10 лет назад, 25 января 2004 года, марсоход «Оппортьюнити» успешно опустился на поверхность Красной планеты. К настоящему моменту время его работы превысило изначально запланированное в 40 раз. А поскольку аппарат до сих пор находится в очень хорошем состоянии, по-видимому, и это не предел. Еще более необычен тот факт, что после стольких лет на Марсе «Оппортьюнити» по-прежнему способен удивлять ученых. Примером тому — вышедшая на этой неделе статья в Science, а также недавняя история с камнем, происхождение которого до сих пор не установлено.
За 10 лет работы «Оппортьюнити» преодолел 38,7 километра пути, видел 3556 марсианских рассветов, сделал несколько тысяч фотографий, тонул в песке, покрывался пылью, потерял родного брата «Спирит», обследовал почти с десяток кратеров, впервые обнаружил метеорит на поверхности другой планеты и получил неопровержимые доказательства существования на поверхности Марса воды. Планировалось, что миссия марсохода продлится около трех месяцев — никто не мог и подумать, что она так затянется. Не исключено, что после довольно успешной многолетней работы «Викинга» некоторые инженеры NASA на это надеялись, но вслух такие прогнозы они никогда не произносили.
Ограничение, которое специалисты считали ключевым при расчете гарантированного времени миссии, было связано с работой солнечных батарей — единственного источника питания «Спирита» и «Оппортьюнити». На «Оппортьюнити» были установлены батареи лучшего в свое время типа, на основе арсенида галлия. Но даже самые совершенные солнечные панели на Марсе постепенно покрываются пылью, и со временем их эффективность должна была упасть настолько, что аппарат уже не смог бы обеспечивать свои потребности в электричестве. А энергия нужна ему не только для движения или связи с Землей, но и для собственного обогрева: во время марсианской ночи температура падает до минус 90 градусов и ниже, поэтому чувствительная электроника ровера спрятана в специальном теплоизолированном отсеке, который необходимо подогревать.
Инженеры «Оппортьюнити» полагали, что скопление пыли на солнечных панелях в конечном итоге приведет к тому, что марсоход сначала перестанет двигаться, а затем и вовсе замерзнет. Однако этого не случилось. Как выяснилось, марсианская пыль не так уж страшна — она не притягивается электростатически к солнечным панелям и довольно легко сдувается ветром. Особенно во время марсианской зимы. К примеру, в прошлом году эффективность батарей составляла примерно 47 процентов, а после недавнего «обдува» она выросла до 60 процентов.
На юбилейной пресс-конференции на вопрос журналиста о секрете долголетия марсохода замглавы научной программы Рей Ардвинсон ответил в том духе, что «это просто очень хорошая американская машина». Возможно, так оно и есть, но стоит помнить, что у этой надежности есть свои тонкости.
Аппараты-близнецы «Спирит» и «Оппортьюнити» не зря были запущены к Марсу вместе — это позволило радикально снизить вероятность провала общей миссии. «Спирит» до десятилетия трудовой деятельности так и не дожил — в марте 2009 года он попал в песчаную ловушку. После длительных попыток вызволить его NASA решило превратить аппарат в стационарную станцию. Но и в таком виде брат-близнец долго не протянул — в последний раз он вышел на связь 22 марта 2010 года. Судя по всему, сказались неполадки с памятью и электроникой, которые, к слову, наблюдались ранее и у «Оппортьюнити».
Примечательно, что и сам «Оппортьюнити» в 2005 году едва не стал стационарным объектом. Марсоход завяз в дюне «Чистилище» четырьмя из шести своих колес и выбрался только чудом. Тогда ситуацию спасло проведенное на Земле тщательное моделирование местности, по результатам которого инженеры разработали стратегию освобождения ровера из песчаного плена, передвигая его по несколько сантиметров в день. И, конечно, «Оппортьюнити» сильно повезло в том отношении, что он не «сел» на камень, как это произошло позднее с его менее удачливым братом.
Что же касается научной части миссии, то с ней произошла довольно забавная ситуация. Свою главную задачу — поиск следов существования в прошлом на поверхности планеты воды — оба марсохода выполнили очень быстро, еще в рамках «обязательной программы». Эта задача была сформулирована в максиме «следуй за водой», которую аппараты на протяжении первых лет тщательно выполняли.
2 марта 2004 года, еще до запланированной пресс-конференции NASA, СМИ сообщили: роверам удалось доказать, что «Марс в прошлом был теплой и влажной планетой, на которой могли жить микроорганизмы». Открытие было основано на исследовании обнаженных твердых пород, точнее одного выступа, получившего название Эль Капитан. Просверлив этот неприметный камень, «Оппортьюнити» обнаружил, что он имеет слоистую структуру и содержит сульфаты магния и железа (в том числе ярозит), которые могли образоваться только в присутствии воды.
С этого момента никто из ученых в наличии воды на древнем Марсе уже не сомневался. Однако открытие продолжали подтверждать. Сначала это сделал «Спирит», спустя четыре года воду из марсианского грунта напрямую получил аппарат «Феникс», а в прошлом году «Кьюриосити» нашел наполненное галькой русло высохшего ручья. И даже для неспециалиста остатки этого ручья выглядят настолько убедительно, что сомнений в существовании марсианских водоемов уже ни у кого не остается.
После того как вода была обнаружена, оставалось узнать, что это за вода. Точнее говоря, насколько она похожа на нашу, земную воду и способна ли поддерживать существование микроорганизмов. И хотя выяснение этого вопроса не входило в основные задачи «Оппортьюнити», благодаря его удивительному долгожительству эта цель тоже была выполнена.
В ходе первой части своей экспедиции «Оппортьюнити» изучал преимущественно песчаники. Эти породы формировались в условиях высокой кислотности и большого количества кислорода — в не слишком благоприятной для жизни среде. Найти более интересные минералы удалось при участии «поддержки с воздуха».
Камера CRISM, установленная на Mars Reconnaissance Orbiter, на одном из отрогов кратера Индевор обнаружила потенциально похожие на глину породы, которые формируются как раз в более мягких условиях. Но с орбиты их очень сложно разглядеть и идентифицировать. Доказать, что это именно они, сумел «Оппортьюнити» — результаты исследований опубликованы в нынешней юбилейной статье в Science.
Марсоходу удалось найти существенно более древние, чем силикатные песчаники, минералы — глины, которые сформировались около 3,7 миллиарда лет назад. Их структура такова, что появиться в очень кислой среде они не могли. Подобные филлосиликаты образуются на дне водоемов с практически нейтральным, в худшем случае — слабокислым pH. Аналогичные результаты были также недавно получены «Кьюриосити», что, впрочем, нисколько не умаляет их важности, ведь минералы были найдены в совершенно разных частях планеты.
В роли «вишенки на торте» к юбилейной статье выступила история с «блуждающим камнем». Его обнаружили энтузиасты, изучавшие снимки, которые аппарат получил на 3536-й и 3537 марсианский день. На одном из них камня (необычного темно-красного цвета с белой каймой) нет, а на другом он появляется. Откуда этот камень взялся, ученые NASA не знают и уже назвали его появление «феноменом», требующим объяснения. Версий пока две: либо «блуждающий камень» был выброшен из-под колеса марсохода во время поворота, либо, что менее вероятно, его выбросил некий небольшой метеорит, упавший поблизости от «Оппортьюнити». Что произошло на самом деле, позволит установить анализ, который команда собирается провести в ближайшее время — до того, как марсоход отправится в дальнейшее путешествие, к холму Соландер. Путь этот может занять год или два — в зависимости от того, какие интересные объекты попадутся ему на пути.