Содержание
Загадочный грунт на Марсе | Наука и жизнь
Российский прибор ДАН (динамическое альбедо нейтронов) на борту американского марсохода «Кьюриосити»(Curiosity) в кратере Гейла обнаружил район с необычным составом поверхности.
Микротелескоп (RMI) высокого разрешения, входящий в состав аппаратуры марсохода «Кьюриосити», способен получать изображения довольно мелких деталей поверхности Марса. Фото: NASA/JPL-Caltech/MSSS.
Открыть в полном размере
‹
›
Марсоход «Кьюриосити» работает на Красной планете уже три года. Основная цель его миссии — изучение химического состава поверхности планеты. Планетологов интересуют, прежде всего, соединения и элементы, которые прямо или косвенно могут указывать на возможную жизнь на Марсе — прошлую или нынешнюю. Такими веществами могут быть вода и некоторые органические соединения.
Для изучения состава поверхности марсоход снабжён целой лабораторией — комплектом приборов, в числе которых активный нейтронный детектор, разработанный в Институте космических исследований Российской академии наук по заказу Роскосмоса.
Основное его назначение — обнаружение воды на планете. Прибор испускает короткие и мощные импульсы нейтронов, которые проникают в грунт на глубину до 1 м. При взаимодействии с атомными ядрами элементов, содержащихся в породе, нейтроны теряют энергию. Часть замедлившихся нейтронов поглощается в грунте, другие отражаются обратно на поверхность, где и регистрируются приёмником нейтронного излучения. При этом амплитуда сигнала определяется составом изучаемой поверхности. Прибор, по сути, определяет в грунте содержание водорода, который может быть в составе воды и гидратированных минералов.
За время работы на борту марсохода ДАН произвёл более 500 анализов марсианского вещества. Обработка данных, полученных прибором во время движения «Кьюриосити» по дну кратера Гейла вдоль почти 10-километрового пути, показала, что в верхнем и нижнем слоях грунта вода содержится в количестве не более 2—5% (по массе).
Но, как сообщает пресс-служба ИКИ РАН, в ночь на 21 мая 2015 года участники эксперимента ДАН заметили, что в прошедший марсианский день «Кьюриосити» пересёк необычный район, где поток тепловых нейтронов из-под поверхности был чрезвычайно высоким.
Это указывает на то, что либо в здешнем грунте содержится значительное количество воды — около 10% по массе, либо этот грунт имеет необычный химический состав. Природа обнаруженного ДАНом странного марсианского «оазиса» пока не известна. По предложению участников эксперимента ДАН группа управления марсоходом развернула «Кьюриосити», вернув его в район с аномальными свойствами.
Этот манёвр поддержала и группа лазерного эксперимента ChemCam — так сокращённо называют комплекс приборов Chemistry and Camera Complex. ChemCam состоит из лазерного спектрометра (LIBS — Laser-induced breakdown spectroscopy) и микротелескопа (RMI — Remote Micro Imager telescope), также размещённых на борту марсохода. Первый предназначен для элементного химического анализа грунта, второй — для получения изображения исследуемой области марсианской поверхности высокого разрешения (1 мм при расстоянии до объекта 10 м). Ранее с помощью данного комплекса в этом же районе также был обнаружен грунт необычного химического состава.
Породы, образующие поверхность Марса, представляют собой в основном минералы, закристаллизовавшиеся из магмы. Их состав известен — это преимущественно полевой шпат, пироксен и оливин, то есть различные виды силикатов. Однако, как сообщил научный руководитель проекта ДАН доктор физико-математических наук Игорь Митрофанов (ИКИ РАН), в районе с аномальными свойствами оксида кремния оказалось слишком много. «Как будто мы находимся на кварцевой площадке, — сказал он. — Оксид кремния здесь в кристаллическом состоянии. Это очень редкий минерал, напоминающий опал. Встречается он на метеоритах».
Планетологи надеются, что, двигаясь дальше к вершине горы Шарпа, они смогут обнаружить новые подобные «оазисы» и найти у них общие свойства, что позволит объяснить очередную загадку Красной планеты.
Отметим, что в создании научной аппаратуры ДАН и в подготовке космического эксперимента участвовали Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н. Л. Духова, Институт машиноведения им.
А. А. Благонравова РАН и Объединённый институт ядерных исследований (г. Дубна). В эксперимент ДАН сейчас вовлечены и американские специалисты — из Лаборатории реактивного движения НАСА, университетов штатов Аризона и Теннесси, университета Брауна (США).
Марсианский грунт оказался прочнее лунного реголита
Команда первого китайского марсохода «Чжужун» опубликовала результаты анализа данных, собранных за первые 60 солов его работы на Равнине Утопия. Оказалось, что грунт в месте высадки гораздо более прочный, чем лунный реголит, а также достаточно липкий. Кроме того, ученые определили, что рельеф местности в районе высадки сформирован за счет физического и химического выветривания горных пород, в том числе с участием воды. Статья опубликована в журнале Nature Geoscience.
«Чжужун» был доставлен на Равнину Утопия на Марсе в мае прошлого года в рамках миссии «Тяньвэнь-1», которая также включает в себя орбитальный аппарат-ретранслятор и посадочную платформу. Шестиколесный ровер оснащен солнечными батареями, камерами, георадаром, спектрометром для исследования минералов и метеодатчиками.
Он уже закончил основную научную программу, рассчитанную на 90 солов (марсианские сутки), и перешел к расширенной, проехав за это время более 1,5 тысячи метров по Марсу.
Группа планетологов во главе с Лянем Дином (Liang Ding) из Харбинского политехнического университета опубликовала предварительные результаты анализа научных данных о структуре поверхности в районе высадки марсохода за первые 60 солов совместной работы «Чжужуна» и орбитального аппарата «Тяньвэнь-1». За это время ровер проехал 450,9 метров.
Место посадки находится в низменности, возрастом примерно 3,32–3,36 миллиарда лет, что соответствует позднегесперийскому периоду. В регионе есть сотни наложенных друг на друга небольших кратеров, складчатых хребтов и узких грабенов, также присутствуют эоловые гряды, представляющие собой, в основном, поперечные эоловые хребты, указывающие на северо-восточное направление местных ветров. На поверхности области мало крупных валунов, наблюдаются небольшие камешки, а коренные породы полускрыты песком.
Морфология скал и кратеров на снимках, сделанных «Чжужуном», указывает как на процессы физического выветривания (ударное распыление при падении метеоритов, эрозия за счет ветра и песка и выветривание при замораживании-оттаивании пород), так и на возможное взаимодействие пород с водой и растворенными в ней солями, что приводило к химическому выветриванию.
Ученые также смогли оценить механические свойства грунта в месте высадки ровера. Он демонстрирует высокую несущую способность и сцепление с колесами, которые выше, чем в случае лунного реголита в месте посадки лунохода «Юйту-2». Эквивалентная жесткость грунта оценивается в диапазоне от 1390 до 5872 килопаскалей на метр, а угол внутреннего трения составляет от 21 до 34 градусов при сцеплении от 1,5 до 6 килопаскалей. Высокое сцепление грунта приводит к его налипанию на колеса ровера, при этом угол внутреннего трения меньше, чем в случае посадочных площадок миссий «Викинг-2», InSight, «Феникс» и Mars Pathfinder.
Подробно о том, как устроена первая марсианская миссия Китая, мы рассказывали в материале «Вопросы к небу».
Александр Войтюк
Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Почва на Марсе | Поговорим о науке
МБ
7
Наука 7 класс (2000)
Кластер 4: Земная кора
NL
7
Наука 7 класс (2013)
Блок 4: Земная кора
PE
7
Естествознание, 7 класс (пересмотрено в 2016 г.)
Науки о Земле и космосе: Земная кора
QC
Раздел I
Наука и технология
Земля и космос: общая характеристика Земли
КК
Раздел II
Наука и технология
Земля и космос: общая характеристика Земли
SK
7
Наука 7 класс (2009)
Науки о Земле и космосе – Земная кора и ресурсы (EC)
АВ
6
Наука 1-6 (1996)
Тема C. Sky Science
до н.э.
6
Естествознание 6 класс (июнь 2016 г.)
Большая идея: Солнечная система является частью Млечного Пути, который является одной из миллиардов галактик.
МБ
6
Наука 6 класс (2000)
Кластер 4: Изучение Солнечной системы
NB
8
Наука 8: За пределами Земли: присутствие человека
в Солнечной системе (2021)
Исследование космоса
NL
6
Наука 6 класс (2018)
Блок 1: Космос
NS
6
Наука 6 (2019)
Науки о Земле и космосе: Космос
НУ
6
Учебная программа K-6 по науке и технологиям (СЗТ, 2004 г.
)
Земля и космические системы: Космос
PE
6
Наука 6 класс (2012)
Науки о Земле и космосе: Космос
YT
6
Science Grade 6 (Британская Колумбия, июнь 2016 г.)
Большая идея: Солнечная система является частью Млечного Пути, который является одной из миллиардов галактик.
СК
6
Наука 6 класс (2009)
Науки о Земле и космосе – Наша Солнечная система (SS)
NT
6
Учебная программа K-6 по науке и технологиям (СЗТ, 2004 г.)
Земля и космические системы: Космос
ВКЛ.
6
Наука и техника, 6 класс (2022)
Strand E: Космос
AB
7
Наука 7-8-9 (2003 г., обновлено в 2014 г.)
Блок E: Планета Земля
до н.э.
11
Науки о Земле 11 (июнь 2018 г.
Большая идея: Земные материалы изменяются по мере того, как они проходят через геосферу и используются в качестве ресурсов, что имеет экономические и экологические последствия.
до н.э.
12
Геология 12 (июнь 2018 г.)
Большая идея: Минералы, горные породы и земные материалы формируются в ответ на условия внутри и на поверхности Земли и являются основой многих отраслей промышленности, основанных на ресурсах.
Обратите внимание
11
Физическая география 110 (без даты)
9. От континентального дрейфа к тектонике плит
NL
12
Земные системы 3209 (nd)
Раздел 3: Земляные материалы
NL
12
Земные системы 3209 (nd)
Раздел 5: Земные ресурсы: применение в реальной жизни
NL
12
Науки об окружающей среде 3205 (пересмотрено в 2010 г.)
Блок 3: Землепользование и окружающая среда
NS
12
Геология 12 (2015/2019)
Земляные материалы
NS
12
Геология 12 (2015/2019)
Природа геологии
NU
10
Экспериментальная наука 10 — Земные системы
Блок 1: Геология и геоморфология
НУ
7
Наука 7 (Альберта, 2003 г., обновлено в 2014 г.)
Блок E: Планета Земля
ВКЛ.
11
Экология, 11 класс, рабочее место (SVN3E)
Направление E: Наука о природных ресурсах и управление ими
ON
12
Науки о Земле и космосе, 12 класс, университет (SES4U)
Strand E: Earth Materials
QC
Раздел IV
Прикладная наука и технологии
Земля и космос
КК
Раздел IV
Экологические науки и технологии
Земля и космос
КК
Раздел IV
Наука и технология
Земля и Космос
КК
Раздел IV
Наука и окружающая среда
Земля и космос
YT
11
Науки о Земле 11 (Британская Колумбия, июнь 2018 г.
)
Большая идея: Земные материалы изменяются по мере того, как они проходят через геосферу и используются в качестве ресурсов, что имеет экономические и экологические последствия.
ЮТ
12
Геология 12 (Британская Колумбия, июнь 2018 г.)
Большая идея: Минералы, горные породы и земные материалы формируются в ответ на условия внутри и на поверхности Земли и являются основой многих отраслей промышленности, основанных на ресурсах.
СК
12
Науки о Земле 30 (февраль 2018 г.)
Литосфера
НТ
7
Наука 7 (Альберта, 2003 г., обновлено в 2014 г.)
Блок E: Планета Земля
NT
10
Экспериментальная наука 10 — Земные системы
Блок 1: Геология и геоморфология
до н.э.
6
Естествознание 6 класс (июнь 2016 г.)
Большая идея: три закона движения Ньютона описывают взаимосвязь между силой и движением.
МБ
9
Старший 1 Наука (2000)
Кластер 4: Изучение Вселенной
NL
9
9 класс Наука
Блок 1: Космос (пересмотрено в 2011 г.)
Н.С.
9
Наука 9 (2021)
Исследование космоса
НУ
9
Наука о знаниях и трудоустройстве 9 (Альберта, редакция 2009 г.
)
Блок E: Исследование космоса
NU
9
Наука 9 (Альберта, 2003 г., обновлено в 2014 г.)
Блок E: Исследование космоса
ON
12
Науки о Земле и космосе, 12 класс, университет (SES4U)
Strand C: Planetary science (Наука о Солнечной системе)
QC
Раздел III
Наука и технология
Земля и космос
YT
6
Science Grade 6 (Британская Колумбия, июнь 2016 г.)
Большая идея: три закона движения Ньютона описывают взаимосвязь между силой и движением.
СК
9
Наука 9 (2009)
Науки о Земле и космосе – Изучение нашей Вселенной (ЕС)
NT
9
Наука 9 (Альберта, 2003 г., обновлено в 2014 г.)
Блок E: Исследование космоса
ON
9
9 класс естественных наук (SNC1W) (2022)
Strand E: Исследование космоса
Марсианский сад
Марсианский сад поставляет Мохаве симулятор реголита Марса и наборы для исследователей, любителей и преподавателей по всему миру. Основанный на исследованиях NASA и JPL, Mojave Mars Simulant настолько близок к Марсу, насколько это возможно, не покидая Земли.
Наши симуляторы, комплекты и программы разработаны с нуля, чтобы помочь учителям продвигать STEAM-образование в своих классах, потому что хорошо информированная и восторженная общественная поддержка является наиболее важным элементом в путешествии на Марс.
Купить сейчас
Учить больше
ПОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОФФ НАСА 2018
Марсианский сад представлен в выпуске NASA Spinoff Magazine за 2018 год, ежегодном издании НАСА, посвященном технологиям НАСА в частном секторе! Марсианский сад поставляет Mojave Mars Simulant, первоначально разработанный учеными NASA и JPL
, работающими над миссией Mars Phoenix.
ПОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОФФ НАСА
Оригинальное ИССЛЕДОВАНИЕ НАСА/Лаборатории реактивного движения
ПРОГРАММА СКИДОК ДЛЯ ПЕДАГОГОВ
Мы в Марсианском саду считаем, что самым важным элементом в «Путешествии на Марс» является поддержка публики.
Без информированной и восторженной общественной поддержки человечество никогда не достигнет Марса.
Учителя на передовой следующей границы. Они должны вдохновить следующее поколение исследователей на карьеру в STEAM, которая им понадобится, чтобы помочь сделать человечество многопланетным видом. Мы стремимся поддерживать образовательное сообщество всеми возможными способами.
ПРОГРАММА СКИДОК ДЛЯ ПЕДАГОГОВ
Имитация Марса
Ни один марсианский грунт — или «реголит» — никогда не возвращался на Землю. Чтобы помочь в разработке миссий на Марс, ученые НАСА и JPL разработали смоделированные марсианские почвы, известные как Mars Regolith Simulants.
В 2007 году ученые Лаборатории реактивного движения создали Mojave Mars Simulant , чтобы помочь в разработке посадочного модуля Mars Phoenix.