«Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2007 № 04 (11)

Старт ракеты-носителя Atlas-Ajena с аппаратом Mariner 4

Полярная шапка на Марсе

К удивлению ученых на снимках была запечатлена безжизненная поверхность, покрытая кратерами, очень напоминающая лунный пейзаж. Все кратеры имели плоское дно, вероятно, засыпанное пылью в периоды глобальных пылевых бурь, периодически охватывающих планету. Никаких каналов, континентов, а тем более морей.

Кроме снимков, Mariner 4 дал информацию о плотности атмосферы Марса. На основе характеристик прохождения радиоволн через его атмосферу ученые пришли к выводу, что давление на поверхности планеты соответствует земному давлению на высоте 35–40 км над уровнем моря. Кроме этого, у Марса отсутствовали магнитное поле и радиационные пояса, последние образуются за счет удержания магнитным нолем планеты заряженных частиц солнечного ветра.

В феврале и марте 1969 года американцы запустили к Марсу еще два «Маринера», шестой и седьмой. Основная задача полета: получение изображений Марса; определение температуры, плотности, давления и состава атмосферы Марса; измерение температуры поверхности Марса на дневной и ночной сторонах; уточнение некоторых астрономических величин путем анализа траекторных измерений.

Они подлетели к планете почти в два раза ближе, на расстояние 3500 км. Первый передал 75 фотографий экваториальных областей, а второй — 126 снимков района южного полюса.

«Маринерам» удалось измерить температуру атмосферы. Измерения, проведенные с помощью инфракрасного радиометра, показали, что на поверхности Марса температура изменяется от + 16 °C (в полдень) до -102 °C (ночью).

На основе этих данных ученые пришли к выводу, что снег на полярных шапках состоит из углекислого газа, который «вымерзая» из атмосферы, выпадает на поверхность в виде снега.

Попытки запустить два советских аппарата «Марс-69» при помощи ракеты-носителя «Протон» закончились неудачей.

В 1971 году ожидалось очередное великое противостояние Земли и Марса. Благодаря этому к Марсу можно было отправить гораздо больший вес, и, в случае удачи, вывести аппарат на марсианскую орбиту.

В СССР к полету подготовили две межпланетные станции, «Марс-2» и «Марс-3» весом 4650 кг. Обе станции были одинаковыми по конструкции, на обеих имелся спускаемый аппарат с видеокамерой, приборами измерения атмосферного давления, скорости ветра, температуры, исследования химического состава атмосферы и грунта.

Аппарат «Марс-3»

Аппарат Mariner 9

Американцы не располагали таким мощным носителем, как четырехступенчатая ракета «Молния», созданная на базе ракеты Р-7. Возможности «Атласа» позволяли отправить к Марсу только 1030 кг. Поэтому их аппараты Mariner 8 и 9 имели скромное оборудование и рассчитывались только для выхода на околомарсианскую орбиту.

В комплект приборов для исследования планеты входили телекамеры с малым и большим углами обзора, установленные на сканирующей платформе; инфракрасный интерферометр-спектрометр для измерения газового состава, частиц и температуры на поверхности и над ней; ультрафиолетовый спектрометр для определения газового состава в верхних слоях атмосферы и инфракрасный радиометр для измерения температур поверхности.

Запуск Mariner 8 оказался неудачным, a Mariner 9 стартовал успешно. 13 ноября 1971 года он подлетел к Марсу и стал его первым искусственным спутником, с периодом обращения 14 часов. На планете бушевала глобальная пылевая буря, поэтому первые снимки поверхности начали поступать на Землю только через два месяца.

Механизм образования пылевых бурь был достаточно прост. Марсианской весной, когда северная полярная шапка начинает таять, углекислый газ возвращается в атмосферу и резко повышает атмосферное давление в Северном полушарии. Газ стремится уйти в Южное полушарие и его поток вызывает сильнейшие ветры, которые поднимают пыль с поверхности планеты.

Первой сквозь оседающие облака пыли появилась вершина самой большой горы в Солнечной системе — Вулкана Олимп. Вулкан находился в области называемой Тарсис и имел фантастические размеры: высоту более 24 км и диаметр основания около 500 км. Рядом находились еще три громадных вулкана: гора Аскрийская, гора Павлина и гора Арсия.

Вулкан Олимп — самый большой вулкан в Солнечной системе

Еще одним открытием стал чудовищный каньон, в честь аппарата его назвали Маринер, разрезающий поверхность планеты на глубину шесть километров. Эта «рана» тянется на 4000 км и имеет ширину 200 км. Крутизна склонов каньона достигает 20–30 градусов. Западнее каньона Маринер обнаружилась целая система пересекающихся русел высохших рек, получившая название Лабиринт Ночи.

Анализируя фотографии, геологи пришли к выводу, что каньон является следствием начала движения двух тектонических плит. Однако мантия Марса быстро остыла и движение прекратилось.