МАРС. Освоение Марса. Марсианская гонка

[АниКей]

3dnews.ru

Старый марсианский спутник NASA научился «стоять на голове» — это на порядок повысило чувствительность подповерхностного радара

28.06.2025 [16:08], 
Космический аппарат NASA Mars Orbiter после почти 20 лет пребывания на орбите Красной планеты освоил новый трюк — фактически стойку на голове, что в 10 раз усилило сигнал подповерхностного радара. Этот радар изучает недра Марса на глубину до 2 км и, что самое важное, может обнаруживать залежи водяного льда на планете — источник воды, воздуха и топлива для ракет будущих колонистов.

Художественное представление NASA Mars Orbiter. Источник изображения: NASA
С самого начала Mars Orbiter был спроектирован таким образом, чтобы он мог свободно менять ориентацию по отношению к планете на 30 градусов, нацеливая те или иные приборы на борту на места наблюдений от поверхности до горизонта. Это позволяло изучать как недра Марса, так и его атмосферу.
Группы учёных заранее договаривались о проведении экспериментов, поскольку аппарат должен был не только направить прибор на место наблюдения, но и выровнять солнечные панели для оптимального сбора энергии в новой ориентации, а также установить направление антенны связи с Землёй, чтобы в случае проблемы не остаться без канала для получения команд.
Антенна подповерхностного радара SHARAD оказалась в самом невыгодном положении. Она была смонтирована на обращённой в космос корме аппарата, часть оборудования и корпуса которого блокировали приём сигнала. Конструкция Mars Orbiter допускала полный разворот антенны в сторону Марса, но в таком случае прерывалась связь с Землёй и поступление энергии с солнечных панелей. Иными словами, эта операция несла определённые риски.
В то же время разворот антенны радара к поверхности в 10 раз повышал его чувствительность, что давало более ясное представление о сканируемых областях. В 2023 году команда Mars Orbiter впервые совершила манёвр «большого крена», развернув аппарат на 120 градусов. Сложность и ответственность манёвра не позволяют выполнять его часто, но в NASA сочли допустимым риском совершать два-три разворота в год.
Серия больших разворотов в 2023 и 2024 годах позволила наработать практику и собрать больше ценных данных по недрам Марса. После почти 20 лет эксплуатации аппарат научился новым трюкам — он буквально переворачивается с ног на голову, шутят в агентстве. Но это позволяет собирать больше уникальных данных о планете, которая когда-нибудь станет для человеческой цивилизации вторым домом.
Источник:




These two radargrams from the SHARAD instrument on NASA's MRO reveal how the spacecraft's new "very large roll" maneuver produces a stronger signal, providing a brighter, clearer picture of the Martian subsurface. Use the slider to compare the 120-degree roll, left, to the standard 28-degree roll. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Rome/ASI/PSI

An antenna sticks out like whiskers from NASA's Mars Reconnaissance Orbiter in this artist's concept of the spacecraft, which has been orbiting the Red Planet since 2006. This antenna is part of SHARAD, a radar that peers below the Martian surface.
Credit: NASA/JPL-Caltech

[АниКей]

[АниКей]

prokosmos.ru

Ищет воду «вверх тормашками»: марсианский зонд обучили сложному трюку


Космический аппарат Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), который вот уже почти 20 лет исследует поверхность Красной планеты с околомарсианской орбиты, научился выполнять новый «трюк». По сути, зонд освоил «стойку на голове» — такая ориентация в 10 раз усилила сигнал радиолокатора, позволяя последнему как можно глубже проникать в марсианские недра. С его помощью MRO ищет на четвертой планете от Солнца залежи водяного льда, который может стать источником не только воды и кислорода для потенциальных колонистов, но и ракетного топлива.
Американская автоматическая межпланетная станция Mars Reconnaissance Orbiter работает на орбите с марта 2006 года, изучая геологию, климат и потенциал жизни на Марсе в прошлом и настоящем. Она спроектирована так, чтобы менять ориентацию к Красной планете на 30 градусов в любом направлении и наводить свои бортовые приборы на объекты поверхности, включая потенциальные места посадки, ударные кратеры и многое другое.
Но управлять поворотами зонда не так просто, отмечает руководитель миссии MRO в Лаборатории реактивного движения (JPL, отвечает за управление аппаратом) Рейд Томас. На станции установлены пять научных приборов, и для каждого из них нужны особые условия наведения. Так, если нацелить одно устройство на определенную точку на поверхности планеты, то другие приборы во время этого маневра могут оказаться не в самом удачном положении.
Поэтому каждая операция по развороту MRO планируется за несколько недель, а команды ученых, работающие с приборами, договариваются о том, кто и когда будет проводить научные исследования. После этого алгоритм определяет положение зонда относительно Марса и отдает команду на переориентацию (в зависимости от того, какой прибор задействуется): важно, чтобы солнечные батареи аппарата при этом были направлены на светило (чтобы получать электроэнергию, необходимую для работы), а антенны — на Землю (чтобы поддерживать связь).
Один из важнейших приборов на MRO — это подповерхностный радиолокатор Shallow Radar (SHARAD), который предназначен для исследования недр планеты. Он способен различать подповерхностные слои толщиной от семи метров до максимальной глубины три километра. Его горизонтальное разрешение составляет от 300 метров до трех километров. Этот инструмент способен различать камень, песок и водяной лед — и данные, полученные с его помощью, могут пригодиться в определении потенциальных мест для будущей высадки экипажей.
Уже доказано, что водяной лед на Марсе действительно существует, но в основном прячется в недрах планеты. Поэтому ученых больше волнуют области, где лед выходит достаточно близко к поверхности — чтобы астронавты могли добраться до него. По оценкам, общий объем льда на поверхности Марса и в приповерхностном слое составляет 5 млн км³.
Из льда можно было получить не только воду и кислород, но — путем электролиза — и компоненты ракетного топлива для возвращения на Землю — что особенно важно в условиях ограниченности ресурсов. Кроме того, как подчеркивают специалисты, марсианский лед поможет узнать больше о климате, геологии и возможности существования жизни на Красной планете. О том, зачем и как астрономы ищут воду за пределами Земли, читайте в нашей статье.
Чтобы подповерхностный радиолокатор SHARAD мог заглядывать еще глубже в недра Марса в поисках замерзшей, а может, и жидкой воды, специалисты JPL обучили его новому маневру. Дело в том, что штыревая антенна прибора находится не в самом выгодном положении: она смонтирована на стороне MRO, обращенной в космос, — причем таким образом, что часть оборудования и корпус аппарата блокируют прием сигнала, отраженного от поверхности на SHARAD.

Фото NASA/JPL-Caltech/ASI/University of Rome/PSI/Smithsonian InstitutionДве радиограммы, полученные прибором SHARAD. Одна сделана во время разворота на 120 градусов, а другая — при стандартном положении в 28 градусов. При маневре «большого крена» сигнал становится четче, что обеспечивает более яркую и детальную картину.
Но конструкция допускает полный разворот межпланетного зонда антенной к Марсу — именно этим и воспользовались ученые NASA. Маневр так называемого «большого крена», который предполагает разворот космического аппарата на 120 градусов, был впервые выполнен в 2023 году. Это позволило в 10 раз повысить чувствительность SHARAD и получить более ясное представление о сканируемых областях.
Впрочем, операция сопряжена с большими рисками. При таком положении зонда связь с Землей прерывается, как и поступление энергии с солнечных панелей. Осознавая все опасности, команда MRO остановилась на оптимальном варианте — совершать по два-три разворота в год.
Зонд провел удачную серию маневров «большого крена» в 2023 и 2024 годах, и, как в шутку отмечают в агентстве, спустя почти 20 лет эксплуатации научился, по сути, стоять на голове. Но результат оправдывает все риски — благодаря этому SHARAD получает более четкое изображение Марса, чем когда-либо прежде.
«Вы можете не только научить старый космический аппарат новым трюкам, но и открыть для исследования совершенно новые области недр», — отметил Гарет Морган из Института планетарных наук в Тусоне, штат Аризона.
Сегодня Марс активно исследуется не только с орбиты, но и непосредственно на его поверхности. Так, марсоход Curiosity недавно вскрыл на Красной планете паучью сеть — возможные следы древних грунтовых вод. Камера запечатлела пересекающиеся хребты на склонах горы Шарп в кратере Гейла.

[АниКей]

[Старый]

Конечно полетит! Через два года после Ред Драгона. 

[Inti]

Видос о Старбазе на русском:

[АниКей]

Наука
Почему Марс превратился в холодную пустыню: новый ответ ученых
3 июля 2025 года, 15:38
Дарина Житова
Раньше Марс был теплой и влажной планетой, однако затем утратил подходящие для жизни условия. Ученые считают, причина климатических изменений может заключаться в карбонатных породах, найденных марсоходами. Эти геологические образования могут поглощать и удерживать углекислый газ, без которого планета остывает.
Новые данные пришли от двух марсоходов NASA — Curiosity и Perseverance. Оба нашли карбонаты в осадочных породах. Curiosity обнаружил их на склонах горы Шарп в кратере Гейл, а Perseverance — в дельте древней реки в кратере Езеро. Эти карбонаты, по мнению ученых, образовались из углекислого газа, который выпал из атмосферы в виде осадков и со временем оказался заперт в минералах.
Это важное открытие: раньше поиски карбонатов на Марсе почти всегда заканчивались неудачей. А без этих пород сложно было объяснить, куда делся парниковый газ и почему планета, которая когда-то имела реки, озёра и, возможно, даже океан, сегодня представляет собой холодную пустыню.
Углекислый газ — парниковый газ. Он задерживает тепло в атмосфере и помогает планете сохранять температуру. На Земле, например, его уровень регулируется вулканической активностью. Из недр выходят газы, которые поддерживают нужный баланс. На Марсе, напротив, вулканы давно остыли, и новые порции CO₂ в атмосферу больше не поступают.
Ученые из Чикагского университета во главе с Эдвином Кайтом построили климатическую модель Марса за последние 3,5 миллиарда лет. Она учитывает не только геологические процессы, но и то, что Солнце со временем становится ярче. Это значит, что в далеком прошлом Марс получал меньше тепла, а позже — больше. И этот дополнительный нагрев мог усилить испарение и осадки, которые вымывали CO₂ из атмосферы.
В результате углекислый газ превращался в карбонатные породы, и климат планеты постепенно терял тепло. Оставались лишь редкие эпизоды, когда планета временно прогревалась из-за изменений формы орбиты и ориентации оси вращения. Эти периоды похожи на циклы Миланковича на Земле. Они названы так в честь сербского астрофизика, который описал влияние изменений движения нашей планеты на ее климат. Любые колебания орбиты влияют на количество солнечной радиации, которое достигает Земли. От него зависят длительность сезонов и интенсивность температур.
Это важно, поскольку главная загадка марсианской истории — куда делись вода и тепло. Ученые давно наблюдают на Красной планете русла рек, дельты и следы древних озер. Но ее нынешняя атмосфера слишком тонка, чтобы поддерживать жидкую воду. Миссия MAVEN, которая изучает атмосферу Марса с 2014 года, показала: большая часть углекислого газа не могла просто улетучиться в космос. В противном случае астрономы бы видели избыток тяжелого изотопа — углерода-13. Но его в атмосфере немного. Значит, газ ушел не в космос, а в грунт.
Это объяснение совпадает с новой гипотезой: CO₂ оказался запертым в карбонатах. Однако пока доказательства этой теории удалось разыскать только в двух областях — в Гейле и Езеро. Чтобы считать это универсальным сценарием, нужно найти такие же минералы в других регионах планеты.
Поэтому ученые планируют искать карбонаты в других частях Марса. Если они действительно распространены повсеместно, детективная история с потерей подходящих для жизни условий подойдет к концу. Кроме того, это важно и для будущих космических экспедиций и терраформирования. Если когда-то у Марса был более гостеприимный климат, его можно попробовать восстановить — хотя бы частично.
Исследование опубликовали в журнале Nature. Это не первая научная работа, которая связывает неблагоприятные изменения климата Марса с его породами. Ранее другая группа ученых предположила, что глины Красной планеты поглотили ее воды.

[АниКей]

A view of a region nicknamed Ubajara, which is part of the slopes of Mount Sharp and where Curiosity discovered a carbonate mineral called siderite. (Image credit: NASA/JPL–Caltech/MSSS)

[АниКей]

[АниКей]

Технологии
Дома на Марсе можно строить из водорослей: доказано экспериментом
7 июля 2025 года, 17:33
Дарина Житова
Ученые показали, что биопластик, полученный из водорослей, может стать основой для жилья за пределами Земли. Они построили из него сосуд, а затем вырастили в нем настоящие водоросли. Это сделали в условиях, близких к атмосфере Марса. Материал надежно защитил растения от агрессивной среды. Возможно, спустя десятки лет эту технологию будут применять в марсианских поселениях. Эксперимент провели в лаборатории Гарвардской школы инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона.
У команды под руководством профессора Робина Уордсворта была простая идея: зачем возить с Земли материалы для строительства колоний на Марсе, если можно произвести их на месте? Ученые решили использовать живые организмы, чтобы построить из них жилища, которые могут восстанавливать сами себя за счет постоянного производства сырья.
Для начала они напечатали небольшой сосуд из биопластика на основе полимолочной кислоты. Этот материал можно получить из разных растений, например, из кукурузы и сахарного тростника. В этом случае исследователи произвели его из водорослей. Внутри сосуда они высадили зеленые водоросли вида Dunaliella tertiolecta. При этом ученые воссоздали вокруг условия, похожие на марсианские.
Материал оказался подходящим: он пропускал свет, но задерживал ультрафиолет, создавал нужное давление и сохранял воду в жидком состоянии — несмотря на то, что в условиях марсианской атмосферы она обычно моментально испаряется.
1 / 2




Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences






Давление на Марсе составляет около 600 паскалей. Это в 100 раз ниже, чем на Земле. При таких условиях большинство живых организмов погибают, а вода не может долго оставаться жидкой. Однако ученые создали структуру, которая позволила сохранить внутри сосуда давление, достаточное для жизни. Исследователи считают, что это доказательство жизнеспособности идеи. Такие материалы помогут построить замкнутую экосистему: биопластик создает условия для роста водорослей, а водоросли дают сырье для нового биопластика.
Ранее та же команда изучала другой способ терраформирования в имитации условий Марса. Она использовали тонкие пластины из аэрогеля на основе кремния, чтобы имитировать парниковый эффект и прогревать грунт. Теперь ученые хотят объединить обе эти технологии. Они планируют протестировать свои камеры в условиях вакуума, чтобы проверить, подойдут ли они для Луны и дальнего космоса.
По словам авторов, эта технология может быть полезной не только в космосе. Ее можно применить и на Земле. Здесь построить экологичные здания с водорослями даже легче. Исследование опубликуют в журнале Science Advances. В проекте участвовали специалисты из Гарварда, Эдинбургского университета и других научных центров.
На обложке Джоан Филд, научный сотрудник Шотландской ассоциации наук о море.

[Старый]

Дома на Марсе можно строить из водорослей: доказано экспериментом

Это уже трэш какой-то.  

[АниКей]

Проекты
Шанс на спасение: Lockheed Martin предложила доставить образцы с Марса вдвое дешевле
8 июля 2025 года, 17:43
Рита Титянечко
Программа NASA по доставке образцов марсианского грунта на Землю оказалась под угрозой из-за сокращения бюджета NASA. Однако шансы выжить остались — компания Lockheed Martin предложила более дешевый вариант проекта, сократив его стоимость почти на $4 млрд.
Амбициозная программа Mars Sample Return (MSR), цель которой — доставить на Землю образцы марсианского грунта с помощью автоматического аппарата — под угрозой закрытия еще с прошлого года из-за сложности и дороговизны. В последние месяцы из-за радикального сокращения бюджета NASA все чаще говорилось о ее возможной отмене — теперь агентство сосредоточено на пилотируемых полетах к Луне и Марсу, а дорогостоящие «промежуточные» проекты с неочевидной научной пользой могут попасть под сокращение. В то же время 3 июля Конгресс США одобрил законопроект о согласовании бюджета NASA — согласно ему, планы по реализации MSR пока остаются.
Вполне вероятно, что программу попросту пересмотрят. В апреле 2024 года NASA попросило семь частных компаний представить альтернативные подходы к выполнению проекта. В том числе среди участников были такие гиганты, как Blue Origin, SpaceX, Northrop Grumman и Lockheed Martin. Каждому из них выделили до $1,5 млн на проведение соответствующих исследований.
Теперь же Lockheed Martin поделилась собственным видением проекта, опубликовав презентацию на своем сайте. Корпорация предлагает выполнить задачу менее чем за $3 млрд, в то время как NASA оценивает затраты в $7 млрд.
В компании подчеркивают, что за плечами Lockheed — 50 лет опыта полетов на Марс. Корпорация участвовала во всех 22 программах NASA по исследованию Красной планеты, создав для них 11 космических аппаратов. В том числе это касается OSIRIS–REx, который успешно доставил первые образцы с астероида в 2023 году. Опираясь на этот опыт, Lockheed Martin объявила, что сможет выполнить миссию MSR в рамках контракта с фиксированной ценой, а все дополнительные расходы, возникшие сверх заявленной суммы, готова взять на себя.
Техническое решение включает в себя меньший по размеру посадочный аппарат (на базе хорошо зарекомендовавшего себя зонда InSight), меньший по размеру взлетный аппарат Mars Ascent Vehicle и меньший по размеру возвращаемый аппарат (как в проектах Genesis, Stardust, and OSIRIS-REx). За счет сокращения размеров и массы модулей и предполагается сэкономить. Кроме того, компания готова взять на себя разработку транспортного модуля, который отправит посадочный аппарат к Марсу, а также обеспечить безопасность доставляемых образцов.
Марсоход NASA Perseverance уже собирает образцы грунта на Красной планете и оставляет их в специальных контейнерах на поверхности. Теперь задача — отправить их на Землю для дальнейшего изучения. В Lockheed подчеркивают, что собранные пробы важны для ученых и инженеров. «Они расскажут нам, где строить, чего избегать — в общем, как использовать поверхность Марса для выживания и процветания. MSR – это основополагающий шаг в обеспечении безопасного и успешного выполнения будущих пилотируемых полетов», — говорится в сообщении.

[АниКей]

NASA's Perseverance rover approaching the MSR lander with samples.

   
Mars ascent vehicle (MAV) launching the samples from the lander.

[АниКей]

Mars ascent vehicle (MAV) approaching orbiter for rendezvous.

   
Earth entry system (EES) approaching Earth with Martian samples.

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

prokosmos.ru

Ученые нашли тысячи километров рек в «безводном» районе Марса


В Южном полушарии Марса, посреди региона, который считался совершенно пустынным, планетологи обнаружили целую сеть из множества русел древних рек. Их общая протяженность превышает 15 тысяч километров, а возраст — три миллиарда лет. Это лишнее подтверждение того факта, что на заре своей истории Марс не испытывал недостатка в воде и дождях. И, возможно, был даже более «влажным», чем казалось ученым.
То, что Красная планета когда-то обладала немалыми запасами воды — у ученых почти не вызывает сомнений. Однако масштабы данного явления все еще оцениваются по-разному. Часто можно встретить мнение, что Южное полушарие Марса — характерное своим гористым рельефом — было практически лишено водоемов. Но, как показывает новейшее исследование, такая точка зрения является всего лишь следствием несовершенства наблюдений. А вода на южномарсианском нагорье была — пусть и распределялась не особо равномерно.

Фото Nasa/JPL/University of Arizona
Главным аргументом в руках у команды планетологов стал набор новых высокодетальных снимков, сделанных двумя вращающимися вокруг Красной планеты зондами: Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) и Mars Global Surveyor. Охваченная ими площадь поверхности превысила 10 миллионов квадратных километров (что больше территории Канады). Находки на этом пространстве оказались поистине удивительными: гигантское количество русел древних высохших рек, которые раньше просто никто не замечал.
Некоторые из водотоков были довольно короткими, другие образовывали разветвленную систему с множеством рукавов и длиной под 200 километров. Их общая протяженность составила около 16 000 километров (для сравнения — это почти в 2,5 раза больше, чем длина Амазонки). Достаточно неожиданным стало то, что большая часть русел находится на так называемой Земле Ноя — одной из древнейших формаций марсианского ландшафта. Но авторы исследования провели симуляцию, которая показала: именно здесь должно было выпадать большое количество осадков.
«Что действительно интересно — так это то, что в этой области долгое время не было никаких следов наличия воды. Мы выяснили, что она здесь была, и распределялась очень неравномерно. Единственным источником, который мог бы питать эти реки на такой обширной территории, были бы регулярные дожди или снегопады», — отметил один из исследователей Адам Лосекут.
Коллектив ученых на этом не остановился. В частности, были сделаны предварительные оценки возраста этих рек, которые дали цифру около 3,7 миллиарда лет назад. Впрочем, не исключено, что некоторые из водоемов исчезли несколько позже. Возможно, это открытие поможет установить, что именно вызвало резкое высыхание Красной планеты — ослабевание магнитного поля, столкновение с другим небесным телом или другие, не менее драматические катаклизмы.

[АниКей]

naukatv.ru

Генные инженеры создали новый сорт риса для астронавтов на Марсе


Во время долгосрочных космических миссий, например, на Луну или Марс, астронавтам нужны свежие продукты, а не только консервы. В условиях изоляции и микрогравитации важно иметь надежный источник витаминов, антиоксидантов и белка. Однако привычные культуры слишком велики для ограниченных объемов лунных баз или космических станций. Исследование будет представлено на ежегодной конференции Общества экспериментальной биологии в Бельгии.
Проект Moon-Rice, запущенный Итальянским космическим агентством и тремя университетами, нацелен на создание сверхкомпактного, продуктивного и питательного сорта риса, способного выживать в экстремальных условиях.
Почему рис?
Фото: Midjourney
Рис — одна из важнейших пищевых культур в мире, он богат углеводами и может быть модифицирован для повышения содержания белка. Он неприхотлив, не требует опыления и дает стабильный урожай — что делает его отличным кандидатом для космоса.
Существующие карликовые сорта риса все еще слишком высоки. Чтобы решить эту проблему, ученые используют технологии мутагенеза и редактирования генов (в том числе CRISPR-Cas9), чтобы создать «супер-карликовые» растения, высотой не более 10 см. Это уже удалось исследователям из Миланского университета. Такие растения занимают меньше места и легче контролируются в замкнутой среде.
Однако сократить размер — не единственная задача. Важно, чтобы растения оставались жизнеспособными, хорошо всходили и давали питательные зерна.
Фото: University of Milan
Коллекция генетически измененного риса разных сортов с помощью CRISPR-Cas
Как объясняет доктор Марта Дель Бьянко из Итальянского космического агентства:

«Часто карликовость достигается за счет подавления гормона роста гиббереллина, но это может нарушить прорастание и качество урожая, но мы исправили этот "пробел"».

Что бы избежать ошибок при генной модификации рисовых культур, проект поделил работу на три университета:

• университет Милана занимается поиском и выведением мутаций;
• университет Ла Сапиенца (Рим) изучает физиологию растений и настраивает их архитектуру — как листья и стебель располагаются, чтобы растение получало максимум света;
• университет Неаполя Федерико II работает над повышением пищевой ценности, например, увеличивая содержание белка за счет большего зародыша в зерне.

Особое внимание уделяется условиям микрогравитации, ведь в космосе у растений исчезает привычная ориентация вверх-вниз. Чтобы это смоделировать на Земле, ученые помещают растения в устройства, которые постоянно вращаются, и тем самым имитируют отсутствие направленного притяжения.

«Мы заставляем растение "потеряться" в гравитации — оно не знает, где вверх. Это позволяет понять, как оно будет вести себя в условиях орбиты», — объясняет Дель Бьянко.

Есть ли польза для Земли?
Разработка таких устойчивых культур полезна не только в космосе. Они могут использоваться в труднодоступных или экстремальных регионах Земли — в Арктике, пустынях, мегаполисах и даже в условиях подземных ферм. Компактные растения, способные расти без большого объема почвы и при ограниченном свете, открывают новые горизонты для продовольственной безопасности.
Проект Moon-Rice рассчитан на четыре года. Спустя девять месяцев после старта ученые уже достигли впечатляющих промежуточных результатов.
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram

[АниКей]

[АниКей]