марсианский исследовательский эксперимент с кислородом in situ, Mars Oxygen ISRU Experiment).
— «Это ракета, которая доставит вас на Марс, и которая вернёт вас домой».
По оценкам NASA, экипажу из четырёх человек потребуется много топлива, в том числе и кислорода в количестве 25 тонн, для того, чтобы покинуть поверхность Марса и вернуться домой. Тащить весь этот кислород с Земли-сплошная морока. Вот тут-то и появляется идея использовать эксперимент по использованию марсианских ресурсов.
Примерно размером с автомобильный аккумулятор, MOXIE является одним из многих экспериментов NASA по использованию ресурсов на месте (ISRU) и первым из них, кто отправился в космос.
Концепция киловаттного реактора с использованием технологии Стирлинга (KRUSTY) в эксперименте, используемом на Луне. Энергетическая система компактных ядерных реакторов, разрабатываемая NASA и National Nuclear Security Administration.
NASA
По своей сути, ISRU — это попытка использовать доступные ресурсы на месте, в том числе сбор и хранение.«Если мы действительно хотим покинуть планету, организовать что-то помимо научной миссии, нам действительно пора задуматься о жизни вне Земли,» — говорит Джерри Сандерс, который возглавляет команду ISRU Capability Leadership в Космическом центре NASA им. Джонсона в Хьюстоне .После многих лет разработок настало время выяснить, действительно ли MOXIE — и другие подобные эксперименты — смогут работать.
Как это работает. Экспериментальный прибор использует метод, называемый электролизом твердых оксидов. Во-первых, по трубке углекислый газ поступает в спиральный компрессор (предварительно пройдя через фильтр), который затем сжимает его до давления, аналогичного тому, что мы могли бы испытать на уровне моря здесь, на Земле, и направляется в блок электролиза. Этот блок состоит из керамических ячеек, в которые и попадает предварительно подогретый (800°C) газ.Нагретый до высокой температуры газ, который на 98% состоит из углекислого газа, попадает в ячейки SOXE. Каждая ячейка представляет собой «бутерброд» из пористых металлических электродов с каждой стороны пластин из ScSZ, действующих как твердый электролит.
Главный исследователь проекта MOXIE Майкл Хехт работает в Jet Propulsion Laboratory в Пасадене, штат Калифорния. NASA/JPL-CALTECH
Через ячейку подается ток, в результате чего под действием катализатора выполняется реакция восстановления. Затем ионы кислорода реагируют друг с другом в непосредственной близости от пористого анода. Датчики модуля оценивают качество и ход реакции. Производительность модуля составляет около 12 г/час при максимальной силе тока в 4А. По завершении реакции все ее производные возвращаются в атмосферу. Само устройство — proof of concept, его главная задача — доказать возможность производства кислорода на Марсе. Хранить же кислород сейчас нет смысла.Углекислый газ поступает внутрь. Кислород и угарный газ — в данном случае безвредный побочный продукт — выходят наружу. Если прибор начинает потреблять большее количество энергии, как заявляет главный исследователь, система способна генерировать обычный углерод в качестве побочного продукта вместо окиси углерода. Низкое же напряжение может оказать губительное воздействие на отдельные блоки, вследствие накопления в системе углекислого газа.
Масштабирование. Да пока что MOXIE — это просто демонстрация технологий. По оценкам Хехта, в течение ближайших нескольких лет прибор будет работать в общей сложности около 10 часов, и как надеются создатели, по ходу каждого эксперимента прибора будет способен генерировать от шести до десяти граммов кислорода, что достаточно для поддержания жизни маленькой собаки.Если MOXIE сможет успешно продемонстрировать способность генерировать кислород, то следующим шагом станет увеличение производительности модуля. По словам Хехта, это означает строительство более мощного компрессора и увеличение мощности электролизных установок в сто раз.
По самой толстой из четырёх белых трубок небольшое количество, богатой углекислым газом, марсианской атмосферы, нагнетается и пропускается через установку электролиза, где она расщепляется на окись углерода и кислород. Кислород проходит уже через самую узкую трубку, далее через датчик состава для измерения концентрации и стравливается в марсианскую атмосферу. NASA/JPL-CALTECH
Система разработана таким образом, что увеличение размера и количества блоков увеличивает выработку кислорода.Как надеются исследователи, «увеличенный» MOXIE , предназначенный для производства достаточного количества кислорода для поддержки миссии с экипажем из четырёх человек, будет способен работать в течение 10 000 часов, и генерировать кислород со скоростью примерно 2-3 килограмма в час. Увеличение нынешней конструкции прибора для поддержания небольшой колонии — это первый шаг на пути к устойчивому будущему на Марсе. Но остаётся множество нерешённых проблем, которые вызывают вопросы, например, марсианская погода: cуточные температурные колебания на Марсе довольно значительны, а колоссальные пылевые бури могут охватить всю планету в течение нескольких месяцев, способны затмить Солнце.
— «Конечно погода повлияет на работу MOXIE,» — говорит Хехт, – «но понимание того, как пылевые бури и, в частности, резкие перепады давления воздействуют на механизмы прибора, может послужить основой для проектирования полномасштабных систем в будущем.»Среднее атмосферное давление на поверхности Марса — 4,5 Torr (1 Torr=1мм рт. ст. ). На вершине крупнейшего вулкана Красной планеты — Олимпа атмосферное давление составляет примерно 0,2 Torr; а на глубине ударного кратера Hellas Planitia — 8,7 Torr. Для сравнения, на поверхности Земли атмосферное давление составляет около 760 Torr.
«Наша система достаточно надёжная и гибкая, и мы надеемся что она будет способна проработать даже в таких условиях — диапазоне атмосферного давления от двух до 12 Торр,» — говорит Абубакер. Работа прибора будет контролироваться в течение дня, а также ночью, когда воздух остынет и станет более плотным. А поскольку атмосферное давление меняется не только во время бурь, но и во время смен сезонов, испытания будут проводиться в течение всего года. Данные, полученные благодаря прибору, в конечном итоге будут использоваться при проектировании и разработке будущих систем, которые будут способны генерировать кислород вне зависимости от погодных условий. По оценкам NASA, первому экипажу, который отважится отправиться на Марс, потребуется примерно 30 киловатт в день для общего жизнеобеспечения. «Увеличенный» MOXIE будет использовать примерно такое же количество энергии.
Солнечные батареи могут показаться очевидным выбором для поддержания работ в будущих поселениях, но они имеют свои недостатки.Во-первых, для генерации такого количества энергии потребовалось бы прорва подобных батарей. И не забываем про пылевые бури и смену дня и ночи на Марсе — решение этих проблем потребует создание значительной системы накопления энергии. Наиболее надёжным решением, утверждает Абубакер, вероятно, будет небольшая атомная электростанция. Инженер Дэйв Постон из Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL) согласен. Это эффективная и безопасная альтернатива солнечной энергии: один ядерный реактор может заменить солнечную батарею размером с футбольное поле.
Эта технология не нова. В период между ноябрём 2017 и мартом 2018 года NASA, лаборатория Национального управления по ядерной безопасности США (NNSA) и Национальная лаборатория Лос-Аламоса (Los Alamos National Laboratory) провели испытания реактора под названием Kilopower Reactor Using Stirling Technology (KRUSTY). Спрятанный в пустыне Невада ядерный реактор успешно вырабатывал пять киловатт электроэнергии—примерно половину энергии, необходимой для питания обычного дома. В прошлом году Los Alamos National Laboratory согласилась выдать лицензию на разработку реактора компании Space Nuclear Power Corporation, также известной как SpaceNukes.
По словам одного из инженеров компании Патрика Макклюра, лучший способ проверить эту технологию на деле — отправить на поверхность Марса спускаемый аппарат, оснащённый четырьмя 10-киловаттными реакторами. ХранениеТогда возникает вопрос о его хранении. Жидкий кислород, генерируемый в том числе и для ракет, будет трудно хранить на поверхности Марса.
Процесс охлаждения кислорода до -297 градусов по Фаренгейту (-182°C)—процесс, который невероятно энергоёмкий и потребует примерно в десять раз больше энергии, чем его хранение. Также есть вопросы по проектированию изолированных криогенных резервуаров для работы на поверхности Марса.
«Все технологии, которые до сих пор разрабатывались для применения в космосе, на Марсе не сработают — у Марса есть атмосфера» — говорит Джерри Сандерс. Одним из возможных путей будет отправка стального резервуара с вакуумной оболочкой.
«Это буквально ёмкость внутри ёмкости, и между ними — вакуум, — говорит Сандерс. — И этот вакуум поддерживает нужную нам температуру во внутреннем резервуаре с жидким кислородом».
Кроме того агентство изучает возможность использования надувных резервуаров, которые перед отправкой на Марс плотно упаковываются , а по прибытии надуваются. У этого варианта есть как и плюсы — занимают мало места, меньше затрат при производстве, так и минусы — он менее эффективен в вопросе поддержания нужной температуры.В то время как MOXIE будет занят производством кислорода на Красной планете, команда земных инженеров решают проблемы грандиозного масштаба.
Хехт и его команда работают с колорадской компанией Air Squared над созданием более крупного компрессора. Другая компания, базирующаяся в Солт-Лейк-Сити OxEon Energy, получила грант от NASA на разработку более крупной установки электролиза, способной производить примерно один килограмм кислорода в час. В Массачусетском технологическом институте исследователи разрабатывают меньшие по размеру и более лёгкие фильтры для защиты от пыли. Как считают создатели прибора, его «увеличенная» версия может быть создана на Марсе в ближайшие два десятилетия. И это в том случае, если переменчивые политические ветра не утянут их в другие регионы Солнечной системы.Ключ к успеху будущего поселения будет заключаться в создании всего необходимого за небольшой промежуток времени по крайней мере за 26 месяцев—до прибытия людей на Красную планету.
«Это то время, за которое по нашим расчётам количество кислорода уже будет достаточно», — объясняет Хехт. Вот такие надежды связывают учёные с небольшим, размером с автомобильный аккумулятор, прибором, способным дать толчок для будущих исследователей.
Источник: thealphacentauri.net , KRUSTY
Ученые нашли способ создать кислород на Красной планете
Кислород на Марсе нужен не только для дыхания, но и для производства топлива и другого важного сырья для будущих колонистов.
Related video
Португальские ученые, в рамках нового исследования, предложили свой способ добычи кислорода на Марсе из местного углекислого газа. Для этого они предлагают использовать холодную плазму. Эксперименты доказывают, что данная технология будет эффективно работать в условиях Красной планеты, сообщает Gizmodo.
Пока что точно не известно, когда состоится первый пилотируемый полет на Марс и первые астронавты ступят на поверхность Красной планеты. Владелец компании SpaceX Илон Маск заявлял, что сможет отправить человека на Красную планету уже в конце этого десятилетия. Но в NASA делают более прагматичные прогнозы и говорят о первом полете не раньше середины 2030-х, а может даже в начале 2040-х годов.
Марс, мягко говоря, не очень гостеприимная планета для человека. На планете присутствуют постоянные перепады экстремальных температур, разреженная атмосфера не защищает от космического и солнечного излучения, да к тому же здесь нет кислорода, пригодного для дыхания.
Марс, мягко говоря, не очень гостеприимная планета для человека. На планете присутствуют постоянные перепады экстремальных температур, разреженная атмосфера не защищает от космического и солнечного излучения, да к тому же здесь нет кислорода, пригодного для дыхания
Фото: NASA
Но, чтобы решить эту проблему, ученые из Лиссабонского университета, Португалия, решили провести лабораторный эксперимент, чтобы проверить свой способ получения кислорода на Марсе с помощью холодной плазмы.
Для того, чтобы выжить на Красной планете будущим колонистам придется использовать местные ресурсы. Серди таких ресурсов — углекислый газ, который составляет 95% местной атмосферы. Португальские ученые предложили способ добычи кислорода из углекислого газа с помощью холодной плазмы. Кислород, пригодный для дыхания, можно добыть путем расщепления углекислого газа на углерод и кислород.
Ученые из Лиссабонского университета, Португалия, решили провести лабораторный эксперимент, чтобы проверить свой способ получения кислорода на Марсе с помощью холодной плазмы
Фото: Gizmodo
«Условия на Марсе, можно сказать, идеальны для того, чтобы с помощью плазмы можно было добывать полезные для человека химические вещества. Состав атмосферы, давление, температура на Марсе, все это играет на руку процессам с использованием холодной плазмы. В лаборатории мы создали марсианские условия и оказалось, что у будущих колонистов будет возможность с помощью плазмы добывать кислород на месте», — говорит Васко Гуэрра из Лиссабонского университета.
Стоит напомнить, что кислород на Марсе уже производили из углекислого газа. Конечно же это сделали не люди, а марсоход Perseverance с помощью своего прибора MOXIE. Космическому аппарату удалось добыть примерно 5 граммов кислорода из атмосферы Марса.
Кислород на Марсе уже производили из углекислого газа. Конечно же это сделали не люди, а марсоход Perseverance с помощью своего прибора MOXIE. Космическому аппарату удалось добыть примерно 5 граммов кислорода из атмосферы Марса
Фото: NASA
«NASA тогда лишь проверило возможность создания кислорода из углекислого газа. Это возможно, но сейчас нужно думать над тем, как масштабировать этот процесс, чтобы добывать большое количество кислорода, необходимого для дыхания», — говорит Гуэрра.
По словам ученого, добытый на самом Марсе кислород можно использовать не только для поддержания жизнедеятельности людей, но и для производства ракетного топлива.
«С помощью нашей технологии можно создавать нужные химические элементы на Марсе для того, чтобы использовать их для производства сырья, удобрений, топлива, строительных материалов. То есть будущие колонисты на месте будут использовать необходимые им ресурсы для жизни. Люди получат огромную выгоду от того, что смогут разделять марсианскую атмосферу на составные элементы», — говорит Гуэрра.
По словам ученого, новая технология еще требует доработки и дальнейших исследований, но в будущем люди, прибывшие на Красную планету, смогут ею воспользоваться.
Фокус уже писал о том, что две частные компании из США заявили о том, что они отправят на Марс два космических аппарата уже в 2024 году. Это будет первая полностью частная космическая миссия на Красную планету.
Также Фокус писал о том, что новые данные, полученные с посадочного аппарата InSight, который скоро закончит свою работу на Марсе, преподнесли ученым пару неприятных сюрпризов. Новые данные указывают на то, что поиски воды на Красной планете не оправдывают ожиданий исследователей.
Напоминаем, что ученые нашли, в ходе исследований, земных живых существ, которые смогут себя комфортно чувствовать на Марсе.
Марсоход «Персеверанс» впервые выработал кислород на Красной планете
22 апреля 2021
12:12
Анатолий Глянцев
Прибор на борту марсохода Perseverance начал производство кислорода на Марсе.
Иллюстрация NASA/JPL-Caltech.
Прибор MOXIE может проложить дорогу масштабным фабрикам кислорода на Марсе.
Фото NASA/JPL-Caltech.
Прибор на борту ровера Perseverance получил кислород из углекислого газа марсианской атмосферы. Это первый подобный опыт на другой планете. В будущем такие установки могут снабжать кислородом марсианских колонистов.
Прибор на борту ровера Perseverance получил кислород из углекислого газа марсианской атмосферы. Это первый подобный опыт на другой планете. В будущем такие установки могут снабжать кислородом марсианских колонистов.
Атмосфера Марса на 96% состоит из углекислого газа (CO2). Его можно разложить на угарный газ (CO) и чистый кислород (O2). Этот способ получения кислорода в условиях Красной планеты обсуждается давно. Подобный процесс многократно воспроизводился в земных лабораториях, но до сего дня никто не пробовал и в самом деле провести такой опыт на Марсе.
Первопроходцем в этом деле стал прибор MOXIE на борту ровера Perseverance. MOXIE – это аббревиатура от словосочетания Mars Oxygen In-situ Resource Utilization Experiment, то есть «Эксперимент [по получению] марсианского кислорода с использованием местных ресурсов».
Этот небольшой прибор размером с тостер может вырабатывать до десяти граммов кислорода в час. Такого количества живительного газа хватило бы одному человеку на 20 минут дыхания.
Отметим, что осуществить эту, казалось бы, простейшую химическую реакцию вовсе не так просто, когда речь идёт о компактном устройстве на борту марсохода. Процесс разложения углекислого газа в MOXIE идёт при температуре 800 °C. Поэтому инженерам пришлось изготовить детали прибора из термостойкого никелевого сплава. Также нужно было позаботиться, чтобы работа устройства не перегревала другие системы ровера. Да и вообще энергию следовало расходовать экономно, ведь радиоизотопный генератор Perseverance – всё-таки не Братская ГЭС. По этой причине нагреваемый элемент MOXIE покрыт аэрогелем, сохраняющим тепло, и тончайшей золотой плёнкой, отражающей инфракрасные волны обратно в зону нагрева.
Прибор MOXIE может проложить дорогу масштабным фабрикам кислорода на Марсе.
Фото NASA/JPL-Caltech.
MOXIE был впервые включен 20 апреля 2021 года, на 60-й марсианский день (сол) после посадки марсохода. Он выработал пять граммов кислорода и тем самым доказал, что действительно способен работать в условиях Красной планеты.
«Это важный первый шаг в преобразовании углекислого газа в кислород на Марсе, – отмечает Джеймс Рейтер (James Reuter), помощник администратора Управления космических технологий НАСА. – MOXIE есть над чем поработать, но результаты этой демонстрации технологии многообещающи, поскольку мы приближаемся к нашей цели: однажды увидеть людей на Марсе».
Экипажу из четырёх человек на год требуется около тонны кислорода для дыхания. Но это не главная статья расходов в кислородном бюджете марсианской колонии. Чтобы отправить тех же четверых колонистов домой, нужно семь тонн ракетного топлива и 25 тонн кислорода, обеспечивающего горение этого самого топлива.
По расчётам экспертов, более мощная версия MOXIE весом в одну тонну могла бы выработать такое количество кислорода в течение года. То есть на Красную планету с Земли можно доставить не 25 тонн груза, а всего одну. Это в буквальном смысле огромное облегчение, учитывая, в какую сумму обходятся грузоперевозки по маршруту «Земля – Марс».
Между прочим, проект MOXIE стал первым в истории космонавтики экспериментом по использованию ресурсов другой планеты для чего-то практически полезного. Это важная «первая ласточка». Только опора на местные ресурсы и может позволить человечеству когда-нибудь колонизировать Солнечную систему.
Впереди у MOXIE ещё не менее девяти включений в течение ближайшего марсианского года (это около двух земных). Исследователи планируют проверить его работу в разных режимах, а также в разное время года и суток. Это позволит получить лучшее представление о работоспособности будущей более мощной установки в течение марсианского года.
Напомним, что недавно на Красной планете прошёл ещё один важный эксперимент, который станет основой для будущих миссий: на Марсе впервые взлетел вертолёт, также доставленный на Красную планету вместе с марсоходом Perseverance. Между тем у ровера впереди обширная программа собственных научных исследований, а также сбор образцов грунта для последующей отправки на Землю.
наука
космос
астрономия
Марс
Солнечная система
кислород
марсоходы
Perseverance
новости
Ранее по теме
InSight «услышал» образование четырёх кратеров, а MRO увидел их с орбиты
Дайджест: прощание с «Вояджерами», Китай опередит США и Европу на Марсе и провал Cygnus
Крупнейшее землетрясение за пределами Земли произошло на Марсе
Дрожь Марса: зафиксированы два крупнейших марсотрясения
Группировку двухколёсных роботов предлагают отправить на Марс учёные из Сколтеха
Странная скорость звука на Марсе помешает будущим марсианам свободно общаться
Как вы умрёте на Марсе / Хабр
Человек стремится к Марсу. NASA планирует высадить астронавтов на поверхности планеты к 2030 году. Частные космические компании вроде SpaceX выражают интерес в колонизации Марса, а проект Mars One уже подготовил список гражданских, которые получат билет в один конец в 2020 году.
Пока многие мечтают провести отведенные им дни на Красной Планете, эти дни можно будет сосчитать по пальцам рук. Окружающая среда Марса сильно отличается от Земли, поэтому инженерам придется решить огромное количество технологических проблем, связанных с безопасностью людей на планете. Далеко не все решения есть, и разработки могут занять долгие годы. Если сильно поспешить с полётом, можно закончить путешествие трагично.
Popular Science составил список проблем, из-за которых человек на Марсе погибнет.
Вы разобьётесь
Давайте представим, что вы много месяцев провели в космическом путешествии и наконец добрались до орбиты Марса. Осталось самое простое — спуститься на поверхность. И здесь возникает проблема: атмосфера Марса в 100 раз менее плотная, чем атмосфера Земли.
На Земле для посадки космического корабля используют парашюты, и атмосфера помогает тормозить полёт. Чем больше объект — тем сложнее предотвратить его приближение к поверхности. На Марсе мягко посадить аппарат будет гораздо сложнее.
Брет Дрэйк, заместитель руководителя исследовательских миссий NASA, говорит, что с существующими технологиями получится посадить на Марс объект массой в одну тонну. Для сравнения: максимальная масса Dragon с грузом для МКС — более семи тонн. Дрэйк добавляет, что NASA нужно сажать за один раз от 20 до 30 тонн, чтобы доставить астронавтов, аппаратуру и провизию.
Агентству нужно спроектировать уникальную систему торможения. Сейчас ученые работают над Low-Density Supersonic Decelerator — это сверхзвуковой замедлитель в форме диска. Надувной шар позволит увеличить площадь поверхности спускаемого аппарата, чтобы замедлить скорость в атмосфере Марса. Аппарат будут тестировать на Земле в июне, на Гаваях.
Mars One и SpaceX пока не рассказывали, как они планируют спустить свои аппараты на поверхность Марса.
Вы замёрзнете
Астронавтам придется бороться с суровой погодой. Средняя температура на поверхности Марса — минус 62 градуса Цельсия, но она меняется в зависимости от сезона, времени дня и местоположения. У экватора температура 27 градусов, а у полюсов 175 градусов ниже нуля.
Ученые и инженеры придумали много способов, которые позволяют космонавтам и астронавтам бороться с сильными колебаниями температур — спасибо Международной космической станции. Когда МКС расположена на солнечной стороне, она выдерживает 90 градусов, а на ночной стороне — минус 130 градусов. Скафандры астронавтов и космонавтов и сама станция оснащены системами контроля за температурой, которые уберегают и от холода, и от жары.
Эти системы спроектированы для работы в вакууме. Для атмосферы Марса придется работать над новыми технологиями.
Южная полярная шапка Марса
Вы умрёте от голода
Жизнь на поверхности Марса будет чем-то похожа на жизнь в Антарктиде. Всю еду, инструменты и другой груз станции в Антарктиде получают с других континентов, и такие поставки случаются не очень часто. В случае с Марсом, поставки будут гораздо реже — чтобы долететь до планеты, понадобится от 9 до 12 месяцев с момента взлёта, который может откладываться по разным причинам. Чтобы колония смогла выжить, нужно что-то выращивать самостоятельно — например, создать ферму.
Mars One хочет выращивать сельскохозяйственные культуры в помещениях с искусственным освещением. 80 квадратных метров площади займут растения. Поливать растения будут водой, которую найдут в почве планеты. Углекислый газ овощи получат от экипажа из четырех человек.
Исследователи Массачусетского технологического института нашли слабое место в этом плане. По их подсчетам, углекислого газа от четырех человек будет мало, чтобы поддерживать жизнь достаточного количества растений. Экипаж из большего количества человек проблему не решит: в любом случае, еды хватит половине команды.
Надо либо выращивать меньше культур — но тогда еды будет меньше, чем нужно — либо найти способ получения дополнительного углекислого газа. Например, делать его из кислорода. Но в этом случае поселенцам придется меньше дышать.
Вы взорвётесь
Растения на Марсе нужны не только в качестве пищи — они являются жизненно важным источником кислорода. Использовать этот источник лучше, чем постоянно отправлять на Марс баки с кислородом, ведь каждый килограмм груза стоит немалых денег.
Исследования показали, что растения способны расти в марсианской почве, но пока никто не выращивал сельскохозяйственные культуры с Земли в условиях марсианской гравитации. Нужно провести новые исследования и выяснить, способна ли растительность выжить на этой планете. Если ответ будет положительным — поселенцы смогут прокормиться. Кроме того, они получат кислород.
Но большое количество кислорода в замкнутом пространстве представляет собой проблему. Экипаж может отравиться им и, что еще более страшно, кислород может взорваться. Команде нужен будет метод выделения лишнего кислорода из воздуха. На Земле есть методы для этого, но на Марсе их не проверяли.
У NASA уже есть план по улучшению экосистемы Марса. Исследователи хотят отправить на планету выбранные бактерии — например, цианобактерии. Они способны к фотосинтезу, сопровождающемуся выделением кислорода, и должны выжить на поверхности планеты. А проект Mars Oxygen ISRU Experiment (MOXIE) будет выделять кислород из углекислоты.
Вы можете не долететь
До всех возможных сценариев можно не дожить из-за космической радиации. Это излучение легко проходит сквозь обшивку космического корабля, а его долгое воздействие, по данным экспериментов на мышах, влияет на работу мозга. Более того — она вызывает раковые опухоли.
На МКС астронавты защищены от космического излучения благодаря магнитному полю Земли. Этого фактора не будет во время длительного путешествия в космосе. Влияние излучения на каждого конкретного человека может быть индивидуальным, а женщинам, возможно, вообще не стоит лететь.
NASA ищет таланты
Пока многие технологии не готовы, NASA ищет помощи у энтузиастов. Агентство проводит конкурсы среди разработчиков и ищет идеи, которые позволят астронавтам выжить.
Марс находится за 225 миллионов 300 тысяч километров от Земли — доставка грузов займёт много времени и будет очень дорогой. В конкурсе «Путешествие на Марс» NASA ждёт лучшие идеи по минимизации зависимости от Земли, а победители получат по $5000.
Позже NASA анонсировало конкурс напечатанных на 3D-принтере жилищ для других планет с призовым фондом в $2,25 миллиона. Речь идёт о разработке жилищ для проживания на другой планете, включая Марс.
Mars — Vikipedi
Başlığın diğer anlamları için Mars (anlam ayrımı) sayfasına bakınız.
Mars (eski Türkçede Bakır Sokım [15] , Merih [16] ), Güneş Sistemi’nin Güneşerdünčten itibaren Roma mitolojisindeki savaş tanrısı Mars’a ithafen adlandırılmıştır. Yüzeyindeki yaygın demir oksitten dolayı kızılımsı bir görünüme sahip olduğu için «Kızıl Gezegen» де денир.
İnce bir atmosferi olan Mars gerek Ay’daki gibi метеор kraterlerini, gerekse Dünya’daki gibi volkan, vadi, çöl ve kutup bölgelerini içeren çehresiyle bir karasal gezegendir. Ayrıca dönme periyodu ve mevsim dönemleri Dünya’nınkine çok benzer. 2 адет уйдусу булунмактадир.
Mars’taki Olimpos Dağı (Olympus Mons), Güneş Sistemi’nde bilinen en yüksek dağdır ve Marineris Vadisi (Valles Marineris) adı verilen kanyon en büyük kanyondur. Ayrica Haziran 2008’de Nature dergisinde yayimlanan üç makalede açıklandığı gibi, Mars’in kuzey yarımküresinde 10.600 km uzunluğunda ve 8.500 km genishliğindeki dev bir kraterinin kraterinin varlıstanırıstanıs Бу кратер, bugüne kadar keşfedilmiş en büyük метеор kraterinin (Ay’ın güney kutbu kısmındaki Atkien Havzası) dört misli büyüklüğündedir. [17] [18]
Mars, Dünya hariç tutulursa, halen Güneş Sistemi’ndeki gezegenler içinde sıvı su ve yaşam içermesi en muhtemel gezegen olarak görülmektedir. [19] Mars Express ve Mars Reconnaissance Orbiter keşif projelerinin radar verileri gerek kutuplarda (Temmuz 2005) [20] gerekse orta bölgelerde (Kasım 2008) [21] geniş miktarlarda su buzlarının var olduğunu ortaya koymuş bulunmaktadır. 31 Temmuz 2008’de Phoenix Mars Lander adlı robotik uzay gemisi Mars toprağının sığ bölgelerindeki su buzlarından örnekler almayı başarmıştır. [22]
Günümüzde, Mars, yörüngelerine oturmuş üç uzay gemisine evsahipliği yapmaktadır: Mars Odyssey , Mars Express ve Mars Reconnaissance. Марс, Dünya hariç tutulursa, Güneş Sistemi’ndeki herhangi bir sıradan gezegenden ibaret değildir. Yüzeyi pek çok uzay aracına ev sahipliği yapmıştır. Bu uzay araçlarıyla elde edilen jeolojik veriler şunu ortaya koymuştur ki, Mars önceden su konusunda geniş bir çeşitliliğe sahipti; hatta geçen on yıllık süre sırasında gayzer (kaynaç) türü su fışkırma veya akıntıları meydana gelmişti. [23] NASA’nın Mars Global Surveyor projesi kapsamında sürdürülen incelemeler Mars’in güney kutbu buz bölgesinin geri çekilmiş olduğunu ortaya koymustur. [24] Bilim insanları, 2006’da Mars yörüngesine oturtulan «Марсианский разведывательный орбитальный аппарат» (Mars Yörünge Kaşifi) [25]
Марс в 1877 году yılında astronom Асаф Холл tarafından keşfedilen Фобос ве Деймос adları verilmiş, düzensiz biçimli iki küçük uydusu vardır. Марс Dünya’dan çıplak gözle görülebilmektedir. «Görünür kadir»i −2,9’a [26] ulaşır ki bu, çıplak gözle çoğu zaman Jüpiter Mars’tan daha parlak görünmesine karşın; ancak Venus, Ay ve Güneş’çe aşılabilen bir parlaklıktır.
Mars adı, Roma mitolojisinde yer alan savaş tanrısı Mars kökenlidir [27] ve Mart ayı ile eş kökenli olmaktadır. Bu isim gezegenin kırmızı renginin kan ile bağdaşlaştırılması dolayısıyla verilmiştir. [28]
Dünyadaki pek çok dilde gezegeni tanımlamak için bu köke dayanan isimler kullanılmakla birlikte, bazı dillerde farklı isimlendirmeler mevcut olmaktadır. Yunanca’da yer alan Ἄρης ( Arēs ) kelimesi bu dilde gezegeni tanımlamak için kullanılmaktadır ve Mars’ın coğrafyası ile ilgili araştırmalar yürüten bir bilim dalı olan areoloji bu kökten turetilmiştir. [29]
Gezegenin kırmızı rengine atfen Arapça’da Mars için ateş ile ilişkili مريخ ( merrîh ) [30] kelimesi kullanırakta. Bu kullanım Farsça, Urdu, Malayca ve Svahili dillerinde de kullanılmakta olup, Türkçede de eskimiş olan «Merih» şekliyle bulunmaktadır. [16] Kâşgarlı Mahmud’un Türkçe-Arapça sözlüğü Dîvânu Lugâti’t-Türk eserinde Mars için Bakır Sokım kelimesi kullanılmıştır. [15] Arapça «düşen, düşük» anlamına gelen ساقط ( sāḳiṭ ) sözcüğünden alıntı olan Sakıt, [31] Mars anmelkupr bigelamır eskimişted [16] Çincede yer alan ve ateş yıldızı anlamına gelen 火星 (пиньинь: Huǒxīng ) sözcüğü ise kendine Korece, Japonca ve Vietnamcada kullanım edinmiştir.
Mars’in yarıçapı Dünya’nınkinin yaklaşık yarısı kadardır. Yoğunluğu Dünya’nınkinden daha az olup, hacmi Dünya’nın hacminin %15’i, kütlesi ise Dünya’nınkinin %11’i kadardır. Mars’in Merkür’den daha büyük ve daha ağır olmasına karşılık, Merkür ondan daha yoğundur. Bu yüzden Merkürün yüzeyindeki yerçekimi Mars’ınkinden daha fazladır. Марс, бойуту, kütlesi ве yüzeyindeki yerçekimi bakımından Dünya ile Ay arasında yer alır. Mars yüzeyinin kızıl-turuncu görünümü hematit ya da pas adıyla tanınan demiroksitten (Fe 2 O 3 ) kaynaklanır. [32]
Чолоджи («аркеолоджи»)[değiştir | kaynağı değiştir]
Dört «karasal gezegen»in [33] boyutlarının mukayesesi: Soldan sağa doğru Merkür, Venüs, Dünya ve Mars
Mars’ın üstteki topoğrafik haritasında daha ziyade volkanik platolar (kırmızı) ve çarpışma havzaları (mavi) Хаким Гёрюнмектедир.
Uydu gözlemleri ile Mars meteorlarının incelenmesi Mars yüzeyinin esas olarak bazalttan oluştuğunu göstermektedir. Bazı kanıtlar Mars yüzeyinin bir kısmının tipik bazalttan ziyade, yeryüzündeki andezit kayalarının benzeri olabilecek zengin silisyum olusumlarından meydana geldiğini göstermektedir; fakat gözlemlerdeki veriler bunların silisli cam olduğu şeklinde de yorumlanabilir. Her ne kadar Mars’in asli manyetik alanı yoksa da, gözlemler gezegen kabuğunun parçalarının vaktiyle iki kutuplu bir manyetik alanın etkisinde bulunmus olduğunu göstermektedir. Minerallerde gözlemlenen bu Palaomanyetizm yeryüzünün okyanus diplerinde bulunan tabakalarındakilere çok benzer özelliklere sahiptir. 1999’da ortaya atılan ve 2005’te Mars Global Surveyor verileriyle yeniden gözden geçirilen bir teoriye göre bu tabakalar, Mars’ta 4 milyar yıl önce, manyetik kutuplaşmanın yani manyetik alanın henüz etkin olduğu dönemde mevcut olan tektonik plakaların kanıtıdır. [34]
Gezegenin iç yapısına ilişkin güncel modellere göre, gezegen, esas olarak demir ve % 14-17 civarında sülfürden oluşan, yarıçapı yaklaşirgeklırgekl 1480 Bu demir sülfür (FeS) bileşiği kısmen akışkandır. Çekirdek, günümüzde etkin olmadığı görülen, gezegendeki birçok tektonik ve volkanik olusumlardan oluşmuş bir silikat mantosuyla çevrilidir. Gezegenin kabuğunun ortalama kalınlığı 50 км olup, azami kalınlığı 120 км civarındadır. [35] Dünya’nın ortalama kalınlığı 40 км olan kabuğu, her iki gezegenin boyutları gözönüne alındığında Mars’ınkine gore üç misli daha ince kalır.
Mars’in temel jeolojik devirleri şunlardır:
- Нух Деври: Девре бу ад, Марс’ин гюней ярымкюресиндэки бир бёльгенин Нух’ун Топраги ( Ноахис Терра ) оларак адландырилмасы неденийле верилмиштир. Mars’in en eski yüzey olusumuna ilişkin devirdir, 3,8 milyar yıl öncesi ile 3,5 milyar yıl öncesi arasındaki dönemi kapsar. Nuh Devri yüzeyleri birçok büyük çarpma kraterleriyle oyulmus haldedir. Tharsis volkanik plato bölgesinin bu devirdeki büyük bir sıvı su baskınıyla oluştuğu sanılmaktadır.
- Hesperian devri: 3,5 мильяр йил öncesi 1,8 мильяр йил öncesi arasındaki dönemi kapsar. Bu devir, geniş lav ovalarının olusumu ile nitelenir.
- Амазонка Деври: 1,8 милиар йыл öncesi ile günümüze kadarki dönemi kapsar. Амазонка Devri bölgeleri, метеор çarpmalarıyla açılmış kraterleri pek içermez ve tamamen değişiktir. Ünlü Olimpos Dağı bu dönemdeki lav akıntılarıyla oluşmuştur.
19 Şubat 2008’de Mars’ta muhteşem bir çığ meydana geldi. Марсианский разведывательный орбитальный аппарат uzay gemisinin kamerasınca filme kaydedilen görüntülerde 700 m. yükseklikteki bir uçurumun tepesinden kopan buz bloklarının ardında toz bulutları birakarak yuvarlanışları görülüyordu. [36]
Son incelemeler ilk kez 1980’lerde ortaya atılmış bir teoriyi desteklemektedir: Bu teoriye gore 4 milyar önce Mars’a Plüton gezegeni boyutlarındaki bir meteor çarpmıştır. Gezegenin kuzey kutup bölgesini kapsadığı gibi, yaklaşık % 40’ını kapsayan Borealis бассейна adı verilen garip havzanın bu çarpmayla oluştuğu sanılmaktadır. [37] [38]
Toprak[değiştir | kaynağı değiştir]
Mars Pathfinder tarafından çekilmiş Mars’ın dağınık kaya oluşumlu bir yüzey fotoğrafı
Haziran 2008’de Phoenix uzay gemisi tarafından gönderilen veriler Mars toprağının hafifçe alkalin olduğunu ve hepsi de organik maddenin gelişmesi için elzem olan magnezyum, sodyum, potasyum ve klorür içerdiğini ortaya koydu. Bilim insanları Mars’ın kuzey kutbuna yakın toprağın kuşkonmaz gibi bitkilerin Yetiştirilebileceği bir bahçe oluşturulması için elverişli olduğu sonucuna vardı. [39] Ağustos 2008’de Phoenix uzay gemisi Dünya suyu ile Mars toprağının karıştırılması gibi basit kimya deneylerine başladı ve önceden Mars toprağı konusunda ortaya atılmış birçok teoriyi doğrulayan bir keşifte bulundu: Mars toprağında perklorat tuzlarının izlerini keşfetti. Perklorat tuzlarının varlığı Mars toprağının daha da ilginç bulunmasını sağlamıştı [40] Fakat perklorat tuzlarının varlığının Mars’a taşınan Dünya toprağından, çeşitli örneklerden veya aletlerden kaynaklanmış olma olasılığı da vardı; bu yüzden, kaynağın Mars toprağı olup olmadığından iyice emin olunması için bu konuda daha fazla deneyler yapılması gerekmektedir. [41]
2005 yılı Kasım ayı sonunda Mars Exploration RoverA Spirit ‘in Husband Hill’in zirvesinden inerken çektiği Marstan bir panoramik fotograf
Hidroloşdeğdeğdeğid kaynağı değiştir]
Cerberus Fossae adı verilen yüzey yarıkları
1965’te Mariner-4’le gerçekleştirilen ilk Mars alçak uçuşuna kadar, gezegenin yüzeyinde sıvı su olup olmadığı çok tartışılmıştı. Bu tartışma özellikle kutup bölgelerindeki periyodik olarak değişim gösteren, deniz ve kıtaları andıran açık ve koyu renkli lekelerin gözlemlenmiş olmasından kaynaklanıyordu. Koyu renkli çizgiler bazı gözlemciler tarafından uzun zaman sıvı su içeren sulama kanalları olarak yorumlanmıştı. Bu düz çizgi oluşumları sonraki dönemlerde gözlemlenemediğinden optik illüzyonlar olarak yorumlandı. Kısa dönemlerde alçak irtifalarda olabilecek olusumlar hariç tutulursa, günümüzdeki atmosferik basınç altında Mars yüzeyinde sıvı su mevcut olamaz; ancak geçici sıvı su akışları olabilir. [42] [43] [44] [45] Buna karşılık özellikle iki kutup bölgesinde geniş su buzları mevcuttur. [46] Март 2007’de НАСА, Гюней Кутбу Белгесиндеки су Бузларин Эримелери Халинде Суларин Гезегенин Тюм Юзейини Каплеякагини ве Олушачак бу Окьянусун Деринлижинин 11 м. olacağının hesaplandığını açıkladı. [47] Ayrıca gezegende kutuptan 60° enlemine kadar bir buz вечная мерзлота mantosu uzanır. [46]
Mars’ta kalın kriyosfer tabakasının altında, büyük miktarlarda, sıkışık halde tutulmus (yüzeye çıkamayan) su rezervlerinin bulunduğu sanılmaktadır. Mars Express ve Mars Reconnaissance Orbiter ’dan gelen radar verileri her iki kutupta (Temmuz 2005) [20] ve orta enlemlerde (Kasım 2008) [21] büyük miktarlarda su buzlarının bulunduğunu ortaya koymuştur. Phoenix Mars Lander ise 31 Temmuz 2008’de Mars toprağındaki su buzlarından örnek parçalar almayı başarmıştır. [48]
10 Eylül 2005’te Mars Global Surveyor sonda aracı tarafından alınmış bu fotograf (sağda) 30 Agustos 1999daki fotografta (solda) mevcut olmayan su buzuna benzer beyazımsı bir çökeltinin meydana geldiğini, yani geçici de olsa, yüzeyde sıvı su akışının varlığını ortaya koymaktadır. [42] [43]
Mars tarihinin nispeten erken bir döneminde Valles Marineris Vadisi (4000 km) oluştuğunda su kanallarının oluşmasına neden olan, serbest kalmış yeraltı sularının yol açtığı büyük bir sıvı su baskınının meydana geldiği sanılmaktadır. Bu su baskinin biraz daha küçüğü de daha sonra Cerberus Fossae denilen büyük yüzey yarıklarının açıldığı dönemde, yani yaklaşık 5 milyon yıl önce meydana gelmiştir ki, Cerberus Palus bölgesindeki Elysium Planitia ’da hâlen görülebilen donmuş denizin bu olayın bir sonucu olduğu sanılmaktadır. [49] Bununla birlikte bölgenin buz akıntılarını [50] andıran lav akıntıları gölcüklerinin oluşabileceği bir morfolojiye de sahip olduğu gözden uzak tutulmamalı. Kısa zaman önce Mars Global Surveyor ’daki Mars Orbiter ’in yüksek çözünürlüğe sahip kamerasıyla çekilen fotograflar Mars yüzeyindeki sıvı suyun tarihi hakkında daha ayrıntılı bilgiler sağğlamır sağğlamır. İlginçtir ki, bu verilerde Mars’ta dev kanalların, ağacın dallanmasina benzeyen ağ biçimli genish yolların bulunmasına karşın su akışlarını gösteren daha küçük ölçekli damar ve oluşlanumlara ve oluşlanumlara Bunun üzerine hava koşullarının bu küçük izleri zamanla yok etmiş olabilecekleri (erozyon) düşünüldü. Mars Global Surveyor uzay gemisiyle edinilen yüksek çözünürlüklü veriler, kraterlerde ve kanyonların duvarları boyunca yüzlerce yarık bulunduğunu ortaya koymuştur. Araştırmalar bu oluşumların genç yaşta olduğunu göstermektedir. Dikkat çeken bir yarığın altı yıl arayla çekilen iki fotoğrafı karşılaştırıldığında yarıkta yeni tortul çökeltilerinin biriktiği farkedilmiştir. NASA’nın Mars Keşif Programı ещекили uzmanlarından Майкл Мейер бу тюр renkli tortul çökelti olusumlarına ancak güçlü bir sıvı su akışının yol açabileceği görüşündedir.
Opportunity adlı uzay keşif aracı (astromobil) tarafından çekilmiş, Mars yüzeyinde geçmişte sıvı su bulunduğunu gösteren mikroskobik kaya oluşumlarının fotoğrafı
«Mars Reconnaissance Orbiter» (Mars Yörünge Kaşifi) uydusundan alınan veriler sonucu, Mars’ta sıcak aylarda tuzlu su akıntılarının oluştuğu belirlenmiştir. [25] [51]
Истер ягыштан (ягмурдан), истер ералты су кайнаклариндан, истер башка бир кайнактан кайнаклансын, сонуч оларак марста су мевкуттур. [52] Öte yandan söz konusu çökelti oluşumlarına donmuş karbondioksidin veya gezegen yüzeyindeki toz akımlarının neden olduğunu ileri süren senaryolar da ortaya atılmıştır. [53] [54] Mars yüzeyinde geçmişte sıvı suyun bulunduğunun bir başka kanıtı da yüzeyde saptanan minerallerden gelmektedir: Hematit, goetit gibi mineraller genellikle suyun varlığını işaret eden minerallerdir (goetit serin topraklardaki yegane demir oksittir). [55]
Cografya[değiştir | кайнагы дегиштир]
Ay’in haritasının yapılmasında ilk çalışmalarda bulunanlardan biri olan Johann Heinrich Mädler on yıl süren gözlemlerinden sonra, 1840’ta da ilk Mars haritasını çizdi. İlk areografi uzmanları olan Mädler ve kendisiyle Ay haritasının yapımında da çalışmış arkadaşı Wilhelm Beer, Mars haritasındaki işaretlemelerde, isimler vererek belirlemek yerine, sade bir mahciler şekilde, harfetiler kulde. [56]
Mars’in ve Güneş Sistemi’nin en yüksek dağı olan, 27. 000 метров yükseklikteki Olimpos Dağı’nın (Olympus Mons) Mars’in yörüngesinden çekilmiş fotoğrafı
Mars’taki coğrafi olusumlara Dünya coğrafyasından veya tarihsel ve mitolojik isimler verilmiştir. Mars’in ekvatoru doğal olarak kendi evresinde dönmesiyle belirlenmiştir, başlangıç meridyeni ise Dünya’daki Greenwich meridyeni gibi keyfi olarak, 1830’da ilk Mars haritalarının yapından çallenşbelmitmasında Mädler and Beşlangıç meridyeni ise Dünya’daki 1972’de Mariner 9 uzay aracının Mars’le ilgili Yeterince Veri toplamasından itibaren, Sinus Meridiani’deki (Meridian Bay), sonradan Airy-0 olarak adlandırılan küçük bir krater, eski belirlemeyle uyuşacak tarzda 0.0° boylamı olarak seçilar а» харфи иле ишаретленен бойлам).
Gezegen fotoğrafinın tam ortasındaki devasa kanal, Valles Marineris kanyon olusumunu göstermektedir.
Mars’ta deniz olmadığından Olimpos Dağı’nın yüksekliği “ortalama çekim yüzeyi” (англ. средняя гравитационная поверхность) esas alınarak hesaplanmış ve yüksekliği 27 km olarak saptanmıştır. (Bir başka deyişle, Mars’ta irtifalar atmosfer basıncının 610,5 Па (6,105 мбар) olduğu seviye esas alınarak hesaplanır. Bu da Dünya’daki deniz seviyesinde mevcut basıncır yaklaşık ‰ 6’s.)0009 [57]
Mars’taki 7 магазинов с изображением THEMIS tarafindan Чекилен фото: A-Dena, B-Chloe, C-Wendy, D-Annie, E-Abby (солда) и Nikki F-Jeanne
Mars bir ikilem göstermesiyle dikkat çeker. Кузей ярымкюренин лав акынтыларыйла дюзлешмиш овалар ичермесине каршин, гюней ярымкюре эски чарпышмаларла чукурлар ве кратерлерле ойулмуш халдеки бир даглык аразидир. 2008’de yapılan araştırma ve incelemeler 1980’de ortaya atılmış, Mars’ın kuzey yarımküresine dört milyar yıl önce Ay’ın boyutunun %6,6’sı büyüklükteki bir cismin çarpmış olduğunu ileri süren teoriyi kanıtlar görünmektedir. BU Görüş Doğru Olduğu Takdirde Mars’ın Kuzey Yarımküresinde 10,600 км Uzunluğunda Ve 8,500 км Genişliğinde Bir Krater Alanının Azylmış Olması Gerekirdi Ki, Bu, Avrupurunı -Veustrulüne -Biruthyrünü’ -Birthirürünürünürünürünu -Birthirürünürünürünürünürünürünürünürünürünürünürünürünürünürünürünü’ -Avustralu [58] [59]
Mars’in yüzeyi Dünya’dan görünüşle, farklı albedo’su olan iki tür alana ayrılır. Kızılımsı demiroksit içeren tuz ve kumla kaplı soluk ovalar geçmişte Mars kıtaları olarak yorumlanmış ve bunlara Arabistan Ülkesi (Arabia Terra), Amazon Ovası (Amazonis Planitia) gibi adlar verilmiştir. Koyu renkli oluşumlar ise denizler olarak yorumlanmış ve bunlara Mare Erythraeum , Mare Sirenum и Aurorae Sinus adları verilmiştir. Dünya’dan görünüşe gore en koyu renkli coğrafi olusum Большой Сирт ’dur. [60]
Everest’in üç misli yüksekliğindeki Olimpos Dağı birçok büyük volkan içeren dağlık Tharsis bölgesindeki, yumuşak eğimli bir sönmüş volk. Mars aynı zamanda çarpma kraterlerinin gözlemlendiği bir gezegendir; yarıçapı 5 km ve daha büyük olabilen bu krater olusumlarının toplam sayısı 43.000 olarak belirlenmiştir. [61] En büyükleri hafif bir albedo olusumuna sahip, Dünya’dan kolayca görülebilen Hellas çarpma havzasıdır ( Hellas Planitia ). [62] Hacmi açısından, bir kozmik cismin Dünya’ya oranla daha küçük olan Mars’a charpma olasılığı, Dünya’ya çarpma olasılığının yarısı kadardır. Bununla birlikte Mars’in asteroit kuşağına daha yakın olması, bu kuşaktan gelen cisimlerle çarpışma olasılığını çok fazla arttırmaktadır. Mars aynı zamanda kısa periyotlu (yörüngeleri Jüpiter’e uzanan) kuyruklu yıldızların çarpmalarına (veya süpürmelerine) da maruz kalmaktadır. Bununla birlikte Ay’in yüzeyi ile kıyaslandığında, atmosferi kendisine küçük meteorlara karşı koruma sağladığından Mars yüzeyinde daha az krater görülür. Bazı kraterler метеор düştüğünde yerin nemli olduğunu gösteren бир morpholojiye sahiptir.
Valles Marineris adlı ünlü büyük kanyon 4.000 км uzunluğunda ve 200 км genisliğinde olup, 7 km’ye varan bir derinliğe sahiptir. Yani uzunluğu Avrupa’nın uzunluğuna eş olup, gezegenin çevresinin beşte biridir. Büyüklüğünün devasa boyutlarının anlaşılması amacıyla Dünya’daki Büyük Kanyon’un boyutları göz önüne getirilebilir. (Каньон Бююк 446 км узунлугунда ве яклашик 2 км деринлиджиндедир.) Каньон Бир башка гениш олан Маадим Валлис 700 км узунлугунда, 20 км генишлинде ве йер йер 2 км деринлиндедир. Bu kanyonun geçmişte bir sıvı su baskınıyla oluştuğu sanılmaktadır. [63] 2001 Mars Odyssey robotik uzay gemisindeki kısa adı THEMIS (Теплоэмиссионная система визуализации) olan kamera sayesinde Arsia Mons volkanının yamaçlarinda 7 muhtemel mağara girişi saptanmıştır. [64] Bunlar günümüzde “yedi kızkardeşler” adıyla bilinmektedirler. [65] Mağara girişlerinin genişliklerinin 100 м. Bunlar içinden tek istisna dibi görünen Dena adlı mağaradır. Марс’ин кузей кутбу дайресине Planum Boreum ve güney kutbu dairesine Planum Australe adı verilmiştir.
Атмосферный [дегистр | kaynağı değiştir]
Mars’taki Victoria Krateri’nin bir görüntüsü
Mars gezegeninde en bol bulunan gazlar – (Curiosity rover, Ekim 2012)
Kuzey yarımkürenin yaz döneminde Mars atmosferinde saptanan metan gazı izleri-NASA
Mars manyetosferini 4 milyar yıl önce kaybetmiştir. Böylece Güneş rüzgârları Mars’in iyonosfer tabakasıyla doğrudan etkileşime girerek atmosferi ince halde tutmaktadır. Mars Global Surveyor и Mars Express ’в ее ikisi de, iyonize atmosfer parçacıklarının uzaya sürüklendiklerini saptamışlardır. [66] [67] Mars atmosferi günümüzde nispeten incedir. Yüzeydeki atmosfer basıncı gezegenin en yüksek kısmında saptanan 30 Па (0,03 кПа) ile en derin kısmında saptanan 1155 Па (1,155 кПа) arasında değişmektedir. Yani ortalama yüzey basıncı 600 Pa’dır (0,6 kPa) ki, bu da Dünya yüzeyinden 35 км yükseklikte rastlanan basınca eştir. Bir başka deyişle Dünya yüzey basıncının %1’inden daha düşük bir değerdir. Mars’taki düşük yerçekiminden dolayı da atmosferinin «ölçek irtifa»sı (англ. шкала высоты) Dünya’nınkinden (6 км) daha yüksek olup, 11 км’дир. Марс yüzeyinde yerçekimi Dünya yüzeyindeki yerçekiminin %38’i kadardır.
Mars atmosferi %95 карбодиоксит, %3 нитрожен, %1,6 аргондан oluşmakla birlikte, oksijen ve su izleri de taşımaktadır. [68] 1,5 мкм Яричапиндаки Тоц Парчакикларине Ийшен Атмосфери Тюмюл Тозлудур К.И., Бю, Марс Юзейинден Бакинд. [69]
Birçok araştırmacı Mars atmosferinde hacim itibarıyla 30 ppb oranında metanın varlığını saptamışlardır. [70] [71] Metan morötesi ışınlarla bozunan ve Mars’ınki gibi bir atmosferde [72] yaklaşık 340 yılda bozunacak kararsız bir gaz olduğundan, bu, gezegende güncel veya kısa zaman öncesine dek mevcut bir gaz kaynağının varlığını göstermektedir. Buna da ancak volkanik etkinlik, kuyruklu yıldız çarpmaları ve metanojenik mikroorganizma türleri neden olabilir. Bununla birlikte kısa zaman önce metanın biyolojik olmayan bir süreçle de uretilebileceği görüşü ortaya atılmıştır. [73]
Kutup Bölgelerinde Kışın Sürekli Bir Karanlık Ve Yüzeyde Dondurucu Bir Soğuk Hakim Olur, Bu Da Atmosferin%25–30 Civarındaki kısmınyıarıary -halxyry -halxyrıa halhry -halxyṙa halhry -halxyrşa halxyrşa halxyrşa halxyrşa halhryrşa halxyrşa halhrishry -halhrishryrin [74] Kutuplar kış mevsimi geçip yeniden Güneş ışıklarına maruz kalmaya başladığında, buzlaşmış karbondioksit, hızı saatte 400 km’ye ulaşan başryaş müthiâş ryzglar. Bu mevsimlik değişimler, büyük miktarlarda toz ve su buharı taşırlar ve Dünya’dakine benzer kırağı ve «sirüs bulutları»nın (saçakbulut) oluşmasına neden olurlar. Su-buzu bulutlarının fotografı Opportunity tarafından 2004’te çekilmiştir. [75]
İklim[değiştir | kaynağı değiştir]
Gezegenler içinde mevsimleri Dünya’nınkilere en çok benzeyen gezegen, kendi evresinde dönme ekseninin yörüngeye eğikliğinin Dünya’nınkine benzer olması ‘nedeniyle, Mars. Bununla birlikte Mars mevsimlerinin süreleri gezegenin Güneş’e daha uzak olması nedeniyle Dünya’nınkilerin iki mislidir ve «Mars yılı»nın suresi de iki Dünya yılı süresi kadardır. Марс’ин юзей сыджаклыклары кутуп кыши сырасиндаки −140 °C (133 K) или яз сырасиндаки 20 °C (293 К) арасында дегишир. [76] Sıcaklık farklarının büyük olması, ince atmosferinin Güneş ısısını yeterince depolayamaması, atmosfer basıncının düşük olması ve toprağın ısı kapasitesinin (İng. thermal inertia) düşük olması gibi nedenlerden ileri gelir. [77]
Mars Dünya’nınki gibi bir yörüngeye sahip olsaydı «eksen eğikliği»nin de benzeşmesi sayesinde, mevsimleri de Dünya’nınkilere daha benzer olacaktı. Bununla birlikte Mars yörüngesinin geniş eksantrikliği ilginç bir sonuç saglamaktadır. Марс, Гюней Ярымкюреде Яз, Кузей Ярымкюреде Кыш олдугу Заман Гюнберийе Якиндыр, Гюней Ярымкюреде Кыш, Кузей Ярымкюреде Яз Олдугу Заман да Гюнётейе Якиндыр. Bunun sonucunda да güney yarımkürede mevsimlerin daha aşırı farklar göstermesine karşın kuzey yarımkürede mevsimler olması gerekenden daha yumuşak geçerler. Böylece güneyde 30 °C ‘yi (303 K) bulan yaz sıcaklıkları kuzeydeki yaz sıcaklıklarına kıyasla biraz daha fazladır. [78]
Mars aynı zamanda Güneş Sistemi’ndeki en büyük «toz fırtınaları»na sahne olan gezegendir. Bu toz fırtınaları mahalli bir bölgedeki küçük fırtınalar biçiminde olabildiği gibi, tüm gezegeni kaplar büyüklükteki dev fırtınalar biçiminde de olabilmektedir. Bunlar özellikle Mars Güneşe en yakın konumuna geldiğinde ve küresel sıcaklığın arttığı Hallerde oluşmaya eğilimlidirler. [79]
Kutup dairelerinin her ikisi de esas olarak su buzundan oluşmaktadırlar. Ayrıca yüzeylerinde «kuru buz» да mevcuttur. Katılaşan karbondioksit olan «kuru buz» (англ. сухой лед) kuzey kutup dairesinde yalnızca kışın yaklaşık birmeter kalınlıkta bir ince tabaka oluşturacak şekilde birikir; güney kutup dairesine ise bu tabaka kalıcıdır ve kalınlığı 8 m.’yi bulur. 9{3}}’tür.) Bu buz tabakasının kalınlığı 2 km’ye ulaşır. Güney kutbu dairesinin yarıçapı ise 350 км olup, buradaki buz kalınlığı 3 км’дир. [81] Buradaki buz kitlesinin hacminin de kuzeydeki kadar olduğu sanılmaktadır. [82] Her iki kutup dairesinde de diferansiyel güneş ısısından kaynaklandığı sanılan, buzların uçması ve su buharının yoğunlaşması olaylarıyla etkileşlemirşim ikileşirolzinde bulunde bulunde bulunde buzların uçmasi [83] [84] Her iki kutup dairesi de Mars mevsimlerinin ısı dalgalanmalarına bağlı olarak küçülüp büyürler.
Mars Pathfinder tarafından çekilmiş, Mars semalarındaki buz bulutlarının fotoğrafı
Mars’ın Eylül 2001’deki toz fırtınasından önceki (solda) ve toz fırtınası sırasındaki (sağda) görünümlerinin karşılaştırılması
Mars’la ilgili son keşifler gezegenin tarihi boyunca çeşitli belirleyici anlar яшамыш олдугуну ортая коймуштур. Örneğin sıvı su izleri gezegenin atmosferinin vaktiyle bugünkünden daha kalın olduğunu, Kuzey Havzası izleri de çok büyük kütleli bir cisimle büyük bir çarpışma geçirmiş olduğunu ortaya koymaktad. Gezegenin evrimiyle ilgili muhtemel açıklamalar şunlardır:
- Geçmişte büyük bir uydu iç kısmın üzerindeki gelgit etkisiyle kalıcı bir manyetik alanın oluşmasını sağlamış olabilir. Bu alan Mars atmosferini güneş rüzgârlarından korumuş ve yüzeyde sıvı su hareketlerinin meydana gelmesine olanak sağlamış olmalıdır.
Bu çarpışma bir yarımküresinin kabuğunun kalkmasına ve atmosfer tabakasının tahrip olmasına yol açmış olmalıdır. Mars’a geçmişte kuzey kutbu bölgesinden çarpan bu büyük cisim muhtemelen yörüngesi gelgit gücünün etkisiye bozulmuş bir uydusu olabilir. Düşen uydunun artık gelgit etkisi olmadığından manyetik alan zayıflamış ve yüzeye charpan güneş rüzgârları atmosferin yeniden oluşmasını engellemiş olmalıdır.
Gezegende belirli bir kararlılığı sağlayan uydunun yokluğu beş milyon yıllık dengenin yalpalaması ya da bozulması demekti. Dengedeki bu bozulma, kutup bölgelerinin düzenli olarak ısınmasına, buzların bir parça erimesiyle sıvı suların oluşmasına ve dolayısıyla kutup dairesinde çizgilerin meydana gelmesine neden oldu.
Mars’ın kuzey kutbu buz bölgesi
Mars’ın yörüngeden çekilmiş, ufukta görülebilen ince atmosferi
Mars’ın Güneş’ten ortalama uzaklığı yaklaşık 230.000.000 km (1,5 AU), yörünge süresi ise 687 Dünya günüdür.
Mars günü Dünya gününden biraz daha uzun olup, tam olarak 24 saat, 39 dakika ve 35,244 saniedir. Bir Mars yılı 1.8809 Dünya yılıdır, yani Dünya zaman birimiyle tam olarak 1 yıl, 320 гун ве 18,2 сааттир.
Mars’in eksen eğikliği Dünya’nın eksen eğikliğine çok yakın olup, 25,19 derecedir. Dolayısıyla Mars’ta da Dünya’dakini andıran mevsimler meydana gelir. Fakat Mars mevsimlerinin süreleri Mars’in yörünge süresinin uzunluğundan dolayı, Dünya mevsimlerinin sürelerinin iki katıdır.
Mars Mayıs 2008’de günöteye Nisan 2009’de günberiye geçmiştir. Bir sonraki günöte tarihi Haziran 2010’dur.
Mars’in nispi olarak söylenebilecek yörünge eksantrikliği (exenel kaçıklık, dışmerkezlik) 0,09’dur; Güneş Sistemi’nde yalnızca Merkür bundan daha büyük bir eksantrikliğe sahiptir. Bununla birlikte Mars’in geçmişte bugünkünden daha dairesel bir yörünge çizdiği bilinmektedir. 1,35 млн Dünya yılı öncesinde Mars’in eksantrikliği yaklaşık 0,002 idi, yani Dünya’nın bugünkü eksantrikliğinden de daha azdı. [85]
Mars’in eksantriklik devresi 96.000 Dünya yılıdır. [86] Bununla birlikte Mars’in 2,2 milyon yıllık bir eksantriklik devresi daha vardır. Son 35.000 yılda Mars’in yörüngesinin eksantrikliği diğer gezegenlerin çekimsel etkileri dolayısıyla artmıştır. Mars ve Dünya’nın birbirlerine en yaklaştıkları zamanlarda aralarında bulunan mesafe gelecek 25.000 yılda biraz daha azalacaktır. [87]
Phobos ve Deimos karşılaştırması
Mars ve yörüngesi (kırmızı) ile asteroit kuşağındaki cüce gezegen Ceres’in (sarıtüle mukayesesilum (kuzetdan) mukayesesilum). Tutulumun güney yörünge parçaları koyu renkle gösterilmiştir. Günberi (q) ve günöte (Q) en yakın geçiş tarihleriyle belirtilmiştir.
Исим | Чап (км) | Кютле (кг) | Ortalama yörünge yarıçapı (км) | Yörünge süresi (саат) |
---|---|---|---|---|
Фобос | 22,2 (27×21,6×18,8) | 1,08×10 16 | 9 378 | 7,66 |
Деймос | 12,6 (10×12×16) | 2×10 15 | 23 400 | 30,35 |
Mars’in düzensiz biçimli, iki küçük doğal uydusu vardır. Kendilerine eski Yunan mitolojisindeki savaş ilahı Ares’e (Romalılar’da Mars) yardım eden çocuklarının adlarından esinlenerek Phobos ve Deimos adları verilmiş, gezegene çok yakın yörüngeler izleyen bu uydular muhtemelen bir Mars «Trojan asteroiti» olan 5261 Eureka gibi, gezegenin çekim alanına kapılarak uydu халин гельмиш астеройтлердир. [88] Fakat hava tabakası olmayan Mars’in bu iki uyduya nasıl ve ne zaman sahip olduğu tam olarak anlaşılmış değildir. Üstelik bu büyüklükteki asteroitler çok nadirdir, özellikle ikili olanları. Bu büyüklükteki asteroitlere asteroit kuşağının dışında rastlanması durumu daha da garip kılmaktadır. [89]
Her iki uydu da 1877’de Asaph Hall tarafından keşfedilmiştir. Phobos ve Deimos’un hareketleri Mars yüzeyinden bizim ‘ay’ımızın Dünya’dan görünüşüne kıyasla çok farklı olarak görünür. Фобос 11 saatte bir, batıdan doğar. Deimos ise, dolanım suresi 30 saat olmakla birlikte, 2,7 günde bir doğar. [90] Her iki uydu da ekvatora yakın dairesel yörüngeler izlerler. Phobos’un yörüngesi Mars’tan kaynaklanan gelgit etkileri nedeniyle giderek küçülmektedir, bu yüzden Phobos yaklaşık 50 milyon yıl içinde Mars’a çarpacaktır. [90]
ALH84001 adı verilen Mars meteoru, bakteri düzeyinde yaşam belirtileri olduğu ileri sürülen microskobik olusumlar göstermektedir.
Mars Global Surveyor (MGS) tarafından çekilmiş fotoğrafta görülen, mahiyeti anlaşılamamış “koyu kumul lekeleri”
“Koyu kumul lekeleri”nin Mars Global Surveyor tarafından çekilen yüksek çözünürlüğe sahip fotoğrafında lekelerin yakın plandan görünümü
Evrende yaşamın Dünya’daki koşullara benzer koşullar altında ortaya çıkabileceği varsayımından hareketle, günümüzde bir gezegenin yaşanabilirlik (İng. planetary habitability) ölçüsü, yani bir gezegende yaşamın gelişebilme ve sürebilmesinin ölçüsü yüzeyinde su bulunup bulunmamasıyla yakından ilgili görülmektedir. Bu da bir güneş sistemindeki gezegenin güneşine uzaklığının gereken uygun uzaklıkta olp olmamasına bağlıdır. Mars’in yörüngesinin Dünya’nın yer aldığı bu uygun kuşağın yarım astronomik birim kadar daha uzağında olması, ince bir atmosfere sahip bu gezegenin yüzeyinde suyun donmasına neden olmaktadır. Bununla birlikte gezegenin geçmişindeki sıvı su akışları Mars’in yaşanabilirlik potansiyeli taşıdığını ortaya koymaktadır. Verilere göre, Mars yüzeyindeki sular yaşam için gerekenden çok daha tuzlu ve çok daha asitlidir. [91]
Gezegenin manyetosferinin olmayışı ve son derece ince bir atmosfere sahip olusu büyük bir handikaptır. Yüzeyindeki ısı tranferi (англ. теплопередача) pek büyük değildir, meteorlara ve güneş rüzgârlarına karşı savunması hemen hemen yok gibidir ve suyu sıvı halde tutacak atmosfer basıçale gazline hatersizdir (yolaı sıvı halde tutacak atmosfer basıçale gazline hatersizdir). Verilere göre gezegen geçmişte günümüzdeki haline kıyasla daha yaşanabilir haldeydi. Bütün bu olumsuzluklara rağmen Mars’ta organizmaların olmadığı ya da hiç yaşamamış olduğu söylenemez. Нитеким 1970’lerdeki Viking Programı sırasında Mars toprağındaki mikroorganizmaların saptanması amacıyla Mars’tan getirilen örneklerde bazı pozitif görünen sonuçlar elde edildi. Fakat bu sonuçlar birçok bilim insanının katıldığı bir tartışmaya yol açtı ve kesin bir sonuca ulaşılamadı. Buna karşılık Viking Programı’yla edinilen verilerden yararlanan profesör Gilbert Levin, [92] Rafaël Navarro-Gonzalez [93] ve Ronalds Paepe yeni bir taksonomik sistem hazürtaktakir de Mars [93] 0035 Gillevinia straata adı altında ele alındı. [94] [95]
Sonraki yıllarda Phoenix Mars Lander tarafından yürütülen deneyler Mars toprağında sodyum, potasyum ve klorür içeren bir al bulunduğunu gösterdi. [96] Bu besleyici toprak yaşamı taşımaya gayet elverişliydi, fakat unutulmaması gereken bir sorun daha vardı: Yaşamın yoğun morötesi ışınlardan korunabilmesi.
Nihayet Johnson Uzay Merkezi Laboratuvarında Mars kökenli ALH84001 meteoru üzerinde organik bilesimler saptandı; varılan sonuca göre bunlar Mars üzerindeki ilk yaşam türleriydi. [97] [98] [99] [100] Öte yandan Mars yörüngesindeki uzay gemileri kısa zaman önce düşük miktarlarda metan ve formaldehit saptadılar ki, bunlar da yaşamın varlığını ima eden işaretler olarak yorumlandılar; Zira bu kimyasal bileşimler Марс atmosferinde hızla çözünmektedirler. [101] [102]
Mars’ta biyolojik kökenli oldukları ileri sürülen olusumlardan en tanınmışları “koyu kumul lekeleri” adıyla bilinen olusumlardır. İlk kez Mars Global Surveyor tarafından 1998-1999 yıllarında gönderilen fotoğraflarla keşfedilen “koyu kumul lekeleri” Mars’ın özellikle güney kutup bölgesinde (60°-80°enlemleri arasında) görülebilen, buz tabakasının üzerinde veya altında beliren, mahiyeti henüz anlaşılamamış oluşumlardır. Марс ilkbaharının başlarında belirmekte ve kış başlarında yok olmaktadırlar. Bunların kış boyunca buz tabakasının altında kalan fotosentetik koloniler, yani fotosentez yapan ve yakın çevrelerini ısıtan mikroorganizmalar oldukları ileri sürülmektedir. [103] [104] [105] [106] [107] [108] Ayrıca bilim insanları, Mars’ta yaşam koşullarını sağlayabilecek bir ortam oluşturmak amacıyla yapay fotosentez ile ilgili çalışmalar yapmaktadırlar . [109]
28 Eylül 2015’te Mars’ta sıvı halde tuzlu su bulunduğu açıklanmıştır. Tuzlu suyun bulunması ile birlikte, bilim insanları Mars’ta yaşam bulma olasılığının da arttığını ifade etmişlerdir. [110]
Ana madde: Mars’ın keşfi
Mars’a günümüze dek, gezegenin yüzeyini, iklimini ve jeolojisini incelemek üzere, ABD, Avrupa ülkeleri, Japonya ve SSCB tarafından düzinelerce uzay gemisi (İng. spacecraft), uydu/yörünge aracı (İng орбитальный аппарат), iniş aracı/uzay gemisi (англ. спускаемый аппарат) ve sonda/uzay keşif aracı (англ. вездеход) gibi çeşitli uzay araçları gönderilmiştir. Fakat bu uzay gemisi gönderme denemelerinin yaklaşık üçte ikisi araçlar ya görevlerini tamamlayamadan ya da görevlerine daha başlayamadan bilinen veya bilinmeyen nedenlerle başarısızlıkla sonuçlanmıştır.
Tamamlanmış keşif projeleri[değiştir | kaynağı değiştir]
Phoenix’in temsilî inishi
Görevini tamamlama konusunda ilk başarı 1964’te NASA tarafından gönderilen Mariner-4’ten gelmiştir. Yüzeye ilk başarılı inişler ise SSCB’nin Mars Probe Projesi kapsamında 1971’de fırlattığı Mars-2 ve Mars-3 tarafından gerçekleştirilmiş, fakat her iki araçla irtibat, inişra bişlerinden kırtibat. Sonraki yıllarda NASA Viking Projesi’ni başlattı ve 1975’te her biri birer «iniş aracı» taşıyan iki «uydu aracı» fırlatıldı. Ее iki araç 1976’da başarıyla iniş yaptılar. Gezegende Viking-1 alti yıl, Viking-2 ise üç yıl kaldı. Bunlar Mars’in ilk renkli fotograflarını gönderdiler [111] ; gezegenin yüzeyinin haritasının çıkarılması amacıyla gönderdikleri fotoğraflara günümüzde bile zaman zaman başvurulmaktadır.
Sovyetler 1988’de Mars’a gezegeni ve doğal uydularını incelemek üzere Phobos-1 ve Phobos-2 adlı sonda araçları gönderdiler. Фобос-1’ле irtibat Марс yolundayken kesilmiş olmasına karşın, Фобос-2 fotoğraflar göndermede başarılı oldu. Fakat Фобос-2 де там Фобос адлы doğal uydunun yüzeyine iki iniş aracını salmak üzereyken başarısızlığa uğradı.
Mars Observer uydusunun 1992’deki başarısızlığından sonra NASA tarafından 1996’da Mars Global Surveyor fırlatıldı. Görevinde tümüyle başarılı oldu. Harita çıkarma görevini 2001’de tamamladı. Kasım 2006’da üçüncü uzatılmış gorevi sırasında sonda aracıyla irtibat kesildi, uzayda 10 yıl çalışır halde kalmayı başardı. NASA Surveyor ’in fırlatılmasından bir ay sonra da Mars Pathfinder ’ı fırlattı. Bu, robotik bir keşif aracı olan Sojourner ’ı taşıyordu. 1997 yazında Mars’taki Ares Vallis bölgesine iniş yaptı. Bu proje де başarıyla sonuçlandı. [112]
Mars’la ilgili son tamamlanmış gorevde 4 Ağustos 2007’de fırlatılan inish Yeteneğine sahip Phoenix uzay gemisi kullanılmıştır. Арач, 25 мая 2007 года, Марс’ин кузей кутбу болгесине иниш япты. [113] 2,5 m.’ye uzanan robot koluyla Mars toprağını bir counter kazabilecek kapasitede olup, microskobik bir kamerayla donatılmıştı. Bu microskobik kamera insan saçının binde biri kadar inceliği ayırt edebilecek bir hassasiyete sahipti. 15 Haziran 2008’de indiği yerde su buzlarını keşfetti. [114] [115] Görevini 10 Kasım 2008’de tamamladı.
Rusya ve ćin’in ortak projesi olan Phobos-Grunt projesiyle Mars’in uydusu Phobos’tan örnekler toplanarak analiz için Dünya’ya geri getirilmesi planlanıyordu. Ancak bu sonda 9 Kasım 2011’de fırlatılmasının ardından bozulmus, 15 Ocak 2012’de dünyaya düşerek imha olmuştur.
Sürdürülen keşif projeleri[değiştir | kaynağı değiştir]
Spirit adlı sonda aracı
- 2001’de NASA Eylül 2010’a kadar görevini sürdürmesi planlanan ve hâlen gorevini başarıyla yerine getiren Mars Odyssey uydu aracını fırlattı. [116] Aracın Gamma Işını Spectrometresi, regolit incelemesi sırasında ilginç miktarlarda hidrojen tespit etti. [117]
- 2003’te Avrupa Uzay Ajansı (ESA), Mars Express Projesi kapsamında Mars Express Orbiter adlı uydu aracı ile Beagle-2 adlı inish aracını fırlattı. Beagle-2 iniş sırasında başarısızlığa uğradı ve Şubat 2004’te kaybolduğuna dair bir açıklama yapıldı.
- ESA’nın Beagle-2 ’yi fırlattığı yıl NASA Spirit ve Opportunity adlarında iki keşif sondasını fırlattı. Ее ikisi de görevini başarıyla yerine getirdi. Bu çalışmalarla Mars’ta en azından geçmişte sıvı suyun bulunduğu kesinlik kazanmıştır. 2004 yılında Mars’in kuzey kutbuna inen ve gorev süresi 6 лет olarak belirtilen Opportunity, bilim insanlarını şaşırtan bir Performansla Hâlen bütün fonksiyonlarını en üst düzeyde kullanarak Mars görevine devam. [118]
- 2004’te Планетарный Фурье-спектрометр ekibi Mars atmosferinde metan saptadıklarını açıkladı.
- NASA 12 Ağustos 2005’te Mars Reconnaissance Orbiter sonda aracını fırlattı, 10 марта 2006’da yörüngeye oturan araç iki yil boyunca bilimsel incelemelerde bulundu. Araç aynı zamanda gelecekteki projeler için en uygun iniş platformlarını bulmak üzere Mars toprağı ve iklimini incelemekle görevlidir.
- ESA Haziran 2006’da Mars’ta “kutup ışıkları” olayını saptadıklarını açıkladı. [119] Vesta ve Ceres’i incelemek üzere gönderilen Dawn uzay gemisinin Şubat 2009’da Mars’a ulaştı.
- Mars Bilim Laboratuvarı adlı keşif sondası (диковинка) «merak» Kasım 2011’de fırlatıldı. Sonda 2012 Ağustos’unda Mars’in Gale kraterine yumuşak iniş yaptı. Yapması planlanan deneyler arasında kayalar üzerinde kimyasal lazer yardımıyla uzaktan (azami 13 m.) çalışarak örnekler toplaması da bulunmaktadır.
Mars’a inishi sırasında vinci tarafından çekilen fotograf Perseverance
Изобретательность
- 09 Şubat 2021’de BAE, Orta Doğu’da gezegenler arası bir uzay görevine başlayan ilk ülke oldu [120] .
- NASA 17 Temmuz 2020’de Mars’a yanında Изобретательность adlı helikopteri taşıyan Настойчивость adlı aracı gönderdi. Настойчивость 18 июня 2021 года tarihinde Mars’a iniş yaptı.
- Ingenuity Adlı Helikopter 19 Nisan 2021 tarihinde Mars üzerinde uçtu. [121] Dünya dışında uçan ilk helikopter oldu.
Продавец-изготовитель [дегиштир | кайнагы дегиштир]
- ESA 2013’te Mars toprağındaki organik molekülleri araştırmak üzere ExoMars adlı sonda aracını fırlatmayı planlamıştır. [122] ESA, ExoMars gezici (марсоход) aracını ve yüzey platformunu, Agustos ve Ekim 2022 arasında başlatacağını duyurdu. [123]
- 15 Eylül 2008’de NASA Mars atmosferi hakkında bilgi edinilmesini sağlamak üzere 2013’te MAVEN adı verilen robot programını uygulamaya koyacağını açıklamıştır. [124]
- Fin-Rus ortak projesi olan MetNet projesinde, gezegenin atmosferik, fiziksel ve meteorolojik yapısını Yeterince inceleyebilmek için yaygın bir gözlem ağı kurmak üzere on kadar küçük taşırıtın Mars ynderilüzeyine [125] Öncü görevinde bulunacak ilk iniş araçlarının 2009’da ya da 2011’de fırlatılması planlanmıştır. [126]
- NASA ve Lockheed Martin şirketi önce Ay’a (2020’de), ardından Mars’a insan taşıması planlanan Orion adı verilen uzay gemisi için çalışmalara başladılar. 28 Eylül 2007’de NASA başkanı Michael D. Griffin NASA tarafından Mars’a yollanacak ilk insanın 2037’de Mars’ta olacağını açıkladı. [127]
- NASA, Marsa insan göndermek için ADEPT adında 1704 derece ısıya dayanıklı materyal geliştiriyor. Bu materyalin Mars atmosferine giriş için ve Mars’ta kurulacak seranın yapımında kullanılacağı açıklandı. [128]
- ESA Mars’a insan göndermelerinin 2030 ve 2035 yılları arasında yer alacağını umduklarını açıkladı. [129]
- Mars One adlı proje ile de insan bulunduran araçlarla koloni kurulması ön görülüyor. [130]
Марс’тан Гюнеш’ин батыши манзарасы. Фотография Гусева Kraterinden Spirit adlı uzay keşif sonda aracınca 19 Mayıs 2005’te çekilmiştir.
Mars’ta astronomi gözlemleri[değiştir | kaynağı değiştir]
Çeşitli uydu araçlarının, inish araçların ve sonda araçlarının Mars’taki varlıkları sayesinde günümüzde astronomi araştırmaları Mars dekyüzapüted Mars dekyüzapün de astronomi araştırmaları Mars’taki varlıkları Bunun pek çok yönden avantajları bulunmaktadır. Марс’ин догал уйдулариндан Фобос догал оларак Марс’тан даха ийи гёзлемленебилмектедир (долунайын ючте бири ачисал чапта гёрюлюр). Diğer doğal uydu olan Deimos ise Mars yüzeyinden az çok bir yıldızı andırır tarzda görünür; Dünya’dan Venus’ün görünüşüne kıyasla, Venus’ten hafifçe daha parlaktır. [131]
Öte yandan Dünya’da iyi bilinen, kutup ışıkları, метеорный гиби бирчок fenomen artık Mars yüzeyinde de gözlemlenebilmektedir. [132] Dünya’nın Mars ile Güneş arasina girecek ve Güneş üzerinde bir leke oluşturacak şekilde Güneş önünden geçişi Mars’tan 10 Kasım 2084’te izlenebilecektir. Mars’tan aynı şekilde Merkür ve Venus’ün транзит geçişi (bir kütlenin başka bir kütlenin önünden geçmesinin gözlemlenebildiği geçiş) ve Deimos’un kısmi güneş tutulmaları izlenebilir.
Mars’ın 2003’te Dünya’dan görünüşle hazırlanan görünürdeki “geri devim”i (tersinir hareketi)
Mars’ın 2003 yılında küçük bir teleskoptan görünüşü esas alınarak hazırlanmış dönme hareketi
Çıplak gözle bakıldığında Mars genellikle, farklı olarak sarı , turuncu ya da kırmızımsı renklerde görünür. Parlaklığı да, yörüngesindeki yolculuğu sırasındaki konumlarına bağlı olarak, Dünya’dan görünen diğer gezegenlerden daha fazla değişiklik gösterir. Görünürdeki kadiri «kavuşum konumu»ndaki +1,8’den «günberi karşı konumu»ndaki −2,9аралыгинда дегишир. [26] Kimi konumlarında güneşin güçlü ışığından dolayı görünmez hale gelir. 32 yılda iki kez – Temmuz ve Eylül sonunda – en uygun konuma gelir. Mars teleskopla bakıldığında bolca yüzey ayrıntısı sunan bir gezegendir, özellikle kutuplardaki buzul bölgeleri elverişsiz koşullarda желчь белиргин оларак гёрюлюрлер. [133]
Mars’in Dünya’ya en yakın olduğu konum karşı konum olarak bilinir. «Kavuşum dönümü» (англ. синодический период) olarak bilinen iki «karşı konum» arasındaki süre Mars için 780 gündür. Yörünge eksantriklikleri nedeniyle bu sürede 8,5 güne varan oynamalar olabilir.
Dünya’ya en yaklaştığı zamanlarda Dünya ile Mars arasındaki en kısa uzaklık, gezegenlerin eliptik yörüngelerine bağlı olarak 55. 000.000 км или 100.000.000 км arasında değinda. [26] Önümüzdeki Mars “karşı konum”u 29 Ocak 2010’da meydana gelecektir. Марс «karşı konum» pozisyonuna yaklaştığında «geri devim» (терсинир харекет, инж. ретроградное движение) peryodu başlar.
27 Ağustos 2003 günü, saat 9:51:13’de (UT) Mars son 60.000 yıl boyunca Dünya’ya en yaklaştığı konuma geldi. Bu konumunda Dünya ile arasındaki uzaklık 55.758.006 км (0,372719AU) там же. Bu olay Mars’ın karşı konumundan bir gün, günberisinden yaklaşık üç gun farkla meydana geldiğinden Mars Dünya’dan kolaylıkla izlenebildi.
Yapılan hesaplamalara göre, Mars’in Dünya’ya bu denli yaklaşmasının söz konusu olduğu son tarih M.Ö. 57.617 йылидыр, бир сонраки тарих исе 2287 йылидыр. 24 Ağustos 2208’deki yakınlaşmada ise iki gezegen arasındaki uzaklığın yalnızca 0.372254 AU olacağı hesaplanmıştır.
Dünya’yı merkez alan, tutulum üzerinden 2003-2018 Mars «karşı konum»larının görünüşü
Giovanni Schiaparelli tarafından yapılan Mars haritası
Mars’ın eski uygarlıklarla başlayan gözlem tarihinin özellikle, her iki yılda bir meydana gelen, gezegenin Dünya’ya yaklaştığı ve dolayısıyla görünürlüğünün arttığı “karşı konum”larına dayandığı görülür. Ayrıca tarihsel kayıtlarda her 15-17 yılda bir meydana gelen, [134] fark edilebilen günberi «karşı konum»larına da yer verildiği görülmektedir; çünkü Mars günberiye yaklaştığında Dünya’ya da yaklaşmaktadır.
Batı tarihinde Mars gözlemlerine ilişkin pek fazla kayıt olduğu söylenemez. Аристо Марс gözlemlerini tarif eden ilk yazarlardan biri olmuştur. Mars’in 13 Ekim 1590’da Venus tarafından “örtülme”sini (англ. Оккультизм) Heidelberg’te M. Möstlin kaydetmiştir. [135] Nihayet 1609’da Mars Galile tarafından gözlemlendi. Bu aynı zamanda Mars’in bir teleskop aracılığıyla yapılan ilk gözlemiydi.
Mars kanalları[değiştir | kaynağı değiştir]
19. yy.’da teleskobun yaygınlaşması gök cisimlerinin tanımlanmasında belirli bir düzeye gelinmesini sağladı. 5 Eylül 1877’de Mars’in bir günberi karşı konumu meydana geldi. O Yıl Итальянский астроном Джованни Скиапарелли Milano’da ilk ayrıntılı Mars haritalarını çıkarmak üzere 22 cm.’lik bir teleskop kullandı. Gözlemlerinde Mars yüzeyinde kendisinin «kanallar» adını verdiği, günümüzde kimilerince «optik illüzyon» olarak açıklanan birtakım olusumlar saptadı ve bunları hazırladığı Mars haritalarına işaretledi. Mars yüzeyinde gözlemlediği bu uzun doğrusal hatlara Dünya’daki ünlü nehirlerin adlarını verdi. [136] [137]
Bu gözlemlerden etkilenen şarkiyatçı Percival Lowell 300 мм. 450 мм.’lik teleskoplara sahip bir gözlemevi kurdu. Gözlemevi Mars’in keşfine ağırlık verdi. Mars’in pozisyonları bakımından 1894 yılı son uygun fırsattı. Lowell Mars ve Mars’ta yaşam üzerine kamuda büyük bir yankı uyandıran kitaplar yayımladı. «Kanallar» dönemin en büyük teleskoplarını kullanan Henri Joseph Perrotin ve Louis Thollon gibi başka astronomlarca da saptanmıştı. Sonraki yıllarda daha büyük teleskoplarla yapılan gözlemler sonucunda, boyları önceden belirtildiği kadar uzun olmamakla doğrusal kanalların bulunduğu doğrulandı.
Lowell tarafından 1914’ten önce yapılan gözlemlere göre hazırlanmış Mars kanalları
Fakat daha sonra, 1909’da Flammarion, 840 mm. ’lik bir teleskopla yaptığı gözlemler sonucunda, düzensiz bazı izler gözlemlemekle birlikte sözü edilen kanallara rastlamadığını açıkladı. [138] 1960’lı yıllara gelindiğinde farklı yaşam biçimleri olan Marslılar hakkında çeşitli senaryolar içeren bir sürü makale ve kitap yayimlanmış bulunuyordu. [139] NASA’nın Mariner Projesi kapsamında gönderdiği uzay gemisinin Mars’a ulaşmasından sonra bu tür senaryolar azalmış ve şekil değiştirmiştir. Örneğin bu kez, Marslılar’in bir başka boyutta ya da frekansta oldukları, gezegenlerine inilse de algılanamayacakları yönünde yeni senaryolar uretildi.
Mars’in çeşitli adları[değiştir | kaynağı değiştir]
Bu gezegene Batı kültüründe Mars adının verilmesi, eski Yunan mitolojisinde savaş ilahı olan Ares’e Roma mitolojisinde tekabül eden ilahın adının Mars ilerigelndan Mars olmasından [140] Mars’a çeşitli dillerde verilmiş adlardan bazıları şunlardır:
- Babil mitolojisinde Mars, gezegenin kızılımsı görünüsünden olsa gerek, ateş ve yıkım ilahı Nergal’in adıyla ifade edilirdi. [141]
- Eski Yunanlar Nergal’i Ares’e denk tuttukları zaman bu gezegene Areos aster (Ἄρεως ἀστἡρ), yani «Ares’in yıldızı» adını verdiler. [142] Daha sonra Ares ile Mars ilahlarının özdeş kılınmasıyla gezegen Romalılar’da stella Martis , yani “Mars’ın yıldızı” ya da kisaca Mars adını aldı. Eski Yunanlarda Mars’in bir başka adı “ateşli, ateşten” anlamina gelen Pyroeis (Πυρόεις) idi. [143]
- Марса, индуистская митолоджисинде Мангала (मंगल), [144] [145] [146] Санскрит dilinde ise, Koç Burcu ve Akrep Burcu işaretlerine sahip olan ve okült bilimleri öğreten savaş ilahından dolayı Angaraka denir. [147]
- Mars eski Mısırlılar’da «kızıl Horus» [148] anlamında «Ḥr Dšr»;;;; Адыни Альмыштир.
- İbranicede Mars’a «kızaran» anlamında Ma’adim (מאדים) denir ki, Mars’taki en büyük kanyona da bu ad (Ma’adim Vallis) verilmiştir. [149]
- Gezegenin Arapça’daki adı El-Mirrih’tir, oradan da Türkçeye Merih olarak geçmiştir. Eski Türkler’de Mars’a Sakit adı verilirdi.
- Урду ве Acem dillerinde де Merih (مریخ) olarak telaffuz edilir. Merih teriminin etimolojik kökeni bilinmemektedir. Eski İranlılar’da ise gezegene «iman ilahı»yla ilgili olarak Bahram (بهرام.) adı verilirdi. [150]
- Çin, Japan, Kore ve Vietnam kültürlerinde Mars eski Çin mitolosindeki beş unsurdan ateşle ilişkilendirilerek «ateş yıldızı» (火星) adıyla geçer. [151]
Mars’in sembolü astrolojik sembolünden yararlanılarak hazırlanmış bir sembol olup, bir daire ve küçük bir oktan oluşur. Bu, aslında, savaş ilahı Mars’ın kalkan ve mızrağının stilize bir temsilidir. Biyolojide de eril cinsiyeti göstermede kullanılan bu sembol, simyada karakteristik rengi kırmızı olan Mars’in hükmettiği demir elementini simgeler; Mars da kırmızımsı rengini demiroksite borçludur. [152] [153]
«Зеки Марслилар»[değiştir | kaynağı değiştir]
Cydonia bölgesinde insan suratina benzetilen, doğal olmayabileceği iddia edilen olusum. Viking-1,1976
İnsan suratına benzetilen oluşum yakınlarında doğal olmayabileceği iddia edilen piramit benzeri oluşumlar
Mars’ta zeki bir yaşam olabileceği konusunda 19 ve 20. yüzyıllarda, özellikle Mars’ın modern uzay araçlarınca incelenmesinden önce çeşitli iddialarda bulunulmuştur. Bu iddialardan bazıları şöyle özetlenebilir:
- 19. гг. sonlarındaki popüler görüşe göre Mars zeki Marslılar’ca meskundu. Schiaparelli’nin gözlemlediği kanallar ile Percival Lowell’in kitapları insanlarda şu kavramın doğmasına neden olmustu: Mars soğuk, çorak bir gezegen olmakla birlikte burada sulama çalışmaları yapan eski uygarlıklar mevcuttu.klar [154]
- 1899 Colorado Springs Laboratuvarı’nda alıcılarını kullanarak atmosferdeki radyo gürültülerini incelemeye çalışan mucit Nikola Tesla, sonradan bir başka gezegenden, muhtemelen Mars’tan gelmekte olduğunu iddiaaller tekraller tğlani, tekraaller tğlani. Бу Дюшюнчесини 1901’deki bir konuşmasında açıkladı. [155] Лорд Кельвин, Tesla’nın Dünya-dışı yaşamla ilgili varsayimlarını önceleri desteklemişse de, sonradan reddetmiştir. [156] [157]
- 1901’de ise Harvard College Gözlemevi müdürü Edward Charles Pickering, New York Times’taki bir makalede Arizona’daki Lowell Gözlemevi’nden Mars’tan irtibat kurma girişimlerinin olduğunu doğrulayıcı bir telgraf almış bulunduğunu açıkladı. [158]
- 20. yy.’in son çeyreğinde Mars’a giden uzay araçları Mars’ta “zeki yaşam” ürünü olabilecek ikamet yapıları olmadığını ortaya koyduğunda, bu kez, Marslılar konusunda yeni görüldülsler ilüsler ile. Bunlardan bazılarına gore, Marslılar farklı bir boyutta yaşamaktaydılar, kimilerine gore de Mars’ta saptanan insan suratı ve piramitler biçimindeki olusumlar doğal olusumlar değildiler. [159] [160] [161] [162]
Bilimkurgu[değiştir | kaynağı değiştir]
Bilimkurguda Mars kızıl renkte temsil edilmiş ve ilk zamanlardaki bilimsel spekülasyonlar doğrultusunda zeki canlılarca meskun olarak canlandırılmıştı. Marslılar’a ilişkin ilk bilimkurgu senaryolari içinde en tanınmışı HG Wells’in 1898’de yayimlanan, ölmekte olan gezegenlerinden kaçan Marslılar’in Dünya’yı istila etmesini konu alan Dünyalıar0036 ‘реж. Kitap, 1938’de radyoya, daha sonra sinemaya uyarlandı. [163]
Mars ya da Marslılar’a ilişkin diğer bilimkurgu eserlerinin arasında şunlar sayılabilir:
- Марсианские хроники (хикайе), Рэй Брэдбери.
- Barsoom (hikâyeler serisi), Эдгар Райс Берроуз.
- Марсианин Марвин (фильм Чизги), Warner Brothers.
- Гулливерин Гезилери , Джонатан Свифт.
- Mars Trilogy (hikâyeler serisi), Ким Стэнли Робинсон.
- Мы можем запомнить это для вас оптом (hikâye), Филип К. Дик. (Bu hikâyeden uyarlanan Total Recall isimli film de bulunmaktadır.)
- Вавилон 5 (телевизионный дизизи).
- Герчеге Чагры (кинофильмы).
- Марсли (bilimkurgu romanı), Энди Вейр.
Harita bağlantıları[değiştir | кайнагы дегиштир]
9 a b c . Зайдельтманн, П. Кеннетманн; Арчинал, Брент А.; А’Хирн, Майкл Ф .; Конрад, Альберт Р .; Консольманьо, Гай Дж .; Хестроффер, Дэниел; Хилтон, Джеймс Л.; Красинский, Георгий А.; Нойманн, Грегори А .; Оберст, Юрген; Стоук, Филип Дж.; Тедеско, Эдвард Ф .; Толен, Дэвид Дж.; Томас, Питер С .; Уильямс, Иван П. (2007). «Отчет рабочей группы IAU / IAG по картографическим координатам и элементам вращения: 2006 г.». 9 Хельдманн, Дженнифер Л.; и другие. (07 мая 2005 г.), «Формирование марсианских оврагов под действием жидкой воды, текущей в текущих марсианских условиях окружающей среды. (PDF), Журнал геофизических исследований 110: Eo5004, doi:10.1029/2004JE002261 7 Şubat 2009 tarihinde Wayback Machine Sitesinde arşivlendi., «условия, подобные тем, которые сейчас возникают на Марсе, за пределами режима стабильности температуры и давления жидкой воды»… ‘ Жидкая вода обычно стабильна на самых низких высотах и в низких широтах на планете, потому что атмосферное давление выше, чем давление паров воды, а температура поверхности в экваториальных регионах может достигать 273 К в некоторые части дня [Haberle et al. , 2001]. ]’ Любопытные дети — серия для детей всех возрастов. Если у вас есть вопрос, на который вы хотели бы получить ответ от эксперта, отправьте его на адрес любопытного[email protected]. Могли ли люди дышать на Марсе? – Джек Дж., 7 лет, Александрия, Вирджиния Предположим, вы астронавт, который только что приземлился на планете Марс. Что вам нужно, чтобы выжить? Вот краткий список для начала: вода, еда, укрытие и кислород. Кислород содержится в воздухе, которым мы дышим здесь, на Земле. Его нам обеспечивают растения и некоторые виды бактерий. Но кислород — не единственный газ в атмосфере Земли. Это даже не самое обильное. На самом деле, только 21% нашего воздуха состоит из кислорода. Почти все остальное – это азот – около 78%. Теперь вам может быть интересно: если в воздухе больше азота, почему мы дышим кислородом? Вот как это работает: Технически, когда вы вдыхаете, вы вдыхаете все, что находится в атмосфере. Но ваше тело использует только кислород; вы избавляетесь от остальных, когда выдыхаете. Марсоход NASA Perseverance сделал этот снимок унылого и бесплодного марсианского ландшафта. Марсианская атмосфера тонкая — ее объем составляет всего 1% от земной атмосферы. Другими словами, на Марсе на 99% меньше воздуха, чем на Земле. Отчасти потому, что Марс примерно вдвое меньше Земли. Его гравитация недостаточно сильна, чтобы предотвратить выход атмосферных газов в космос. И самым распространенным газом в этом разреженном воздухе является углекислый газ. Для людей на Земле это ядовитый газ в высоких концентрациях. К счастью, он составляет гораздо меньше 1% нашей атмосферы. Но на Марсе углекислого газа 96% воздуха! Между тем на Марсе почти нет кислорода; это только одна десятая процента воздуха, чего недостаточно для выживания людей. Если бы вы попытались дышать на поверхности Марса без скафандра, снабжающего вас кислородом — плохая идея — вы бы умерли в одно мгновение. Вы бы задохнулись, а из-за низкого атмосферного давления ваша кровь закипела бы примерно в одно и то же время. Миллиарды лет назад в марсианском кратере Джезеро находилось древнее озеро. До сих пор исследователи не нашли никаких доказательств существования жизни на Марсе. Но поиск только начинается; наши роботизированные зонды едва коснулись поверхности. Без сомнения, Марс — экстремальная среда. И это не только воздух. На поверхности Марса очень мало жидкой воды. Температура невероятно низкая — ночью более -100 градусов по Фаренгейту (-73 градуса по Цельсию). Но многие организмы на Земле выживают в экстремальных условиях. Жизнь была обнаружена в антарктических льдах, на дне океана и в милях ниже поверхности Земли. Во многих из этих мест очень жарко или холодно, почти нет воды и почти нет кислорода. И даже если жизни на Марсе больше нет, возможно, она существовала миллиарды лет назад, когда на Марсе была более плотная атмосфера, больше кислорода, более высокие температуры и значительное количество жидкой воды на поверхности. Это одна из целей миссии марсохода НАСА «Настойчивость» — искать признаки древней марсианской жизни. Вот почему «Настойчивость» ищет в марсианских породах окаменелости некогда живших организмов — скорее всего, примитивной жизни, вроде марсианских микробов. 19Марсоход NASA Perseverance сделал это селфи на восьмой день своей миссии. Среди семи инструментов на борту марсохода Perseverance есть MOXIE, невероятное устройство, которое извлекает углекислый газ из марсианской атмосферы и превращает его в кислород. Если MOXIE будет работать так, как надеются ученые, будущие астронавты смогут не только самостоятельно производить кислород; они могли бы использовать его в качестве компонента ракетного топлива, которое им понадобится, чтобы вернуться на Землю. Чем больше кислорода люди смогут произвести на Марсе, тем меньше им нужно будет привезти с Земли — и тем легче посетителям будет туда добраться. Но даже с «доморощенным» кислородом астронавтам все равно понадобится скафандр. Прямо сейчас НАСА работает над новыми технологиями, необходимыми для отправки людей на Марс. Это может произойти в следующем десятилетии, возможно, где-то в конце 2030-х годов. К тому времени вы станете взрослым — и, возможно, одним из первых, кто сделает шаг на Марс. Посмотрите, на что будет похожа миссия человека на Марс. Привет, любознательные дети! У вас есть вопрос, на который вы хотели бы получить ответ от эксперта? Попросите взрослого отправить ваш вопрос по адресу [email protected]. Пожалуйста, сообщите нам ваше имя, возраст и город, в котором вы живете. А поскольку любознательность не имеет возрастных ограничений, взрослые, дайте нам знать, что вас интересует. Мы не сможем ответить на все вопросы, но постараемся. Подпишитесь на информационный бюллетень CNN по теории чудес. Исследуйте вселенную, получая новости об удивительных открытиях, научных достижениях и многом другом . Си-Эн-Эн
9 а б Костама В.-П.; Креславский, М. А.; Хед, Дж. В. (03 июня 2006 г.), «Недавняя ледяная мантия в высоких широтах на северных равнинах Марса: характеристики и возраст закладки 18 марта 2009 г. на стоянках Wayback Machine inde arşivlendi.», Geophysical Research Letters 33: L11201, doi: 10.1029/2006GL025946 7 Şubat 2009 tarihinde Wayback Machine siteinde arşivlendi., «Высокоширотные зоны Марса покрыты гладкой, многослойной, богатой льдом мантией»
9 Р. Лундин, С. Барабаш, Х. Андерссон, М. Холмстрём, А. Григорьев, М. Ямаути, Ж.-А. Сово, А. Федоров, Э. Будник, Ж.-Ж. Токавен2, Д. Виннингем, Р. Фрам, Дж. Шеррер, Дж. Шарбер, К. Асамура, Х. Хаякава, А. Коутс, Д. Р. Линдер, К. Кертис, К. С. Се, Б. Р. Сандел, М. Гранде, М. Картер, Д. Х. Рединг, Х. Коскинен, Э. Каллио, П. Риихела, В. Шмидт, Т. Селес, Дж. Козыра, Н. Крупп, Дж. Вох, Дж. Луманн, С. МакКенна-Лоулер, Р. Черулли — Ирелли, С. Орсини, М. Магги, А. Мура, А. Милилло, Э. Рулоф, Д. Уильямс, С. Ливи, П. Брандт, П. Вурц, П. Бохслер (2004). «Атмосферная эрозия на Марсе, вызванная солнечным ветром: первые результаты ASPERA-3 на Mars Express». Наука 305: 19 Дж. Дж. Плаут, Дж. Пикарди, А. Сафаейнили, А. Б. Иванов, С. М. Милкович, А. Чиккетти, В. Кофман, Дж. Мужино, В. М. Фаррелл, Р. Дж. Филлипс, С. М. Клиффорд, А. Фриджери, Р. Оросей, К. Федерико , И. П. Уильямс, Д. А. Гернетт, Э. Нильсен, Т. Хагфорс, Э. Хегги, Э. Р. Стофан, Д. Плеттемайер, Т. Р. Уоттерс, К. Дж. Леушен, П. Эденхофер (2007). «Подповерхностное радиолокационное зондирование южнополярных слоистых отложений Марса». Science 315: 92. doi:10.1126/science.1139672 21 августа 2008 года Сайты Wayback Machine в архиве.. PMID 17363628 23 Kasım 2011 Сайты Wayback Machine в архиве..
9 «Передача Радио «Война миров» (1938 г.) 22 июня 1999 г. на сайтах Wayback Machine в архиве». Могли ли люди дышать воздухом на Марсе?
НАСА/JPL-Калифорнийский технологический институт/ASU/MSSS Воздух на Марсе
Жизнь без кислорода
НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт/МССС Кислород своими руками
Настойчивость может производить на Марсе столько кислорода, сколько маленькое дерево
—
Люди на один маленький шаг приблизились к высадке на красную планету.
Марсианский эксперимент по использованию кислорода на месте, более известный как MOXIE, успешно производил кислород из атмосферы Марса, богатой углекислым газом, в ходе серии испытаний в рамках миссии НАСА «Настойчивость», , которая приземлилась на Марсе в феврале. 2021.
Согласно исследованию, опубликованному в среду в журнале Science Advances, MOXIE смог производить кислород в семи экспериментальных запусках, проведенных с момента начала испытаний в апреле 2021 года, в различных атмосферных условиях, в том числе днем и ночью на планете, а также в разные марсианские сезоны.
(Как и на Земле, на Марсе есть отчетливые сезоны, но они длятся дольше, чем сезоны здесь, на Земле, поскольку, по данным НАСА, Марсу требуется больше времени, чтобы совершить оборот вокруг Солнца.)
В каждом запуске MOXIE достигал своей цели по производству шести граммов кислорода в час — примерно столько же, сколько скромное дерево на Земле.
«Это первая демонстрация фактического использования ресурсов на поверхности другого планетарного тела и их химического преобразования во что-то, что было бы полезно для человеческой миссии», — сказал заместитель главного исследователя MOXIE Джеффри Хоффман, 9 лет.0892 отставной астронавт и профессор кафедры аэронавтики и астронавтики Массачусетского технологического института в пресс-релизе.
Марсоход NASA Perseverance сделал селфи с вертолетом Ingenuity, который виден здесь примерно в 13 футах (3,9 метра) от марсохода. Это изображение было получено камерой WASTON на роботизированной руке марсохода 6 апреля 2021 года, на 46-й марсианский день или сол миссии. Авторы и права: НАСА/JPL-Caltech/MSSS
JPL-Caltech/MSSS/NASA
Через год после посадки на Марс марсоход Perseverance нацелился на новую интригующую цель
cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_F177B235-0D67-6958-ED1F-F31804C6B9D5@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>«Это исторично в этом смысле».
MOXIE маленький — размером с тостер — чтобы поместиться на борту марсохода Perseverance. Он предназначен для работы в течение коротких периодов времени, запускаясь и выключаясь при каждом запуске, чтобы соответствовать графику исследования марсохода и другим обязанностям миссии.
Увеличенный MOXIE будет включать в себя более крупные устройства, которые могут работать непрерывно и потенциально могут быть отправлены на Марс перед миссией человека по производству кислорода в количестве нескольких сотен деревьев. Это позволит производить и хранить достаточное количество кислорода, чтобы поддерживать людей после их прибытия и заправлять ракету для возвращения астронавтов обратно на Землю.
Исследователи заявили, что стабильная производительность MOXIE с момента прибытия на Марс является многообещающим первым шагом к этой цели, хотя необходимы более точные настройки, чтобы убедиться, что он может работать на рассвете и в сумерках — в то время, когда температура планеты существенно меняется, сказал Майкл Хехт. , главный исследователь миссии MOXIE в обсерватории Хейстек Массачусетского технологического института.
Участники проекта НАСА «Марс 2020» устанавливают эксперимент по использованию ресурсов Марса с кислородом на месте (MOXIE) в шасси марсохода «Настойчивость».
Р. Ланном/JPL-Caltech/NASA
cms.cnn.com/_components/paragraph/instances/paragraph_76EDE411-FE49-7858-F7D8-F311E83022D1@published» data-editable=»text» data-component-name=»paragraph»>Разреженная марсианская атмосфера на 96% состоит из углекислого газа, что не очень помогает людям, дышащим кислородом.
Кроме того, она гораздо более изменчива, чем атмосфера Земли. «Плотность воздуха может меняться в два раза в течение года, а температура может меняться на 100 градусов», — сказал Хоффман. «Одна из целей — показать, что мы можем запускать (MOXIE) в любое время года».
MOXIE работает, разделяя молекулы углекислого газа, которые состоят из одного атома углерода и двух атомов кислорода — отсюда и его химическая формула CO2. Он отделяет молекулы кислорода и выделяет монооксид углерода в качестве побочного продукта.
Этот снимок был сделан во время первого запуска марсохода НАСА «Настойчивость» на Марсе 4 марта 2021 года. С момента приземления команда провела несколько недель, проверяя марсоход, чтобы подготовить его к операциям на поверхности.
JPL-Калифорнийский технологический институт/НАСА
Марсоход Perseverance только что произвел кислород на Марсе
Инженеры все еще тестируют MOXIE. Они планируют увеличить его мощность и производство, уделяя особое внимание марсианским весенним месяцам, когда, по словам исследователей, плотность атмосферы и уровень углекислого газа особенно высоки.0892 высокий.
«Следующий запуск будет во время самой высокой плотности в году, и мы просто хотим получить как можно больше кислорода», — сказал Хехт. «Мы установим все так высоко, как посмеем, и пусть это работает так долго, как мы можем».
MOXIE также кажется выносливым. Он успешно работал, несмотря на то, что ему приходилось неоднократно включаться и выключаться для тестовых запусков — термическая нагрузка, которая со временем может ухудшить работу системы. Это предполагает, что полномасштабная система, предназначенная для непрерывной работы, может работать в течение тысяч часов9.0892 говорится в пресс-релизе Массачусетского технологического института.
«Чтобы поддержать миссию человека на Марс, нам нужно привезти с Земли много вещей, таких как компьютеры, скафандры и жилые помещения», — говорится в заявлении Хоффмана. «Но тупой старый кислород? Если вы можете сделать это там, дерзайте — вы намного впереди игры ».
Эксперимент MOXIE Массачусетского технологического института надежно производит кислород на Марсе | MIT News
На красной и пыльной поверхности Марса, почти в 100 миллионах миль от Земли, инструмент размером с коробку для завтрака доказывает, что он может надежно выполнять работу небольшого дерева.
Проводимый Массачусетским технологическим институтом эксперимент по использованию ресурсов кислорода на месте, или MOXIE, успешно производит кислород из атмосферы Красной планеты, богатой углекислым газом, с апреля 2021 года, примерно через два месяца после того, как он приземлился на марсианской поверхности. марсохода НАСА Perseverance и миссии Mars 2020.
В исследовании, опубликованном сегодня в журнале Science Advances, исследователей сообщают, что к концу 2021 года MOXIE смог производить кислород в ходе семи экспериментальных запусков в различных атмосферных условиях, в том числе днем и ночью, и в разные марсианские сезоны. При каждом запуске прибор достиг своей цели по производству шести граммов кислорода в час — примерно столько же производит скромное дерево на Земле.
Исследователи предполагают, что увеличенная версия MOXIE может быть отправлена на Марс перед пилотируемой миссией для непрерывного производства кислорода со скоростью нескольких сотен деревьев. При такой мощности система должна генерировать достаточно кислорода, чтобы как поддерживать людей после их прибытия, так и заправлять ракету для возвращения астронавтов обратно на Землю.
Пока стабильная производительность MOXIE является многообещающим первым шагом к этой цели.
«Мы узнали огромное количество информации, которая будет использоваться в будущих системах в более широком масштабе», — говорит Майкл Хект, главный исследователь миссии MOXIE в обсерватории Хейстек Массачусетского технологического института.
Производство кислорода MOXIE на Марсе также представляет собой первую демонстрацию «использования ресурсов на месте», которая заключается в сборе и использовании материалов планеты (в данном случае углекислого газа на Марсе) для производства ресурсов (таких как кислород). которые в противном случае пришлось бы транспортировать с Земли.
«Это первая демонстрация фактического использования ресурсов на поверхности другого планетарного тела и их химического превращения во что-то полезное для человеческой миссии», — говорит заместитель главного исследователя MOXIE Джеффри Хоффман, профессор практики в Департамент аэронавтики и астронавтики Массачусетского технологического института. «Это исторично в этом смысле».
Соавторами Хоффмана и Хехта из MIT являются члены команды MOXIE Джейсон СуХу, Эндрю Лю, Эрик Хинтерман, Майя Наср, Шраван Харихаран, Кайл Хорн и Паркер Стин, а также сотрудники из нескольких учреждений, включая Лабораторию реактивного движения НАСА, которая управляла MOXIE. разработка, полетное программное обеспечение, упаковка и тестирование перед запуском.
Сезонный воздух
Текущая версия MOXIE имеет небольшие размеры, чтобы поместиться на борту марсохода Perseverance, и предназначена для работы в течение коротких периодов времени, запускаясь и выключаясь при каждом запуске, в зависимости от исследования марсохода. график работы и обязанности. Напротив, полномасштабный кислородный завод будет включать в себя более крупные блоки, которые в идеале будут работать непрерывно.
Несмотря на необходимые компромиссы в текущей конструкции MOXIE, прибор показал, что он может надежно и эффективно преобразовывать атмосферу Марса в чистый кислород. Он делает это, сначала втягивая марсианский воздух через фильтр, который очищает его от загрязняющих веществ. Затем воздух подвергается давлению и проходит через твердооксидный электролизер (SOXE), прибор, разработанный и изготовленный OxEon Energy, который электрохимически расщепляет воздух, богатый углекислым газом, на ионы кислорода и монооксид углерода.
Затем ионы кислорода выделяются и рекомбинируются с образованием пригодного для дыхания молекулярного кислорода или O 2 , количество и чистоту которого MOXIE измеряет, прежде чем безвредно выпустить его обратно в воздух вместе с окисью углерода и другими атмосферными газами.
С момента приземления марсохода в феврале 2021 года инженеры MOXIE запускали прибор семь раз в течение марсианского года, и каждый раз требовалось несколько часов для прогрева, затем еще час для получения кислорода, прежде чем снова отключить питание. Каждый запуск был запланирован на разное время дня или ночи и в разное время года, чтобы увидеть, сможет ли MOXIE приспособиться к изменениям в атмосферных условиях планеты.
«Атмосфера Марса гораздо более изменчива, чем Земля», — отмечает Хоффман. «Плотность воздуха может меняться в два раза в течение года, а температура может меняться на 100 градусов. Одна из целей — показать, что мы можем бегать в любое время года».
На данный момент MOXIE показал, что он может производить кислород практически в любое время марсианского дня и года.
«Единственное, что мы не продемонстрировали, — это бег на рассвете или в сумерках, когда температура существенно меняется», — говорит Хект. «У нас есть туз в рукаве, который позволит нам это сделать, и как только мы проверим это в лаборатории, мы сможем достичь этого последнего рубежа, чтобы показать, что мы действительно можем работать в любое время».
Впереди игра
Поскольку MOXIE продолжает вырабатывать кислород на Марсе, инженеры планируют увеличить его производительность и производство, особенно марсианской весной, когда плотность атмосферы и уровень углекислого газа высоки.
«Следующий запуск будет во время самой высокой плотности в году, и мы просто хотим получить как можно больше кислорода», — говорит Хехт. «Поэтому мы установим все так высоко, как мы осмелимся, и пусть это работает так долго, как мы можем».
Они также будут контролировать систему на наличие признаков износа. Поскольку MOXIE — это всего лишь один из нескольких экспериментов на борту марсохода Perseverance, он не может работать непрерывно, как полномасштабная система. Вместо этого прибор должен запускаться и выключаться при каждом запуске — термическая нагрузка, которая со временем может ухудшить работу системы.
Если MOXIE может успешно работать, несмотря на постоянное включение и выключение, это означает, что полномасштабная система, предназначенная для непрерывной работы, может работать тысячи часов.
«Чтобы поддержать миссию человека на Марс, нам нужно привезти с Земли много вещей, таких как компьютеры, скафандры и жилые помещения», — говорит Хоффман. «Но тупой старый кислород? Если вы можете сделать это там, дерзайте — вы намного впереди игры ».
Это исследование было частично поддержано НАСА.
Поделитесь этой новостной статьей:
Упоминания в прессе
The Boston Globe
Исследователи Массачусетского технологического института использовали эксперимент по использованию ресурсов кислорода на Марсе (MOXIE) для успешного производства кислорода на Марсе, сообщает Мартин Финукейн для Бостонский глобус . «Это первая демонстрация фактического использования ресурсов на поверхности другого планетарного тела и их химического преобразования во что-то, что было бы полезно для человеческой миссии», — говорит профессор Джеффри Хоффман. «Это исторично в этом смысле».
Полная версия The Boston Globe →
The Washington Post
Washington Post репортер Праншу Верма рассказывает, как исследователи Массачусетского технологического института продемонстрировали, что эксперимент по использованию ресурсов кислорода на месте (MOXIE) может превращать углекислый газ в пригодный для дыхания кислород на Марс. «Это то, чем исследователи занимались с незапамятных времен, — объясняет профессор Джеффри Хоффман. «Узнайте, какие ресурсы доступны там, где вы собираетесь, и узнайте, как их использовать».
Полная история через The Washington Post →
CNN
Репортеры CNN Кэти Хант и Эшли Стрикленд рассказывают, как в ходе эксперимента по использованию ресурсов кислорода на месте (MOXIE) под руководством Массачусетского технологического института кислород на Марсе успешно вырабатывался в ходе семи экспериментальных испытаний. в различных атмосферных условиях. «Увеличенный MOXIE будет включать в себя более крупные устройства, которые могут работать непрерывно и потенциально могут быть отправлены на Марс перед миссией человека по производству кислорода в количестве нескольких сотен деревьев», — пишут они. «Это позволит производить и хранить достаточное количество кислорода, чтобы поддерживать людей после их прибытия и заправлять ракету для возвращения астронавтов обратно на Землю».
Полная история через CNN →
New Scientist
Днем и ночью, после пыльной бури и при экстремальных температурах, эксперимент по использованию ресурсов кислорода на месте под руководством Массачусетского технологического института (MOXIE) смог произвести около 100 минут пригодного для дыхания кислорода в 2021 году на Марсе, сообщает Джеклин Каун для New Scientist . «На самом высоком уровне это просто блестящий успех», — сказал Майкл Хехт, главный исследователь миссии MOXIE в обсерватории Хейстек Массачусетского технологического института.
Полная история через New Scientist →
VICE
Эксперимент MIT MOXIE, который отправился на Марс на борту марсохода NASA Perseverance, смог создать кислород из марсианской атмосферы, сообщает Сара Уэллс для Vice. «Этот эксперимент также является первым успешным сбором и использованием ресурсов на любом планетарном теле, процесс, который будет важен не только для исследования Марса, но и для будущих лунных мест обитания», — пишет Уэллс.
Полная история через VICE →
Bloomberg
Репортер Bloomberg News Мартин Пэрис пишет, что эксперимент MIT MOXIE преобразовывал углекислый газ из марсианской среды в кислород с тех пор, как марсоход Perseverance приземлился на Марсе. «Семь раз в прошлом году, в течение марсианских сезонов, Мокси смог производить около шести граммов (0,2 унции) кислорода в час», — пишет Пэрис.
Полная история через Bloomberg →
The Guardian
Исследователи Массачусетского технологического института провели эксперимент по использованию кислорода на месте (MOXIE) на Марсе, который успешно вырабатывает кислород для дыхания на Марсе, сообщает г. Хранитель г. «Есть надежда, что при полной мощности система сможет генерировать достаточно кислорода, чтобы поддержать людей, когда они прибудут на Марс, и заправить ракету, чтобы вернуть людей на Землю», — пишет The Guardian .
Полная история через The Guardian →
Связанные ссылки
- Майкл Хехт
- Джеффри Хоффман
- Обсерватория Haystack
- Департамент Aeronautics and Astronautics
- . Рейтинг одного дерева
Когда в прошлом году роботизированный марсоход NASA Perseverance отправился на Марс, он привез с собой небольшую золотую коробку под названием MOXIE для эксперимента по использованию ресурсов кислорода на Марсе.
С тех пор MOXIE производит кислород из разреженного марсианского воздуха.
А в среду в журнале Science Advances команда разработчиков этого устройства подтвердила, что MOXIE работает настолько хорошо, что его выход кислорода сравним со скоростью производства скромного земного дерева.
К концу 2021 года обширные данные показали, что MOXIE успешно достиг целевого уровня кислорода в шесть граммов в час в ходе семи отдельных экспериментальных запусков, а также в различных атмосферных условиях. Это включает в себя день и ночь, разные марсианские сезоны и другие подобные вещи.
«Единственное, что мы не продемонстрировали, — это бег на рассвете или в сумерках, когда температура существенно меняется», — заявил в пресс-релизе Майкл Хект, главный исследователь миссии MOXIE в обсерватории Хейстек Массачусетского технологического института. «У нас есть туз в рукаве, который позволит нам это сделать, и как только мы проверим это в лаборатории, мы сможем достичь этого последнего рубежа, чтобы показать, что мы действительно можем работать в любое время».
Вот где находится MOXIE на марсоходе.
НАСА
Как для ученых, так и для космических агентств особенно интересно, что обещание MOXIE остается верным, потому что предложенные сроки для марсианских экспедиций с участием астронавтов приближаются к крайним срокам для изучения того, как обеспечить безопасность будущих космических исследователей Красной планеты.
Генеральный директор SpaceX Илон Маск планирует высадить людей на Марс в 2029 году., например, и собственная предстоящая лунная миссия НАСА «Артемида I» призвана проложить путь к марсианским экскурсиям, запланированным на 2030-е или 2040-е годы. «Чтобы поддержать миссию человека на Марс, нам нужно привезти с Земли много вещей, таких как компьютеры, скафандры и жилые помещения», — сказал в пресс-релизе Джеффри Хоффман, заместитель главного исследователя MOXIE и профессор Массачусетского технологического института. «Но тупой старый кислород? Если вы можете сделать это там, дерзайте — вы намного впереди игры».
В своем нынешнем виде MOXIE очень мал (по сути, размером с тостер), но потенциально это хорошо. Это означает, что если ученые каким-то образом смогут увеличить размер узорчатого куба, MOXIE сможет производить гораздо больше, чем шесть граммов кислорода в час.
«Мы узнали огромное количество информации, которая будет использоваться в будущих системах в более широком масштабе», — сказал Хект.
Возможно, однажды, говорят исследователи, он сможет в конечном итоге производить кислород со скоростью нескольких сотен деревьев, таким образом поддерживая астронавтов, когда они прибывают на Марс, и заправляя ракеты, которым требуется живительный элемент для возвращения экипажа на Землю.
«Астронавты, которые проведут год на поверхности, могут использовать одну метрическую тонну на двоих», — сказал Хект в пресс-релизе НАСА в прошлом году. Но, по данным космического агентства, для отправки четырех астронавтов с поверхности Марса в будущую миссию потребуется примерно 15 000 фунтов (7 метрических тонн) ракетного топлива и 55 000 фунтов (25 метрических тонн) кислорода. Приносить весь этот кислород с Земли было бы сверхзатратно и неэффективно.
Итак, как говорит Хоффман, почему бы просто не производить весь кислород на самой засушливой планете?
На Марсе MOXIE активно преобразует углекислый газ в марсианской атмосфере, где этот элемент составляет колоссальные 96%, в пригодный для дыхания кислород.
Немного химии 101 состоит в том, что молекулы углекислого газа состоят из одного атома углерода и двух атомов кислорода. Эти кусочки в основном склеены. Но прибор внутри MOXIE, называемый электролизером твердого оксида, может как бы собирать частицы кислорода в тех молекулах CO2, которые интересуют ученых. После завершения все свободно плавающие частицы кислорода рекомбинируются в O2, то есть в молекулы с двумя атомами кислорода. , иначе известный как вид кислорода, который мы знаем и любим.
Я знаю, что это другое, но я продолжаю думать о ВАЛЛ-И от Pixar, который делает это. Так что, как сказал бы ВАЛЛ-И: Та-да!
Техники из Лаборатории реактивного движения НАСА опускают прибор Марсианского эксперимента по использованию кислорода на месте (MOXIE) в брюхо марсохода «Настойчивость».
НАСА/Лаборатория реактивного движения-Калифорнийский технологический институт
«Это первая демонстрация фактического использования ресурсов на поверхности другого планетарного тела и химического преобразования их во что-то, что было бы полезно для человеческой миссии», — сказал Хоффман. «Это исторично в этом смысле».
Попутно этот процесс требует использования сверхвысокой температуры, достигающей температуры примерно 1470 градусов по Фаренгейту (800 по Цельсию), что, как ни странно, придает MOXIE характерное золотое покрытие.
Как и в случае с новаторским космическим телескопом Джеймса Уэбба НАСА, MOXIE должен быть защищен от инфракрасного тепла, поскольку он сам работает с теплом. Золотое покрытие делает именно это, и на самом деле зеркала JWST тоже покрыты золотом по той же причине.
900:02 Одно крыло главного зеркала космического телескопа Джеймса Уэбба открывается на место во время финального испытания системы развертывания зеркал в мае 2021 года. Посмотрите на эту позолоченную красоту.
НАСА
Далее команда MOXIE намеревается продемонстрировать, что MOXIE хорошо работает даже в более интенсивных условиях, например, в следующем запуске, который произойдет во время «самой высокой плотности года», сказал Хект. «Мы установим все так высоко, как посмеем, и пусть это работает так долго, как мы можем».
Теперь НАСА может надежно производить столько кислорода, сколько стоит дерево на Марсе
Астронавты на космической станции могут показаться далекими, но они находятся всего в 248 милях от Земли: чуть больше, чем дорога от Нью-Йорка до Вашингтона, округ Колумбия. Все, что им нужно, может быть доставлено в относительно короткие сроки. У астронавтов, посещающих Марс, не будет такого легкого доступа. Среднее расстояние красной планеты от Земли составляет 140 миллионов миль.
Мы можем планировать миссии снабжения, но брать все 9В 1976 году ездить было бы дорого и непрактично. Как Марк Уотни в Марсианин , исследователям тоже придется жить за счет земли.
Было много предложений о том, как астронавты могут производить предметы первой необходимости, но до недавнего времени ни одна технология не проходила полевых испытаний. Теперь, благодаря машине под названием MOXIE, построенной Массачусетским технологическим институтом и спрятанной на марсоходе NASA Perseverance, мы можем с уверенностью сказать, что люди смогут производить кислород на Марсе.
В газете, опубликованной на этой неделе в Science Advances , исследователи заявили, что семь часовых экспериментов в течение 2021 года демонстрируют, что MOXIE может надежно преобразовывать углекислый газ в кислород, достаточный для небольшого дерева. В испытаниях, охватывающих различные температуры и давления, днем и ночью, зимой и летом, отважная машина постоянно дышала марсианской атмосферой и выдыхала не менее шести граммов кислорода в час.
MOXIE творит чудеса, всасывая воздух, отфильтровывая пыль, а также сжимая и нагревая газы до 800 градусов Цельсия. Нагретый воздух проходит через прибор для электролиза твердых оксидов, который расщепляет углекислый газ, что составляет 96 процентов марсианской атмосферы — в кислород и угарный газ. Затем машина отделяет кислород и выбрасывает угарный газ вместе с другими газами в виде выхлопных газов.
«Это первая демонстрация фактического использования ресурсов на поверхности другого планетарного тела и их химического превращения во что-то полезное для человеческой миссии», — сказал заместитель главного исследователя MOXIE Джеффри Хоффман, профессор практики в Департамент аэронавтики и астронавтики Массачусетского технологического института, в выпуске.
Марсианский «лес»
Демонстрация — это только начало. Будущая версия, размером с «небольшой морозильник», будет производить кислород со скоростью, эквивалентной нескольким сотням деревьев. Производя около трех килограммов кислорода в час в течение 26 месяцев, машина могла бы питать резервуар для хранения, чтобы поддерживать дыхание астронавтов и топливо для их поездки домой.
Чтобы добраться туда, машина должна доказать свою способность работать без остановок в суровых марсианских условиях, и ей потребуется гораздо больше энергии.
«Мощность — это область, в которой мы ожидаем увидеть наибольшее улучшение в увеличенном MOXIE», — сказал Singularity Hub доктор Майкл Хехт, заместитель директора обсерватории Haystack MIT и главный исследователь MOXIE.
«На Perseverance мы используем до 300 ватт для производства около 8 граммов кислорода в час, что составляет немногим более 10 процентов эффективности по сравнению с количеством электрохимической энергии, которое фактически требуется для разрыва молекулы CO2. Мы ожидаем, что полномасштабная система будет больше похожа на 9Эффективность 0 процентов, согласно подробным исследованиям».
Некоторые из этих преимуществ будут связаны с тем, что большая машина может работать при более низком давлении, экономя энергию при сжатии, сказал доктор Хехт. Но в основном это будет происходить благодаря экономии на масштабе — например, вы можете производить граммы или килограммы с той же электроникой.
Конечно, для этого потребуется надежный источник питания. По словам доктора Хехта, ядерный реактор мощностью около 10 киловатт (в настоящее время разрабатывается НАСА) должен помочь.
Преимущество использования атомной энергии заключается в надежности и долговечности. Марсоход НАСА Opportunity, питаемый от солнечных батарей, встретил свою гибель, когда глобальная пылевая буря закрыла солнце. С другой стороны, ядерный источник энергии Perseverance является автономным и рассчитан на 14 лет.
Говоря о пыльных бурях, для машины, которая зарабатывает на жизнь засасыванием воздуха, глобальные бури, длящиеся недели или месяцы, кажутся грозными врагами. В самом деле, сказал доктор Хехт, поскольку вы ожидаете, что воздушные фильтры дома забьются, то же самое произойдет и на Марсе.
«Мы много изучали фильтрацию пыли, и, кажется, это один из тех случаев, когда природа благосклонна к нам. Сами бури не такая большая проблема, как постоянное попадание пыли», — сказал он. «Но, к счастью, пыль не так легко следует за потоком воздуха при таком низком давлении, поэтому почти всю ее можно устранить с помощью простых перегородок, которые заставляют воздух огибать углы, когда он втягивается в систему».
Хотя ответы на некоторые важные вопросы уже получены, команда планирует продолжить тестирование MOXIE. Они будут запускать его в сумерках и на рассвете, когда марсианская температура колеблется более резко, заставлять его производить больше кислорода и тщательно следить за износом. Между тем, на Земле компания Oxeon, изготовившая электролизную установку, уже построила и испытала систему, которая в 100 раз больше.
Следующая остановка Марс?
Неизвестно, как скоро нам понадобится готовый продукт. В этом году НАСА планирует запустить Artemis I, ступеньку к Луне и, как мы надеемся, в конечном итоге к Марсу. Тем временем Китай присматривается к красной планете, а SpaceX спешит завершить свою ракету для Марса. Целевые даты приземления варьируются от конца этого десятилетия до 2030-х годов.