Некоторые результаты миссии Mars Global Syrveuor
13 марта.
С.Карпенко, И.Лисов по сообщениям JPL, France Presse, Reuters.
Главные итоги миссии MGS на сегодняшний день таковы:
1. Получена информация об эволюции марсианских пылевых бурь. За одной из таких бурь проведено детальное наблюдение с использованием термоэмиссионного спектрометра TES, проводившего исследование распределения температур и прозрачности атмосферы Марса, и видеокамеры, проводившей визуальные наблюдения.
Доктор Арден Алби (Arden Albee), проанализировавший полученные результаты, выяснил, что буря зародилась в октябре-ноябре 1997 г. на границе южной полярной шапки, а к концу ноября переросла в большую региональную бурю, охватившую область Земли Ноя (Noachis Terra).
Влияние этой пылевой бури было отмечено на высотах до 130 км и выразилось в значительном росте плотности атмосферы и сильных флуктуаций ее за относительно небольшие интервалы времени. Вся атмосфера в районе бури как бы поднялась на 8 км, а атмосферное давление возросло пятикратно.
 Сильноэродированные равнины в районе Борозд Медузы. Станция MGS. Камера MOC. Кадр 3104. Центр кадра 2.4°с.ш., 163.8°з.д. Размер кадра 3.0 x 4.7 км. |
До бури распределение пыли в атмосфере было достаточно равномерным, а содержание - невелико. Исследования лимба атмосферы над северным полушарием Марса в период затишья помогли обнаружить низкую пылевую дымку и отдельные облака водяного льда на высотах до 55 км. Из-за возникающих в атмосфере турбулентностей эти облака быстро исчезали с началом пылевой бури, причем даже в тех районах, где заметного роста содержания пыли не заметно.
Когда пылевая буря начала утихать, вдоль границы южной полярной шапки вновь возникли малые очаги пыльных бурь, и, одновременно с сокращением углекислотной полярной шапки, в депрессиях снова появились облака.
Есть и еще один весьма неожиданный результат: атмосфера Марса имеет два «вздутия», каждое из которых занимает половину планеты. Естественно, они влияют на движение станции.
2. Получены детальные изображения сильно изрезанных областей поверхности Марса, песчаных дюн и наносов. Местами над пылью выступают сильно выветренные скалы, и рельеф напоминает Скалистые горы в США. Острые гребни марсианских скал препятствуют перемещению пыли, которая сползает по горным склонам подобно снегу на Земле.
Марсианские ущелья оказались с геологической точки зрения более структурно разнообразны на глубине, чем ожидалось. Изображения склонов каньонов показывают, что толщины выходящих наружу пластов марсианской породы составляют по несколько десятков метров. (Это расценивается как значительное открытие.) Ученые пока не могут точно определить, является ли такая структура следствием застывания потоков вулканической лавы, или она имеет осадочное происхождение и образовалась на месте древнего русла реки.
Начаты исследования поверхностного состава с использованием спектрометра TES в инфракрасном диапазоне. Хотя время для наблюдений сейчас не самое лучшее (температура поверхности невысокая), уже получены результаты, свидетельствующие о наличии минералов пироксена и плагиоклаза, обычных в вулканических породах, с переменным количеством пыли. Не найдено пока признаков карбонатов, глины и кварца. Если они и есть, их содержание не превышает 10%. Не исключено, однако, что где-то на поверхности имеются районы, где эти вещества присутствуют в больших количествах. Такие области очень интересны, так как могут содержать признаки древней жизни. Ведь углеродосодержащие вещества - основа для ее возникновения.
 Комплекс пересекающихся гребней в южной полярной области. Станция MGS. Камера MOC. Кадр 7908. Центр кадра 81.5°ю.ш., 65°з.д. Размер кадра 20 x 14 км. |
3. С помощью лазерного альтиметра получены профили поверхности северного полушария Марса, которые показывают на необыкновенную гладкость рельефа этой части планеты, резко контрастирующую с более южными областями, содержащими гигантские каньоны, скалы и многочисленные кратеры. С помощью MGS установлено, что некоторые каньоны имеют глубину до 10 км.
Обширные северные районы по степени гладкости не уступают соляным полям в штате Юта. Перепад высот на протяжении сотен километров составляет всего 50 м.
Геологи Мария Зубер (Maria Zuber) и Дэвид Смит (David Smith) в последнем номере журнала Science интерпретировали гладкость Великой северной равнины как результат воздействия покрывавшего ее в прошлом океана. Они отметили, что Северная равнина - самое плоское место в Солнечной системе. Близки к ней только участки дна земных океанов, покрытые толстым слоем осадков. При этом количество воды, необходимое для заполнения северной депрессии, не превосходит верхней оценки количества воды на раннем Марсе.
Сходство Северной равнины с земными океанами заставляет предполагать, что гипотетический марсианский океан был образован движением тектонических плит, которое сейчас отсутствует. В частности, склоны и ландшафт вулканической области Тарсис указывают на то, что все это плато поднялось в результате тектонических движений.
Гипотеза о полярном океане, выдвинутая впервые в 1994 г., разделяется не всеми учеными. Многие из них считают, что Северная равнина могла образоваться в результате удара гигантских комет или метеоритов. Надо отметить, что именно этот результат не нашел отражения в официальном сообщении JPL.
4. Информация о магнитных свойствах марсианской поверхности, полученная магнитометром и электронным рефлектометром КА. С их помощью обнаружены аномальные области коры с высокой напряженностью магнитного поля. По словам д-ра Марио Акуньи (Mario Acuna), их возникновение было бы невозможно без существования когда-то глобального магнитного поля Марса, сравнимого с земным. Магнитные поля создаются движущейся электропроводящей жидкостью. Поэтому планета может обладать собственным магнитным полем, если ее ядро состоит из расплавленного металла, совершающего конвективное движение («внутреннее динамо»). После того как механизм внутреннего динамо прекратил свою работу, локальные магнитные поля сохраняются в качестве «ископаемых».
Новости космонавтики 1998 №8:
Mars Global Surveyor
27 марта. Аэродинамическое торможение станции в верхних слоях атмосферы Марса временно прекращено. Сегодня, вскоре после 01:00 PST (09:00 UTC), в апоцентре 201-го витка по командам от бортового компьютера был выполнен маневр подъема перицентра орбиты станции ABX-1. В результате включения основного двигателя MGS на 6.6 сек скорость полета увеличилась на 4.43 м/с, а перицентр поднялся со 125.0 до 170.6 км. Этот первый этап торможения уменьшил период обращения MGS от почти 45 часов до 11.6 часа, и в настоящее время КА находится на эллиптической орбите спутника Марса с параметрами:
- высота в перицентре 170.6 км;
- высота в апоцентре 17865 км;
- период обращения 11 час 38 мин 38 сек.
По данным Филлипа Кларка, наклонение орбиты составляет 93.84°. Аргумент перицентра равен 199°, т.е. перицентр располагается над умеренными широтами северного полушария.
Днем 27 марта на 202-м витке группа управления подала команды на включение научной аппаратуры - магнитометра, камеры MOC и лазерного высотомера MOLA. Термоэмиссионный спектрометр TES будет включен на неделе, начинающейся 29 марта.
Аппарат будет находиться на промежуточной орбите фазирования в течение 5 месяцев, до сентября 1998 г. Торможение возобновится 11 сентября и завершится к февралю 1999 г. выходом на рабочую 2-часовую солнечно-синхронную орбиту.
На промежуточной орбите станция будет вести научные исследования вблизи перицентра каждого витка. 26 марта Лаборатория реактивного движения объявила план съемок на апрель. В течение 3-23 апреля планируется отснять по три раза с высоким разрешением точки посадки американских станций Viking 1, Viking 2 и Mars Pathfinder и знаменитый район Сидония, где на снимках с «Викингов» видны детали, напоминающие группу пирамид и человеческое лицо. В силу неопределенности в положении и ориентации КА вероятность попадания цели в границы кадра при однократной съемке составляет 30-50%.
В мае во время соединения с Солнцем будут проведены эксперименты по прохождению сигналов диапазонов X и Ku.
Марс и его спутник MGS находятся на расстоянии 357.43 млн км от Земли. Системы и научная аппаратура MGS работают штатно. Выполняется командная последовательность (программа) P203.
Новости космонавтики 1998 №9:
НА МАРСЕ «СФИНКСА» НЕТ И.Лисов, С.Карпенко по материалам JPL С опубликованием 6 апреля 1998 г. первого детального снимка района Сидония на Марсе пала одна из марсианских легенд. Так называемое «Лицо», оно же «Сфинкс», найденное дотошными любителями в фототеке снимков КА Viking, попало в кадр и при детальном рассмотрении оказалось полуразрушенным холмом. Но обо всем по порядку. Подготовка съемки
27 марта в результате маневра в апоцентре 201-го витка станция Mars Global. Surveyor прекратила аэродинамическое торможение и была переведена на промежуточную «научную орбиту фазирования». На этой орбите в течение весны и лета 1998 г. запланированы детальные съемки отдельных районов Марса.
В этот же день была включена научная аппаратура станции, и 28 марта в перицентре 203-го витка начался первый сеанс приема научной информации с орбиты фазирования. В течение б витков выполнялись так называемые навигационные съемки. Дело в том, что из-за неизбежных ошибок определения орбиты, положения и ориентации КА вероятность успешной съемки заданной точки оценивалась величиной 30-50%. Навигационные съемки помогли уточнить параметры орбиты MGS и набрать некоторый опыт управления КА и камерой перед предстоящей штатной работой.
В качестве первых четырех целей 26 марта Лаборатория реактивного движения (JPL) объявила точки посадки американских АМС Viking 1 на Равнине Хриза, Viking 2 на Равнине Утопия и Mars Pathfinder в Долине Ареса, а также район Сидония. Координаты этих точек приведены в Табл.1. Точки посадки КА были выбраны для детального исследования, чтобы лучше интерпретировать переданные ими научные данные и «привязать» данные КА к известной обстановке на местности, а Сидония - прежде всего в силу большого общественного интереса.
Напомним историю Сидонии. Несколько фотографий этой области из огромного архива снимков Марса с орбитальных аппаратов КА Viking вызвали в начале 1980-х годов форменный ажиотаж уфологических кругов и другой околонаучной публики. На снимке относительно низкого разрешения, полученном орбитальным аппаратом станции Viking 1, была обнаружена деталь, напоминающая лицо человека. Выполненная в начале 1980-х годов компьютерная обработка соседних изображений выявила вблизи «Лица на Марсе» и другие структуры размером порядка 1-2 км, получившие в публикациях название «Город» с «городской площадью», «курганами», «пирамидой» и «крепостью».
Координаты точек фотографирования Попытки специалистов NASA объяснить, что каждое образование может иметь куда более простое объяснение («Лицо» - это возвышенность с кривым гребнем при определенных условиях освещенности), не воспринимались сторонниками легенды о марсианской цивилизации. Дошло до того, что когда 21 августа 1993 г. на подлете к Марсу погибла станция Mars Observer с такой же камерой, как и сейчас на MGS, нашлись люди, обвинившие NASA в преднамеренном выводе ее из строя - лишь бы только не дать рассмотреть Сидонию как следует.
Перед нынешними съемками, как и после них, NASA поступило очень грамотно. Оно опубликовало детальный график съемок и выдачи фотоснимков в сеть Internet и выполняет его - и каждый волен сделать свой вывод, похоже ли изображение на гигантскую скульптуру или разрушенный город или нет.
Все четыре района располагаются в умеренных и приэкваториальных широтах северного полушария. Так как перицентр орбиты MGS находится примерно над 61° с.ш., все они могут быть сняты с малой высоты (и соответственно с высоким разрешением) вскоре после прохождения станцией перицентра. Высота Солнца в двух северных точках (VL2 и Cyd) будет равна 15-20°, что благоприятно для съемки, а в двух южных - 40-45°, что тоже вполне приемлемо.
Условия освещенности позволяют вести фотографирование в течение всего апреля, и специалисты JPL запланировали три серии съемок. За виток восходящий узел орбиты КА MGS смещается примерно на 190°. Поэтому повторение трассы происходит через 17 витков или 9.22 сут. Повторные съемки одного и того же района были запланированы именно с таким интервалом. Долготы целей «подобрались» достаточно удачно: все четыре захватывались с пяти последовательных витков с одним пропуском.
Таким образом, из 17 витков на съемку первоочередных целей тратятся только 4. На остальных 13 витках, по-видимому, выполняются съемки других районов северного полушария - о них просто не стали делать широковещательных заявлений. План фотографирования поверхности Марса в апреле 1998 г. Примечание: До 5 апреля включительно PT означает тихоокеанское зимнее время PST, после - летнее PDT. Организация съемки
Съемка проводится камерой МОС, имеющей высокую разрешающую способность. При дальности 400 км ширина снимаемой полосы составляет 3 км, а разрешение достигает 1.4 м/пиксел.
Целевые съемки с научной орбиты фазирования отличаются от съемки со штатной рабочей орбиты или от выполнявшихся осенью 1997 г. из перицентра орбиты. В нормальном режиме съемки камера и прочие инструменты ориентированы в надир. Обзорные наблюдения в стороне от трассы производятся только во время разворотов, связанных с аэродинамическим торможением. Сейчас же аппарат специально поворачивается влево или вправо от трассы, чтобы камера МОС смотрела в сторону цели, - и снимает полосы длиной несколько десятков километров. Цель может попасть на эту полосу, а может и не попасть.
Во-первых, съемка может быть неудачной из-за недостаточно высокой точности в определении траектории и местоположения КА наземными службами управления. Ошибки в прогнозе положения КА могут помешать точно навести камеру на цель и определить время начала съемки. Вращение Марса осложняет задачу, так как частично переводит временную погрешность определения положения КА на орбите в поперечное смещение на местности.
В свою очередь карта Марса, используемая для навигации MGS, получена 20 лет назад и, как показывают измерения, проведенные ранее с помощью бортового лазерного высотомера и камеры МОС, ее погрешность составляет 1-2 км.
Наконец, последний класс ошибок связан с точностью разворота и нацеливания аппарата. Точность ориентации КА по ТЗ составляет 0.057°, что должно учитываться при нацеливании камеры. Но реальные характеристики системы ориентации значительно лучше заданных, и погрешность ориентации достигает 0.017°.
Совместный учет всех источников погрешности дает вероятность попадания заданной точки в кадр 70% при дальности 1000 км и 25% при дальности 400 км.
Даже при точном попадании вряд ли на фотографиях удастся увидеть сами посадочные аппараты Viking 1, Viking 2 или Mars Pathfinder. Их размеры составляют не более 2 метров в поперечнике, что близко к пределу возможностей камеры МОС. Более того, координаты мест посадки КА Viking 2 и Mars Pathfinder точно не известны. Однако районы посадки должны хорошо просматриваться. В области Сидония проблема обратная - объекты достаточно велики и при узкой полосе захвата трудно снять каждый из них.
Передача изображений на Землю начинается через 7 часов после того, как они получены и сохранены на бортовых твердотельных ЗУ, и длится 3 часа. Радиосигнал с КА на Землю приходит за 20 минут. Данные принимаются станциями Сети дальней космической связи (DSN) и по каналам спутниковой связи отправляются в Лабораторию реактивного движения (JPL). На передачу и занесение данных в служебную базу данных уходит несколько секунд. В итоге изображения становятся доступны специалисту компании Malin Space Science Systems (разработчику камеры) лишь через 10.5 часов, а полученные ночью обрабатываются на следующее утро. Для обработки - выделения шумов, ошибок, приема/передачи данных, учета погрешностей самих измерительных приборов и т.д. - требуется полчаса. Дополнительная контрастная обработка выполняется в Лаборатории реактивного движения. Что увидела камера МОС и чего она не увидела
Три первых снимка камерой МОС 3-4 апреля оказались неудачными. При съемке точки VL1 момент начала работы камеры подобрали хорошо, но угол наклона КА оказался неудачным. Тонкий слой облачности, а местами плотные облака не помешали опознать детали рельефа. Обработка изображения показала, что точка посадки Viking 1 находится всего в 150 м западнее края отснятой полосы шириной более 5 км. Обидный промах!
Вторая съемка не удалась по метеоусловиям. Над Утопией была облачность плотностью 70-80%, а на поверхности, по-видимому, иней. Картинка оказалась значительно ярче, чем ожидалось, на большей части снимка произошло насыщение по яркости.
Привязка изображения была выполнена неуверенно. Предполагается, что две из четырех возможных (!) точек посадки Viking Lander 2 находятся в пределах кадра.
В третьей попытке станция успешно отсняла заданную ей точку в Долине Ареса, но после съемки выяснилось конфузное обстоятельство: для наведения станции использовались не те координаты, которые были в конце концов определены для точки посадки MPF.
Настала очередь Сидонии. Для первой съемки в качестве цели было выбрано «Лицо». Днем 3 апреля на станцию заложили программу съемки, днем 4 апреля - детальные команды - и она удалась!
Снимок был сделан 5 апреля в 00:39:37 PST (08:39:37 UTC) на 220-м витке. Съемка началась спустя 375 с после перицентра и проводилась с расстояния 444 км при высоте утреннего Солнца 25°. Исходное изображение, состоящее из 1024x19200 пикселов и охватывающее площадь 4.42x82.94 км2, имело разрешение 4.3 м/пиксел - в 10 раз детальнее, чем лучший снимок с АМС Viking. Оно было принято на станции Тидбинбилла в воскресенье 5 апреля, обработано в компании Malin Space Science Systems (MSSS) рано утром 6 апреля и немедленно выдано через JPL в сеть Internet.
Сделанный одновременно широкоугольный снимок показал, что ученым повезло: именно над районом Сидонии облаков не оказалось. Однако черты поверхности были видны нечетко, а необработанный снимок был малоконтрастным - вероятно, вследствие дымки или тумана.
По указанию Администратора NASA группа управления уточнила график повторных съемок. 12 апреля в 08:32 РОТ (15:32 UTC) станция отсняла точку VL1 с расчетными координатами 22.48° с.ш., 47.97° з.д. с расстояния 640 км. Разрешение снимка - 2.7 м. Как выяснилось, в этом районе бушует пылевая буря.
При второй съемке Сидонии целью была «городская площадь», имеющая координаты 40.86° с.ш., 9.91° з.д. В 07:02:17 PDT (14:02:17 UTC), также через 375 с после перицентра, был сделан снимок области размером 2.5x24 км с разрешением 2.5 м. Атмосфера оказалась значительно чище, чем 5 апреля. Однако фактический центр снимка располагался в точке 40.84° с.ш., 9.98° з.д., в 3.13 км от заданной точки. Боковое отклонение (1.5 км) превысило половину ширины полосы, и ожидаемые детали на снимке отсутствовали.
На изображении, опубликованном вечером 14 апреля, видны многочисленные оползни, окруженные рвами холмы и пики, изрытые поверхности, созданные эрозией различных слоев, и детали, которые могут свидетельствовать о движении грунта, насыщенного льдом или водой. Что дальше?
Еще одна серия наблюдений будет проведена 21-23 апреля. В мае связь с MGS будет затруднена из-за того, что Солнце будет находиться между Землей и Марсом. На этот период научные наблюдения прекратятся, КА «впадет» в кратковременную спячку, во время которой для сохранения работоспособности научных приборов на борту будет поддерживаться определенная температура. Каждые восемь часов он будет на два часа направлять антенну высокого усиления на Землю для изучения распространения радиоволн диапазона X и Ка и частично - для получения информации о состоянии аппарата.
В конце мая передача данных с MGS возобновится, и с июня по сентябрь вся научная аппаратура КА будет функционировать. Камера МОС и лазерный высотомер будут работать во время прохождения аппаратом перицентра. Магнито-термоэмиссионныи спектрометр будут работать постоянно.
В течение апреля-сентября аргумент перицентра орбиты MGS будет уменьшаться, то есть точка максимального сближения с Марсом будет отступать в сторону полюса, а затем и за полюс к восходящему узлу орбиты. Соответственно, условия для съемки низкоширотныхобластей будут хуже, чем в апреле. Фрагмент «городской площади». (Марсиане и их пирамиды не показаны...)
| |||||||||||||||||||||
Новости космонавтики 1998 №12:
Mars Global Surveyor передает...
 Широкоугольный снимок Горы Аскрийской.  Деталь предыдущего снимка - область размером 3.3x3.3 км с разрешением 4.1 м/пиксел.  Район посадки MPF. Разрешение 6.6 м было недостаточным для того, чтобы увидеть станцию. |
С.Карпенко по сообщению группы управления аппаратом.
1 мая. Продолжается третья фаза съемок поверхности Марса камерой MOC.
21 апреля в 20:54 UTC и 22-го в 07:22 UTC на двух последовательных витках было проведено фотографирование мест посадки КА Viking 1 и Viking 2.
На основе кадров MOC 233503 и 25403, выполненных под углами 31.6° и 22.4° к вертикали соответственно, получено стереоизображение места посадки Viking 1. Место посадки КА изуродовано воронками кратеров (наибольший имеет 650 м в поперечнике), однако его окрестности достаточно ровные.
На 256-м витке 22 апреля в 20:11 UTC успешно выполнена съемка места посадки КА Mars Pathfinder с расстояния 800 км под углом 30.67° и с разрешением 3.3 м/пиксел (кадр MOC 25603). Угол между оптической осью камеры и вертикалью составил 30.67°. На основе этого кадра и полученного 13 апреля снимка 23703 также построено стереоизображение Большого кратера с разрешением 5 м/пиксел.
23 апреля в 19:53 UTC аппарат выполнил последний, третий цикл съемок области Сидония с высоты около 392 км над поверхностью Марса. Отснятая полоса охватывает площадь размером 3.5x33 км и имеет разрешение 3.46 м/пиксел.
28 апреля в 04:23 UTC MGS отснял Гору Аскрийскую, в другом написании - вулкан Аскреус Монс. Этот щитовой вулкан диаметром 400 км расположен в области 11.5°с.ш., 104°з.д.
29 апреля группа управления готовила аппарат к соединению с Солнцем, когда Солнце окажется между Марсом и Землей. Вследствие этого радиосигналы «КА - Земля» будут зашумлены, а связь с аппаратом будет затруднена. Расчеты показывают, что связь с аппаратом станет невозможной, когда угол Солнце-Земля-КА станет меньше 7°, а если повезет и солнечная активность будет минимальна, он составит 3-5°.
Впрочем, ученые зря время терять не будут - на период плохих условий связи планируется провести эксперимент по изучению воздействия солнечного электромагнитного излучения на канал связи КА-Земля.
На этой неделе, во вторник 29 апреля, исполнился месяц с момента начала программы исследований, проводимых на научной фазированной орбите КА.
Средний объем данных, получаемых ежедневно с аппарата, составляет 25 Мбайт.
Со дня запуска КА прошло 540 дней. Аппарат находится на расстоянии в 169.12 млн км от Земли. Параметры орбиты составляют:
- перицентр: 174.3 км;
- апоцентр: 17877 км;
- период: 11.6 ч.
На борту выполняется командная последовательность, рассчитанная на работу КА во время соединения. Все системы аппарата работают штатно.
Mars Global Surveyor: сколько же воды на Марсе?
27 мая.
С.Карпенко по сообщениям JPL, информационных агентств.
На весенней сессии Американского геофизического общества в Бостоне, шт. Массачусетс, специалистам были представлены результаты исследований, полученные с помощью аппарата Mars Global Surveyor (MGS) во время первого цикла работ на научной фазированной орбите. Как и следовало ожидать, доклад получился насыщенным новыми фактами, подтверждающими гипотезы ученых о существовании воды и льда на Марсе.
Группа термоэмиссионного спектрометра (TES), возглавляемая д-ром Филипом Кристинсеном (Philip Christensen) из Университета штата Аризона обнаружила на поверхности область со значительной концентрацией красного железняка - кристаллизованных зерен окислов железа, образующихся под воздействием высокой температуры и воды. Область расположена в районе марсианского экватора и имеет в поперечнике около 500 км.
Сам по себе факт обнаружения железняка не удивителен - уже давно известно, что его на Марсе полным-полно. Пылеобразные частицы железняка формируются в основном вследствие эрозии и окисления железосодержащих минералов, а эти процессы могут протекать в атмосфере Марса при любых температурах. Именно за счет оксидов железа, и в частности - железняка, поверхность Марса обладает столь характерным зловеще-красным цветом.
Важно то, что в данном случае имеет место повышенная концентрация железняка, что говорит о его осадочном происхождении. Железняк мог выкристаллизоваться в период ранней истории Марса в теплой, богатой железом жидкости, например, в древнем океане. А это говорит о том, что когда-то вода в жидкой фазе могла существовать на поверхности или в приповерхностном марсианском грунте. Следствием может стать утверждение, что марсианская атмосфера когда-то была толще.
Группа лазерного альтиметра (MOLA), руководимая д-ром Дэвидом Смитом (David Smith) из Центра космических полетов центра им.Годдарда, впервые получила стерео-избражения северной полярной шапки Марса. В апреле выполнено более 50 тысяч топографических измерений для выяснения профиля шапки, а также определения
 Фрагмент полосы, отснятой на 258-м витке камерой MOC. |
Данные показывают, что профили поверхности шапки достаточно изрезаны и имеют слоистую структуру. Каньоны и спиральные впадины, разнообразящие рельеф водяных и углекислых льдов шапки, достигают глубин порядка 1200 м, а ледяные горы достигают высот 7200 м. Профиль многих из наиболее «мощных» каньонов близок к ступенчатому. Это напрямую может быть связано с фактом распределения слоев льда и пыли «по сезонам», который был обнаружен еще в конце 70-х годов орбитальными аппаратами Viking.
Но измерения также показали, что некоторые области полярной шапки настолько гладкие, что разница высот составляет всего несколько метров на многие километры. На широте 86.3° - самой высокой, на которой проводились измерения - перепад высот шапки составил всего 0.5 км (с 2 до 2.5 км) на достаточно большой площади поверхности. При этом погрешность измерений составляет ±30 см (точность, обеспечиваемая альтиметром)!
В июне на марсианском северном полюсе начнется зима, и толщина полярной шапки увеличится. Новые наблюдения, которые начнут проводить в конце мая, совместно с уже проведенными в апреле, должны показать, как она формируется и меняется в зависимости от времени года.
Помимо полярных измерений, проводились и топографические исследования обширных приполярных зон Марса, основным элементом рельефа которых являются «песчаные дюны». Средняя высота дюны оказалась равной 15-50 м, расстояние между соседними вершинами составляет 1 км. Подобные формы рельефа есть на Земле в пустынях Северной Африки.
С использованием альтиметра проведены первые прямые измерения высоты марсианской облачности, присутствие которой так мешало вести съемки отдельных областей Марса. Правда, пока измерена высота облачности лишь для приполярных областей - она составляет от 1 до 15 км. Дальнейшие наблюдения за облачностью помогут узнать больше об марсианской погоде, перемещении пыли и влаги в атмосфере.
«Группа акселерометра» аппарата MGS, возглавляемая д-ром Джералдом Китингом (Gerald Keating) из Университета Джорджа Вашингтона обнаружила два глобальных «вздутия» верхних слоев атмосферы Марса в северном полушарии, расположенных одно напротив другого относительно планеты - в районе 90° восточной и западной долготы соответственно. Вздутия вращаются вместе с планетой, вызывая периодическое изменение плотности и температуры атмосферы, а также изменение высоты, на которой атмосферное давление обычно имеет данное стандартное значение, в среднем на 4 километра.
Наиболее эффектными являются исследования, выполненные с использованием камеры MOC. Ученые, занимающиеся изучением последних изображений, заявили, что нашли доказательства того, что лед на Марсе есть не только в полярных областях. На одной из представленных ими в Бостоне фотографий снят кратер диаметром 50 км, расположенный в 3900 км к югу от экватора и содержащий темную область в нижней части от 19 до 29 км шириной. Майк Малин (Mike Malin), руководитель разработки камеры MOC, считает, что это, судя по цвету, ни что иное, как замороженный грунт или песок. Значит, там есть лед! Однако сам Малин и его коллеги оговариваются, что могут быть и другие объяснения причин потемнения. Например, что это следы вулканической деятельности. «Вероятнее всего, что все-таки это следы потоков воды, а не лавы», - более уверенно Малин заявить не рискнул. На фотографии можно увидеть стенки кратера, покрытые трещинами и напоминающие обветренные губы. По мнению Малина, рельеф дна кратера сходен с тем, как если бы когда-то сквозь эти гигантские расщелины по внутренним стенкам в кратер стекали потоки воды. Фотографии сделаны с кратчайшего за полет расстояния между аппаратом и поверхностью - около 170 км. Полученное разрешение в 10-12 раз выше разрешения фотографий этого кратера, которые были получены ранее.
Нельзя не упомянуть и о получении качественных снимков отдельных областей Марса:
- трех качественных изображений области Сидония, расположенной в северном полушарии Марса, в том числе изображения марсианского «Сфинкса»;
- двух изображений места посадки КА Viking 1 на Равнине Хриза (Chryse Planitia);
- одного изображения места посадки КА Mars Pathfinder (MPF) в Долине Ареса; на нем видны основные ориентиры места посадки аппарата - горы Твин-Пикс и Большой кратер. К сожалению, разрешающая способность камеры не позволила увидеть сам лэндер и тем более ровер. В следующем году, во время выполнения основных задач миссии, появится еще одна возможность снять место посадки MPF с высоты 378 км. Тогда можно будет разглядеть на фотографии парашют лэндера или сам MPF.
Были предпринято и три попытки сфотографировать место посадки КА Viking 2 на равнине Утопия (Utopia Planitia). Однако увидеть поверхность помешал слой облачности. Попытки сфотографировать эту местность будут продолжены позднее, но не сразу после соединения, из-за слишком плохих условий освещенности упомянутых областей поверхности Марса Солнцем.
Период сбора научной информации научными приборами MGS продлится до сентября 1998 г., вплоть до возобновления операций по аэродинамическому торможению аппарата в атмосфере Марса. Новые данные должны дать ответы на поставленные вопросы.
Аральское море на Марсе,
или Новые снимки с Mars
10 июля.
И.Лисов. НК.
Американская станция Mars Global Surveyor (MGS) продолжает работу на научной орбите фазирования. «Путевых сообщений» о полете MGS публикуется мало: после сообщения Лаборатории реактивного движения (JPL) за 1 мая (НК №12, 1997) мы располагаем только сообщением за 26 июня. Зато снимки, сделанные станцией и обработанные специалистами компании Malin Space Science Systems, выдаются в сеть Internet буквально каждую неделю.
Напечатать их все мы, конечно, не можем. Для этого номера мы выбрали интересные снимки за 29 декабря 1997 г. и путевое сообщение за 26 июня.
В этот день станция делала свой 388-й виток вокруг Марса по промежуточной орбите с периодом 11.6 час и периарием на высоте 170 км. Управленцы называют ее «утренней» орбитой - по местному времени в районе периария. 31 мая, когда станция возобновила работу по окончании соединения Марса и выполнила на 336-м витке свою первую съемку, это местное время равнялось 09:30; оно уменьшается примерно на час в месяц. С тех пор научные наблюдения выполнялись регулярно.
Сеансы связи с MGS длились 8-10 часов в сутки. Остальное время аппарат работал автономно. Это создавало трудности в планировании съемок, а прием информации задерживался на 3-5 суток. А еще мешала погода: по утрам на Марсе было облачно, многие районы закрывали дымка или туман. Поэтому удачные снимки были редкостью. К примеру, с 30 мая по 9 июня были запланированы съемки на 22 витках - с 336-го по 357-й. Но 30% кадров высокого разрешения не были приняты вообще, на 20% была сплошная облачность и еще на 25% - дымка. Лишь последние витки оказались удачными.
В течение недели 22-26 июня появилась значительная неисправность: основная неоновая калибровочная лампа спектрометра TES не включилась. Теперь спектрометр используется только в режиме болометра (измерение температуры). Руководители полета и эксперимента решили приберечь запасную лампу для более важных измерений в конце лета и в 1999 г.
В конце июля-начале августа группа управления проведет проверку оперативной готовности MGS ко второму этапу аэродинамического торможения, который начнется 14 сентября. Управление станцией будет все более сложным по мере сокращения периода обращения, и этот процесс решено промоделировать. Проблема заключается еще и в том, что в дополнение к работе с MGS группа управления готовится принять две новые станции - MCO (запуск 10 декабря) и MPL (3 января).
Информация о некоторых съемках, результаты которых были опубликованы в период с 15 мая по 10 июля, приведена в таблице. Снимки, не попавшие на страницы НК, можно найти по адресу: http://www. msss.com/mars/global_surveyor/camera/images.
По материалам JPL, MSSS
| Дата публикации | Дата и время съемки (UTC) | Виток | Область |
| 27.05.1998 24.05.1998 15.05.1998 05.06.1998 12.06.1998 12.06.1998 19.06.1998 26.06.1998 26.06.1998 10.07.1998 |
29.12.1997 21:19 18.02.1998 28.04.1998 04:23 01.06.1998 17:15 02.06.1998 02:37 05.06.1998 00:34 07.06.1998 11:00 10.06.1998 20:39 14.06.1998 17:51 03.07.1998 04:58 |
077 136 267 338 339 345 350 357 365 403 |
65.1°ю.ш., 15.1°з.д. (Безымянный кратер) 21.0°ю.ш., 4.1°з.д. (Залив Меридиана и бассейн Скиапарелли) 11.5°с.ш., 103.5°з.д. (Гора Аскрийская) 9.9°с.ш., 311.2°з.д. (Земля Аравия, безымянный кратер) (Область Тарсис) 53° с.ш., 65° з.д. (Кратер Перепелкин) 8.0°с.ш., 194.3°з.д. (Уступ Цербер) 15.4°ю.ш., 309.5°з.д. (Ударный кратер вблизи бассейна Гюйгенс) 14.3°с.ш., 231.7°з.д. (Бассейн Гюйгенс) 24.8°с.ш., 213.3°з.д. (Гора Элизий) |