Может быть, вы уже видели? Лёд среди пустыни. Это не фотошоп и не природная аномалия. Это новые снимки водяного льда в кратере Королёва на Марсе, только что опубликованные ESA. Они сделаны спутником Mars Express, запущенным Европейским космическим агентством еще в 2003 году. Объект весом 666 кг вращается вокруг планеты уже 15 лет, многократно оправдав свою стоимость в $345 млн (между прочим, в два раза дешевле, чем у похожих спутников США).
Недавно этот «старичок» сделал свои самые впечатляющие снимки. ESA публикует их в честь приближающегося Рождества, 50-летия миссии Аполлон-8, впервые облетевшей Луну, и 15-летия вращения самого Mars Express (он запустил свой главный двигатель и вышел на орбиту Марса 25 декабря).
Пять снимков в разные периоды времени были взяты камерой HRSC, сделанной специально под Mars Express, и скомпонованы в одно изображение – позволяя нам увидеть то, как в реальности выглядит знаменитый кратер Королёва. В дополнение также доступны топографические виды объекта.
Кратер, названный в честь отца советской космонавтики, является самой южной точкой северной низменности Марса, региона Olympia Undae, в которой всё еще встречается водяной лед. Его глубина – 1,8 км, и он почти доверху заполнен льдом, это самое южное такое стабильное скопление льда на планете. Вот его локация на Google Mars.
Изображение того же кратера, взятое системой CaSSIS на спутнике ExoMars Trace в апреле 2018-го (первый снимок этого спутника после запуска). Здесь видна 40-километровая дуга у северного края кратера
Лёд в кратере не переходил в газообразное состояние, по всей видимости, несколько миллионов лет. Ученые из ESA причиной этому является эффект «холодной ловушки». Большая глубина кратера и его крутые края остужают проходящий воздух. Он опускается вместе с пылью и становится частью старинных залежей льда. А поскольку в разреженной атмосфере красной планеты нет хороших проводников тепла, испарение минимально. Сейчас ледник разросся до колоссальных масштабов: он занимает почти всю площадь кратера, 82 километра в диаметре.
Стоит ли паниковать?
Новое изображение ESA наделало много шума. Некоторые газеты даже вышли с заголовками а-ля «найдена вода на Марсе». Между тем, наличие воды в форме льда на поверхности красной планеты – давно не новость для ученых. На Марсе есть целых две полярных шапки, ~300 и ~1000 километров в диаметре, которые мы уже сотни лет назад спокойно различали в телескопы. Позже, с помощью спутников, был подтвержден и их состав: вода, пыль и большое количество диоксида углерода. Теперь мы даже имеем представление о количестве воды на Марсе. И уже десять лет как знаем, что если растопить северную и южную шапки, этого хватит на покрытие всей планеты 20-метровым слоем воды (правда, выделение CO2 также в два раза повысит атмосферное давление на планете).
Результат труда Curiosity
Когда исследователи говорят о поисках воды на Марсе, они имеют в виду жидкую воду. В которой, с более высокой вероятностью, даже после миллионов лет могла остаться жизнь. Наличие подземных океанов (на глубине от 1,5 км) было засечено радаром MARSIS на борту всё того же Mars Express. На 29 снимках ученые нашли область, где сигнал резко менялся – это было похоже на подледные озера Гренландии и Антарктики.
Температура подземной воды на Марсе, вероятно, тоже отрицательная. Но, как и на Земле, примеси в воде и давление массы льда могут снижать температуру ее замерзания, поэтому она остается жидкой. Но гипотезу надо будет подтвердить, а еще лучше – взять пробы. Для этого нужен будет марсоход, способный бурить на такие глубины (которые и на Земле вообще-то непросто даются). Curiosity, запущенный США в 2011-м, пока что пробурил поверхность Марса на глубину 5 сантиметров.
Комментарии (69)
SynmanProff
22.12.2018 11:06Я вообще не эксперт, но почему бы нельзя высадиться на марсоходе неподалеку от этих шапок и изучать их прям поезжав к ним? Или будут трудности с посадкой в районе полюсов?
Popadanec
22.12.2018 15:29Как минимум нужен РИТЭГ для обогрева/питания. Солнечные панели в тех широтах не эффективны(для мобильного применения).
LLE
22.12.2018 15:54Можно солнечные панели поставить вертикально как парус, но тогда аппарат ветром может опрокинуть. Ещё на полюсах очень холодно, панелей может не хватить для обогрева. Там полярная ночь бывает? Если да, то без РИТЭГа непонятно как её пережить, т.е. придется прилететь весной и поработать всего лишь пол марсианского года.
Space__Elf
22.12.2018 16:02Ветром? А какое там атмосферное давление внутри того кратера?
На равнине оно около ~1% от земного, но внутри этого кратера, судя по всему, давление должно быть существенно выше.LLE
22.12.2018 16:15Да, около 1% от земного, но аппарат очень легкий и не широкий, если самоходный. Если панели будут высокие, то кто его знает. Пыльные бури бывают, значит ветер какой-то есть. Для исследований на равнине можно сделать широкий и низкий парус, но не уверен, что будет намного устойчивее.
Внутри кратера давление такое же, с чего ему быть больше?Space__Elf
22.12.2018 17:22Вроде, кратер существенно глубже «уровня моря» и имеет высокие борта.
LLE
22.12.2018 17:48Судя по картинке похоже, что не существенно. И вопрос был про марсоход не в кратере, а у полярных шапок.
BrotherMario
22.12.2018 23:54+1Как на Марсе определяют «глубину моря»? От чего берут нулевую отметку?
Wizard_of_light
24.12.2018 13:37До 2001 года за ноль принимали высоту, на которой среднее атмосферное давление составляет 610 Па. После альтиметрических измерений со спутников в 2001 приняли новую модель нулевого уровня — трёхосный эллипсоид со средним экваториальным радиусом 3 396 200 метров. Его полные параметры можно вот тут или вот тут найти.
SynteZZZ
22.12.2018 23:09Про ветер на Марсе: www.youtube.com/watch?v=aYe3sIaNHVs
striver
23.12.2018 00:08Listen To Martian Wind Through NASA Insight Lander’s SensorsLLE
22.12.2018 22:27Несколько мелких зеркал на полярных орбитах могли бы помочь и здесь, а не только картошке. Интересно, наведение солнечного зайчика с ошибкой не более метра возможно?
MTyrz
23.12.2018 00:12Угловой размер Солнца на Марсе, если верить Википедии, составляет порядка двадцати угловых минут.
Если высота орбиты будет равна условной земной границе космоса, ста километрам, то солнечный зайчик от условного зеркала, имеющего диаметр, стремящийся к нулю, уже будет иметь чуть меньше шестисот метров в диаметре. При таких числах заявленная вами точность не имеет практического смысла.LLE
23.12.2018 00:15сделать зеркало вогнутым?
MTyrz
23.12.2018 00:26Э-э… В общем случае, не поможет.
Есть рассеивание в атмосфере, и есть дифракция. Вот здесь товарищ пытался экспериментировать с фокусировкой лазеров: каковых характеристик, как вы понимаете, солнечному свету не достичь.Появились кое-какие результаты экспериментов с фокусировкой. Исходные данные: диоды 650 и 405 нм в модулях Aixiz со стеклянными линзами. Фокусировка через ТАЛ-120 (F=805 мм, f=40 мм). Начальный диаметр луча при этом составил 90 мм. На расстоянии 300 м для красного луча удалось получить пятно диаметром около 5 см. С фиолетовым лучом при наилучшей фокусировке диаметр пятна составил около 3 см.
LLE
23.12.2018 00:44Атмосфера там очень разреженная, если не будет пыльной бури, то рассеивание в атмосфере не должно быть значительным.
Если верить Википедии про 20 угловых минут, то для того, чтобы получить еще один источник освещения, для наблюдателя похожий на Солнце, нужно забросить на высоту 100 км круглое плоское отражающее 100% зеркало диаметром не менее 600 м. При этом диаметр пятна на поверхности планеты будет примерно 1200 м, края его будут размытыми, видимая яркость искусственного солнца в середине пятна будет раза в 4 меньше реального Солнца. Это при условии, что Солнце будет находиться приблизительно за спиной наблюдателя, зеркало приблизительно перед ним, т.е. все углы будут близки к прямым, что будет происходить редко в процессе вращения зеркала по орбите вокруг Марса.
Понадобится некоторое количество слегка вогнутых 600-метровых зеркал, чтобы 2-3 искусственных солнца всегда светили на марсоход, размер пятна допустим сделать метров 100, наводить с точностью +-30 м, чтобы попадать на марсоход яркой серединой, а не бледным краем пятна.
Как бы не вызвать с этими зеркалами экологические проблемы с таянием льда вокруг марсохода.LLE
23.12.2018 16:00Про 100 км я пожалуй ошибся, как зеркало не изгибай, со 100-километровой орбиты размер солнечного зайчика меньше 600 м не получить. Это если считать, что до Солнца 250 млн км.
MRO и Mars Express крутятся на высоте не ниже 250-300 км, вероятно ниже этого нельзя, значит размер светлого пятна будет не менее 1500-1800 м в идеальном случае 90 градусов, которого не будет.
SomaTayron
24.12.2018 10:47Основная проблема — сколько уйдет энергии на наклонение орбиты, чтоб она «зацепила» приполюсную область. Величина весьма внушительная, придется делать дополнительный маневровый блок, а это минус к полезной нагрузке — на спускаемый модуль практически ничего не остается.
LLE
24.12.2018 11:46Возможно ли заходить сразу при подлете к планете на полярную орбиту?
И некоторые известные мне аппараты на Марс запускались не самыми тяжелыми модификациями Atlas-ов, т.е. на первый взгляд есть возможность немного добавить массу аппарата без потери полезной нагрузки.
Andy_Big
22.12.2018 11:14+3Нормальная ссылка на этот кратер в Google Mars :) А то по Вашей открывается вид на всю планету :)
p-oleg
22.12.2018 11:18Спасибо за статью!
50-летия миссии Аполлон-8, впервые высадившей людей на Луну
Вы ничего не путаете?Jeka_M3
22.12.2018 11:57Да, автор статьи напутал. В миссии Аполлон-8 на Луну не высаживались, а только вышли на окололунную орбиту и сделали 10 витков вокруг Луны, потом обратно на Землю. Первая высадка на Луну была в миссии Аполлон-11.
tvr
22.12.2018 11:45+2Большая глубина кратера и его крутые края остужают проходящий воздух.
Ура, товарищи! На Марсе нашли не только воду, но и воздух!
Или они знали об этом и раньше, а сейчас просто случайно проговорились?
Тогда становится лучше понятен интерес Маска к Марсу.iga2iga
23.12.2018 05:00Полагаю, что тут под воздухом понимается смесь газов, содержащихся в атмосфере планеты. Не обязательно в тех же пропорциях или в том же составе, что и на Земле. За сим марсианский воздух имеет место быть.
saipr
22.12.2018 15:54Результат труда Curiosity
Лунка для яблони. И вода есть пусть в виде льда.
LLE
22.12.2018 15:58Сначала картошка и рожь.
Space__Elf
22.12.2018 23:41Картошка — понятно. Но, почему именно рожь?
LLE
22.12.2018 23:51Слышал, что рожь лучше переносит холод и менее требовательна к почве, чем пшеница. Предложите свой вариант марсианского хлеба.
rPman
23.12.2018 00:14Водоросли или даже бактерии. Какая разница из чего белок получать, а фермы для них на порядок проще и удобнее чем для привередливой травки.
Все равно основная проблема — источник энергии, т.е. если это солнечная, то площадь панелей превысит площади под посадки.LLE
23.12.2018 00:18Это на корм марсианским коровам
rPman
23.12.2018 00:19Обойдутся белковым кормом с присадками, не людей же этим кормить.
И зачем коров то? настоящее мясо 'в пробирке' уже умеют выращивать, основная проблема больше текстура мяса (волокна, жилы, мышцы и т.п.), и она будет решена, не сомневаюсь.
nidalee
25.12.2018 11:01Все равно основная проблема — источник энергии, т.е. если это солнечная, то площадь панелей превысит площади под посадки.
Так и не понял, есть там ветер или нет. Если есть — то ветряки?MyshinyjKorol
25.12.2018 15:11Ветер там конечно есть, ведь пылевые бури это почти визитная карточка Марса. Но из-за разреженности атмосферы этот ветер очень слабый энергетически. Но не скажу в конкретных числах насколько он слабый.
WeSKeRuS
22.12.2018 16:17(правда, выделение CO2 также в два раза повысит атмосферное давление на планете). А разве это не хорошо? Я бы сказал, что этого даже мало, атмосферное давление Марса в 200 раз меньше Земного. А углекислота может дать основу для поддержания тепла, а что более важно удержания кислорода и других веществ сходным нашей атмосфере. Да и опять же, мы не знаем реальное количество воды на Марсе, есть кратеры и разрывы от вулканической деятельности которые не изучены, и набрав критическую массу «парникового эффекта» можно получить зеленую планету.
SomaTayron
24.12.2018 11:02Все достаточно грустно, поэтому не зря упоминают углекислый газ. Этот момент часто забывают, когда рассуждают о терраформировании, так что тут автору большой плюс.
Если просто — как только имеем нагрев и жидкую воду, неизбежно получаем водяные пары. Не смотрел точно, какие числа будут в условиях Марса, но если брать н.у. Земли, то плотность водяных паров 0,88, кислорода — 1,47, а углекислого газа — вообще 1,98.
Как только плотность атмосферы Марса повысится, на внешние слои атмосферы будут выдавлены и водяные пары и кислород, и вместо «оземления Марса» мы получаем потери и воды и кислорода — и чем больше газообразного углекислого газа, тем больше исказится балланс. В новом устойчивом состоянии температура Марса стянет еще ниже, а новый размер «шапок» — еще скуднее. Увы, это проклятье малой массы, тут плотная атмосфера возможна только для тяжелых газов вроде хлора (3.22)LLE
24.12.2018 12:02На Земле почему не происходит такое заметное расслоение?
alexeykuzmin0
24.12.2018 18:48Происходит на больших высотах, см турбопуза. Собственно, в первой попавшейся научной статье об атмосфере Марса говорится о турбопаузе на высоте 80-140 км, так что, думаю, можно пренебречь этим расслоением.
WeSKeRuS
24.12.2018 17:35Большое спасибо, за пояснение.Но не оставляя надежды на пригодную атмосферу предлагаю подвезти туда «немного» азота.
Pangr
22.12.2018 17:52Ну кстати в этих льдах могли замерзнуть какие то живые организмы. Изучать лед надо))
LLE
22.12.2018 17:56Пробурить до дна и привезти на Землю керны.
Pangr
22.12.2018 19:30-6Вово и я о том же))А то бегают вокруг этого льда с бубнами(Пусть еще там марсоходы выключат и через 10 сек включат может поможет). А еще лучше перед отправкой народу на марс пусть хотяб на луну отправят, а не пустословят. За 2 года можно было бы спокойно уже сделать базу на луне и отправить 10 добровольцев. Но нет блин на марс нужно отправлять. Так и я могу сказать что вот сделаю экспедицию на нептун вы ток подождите лет 100.(Бомбануло чутка от пустых слов и малых реализаций) Ну хотя в Антарктике не могут пробурить нормально лед до озер. Что же говорить насчет марса когда свою планету изучить не можем нормально.
rPman
23.12.2018 00:17Зачем вам лично луна? или марс? зачем вы хотите кого то отправить куда то в жутко опасные условия?
Если сравнивать луну и марс, то на марсе тупо проще выжить (не без технологий конечно), разгерметизация на луне убьет вас за минуты, на марсе в теплой одежде и с кислородной маской вы можете жить гораздо дольше, и может быть даже работать, чтобы спасти свою жизнь.wlr398
23.12.2018 09:55-1Ну так призывающие колонизировать космос сами то наверняка не планируют оказаться в числе добровольцев, а хотят увидеть шоу сидя на диване с попкорном(пиццей, смузи).
Pangr
24.12.2018 00:07Ну в смысле зачем луна, зачем марс?)Это как бы шаг в будущее человечества. Я понимаю такой комент увидеть на форуме мамок, но блин не на хабре))По вашей логике нужно было так и оставаться на своей плоской земле и не оправлять людей в " жуткие условия" для изучения?) Ведь думать что земля плоская гораздо легче чем пойти на край земли))
alexeykuzmin0
24.12.2018 18:53Довольно просто понять, в чем сложность, если немного поиграть в космические симуляторы. Например, Kerbal Space Program с модом Real Solar System прекрасно показывает, что даже просто выйти на орбиту — уже непросто.
boneferz
22.12.2018 23:09Отличные снимки! Рабочему столу нравиться. Я так понимаю, это следы падения ледяной кометы?
Pochtoycom Автор
22.12.2018 23:09Судя по всему, это следы падения обычной кометы, а лёд образовался потом.
LLE
23.12.2018 00:04+1Думаю, что ледяная комета при ударе почти вся испаряется и разлетается мелкими осколками вокруг, так что это лед не от нее, это мог быть любой метеорит, если вы об этом.
Vsevo10d
23.12.2018 01:00Про примеси — правда, есть криоскопический эффект. Но
давление массы льда могут снижать температуру ее замерзания
— блин, вы фазовую диаграмму воды видели?
www1.lsbu.ac.uk/water/water_phase_diagram.html — линия солидуса практически вертикальная.
godlikebasic
24.12.2018 19:22Я, конечно, дико извиняюсь, но это не снимки — это компьютерная модель.
Снимки выглядят примерно вот так:
Пруф
third112
rPman
не будет свалка, его за пару десятков лет на топливо переведут
kz6000
«Откуда на Марсе ледники? Из них давным-давно луц сделали.»
©Wizard_of_light
диаметр 82 км, глубина 1,8 км — это по объёму как 1/8 часть Байкала, за пару десятков лет не успеют.
LLE
Марс — наш общий дом, защитим его вместе :)