Так видел бы окружающий пейзаж наблюдатель, сидящий на марсоходе. Изображение Marco Di Lorenzo et al. courtesy Aviation Week, Mars Exploration Rover Mission, Cornell, JPL, NASA

Дух пустыни

Марсоход "Спирит" навсегда застрял в песке

Во вторник, 26 января, Американское космическое агентство сообщило, что прекращает попытки спасти марсоход "Спирит" (Spirit), застрявший в песках Красной планеты. Это решение означает, что он навсегда останется там, где находится сейчас. Многие восприняли сообщение NASA как известие о кончине марсохода. Но сами ученые уверяют, что все совсем не так и "Спирит" просто начал новый этап своей миссии. Вспомним, что успел сделать марсоход за прошедшие с момента его высадки шесть лет.

Все по плану

Марсоходы-близнецы "Спирит" (Spirit) и "Оппортьюнити" (Opportunity) отправились на Марс в 2003 году. До этих двух 185-килограммовых махин поверхность нашего космического соседа уже исследовали стационарные "Викинги" в 1976 году и марсоход Sojourner  в 1997 году. Амбициозная марсианская миссия преследовала несколько основных целей. Важнейшей задачей был поиск доказательств в пользу теории о существовании на Марсе воды - в прошлом или настоящем.

Все накопленные к моменту запуска марсоходов данные указывали, что жидкой воды на поверхности Марса нет. Однако было собрано множество косвенных "улик", указывавших, что прошлое Красной планеты было влажным. Если вода на Марсе была, она должна была определенным образом изменить состав пород, с которыми взаимодействовала. Инструментарий "Спирита" и "Оппортьюнити" позволял им находить такие изменения.

Кроме того, марсоходы должны были изучить минеральный состав Красной планеты, уточнить, какие геологические процессы происходили на ней в прошлом, а также подтвердить (или не подтвердить) данные наблюдений орбитальных зондов.

Перед тем как отправить "Спирит" и "Оппортьюнити" в путешествие длиной свыше 55 миллионов километров (именно таково расстояние от Земли до Марса в моменты их наибольшего сближения), ученые испытали прототипы марсоходов в пустыне в штате Аризона. Наконец, 10 июня 2003 года с космодрома на мысе Канаверал стартовала ракета-носитель "Дельта II" (Delta II), на борту которой находился "Спирит". Через семь месяцев марсоход, "укутанный" в кокон из надувных шаров, опустился на поверхность Марса в кратер Гусева. Этот кратер представляет собой воронку диаметром около 170 километров, оставшуюся после падения на Марс огромного метеорита. Исследователи выбрали в качестве места посадки именно это место, так как у них были веские основания полагать, что когда-то давно кратер Гусева был заполнен соленой водой.

Для того чтобы придумать аппаратам, обозначенным во время разработки скучной аббревиатурой MER (Mars Exploration Rover - ровер для исследования Марса), название, NASA организовало конкурс. В нем победила 9-летняя девочка Софи Коллис, родившаяся в Сибири.

Сразу по прилету "Спирит" передал на Землю фотографии окружающего его пейзажа. Следующие дни оказались не столь удачными. Сначала ученые не могли спустить аппарат с посадочной платформы, а затем у "Спирита" обнаружились проблемы с памятью, из-за которых бортовой компьютер марсохода постоянно перезагружался.

Окончательно привести "Спирит" в чувство удалось только к пятому февраля. "Выздоровевший" марсоход немедленно отличился тем, что просверлил в находящемся неподалеку от него камне Адирондак отверстие глубиной 2,7 миллиметра и диаметром 45,5 миллиметра. Изучив фотографии отверстия, также сделанные "Спиритом", ученые смогли узнать, какова структура Адирондака.

Еще через месяц марсоход собрал доказательства, что в кратере Гусева действительно была вода. Собственно, уже этого было бы достаточно для того, чтобы назвать миссию "Спирита" успешной. А так как он получил еще множество научных данных об окружающих его камнях и кратерах, специалисты приняли решение продлить продолжительность миссии свыше запланированных изначально 90 дней. "Оппортьюнити" работал не менее успешно, поэтому и ему продлили "контракт".

Ученые работают с моделью марсохода "Спирит". Фото NASA/JPL

Время шло, марсианское лето сменяла марсианская зима, а оба марсохода продолжали ползать по поверхности Марса и собирать информацию. Они передали на Землю гигабайты научных данных и тысячи фотографий. Аппараты выполнили все пункты программы исследований, включая обнаружение множества доказательств существования на Марсе воды (чуть позже - в августе 2008 года - марсианский зонд "Феникс" сумел прямо получить воду из грунта Красной планеты). Миссии обоих марсоходов несколько раз продлевались. К 29 января 2010 года "Спирит" провел на Марсе 2160 солов (марсианских дней - один сол равен 24 часам и 39 минутам), "Оппортьюнити" - 2139 солов.

Не обходилось, конечно, и без неприятностей. Самой распространенной неполадкой у обоих марсоходов были сбои в работе памяти и периодические "глюки" со связью. Эти мелкие огорчения не очень сильно сказывались на работе аппаратов. Первая серьезная проблема наметилась 16 июня 2004 года - у "Спирита" начало заклинивать правое переднее колесо. Из-за этого увечья ученые вынуждены были корректировать движения марсохода. Например, на холмистые склоны "Спирит" поднимался задом наперед. В марте 2006 года сотрудники Лаборатории реактивного движения (JPL) при NASA объявили, что колесо окончательно отказало.

Катастрофа

Невзирая на хромоту "Спирит" продолжал исправно выполнять свои рабочие обязанности. В один из мартовских дней 2009 года он спокойно направлялся в сторону плато Home Plate. Неожиданно корка грунта под колесами марсохода треснула, и он попал в песчаную ловушку. Проанализировав сделанные "Спиритом" фотографии его бедственного положения, ученые заключили, что под днищем аппарата находится большой камень. Понять, касается ли он "брюха" марсохода, ученым не удалось даже после использования для этой цели микроскопа.

Астрономия и космические аппараты всегда вызывают живой интерес у публики. Для того чтобы все желающие могли следить за спасением "Спирита" практически в режиме реального времени, NASA открыло специальный сайт, названный Free Spirit ("освободить Spirit").

Даже на Земле вытащить застрявший в песке автомобиль бывает непросто. На Марсе, когда до конца неясно, как именно завяз аппарат и каковы свойства окружающего грунта, задача становится чрезвычайно сложной. Чтобы выработать оптимальную тактику спасения "Спирита" и окончательно не закопать его в песок, ученые сначала отрабатывали различные варианты действий на Земле. Специалисты использовали модели марсохода в натуральную величину. Двойники помещались в емкость, заполненную песком, свойства которого (предположительно) напоминали свойства марсианского грунта.

В ноябре 2009 года ученые попытались реализовать выбранные ими приемы на Марсе. Они посылали "Спириту" команды прокрутить то или иное колесо. Практически сразу выяснилось, что реальность намного более сурова, чем предполагалось. Многие команды марсоход отказывался выполнять, так как заложенная в его компьютер программа определяла, что угол наклона аппарата после выполнения операции будет слишком велик. Тем не менее, ученым удалось сдвинуть "Спирит" на несколько миллиметров в нужном направлении. В ходе дальнейших попыток вызволить марсоход он увяз в грунте еще глубже, чем изначально. Кроме того, отказало еще одно колесо.

Новая жизнь

Затея вытащить "Спирит" выглядела все более безнадежной. В конце концов, специалисты приняли решение отказаться от нее. Отныне марсоход станет стационарной станцией для исследования Марса. Ученые уверяют, что даже замурованный в песке "Спирит" сможет провести еще множество полезных для науки наблюдений. В частности, он будет в состоянии тщательно изучить характеристики окружающего грунта и проводить мониторинг марсианской погоды.

Большинство заметок, посвященных "Спириту", представляют его как героического маленького бойца, упорно преодолевающего все трудности. Но вполне может быть, что он просто хочет домой.

Все эти научные свершения "Спирит" реализует следующей марсианской весной. В настоящее время в той части Марса, где находится марсоход, середина осени. Зимой Солнце находится очень низко над горизонтом, кроме того, его дополнительно скрывает песок, поднимаемый бурями. Все приборы "Спирита" получают энергию от его солнечных батарей, поэтому прежде всего ученые должны позаботиться о том, чтобы правильно разместить марсоход во время зимней спячки. Сейчас батареи аппарата наклонены к югу, а Солнце будет "висеть" над северной частью неба. В ближайшее время специалисты попытаются изменить наклон "Спирита" для того, чтобы его батареям доставалось хотя бы немного энергии.

Остается надеяться, что усилия ученых увенчаются успехом и "Спирит" встретит марсианскую зиму подготовленным. Тогда не исключено, что весной мы вновь услышим о новых открытиях, сделанных марсоходом.

Ссылки по теме

• NASA отказалось спасать марсоход "Спирит" – Lenta.ru, 27.01.2010
• Марсоход "Спирит" снова застрял в результате попыток его спасти – Lenta.ru, 03.12.2009
• Застрявший марсоход "Спирит" удалось сдвинуть вперед – Lenta.ru, 20.11.2009
• NASA объявило дату начала "безнадежной" операции по спасению марсохода Spirit – Lenta.ru, 13.11.2009
• Марсоход Spirit поздравили видеороликом – Lenta.ru, 24.09.2009
• К спасению марсохода Spirit присоединился второй брат-близнец – Lenta.ru, 24.08.2009

Сайты по теме

• "Спирит" и "Оппортьюнити" на сайте NASA