"Сергей Комаров. Марсианские камешки (html)" - читать интересную книгу автора

Ученый смотрел на небесные дали и тело придумал мое.
Конструктор исполнил идею в металле. Штамповка. Шлифовка. Литье.
Ракета летела туда, куда надо. Посадка. Команда -- вперед!
Народов надежда, планеты отрада, по трапу сошел Луноход...
Группа "МАНГО МАНГО"

Ракета действительно сумела долететь туда, куда надо. Правда, по трапу сошел не луноход, а марсоход по имени "Соджорнер", который на русском языке назывался бы "Попутчик".

Долетев до Марса, американский корабль "Патфайндер" ("Следопыт") сбросил туда спускаемый аппарат. Именно сбросил, поскольку американцы, чтобы удешевить экспедицию, применили, как они утверждают, новейшую методику доставки: упаковали спускаемый аппарат в оболочку из 24 воздушных шаров, приделали парашют и, слегка притормозив двигателями, отделили все это от доставочного модуля. За 4,5 минуты спускаемый аппарат долетел до поверхности Марса, после чего за полтора дня провел регламентные работы, устранил кое-какие неисправности, и вот тут-то "Соджорнер" сошел по трапу, ознаменовав тем самым новый этап в исследовании Марса - с помощью самоходных модулей.
Желая лишний раз застолбить, несомненно, достойное место США в истории освоения Марса, специалисты НАСА сразу сообразили, что спускаемый аппарат - не так себе спускаемый аппарат. На самом деле он не что иное, как Станция имени К.Сагана, великого американского астронома, предложившего множество интересных гипотез о строении Вселенной и о возможных путях развития внеземных цивилизаций. Именно со Станции идут все данные, помещаемые потом в публикующиеся, главным образом, в Интернете оперативные отчеты,- они и послужили основой для этого репортажа.
Место расположения Станции им. К.Сагана  было выбрано на границе Моря Ареса примерно в 1000 км от места посадки "Викингов" (см. "Химию и жизнь", 1977, N 4).
Когда "Патфайндер" распаковался и обрел зрение, его взору открылась панорама каменистой пустыни, каковая и была первым делом передана на Землю.

Один из первых видов Марса. Блестящая пленка, разбросанная вокруг, -- это остатки воздушных шаров, которыми был укутан "Патфайндер", чтобы уберечь его от повреждения при ударе о поверхность планеты

Например, на рис. виден один из марсианских холмов. Ученые же, изучив полученные изображения, наметили булыжники, состав которых было бы неплохо изучить, и стали отправлять "Соджорнера" поочередно к намеченным целям, присвоив им для определенности имена. Методика исследований была выбрана такая. На "Соджорнере" установлен зонд со спектрометром, использующим для анализа химического состава протоны, альфа-частицы и рентгеновские лучи. Добравшись до цели и заняв исходную позицию, "Соджорнер" облучает выбранный участок поверхности камня пучком соответствующих частиц и анализирует спектр отражения. Другой способ исследования -- фотографирование грунта, пыли и камней в разных участках видимого спектра для определения различий в их минералогическом составе.
Кроме изучения состава камней и грунта, Станция им. К.Сагана измеряет температуру, давление, ветер, скорость оседания пыли на солнечных батареях, количество магнитных частичек в атмосферной пыли и фотографирует ближайшие окрестности, небо, Солнце, облака и Землю.

Дневник экспедиции.
Краткая версия

4 июля. Оказавшись на поверхности Марса, "Патфайндер" освободился от остатков ударозащитной оболочки и успешно связался с Землей.
5 июля. С утра обнаружилась проблема со связью - оказалось, что модем "Соджорнера" может посылать спускаемому аппарату только маленькие пакеты данных. Пока ученые пытались понять, в чем дело, "Патфайндер" вошел в область радиотени, а компьютер "Соджорнера" автоматически перезагрузился. Выйдя из радиотени, "Соджорнер" исполнил программу фотографирования окрестностей, однако получать команду от "Патфайндера" на проведение исследований отказался.
После полудня "Патфайндер" контакт с "Соджорнером" восстановил, а операторы, утерев холодный пот со лбов, велели марсоходу сойти по трапу на поверхность планеты. Что тот и сделал.
Тем временем "Патфайндер" передал первое изображение окружающего его пейзажа, который показался исследователям до боли похожим на каменистые просторы родной Невадщины. А на горизонте виднелись холмы с горизонтальными полосами. Про полосы геологи позднее скажут, что это не иначе как следы от былых потоков воды.
6 июля. Попутчик направился к своему первому объекту - камню под названием Барнакл Билл (Билл - Морская Уточка), оставляя хорошо различимые следы на поверхности

Первые иследованные камешки. Йоги (красная стрелочка) представляет собой большой камень, покрытый продуктами выветривания. Барнакл Билл и Кредл (голубые стрелочки) -- это типичные маленькие камни, не тронутые выветриванием. По дороге к Йоги "Соджорнер" обнажил участок грунта на глубине в несколько сантиметров и выявил некий материал белого цвета (белая стрелка). Возможно, такой белый материал может покрывать большую часть территории вокруг Станции

Должно быть, планета припудрена тонким слоем мелкой пыли, под которым находится значительно более плотное основание, - подумали геологи, глядя на эти следы.
7 июля. Геологи, обозрев окружающий Станцию пейзаж, пришли к выводу, что не далее как 1--3 млрд. лет назад в ее районе протекал могучий поток глубиной в сотни метров и шириной до горизонта, по своей мощи схожий с потоком, наполнившим в свое время Средиземное море.
Однако для того, чтобы ответить на вопрос, осталась ли вода на Марсе в твердом виде, нужно привезти марсианские камешки на Землю и подвергнуть их тщательному обследованию, что НАСА и собирается сделать в 2005 году.
8 июля. Получив первые результаты исследований состава камня и почвы, "Соджорнера" отправили брать анализы у второго камня - Йоги. И пробы грунта тоже, попутно. Сам же Барнакл Билл оказался состоящим из вулканического материала типа андезита.
10 июля. "Соджорнер" дополз до камня Йоги и наехал на него одним колесом. Почувствовав столкновение, бортовой компьютер немедленно остановил "Соджорнера". Обследование камня было приостановлено.
11 июля. Весь день "Соджорнер" простоял у Йоги, поскольку из-за программного глюка прервалась связь Земли с "Патфайндером". В результате ни спускаемый аппарат, ни "Соджорнер" не смогли получить никаких инструкций, а ученые соответственно никаких научных данных. Пришлось инструкции за полтора предшествующих дня пересылать снова.
12 июля. "Соджорнер" наконец-то смог получить задержавшиеся инструкции, сполз с Йоги и стал выдвигаться на исходную позицию для проведения химического анализа. Это удалось сделать на час позже, чем ожидалось, поскольку компьютер "Патфайндера" внезапно решил перезагрузиться. Узнав про это, "Соджорнер" попытался самостоятельно выйти на связь с Землей через свою маленькую антенну. Ученые же, искоса поглядывая друг на друга и готовясь искать ответственного за провал экспедиции, все ждали и ждали сигналов от замолчавшей большой антенны "Патфайндера".
13 июля. Окаянный глюк весь день мешал связи, и операторы решили перепрограммировать "Патфайндера". Однако сделать это не удалось, поскольку в самый критический момент его компьютер опять решил перезагрузиться.
14 июля. На сей раз "Патфайндер" перезагрузился во время передачи на Землю цветной панорамы окрестностей. Но исследователи уже частично догадались о причине возникновения глюка. Теперь "Патфайндеру" велено во время каждого сеанса связи выполнять только одну задачу.
15 июля. "Соджорнер" наконец-то выдвинулся на позицию для проведения анализа Йоги, а ученые осторожненько, пытаясь не потревожить программный глюк, получали данные от "Патфайндера". На сей раз цветной вид окрестностей станции получить удалось. Исследование Йоги показало, что этот камень покрыт слоем почвы и имеет вулканическое происхождение, однако по структуре более примитивен, нежели Барнакл Билл, -- в его составе меньше кварца, который появляется в камне при многократных нагревах и охлаждениях.
16 июля. Удалившись на 3,5 метра от Станции, "Соджорнер" отправился к следующему камню, Скуби-Ду, продолжая попутно исследовать химический состав почвы.
17 июля. Наконец-то была окончательна выяснена природа компьютерного глюка, мешавшего передавать данные. Оказалось, что, когда компьютер "Патфайндера", выполняя одновременно несколько задач, не укладывался во время, отведенное для выполнения задачи низкого приоритета, он начинал перезагружаться, видимо, предполагая наличие ошибки. Такой задачей с низким приоритетом была передача данных о температуре и ветре от датчиков в компьютер. Подняв приоритет этих задач посредством изменения всего одной строки в тексте программы, от глюка удалось избавиться. Тем временем "Соджорнер" почти добрался до Скуби-Ду.
19 июля. "Патфайндер" отправил на Землю очередную серию изображений окрестностей, а "Соджорнер" добрался-таки до камня и начал 10-часовой цикл исследований.
20 июля. Опять нарушилась связь с "Патфайндером", оставив ученых без свежих данных, зато с риторическим вопросом: ну отчего же все идет наперекосяк? Последний полученный сигнал был слабее, чем обычно, после чего "Патфайндер" замолчал. Аналитики сказали, что на Марсе-то все в порядке, это на Земле антенна неправильно выставлена.
21 июля. Связь удалось восстановить - операторам сети антенн в Испании, Австралии и США дали указания, как следует обращаться с оборудованием, чтобы получать сигналы от "Патфайндера". А над Станцией тем временем пронесся пылевой смерч.
23 июля. "Соджорнеру" было велено нагрести кучку грунта, чтобы проверить -- а какова же его плотность? Велика ли комковатость? И как, вообще говоря, по такому грунту будут ползать аппараты последующих экспедиций? Кроме того, "Соджорнер" продолжил измерение химического состава грунта, на сей раз у камня под названием Лэмб (Ягненок), где он казался более темно-красным, нежели в других местах. После исследования этого камня и еще двух маленьких "Соджорнер" направится в Сад Камней, где расположено много объектов, интересующих ученых на Земле.
Тем временем "Патфайндер" был занят изучением атмосферы и климата, а на Земле началось судебное разбирательство. Три гражданина Йемена подали в суд заявление с требованием положить конец творимому беспределу, когда всякие там "Соджорнеры", не спросив на то согласия законных владельцев, исследуют поверхность планеты. А планетой, между прочим, еще 3000 лет назад владели предки этих граждан. И завещали ее потомкам. На что американцы ответили -- Марс открыт для всего мира, и каждый может его изучать и исследовать.
24 июля. Исследовательская команда пришла к выводу, что все неполадки исправлены и теперь начинается этап спокойных исследований.
25 июля. "Соджорнер" выехал на более или менее свободную от камней поверхность, и операторы решили отправить его в самостоятельное путешествие протяженностью до 3 метров. До сих пор всеми движениями "Соджорнера" управляли с Земли. Теперь же ему была указана цель путешествия, а путь к ней "Соджорнер" должен выбирать самостоятельно.
26 июля. "Соджорнер" добрался до камня под названием Саффл, однако промахнулся и вместо того, чтобы встать рядом с камнем, въехал на самую его вершину. Будучи существом не очень умным, он, однако, и из этого неудобного положения попытался поисследовать состав камня, был застигнут операторами за этим занятием и остановлен, чтоб не расходовал энергию зря.
27-28 июля. "Соджорнер" обследовал камни Дезерт (Пустыня), Принцесса и Бейкерс Бенч (Булочная) и поехал к Маленькому Маттерхорну для фотографирования.
29 июля. "Соджорнера" не удалось вовремя разбудить. Из-за очередного компьютерного глюка он проделал только половину намеченной работы и не смог добраться от Маленького Маттерхорна до дюны Мермейд (Русалка). .
30 июля. "Соджорнер" направился к дюне Мермейд, однако вскоре у него заклинило колесо, - видимо, туда попал маленький камешек. Но аппарат самостоятельно сумел обнаружить причину неисправности и, отъехав назад, вытряс камешек из колеса.
К этому дню основная программа исследований была завершена, а расчетный ресурс экспедиции исчерпан. Однако все оборудование продолжало работать исправно. Поэтому "Патфайндеру" была дана команда перейти на режим пониженного энергопотребления и начать расширенную программу исследований. "Соджорнера" же отправили изучать Сад Камней.

Камешки-то оказались слегка ржавыми

За месяц пребывания на Марсе "Патфайндеру" и "Соджорнеру" удалось-таки углядеть и измерить кое-что полезное и интересное.
Уже первые цветные фотографии, полученные на Земле, показали, что окрестности Станции им.Сагана выдержаны в красных тонах. Обычно такой цвет породе придают железистые минералы. На них-то и было сосредоточено внимание исследователей при изучении окрестностей спектральным методом.
Вообще-то существует два больших класса железистых минералов. Минералы из камней вулканического происхождения, например пироксен, имеют более плоский спектр и отражают мало солнечных лучей. Ферритные минералы, которые образуются в результате выветривания, отражают свет в красной области спектра, а поглощают в синей, что и придает им ярко-красный цвет. Если правильно сфотографировать окрестности, поработать с полученными изображениями компьютерными методами, отнормировать спектр на некое среднее значение, то эффекты выявятся лучше (рис.5) и можно получить интересные данные.

Обычная фотография окрестностей Станции им.Сагана (а) и то же изображение в условных цветах, нормированное на среднее значение спектра наносов из продуктов выветривания (б)

Вот как расшифровывается рис.б,  где приведено изображение, полученное в условных цветах: наносы (розовый цвет) имеют всюду примерно одинаковую окраску -- видимо, состоят из частиц близкого состава и размера. Камни темно-серые, значит, на самом деле, они темнее и менее красные, чем наносы, что предполагает меньшую степень выветривания. Типичный грунт имеет зеленый условный цвет, то есть его спектр отражения представляет собой нечто среднее между спектрами камней и наносов -- грунт состоит из продуктов выветривания и маленьких частиц того же материала, что и камни. Есть еще два типа минералов, существенно отличающиеся по своим характеристикам от камней и песка. Розоватые и беловатые линзы и корки на некоторых камнях (синий условный цвет) ярче в синем цвете и темнее в ближнем инфракрасном, чем наносы. Спектр этих участков сильно отличается от спектра железистых минералов.
Что касается химического состава, то подробнее всего "Соджорнер" проанализировал его для камней Барнакл Билл и Йоги. Оказалось, что оба имеют вулканическое происхождение. По земной классификации Барнакл Билл входит в группу базальтовых андезитов. С Йоги история сложнее: этот камень покрыт слоем грунта, удалить который "Соджорнер" не смог из-за отсутствия нужных приспособлений. Поэтому из измеренного спектра вычли составляющую, которая соответствует расчетной толщине слоя грунта, и получили, что Йоги сам по себе -- типичный базальт, с учетом же грунта -- андезит. Сложены эти камни, вероятно, из таких минералов, как ортопироксен (железо-магниевый силикат), полевой шпат (алюмосиликаты натрия, калия и кальция), кварц (диоксид кремния), и некоторого количества магнетита, ильменита, сульфида железа и фосфата кальция.
Если сравнивать состав марсианских камней и грунта с земными, то окажется, что они существенно различаются. Главное - содержат очень много, чуть ли не в два раза больше, окислов железа

Химический состав марсианских и земных пород. Содержание оксида кремния в марсианских породах -- 40--50 весовых %, в земных -- 50--60 весовых %

И это первые попавшиеся камни и грунт. Неудивительно, что планета кажется красной как издалека, так и при ближайшем рассмотрении. Она просто ржавая! Причем ржавая вся -- вплоть до мелкой пыли, взвешенной в атмосфере: на "Патфайндере" был установлен блок из пяти цилиндрических магнитов разной мощности, и концентрические круги из осевших частиц магнитной пыли появились на самом мощном из них уже на 6-й день после посадки, к 13-му они стали весьма отчетливыми, а к 26-му круги появились около еще двух магнитов.

Голубые облака и синие закаты

Помнится, некоторое время назад ведущие телепрограммы "Времечко" развлекали публику передачей прогноза погоды не только для отдаленных уголков страны, но и для разных объектов Солнечной системы, куда ведущий, видимо, переносился силой своего интеллекта. Но теперь-то мы доподлинно знаем, какие нынче погоды стоят на Марсе. Во всяком случае, в окрестностях Станции им.Сагана.
Ветры там дуют посильнее, чем в Москве,  6-8 м/с. Часто случаются смерчи -- за два месяца пребывания на Марсе "Патфайндер" и "Соджорнер" наблюдали в районе Станции двенадцать пылевых смерчей. Один из них даже умудрился пройти непосредственно над "Патфайндером", оставив след в виде характерного изменения атмосферного давления.
На Марсе не жарко. Редко-редко когда температура после полудня поднимается выше отметки -150С. Ночью же царит антарктический холод - около -700С. Только приземление "Патфайндера" сумело согреть окрестный марсианский воздух до +0,20С, да и то ненадолго. Холодно, но пингвины-то на Земле живут и в таких условиях. У них, правда, есть вода. И атмосферное давление. На Марсе же напряженка и с тем, и с другим -- воду еще не искали, оборудование не позволяет, а вот давление стабильно держится около 4,8 мм рт. ст.
Зато через месяц наблюдений за этой холодной и сухой планетой экспедиции удалось обнаружить на рыжем марсианском небосклоне облака! Они голубого цвета и, как убеждены американские исследователи, состоят из нанометровых частичек замерзшей воды, а расположены на высоте 10--15 км над поверхностью планеты

Марсианские облака разной конфигурации перед восходом Солнца

Голубой цвет их связан с тем, что голубые лучи лучше всего рассеиваются на мелких частичках. Крупные же частички железистой пыли, взвешенной в воздухе, синие лучи поглощают, а красные -- рассеивают, чем и придают небесам оранжевый оттенок. А вот синее гало вокруг Солнца во время заката и восхода связано с тем, что частицы пыли хоть и поглощают синие лучи, но не все, часть из них все-таки рассеивается. Поэтому, когда лучи проходят через толстый слой пыли (на восходе и на закате), появляется синее свечение.

Дальнейшие планы

Как утверждают представители НАСА, цель экспедиции состоит в том, чтобы исследовать условия на поверхности планеты, сформулировать требования к аппаратуре предстоящих экспедиций, определить степень надежности работы и величину ресурса "Патфайндера" и "Соджорнера" и, может быть, проверить, были ли вообще когда-нибудь на планете условия для существования жизни (в привычном для нас виде). Главное же -- подготовиться к крупномасштабной высадке аналогичных исследовательских устройств по всей поверхности Марса в ближайшие восемь лет. Для этой же цели к Марсу уже подлетел корабль "Глобал обзервер" ("Глобальный наблюдатель"), который проводит подробное картографирование поверхности Марса.
Во всех своих отчетах американцы особенно упирают на дешевизну проводимой программы исследований. И сами по себе марсоходы типа "Соджорнера" стоят недорого, и оригинальный способ посадки -- сбрасывание спускаемых аппаратов с орбиты прямо на поверхность планеты -- делает ненужным дорогостоящие системы торможения. Поэтому есть возможность в пределах выделяемого Конгрессом США бюджета забросить на планету эдак с тысячу "Соджорнеров", которые будут по ней ползать и заниматься своим делом.
Пока что, как видно из полученных отчетов, дело это состоит в изучении химического состава минералов, расположенных на поверхности Марса. Значит, вся программа направлена не на что-то романтическое вроде поиска следов погибшей цивилизации или диковинных чужепланетных форм жизни, а на самую что ни на есть прагматичную разведку полезных ископаемых для создания основы экономического освоения планеты. Надо думать, что американцами.
Мы продолжаем внимательно следить за развитием событий на Марсе и сразу же сообщим нашим читателям о новых интересных данных, как только они будут получены в экспедициях 1997-98 гг.
С. Комаров
 
 

Ученый смотрел на небесные дали и тело придумал мое.
Конструктор исполнил идею в металле. Штамповка. Шлифовка. Литье.
Ракета летела туда, куда надо. Посадка. Команда -- вперед!
Народов надежда, планеты отрада, по трапу сошел Луноход...
Группа "МАНГО МАНГО"

Ракета действительно сумела долететь туда, куда надо. Правда, по трапу сошел не луноход, а марсоход по имени "Соджорнер", который на русском языке назывался бы "Попутчик".

Долетев до Марса, американский корабль "Патфайндер" ("Следопыт") сбросил туда спускаемый аппарат. Именно сбросил, поскольку американцы, чтобы удешевить экспедицию, применили, как они утверждают, новейшую методику доставки: упаковали спускаемый аппарат в оболочку из 24 воздушных шаров, приделали парашют и, слегка притормозив двигателями, отделили все это от доставочного модуля. За 4,5 минуты спускаемый аппарат долетел до поверхности Марса, после чего за полтора дня провел регламентные работы, устранил кое-какие неисправности, и вот тут-то "Соджорнер" сошел по трапу, ознаменовав тем самым новый этап в исследовании Марса - с помощью самоходных модулей.
Желая лишний раз застолбить, несомненно, достойное место США в истории освоения Марса, специалисты НАСА сразу сообразили, что спускаемый аппарат - не так себе спускаемый аппарат. На самом деле он не что иное, как Станция имени К.Сагана, великого американского астронома, предложившего множество интересных гипотез о строении Вселенной и о возможных путях развития внеземных цивилизаций. Именно со Станции идут все данные, помещаемые потом в публикующиеся, главным образом, в Интернете оперативные отчеты,- они и послужили основой для этого репортажа.
Место расположения Станции им. К.Сагана  было выбрано на границе Моря Ареса примерно в 1000 км от места посадки "Викингов" (см. "Химию и жизнь", 1977, N 4).
Когда "Патфайндер" распаковался и обрел зрение, его взору открылась панорама каменистой пустыни, каковая и была первым делом передана на Землю.

Один из первых видов Марса. Блестящая пленка, разбросанная вокруг, -- это остатки воздушных шаров, которыми был укутан "Патфайндер", чтобы уберечь его от повреждения при ударе о поверхность планеты

Например, на рис. виден один из марсианских холмов. Ученые же, изучив полученные изображения, наметили булыжники, состав которых было бы неплохо изучить, и стали отправлять "Соджорнера" поочередно к намеченным целям, присвоив им для определенности имена. Методика исследований была выбрана такая. На "Соджорнере" установлен зонд со спектрометром, использующим для анализа химического состава протоны, альфа-частицы и рентгеновские лучи. Добравшись до цели и заняв исходную позицию, "Соджорнер" облучает выбранный участок поверхности камня пучком соответствующих частиц и анализирует спектр отражения. Другой способ исследования -- фотографирование грунта, пыли и камней в разных участках видимого спектра для определения различий в их минералогическом составе.
Кроме изучения состава камней и грунта, Станция им. К.Сагана измеряет температуру, давление, ветер, скорость оседания пыли на солнечных батареях, количество магнитных частичек в атмосферной пыли и фотографирует ближайшие окрестности, небо, Солнце, облака и Землю.

Дневник экспедиции.
Краткая версия

4 июля. Оказавшись на поверхности Марса, "Патфайндер" освободился от остатков ударозащитной оболочки и успешно связался с Землей.
5 июля. С утра обнаружилась проблема со связью - оказалось, что модем "Соджорнера" может посылать спускаемому аппарату только маленькие пакеты данных. Пока ученые пытались понять, в чем дело, "Патфайндер" вошел в область радиотени, а компьютер "Соджорнера" автоматически перезагрузился. Выйдя из радиотени, "Соджорнер" исполнил программу фотографирования окрестностей, однако получать команду от "Патфайндера" на проведение исследований отказался.
После полудня "Патфайндер" контакт с "Соджорнером" восстановил, а операторы, утерев холодный пот со лбов, велели марсоходу сойти по трапу на поверхность планеты. Что тот и сделал.
Тем временем "Патфайндер" передал первое изображение окружающего его пейзажа, который показался исследователям до боли похожим на каменистые просторы родной Невадщины. А на горизонте виднелись холмы с горизонтальными полосами. Про полосы геологи позднее скажут, что это не иначе как следы от былых потоков воды.
6 июля. Попутчик направился к своему первому объекту - камню под названием Барнакл Билл (Билл - Морская Уточка), оставляя хорошо различимые следы на поверхности

Первые иследованные камешки. Йоги (красная стрелочка) представляет собой большой камень, покрытый продуктами выветривания. Барнакл Билл и Кредл (голубые стрелочки) -- это типичные маленькие камни, не тронутые выветриванием. По дороге к Йоги "Соджорнер" обнажил участок грунта на глубине в несколько сантиметров и выявил некий материал белого цвета (белая стрелка). Возможно, такой белый материал может покрывать большую часть территории вокруг Станции

Должно быть, планета припудрена тонким слоем мелкой пыли, под которым находится значительно более плотное основание, - подумали геологи, глядя на эти следы.
7 июля. Геологи, обозрев окружающий Станцию пейзаж, пришли к выводу, что не далее как 1--3 млрд. лет назад в ее районе протекал могучий поток глубиной в сотни метров и шириной до горизонта, по своей мощи схожий с потоком, наполнившим в свое время Средиземное море.
Однако для того, чтобы ответить на вопрос, осталась ли вода на Марсе в твердом виде, нужно привезти марсианские камешки на Землю и подвергнуть их тщательному обследованию, что НАСА и собирается сделать в 2005 году.
8 июля. Получив первые результаты исследований состава камня и почвы, "Соджорнера" отправили брать анализы у второго камня - Йоги. И пробы грунта тоже, попутно. Сам же Барнакл Билл оказался состоящим из вулканического материала типа андезита.
10 июля. "Соджорнер" дополз до камня Йоги и наехал на него одним колесом. Почувствовав столкновение, бортовой компьютер немедленно остановил "Соджорнера". Обследование камня было приостановлено.
11 июля. Весь день "Соджорнер" простоял у Йоги, поскольку из-за программного глюка прервалась связь Земли с "Патфайндером". В результате ни спускаемый аппарат, ни "Соджорнер" не смогли получить никаких инструкций, а ученые соответственно никаких научных данных. Пришлось инструкции за полтора предшествующих дня пересылать снова.
12 июля. "Соджорнер" наконец-то смог получить задержавшиеся инструкции, сполз с Йоги и стал выдвигаться на исходную позицию для проведения химического анализа. Это удалось сделать на час позже, чем ожидалось, поскольку компьютер "Патфайндера" внезапно решил перезагрузиться. Узнав про это, "Соджорнер" попытался самостоятельно выйти на связь с Землей через свою маленькую антенну. Ученые же, искоса поглядывая друг на друга и готовясь искать ответственного за провал экспедиции, все ждали и ждали сигналов от замолчавшей большой антенны "Патфайндера".
13 июля. Окаянный глюк весь день мешал связи, и операторы решили перепрограммировать "Патфайндера". Однако сделать это не удалось, поскольку в самый критический момент его компьютер опять решил перезагрузиться.
14 июля. На сей раз "Патфайндер" перезагрузился во время передачи на Землю цветной панорамы окрестностей. Но исследователи уже частично догадались о причине возникновения глюка. Теперь "Патфайндеру" велено во время каждого сеанса связи выполнять только одну задачу.
15 июля. "Соджорнер" наконец-то выдвинулся на позицию для проведения анализа Йоги, а ученые осторожненько, пытаясь не потревожить программный глюк, получали данные от "Патфайндера". На сей раз цветной вид окрестностей станции получить удалось. Исследование Йоги показало, что этот камень покрыт слоем почвы и имеет вулканическое происхождение, однако по структуре более примитивен, нежели Барнакл Билл, -- в его составе меньше кварца, который появляется в камне при многократных нагревах и охлаждениях.
16 июля. Удалившись на 3,5 метра от Станции, "Соджорнер" отправился к следующему камню, Скуби-Ду, продолжая попутно исследовать химический состав почвы.
17 июля. Наконец-то была окончательна выяснена природа компьютерного глюка, мешавшего передавать данные. Оказалось, что, когда компьютер "Патфайндера", выполняя одновременно несколько задач, не укладывался во время, отведенное для выполнения задачи низкого приоритета, он начинал перезагружаться, видимо, предполагая наличие ошибки. Такой задачей с низким приоритетом была передача данных о температуре и ветре от датчиков в компьютер. Подняв приоритет этих задач посредством изменения всего одной строки в тексте программы, от глюка удалось избавиться. Тем временем "Соджорнер" почти добрался до Скуби-Ду.
19 июля. "Патфайндер" отправил на Землю очередную серию изображений окрестностей, а "Соджорнер" добрался-таки до камня и начал 10-часовой цикл исследований.
20 июля. Опять нарушилась связь с "Патфайндером", оставив ученых без свежих данных, зато с риторическим вопросом: ну отчего же все идет наперекосяк? Последний полученный сигнал был слабее, чем обычно, после чего "Патфайндер" замолчал. Аналитики сказали, что на Марсе-то все в порядке, это на Земле антенна неправильно выставлена.
21 июля. Связь удалось восстановить - операторам сети антенн в Испании, Австралии и США дали указания, как следует обращаться с оборудованием, чтобы получать сигналы от "Патфайндера". А над Станцией тем временем пронесся пылевой смерч.
23 июля. "Соджорнеру" было велено нагрести кучку грунта, чтобы проверить -- а какова же его плотность? Велика ли комковатость? И как, вообще говоря, по такому грунту будут ползать аппараты последующих экспедиций? Кроме того, "Соджорнер" продолжил измерение химического состава грунта, на сей раз у камня под названием Лэмб (Ягненок), где он казался более темно-красным, нежели в других местах. После исследования этого камня и еще двух маленьких "Соджорнер" направится в Сад Камней, где расположено много объектов, интересующих ученых на Земле.
Тем временем "Патфайндер" был занят изучением атмосферы и климата, а на Земле началось судебное разбирательство. Три гражданина Йемена подали в суд заявление с требованием положить конец творимому беспределу, когда всякие там "Соджорнеры", не спросив на то согласия законных владельцев, исследуют поверхность планеты. А планетой, между прочим, еще 3000 лет назад владели предки этих граждан. И завещали ее потомкам. На что американцы ответили -- Марс открыт для всего мира, и каждый может его изучать и исследовать.
24 июля. Исследовательская команда пришла к выводу, что все неполадки исправлены и теперь начинается этап спокойных исследований.
25 июля. "Соджорнер" выехал на более или менее свободную от камней поверхность, и операторы решили отправить его в самостоятельное путешествие протяженностью до 3 метров. До сих пор всеми движениями "Соджорнера" управляли с Земли. Теперь же ему была указана цель путешествия, а путь к ней "Соджорнер" должен выбирать самостоятельно.
26 июля. "Соджорнер" добрался до камня под названием Саффл, однако промахнулся и вместо того, чтобы встать рядом с камнем, въехал на самую его вершину. Будучи существом не очень умным, он, однако, и из этого неудобного положения попытался поисследовать состав камня, был застигнут операторами за этим занятием и остановлен, чтоб не расходовал энергию зря.
27-28 июля. "Соджорнер" обследовал камни Дезерт (Пустыня), Принцесса и Бейкерс Бенч (Булочная) и поехал к Маленькому Маттерхорну для фотографирования.
29 июля. "Соджорнера" не удалось вовремя разбудить. Из-за очередного компьютерного глюка он проделал только половину намеченной работы и не смог добраться от Маленького Маттерхорна до дюны Мермейд (Русалка). .
30 июля. "Соджорнер" направился к дюне Мермейд, однако вскоре у него заклинило колесо, - видимо, туда попал маленький камешек. Но аппарат самостоятельно сумел обнаружить причину неисправности и, отъехав назад, вытряс камешек из колеса.
К этому дню основная программа исследований была завершена, а расчетный ресурс экспедиции исчерпан. Однако все оборудование продолжало работать исправно. Поэтому "Патфайндеру" была дана команда перейти на режим пониженного энергопотребления и начать расширенную программу исследований. "Соджорнера" же отправили изучать Сад Камней.

Камешки-то оказались слегка ржавыми

За месяц пребывания на Марсе "Патфайндеру" и "Соджорнеру" удалось-таки углядеть и измерить кое-что полезное и интересное.
Уже первые цветные фотографии, полученные на Земле, показали, что окрестности Станции им.Сагана выдержаны в красных тонах. Обычно такой цвет породе придают железистые минералы. На них-то и было сосредоточено внимание исследователей при изучении окрестностей спектральным методом.
Вообще-то существует два больших класса железистых минералов. Минералы из камней вулканического происхождения, например пироксен, имеют более плоский спектр и отражают мало солнечных лучей. Ферритные минералы, которые образуются в результате выветривания, отражают свет в красной области спектра, а поглощают в синей, что и придает им ярко-красный цвет. Если правильно сфотографировать окрестности, поработать с полученными изображениями компьютерными методами, отнормировать спектр на некое среднее значение, то эффекты выявятся лучше (рис.5) и можно получить интересные данные.

Обычная фотография окрестностей Станции им.Сагана (а) и то же изображение в условных цветах, нормированное на среднее значение спектра наносов из продуктов выветривания (б)

Вот как расшифровывается рис.б,  где приведено изображение, полученное в условных цветах: наносы (розовый цвет) имеют всюду примерно одинаковую окраску -- видимо, состоят из частиц близкого состава и размера. Камни темно-серые, значит, на самом деле, они темнее и менее красные, чем наносы, что предполагает меньшую степень выветривания. Типичный грунт имеет зеленый условный цвет, то есть его спектр отражения представляет собой нечто среднее между спектрами камней и наносов -- грунт состоит из продуктов выветривания и маленьких частиц того же материала, что и камни. Есть еще два типа минералов, существенно отличающиеся по своим характеристикам от камней и песка. Розоватые и беловатые линзы и корки на некоторых камнях (синий условный цвет) ярче в синем цвете и темнее в ближнем инфракрасном, чем наносы. Спектр этих участков сильно отличается от спектра железистых минералов.
Что касается химического состава, то подробнее всего "Соджорнер" проанализировал его для камней Барнакл Билл и Йоги. Оказалось, что оба имеют вулканическое происхождение. По земной классификации Барнакл Билл входит в группу базальтовых андезитов. С Йоги история сложнее: этот камень покрыт слоем грунта, удалить который "Соджорнер" не смог из-за отсутствия нужных приспособлений. Поэтому из измеренного спектра вычли составляющую, которая соответствует расчетной толщине слоя грунта, и получили, что Йоги сам по себе -- типичный базальт, с учетом же грунта -- андезит. Сложены эти камни, вероятно, из таких минералов, как ортопироксен (железо-магниевый силикат), полевой шпат (алюмосиликаты натрия, калия и кальция), кварц (диоксид кремния), и некоторого количества магнетита, ильменита, сульфида железа и фосфата кальция.
Если сравнивать состав марсианских камней и грунта с земными, то окажется, что они существенно различаются. Главное - содержат очень много, чуть ли не в два раза больше, окислов железа

Химический состав марсианских и земных пород. Содержание оксида кремния в марсианских породах -- 40--50 весовых %, в земных -- 50--60 весовых %

И это первые попавшиеся камни и грунт. Неудивительно, что планета кажется красной как издалека, так и при ближайшем рассмотрении. Она просто ржавая! Причем ржавая вся -- вплоть до мелкой пыли, взвешенной в атмосфере: на "Патфайндере" был установлен блок из пяти цилиндрических магнитов разной мощности, и концентрические круги из осевших частиц магнитной пыли появились на самом мощном из них уже на 6-й день после посадки, к 13-му они стали весьма отчетливыми, а к 26-му круги появились около еще двух магнитов.

Голубые облака и синие закаты

Помнится, некоторое время назад ведущие телепрограммы "Времечко" развлекали публику передачей прогноза погоды не только для отдаленных уголков страны, но и для разных объектов Солнечной системы, куда ведущий, видимо, переносился силой своего интеллекта. Но теперь-то мы доподлинно знаем, какие нынче погоды стоят на Марсе. Во всяком случае, в окрестностях Станции им.Сагана.
Ветры там дуют посильнее, чем в Москве,  6-8 м/с. Часто случаются смерчи -- за два месяца пребывания на Марсе "Патфайндер" и "Соджорнер" наблюдали в районе Станции двенадцать пылевых смерчей. Один из них даже умудрился пройти непосредственно над "Патфайндером", оставив след в виде характерного изменения атмосферного давления.
На Марсе не жарко. Редко-редко когда температура после полудня поднимается выше отметки -150С. Ночью же царит антарктический холод - около -700С. Только приземление "Патфайндера" сумело согреть окрестный марсианский воздух до +0,20С, да и то ненадолго. Холодно, но пингвины-то на Земле живут и в таких условиях. У них, правда, есть вода. И атмосферное давление. На Марсе же напряженка и с тем, и с другим -- воду еще не искали, оборудование не позволяет, а вот давление стабильно держится около 4,8 мм рт. ст.
Зато через месяц наблюдений за этой холодной и сухой планетой экспедиции удалось обнаружить на рыжем марсианском небосклоне облака! Они голубого цвета и, как убеждены американские исследователи, состоят из нанометровых частичек замерзшей воды, а расположены на высоте 10--15 км над поверхностью планеты

Марсианские облака разной конфигурации перед восходом Солнца

Голубой цвет их связан с тем, что голубые лучи лучше всего рассеиваются на мелких частичках. Крупные же частички железистой пыли, взвешенной в воздухе, синие лучи поглощают, а красные -- рассеивают, чем и придают небесам оранжевый оттенок. А вот синее гало вокруг Солнца во время заката и восхода связано с тем, что частицы пыли хоть и поглощают синие лучи, но не все, часть из них все-таки рассеивается. Поэтому, когда лучи проходят через толстый слой пыли (на восходе и на закате), появляется синее свечение.

Дальнейшие планы

Как утверждают представители НАСА, цель экспедиции состоит в том, чтобы исследовать условия на поверхности планеты, сформулировать требования к аппаратуре предстоящих экспедиций, определить степень надежности работы и величину ресурса "Патфайндера" и "Соджорнера" и, может быть, проверить, были ли вообще когда-нибудь на планете условия для существования жизни (в привычном для нас виде). Главное же -- подготовиться к крупномасштабной высадке аналогичных исследовательских устройств по всей поверхности Марса в ближайшие восемь лет. Для этой же цели к Марсу уже подлетел корабль "Глобал обзервер" ("Глобальный наблюдатель"), который проводит подробное картографирование поверхности Марса.
Во всех своих отчетах американцы особенно упирают на дешевизну проводимой программы исследований. И сами по себе марсоходы типа "Соджорнера" стоят недорого, и оригинальный способ посадки -- сбрасывание спускаемых аппаратов с орбиты прямо на поверхность планеты -- делает ненужным дорогостоящие системы торможения. Поэтому есть возможность в пределах выделяемого Конгрессом США бюджета забросить на планету эдак с тысячу "Соджорнеров", которые будут по ней ползать и заниматься своим делом.
Пока что, как видно из полученных отчетов, дело это состоит в изучении химического состава минералов, расположенных на поверхности Марса. Значит, вся программа направлена не на что-то романтическое вроде поиска следов погибшей цивилизации или диковинных чужепланетных форм жизни, а на самую что ни на есть прагматичную разведку полезных ископаемых для создания основы экономического освоения планеты. Надо думать, что американцами.
Мы продолжаем внимательно следить за развитием событий на Марсе и сразу же сообщим нашим читателям о новых интересных данных, как только они будут получены в экспедициях 1997-98 гг.
С. Комаров