„Обречената луна на Марс“: защо на Фобос се изпраща нова мисия

Как е открит Фобос?

В началото на 17 век немският астроном Йоханес Кеплер предполага, че Марс може

има две луни.Теорията на учения се основаваше на факта, че Червената планета се намира между Земята и Юпитер. По това време се знае, че нашата планета има един спътник, а Юпитер има четири. Само Европа, Ганимед, Калисто и Йо бяха достъпни за наблюдение. Към 2019 г. вече са известни 79 спътника на Юпитер. Освен това газовият гигант има собствена система от пръстени.

Така че, въпреки теорията, която Марс иматрябва да има свои собствени луни, като съседите си, не могат да бъдат намерени доказателства за съществуването им. И все пак американският астроном Асаф Хол проведе методологично проучване във Военноморската обсерватория на САЩ във Вашингтон. Той потърси сателити по-близо до планетата от предишните изследователи. Търсенето му обаче е неуспешно.

Разочарованият Хол беше на път да се откаже, но тойсъпругата Ангелина настоя тя да продължи наблюденията. Още на следващата нощ, 12 август 1877 г., той открива луната, която по-късно ще бъде известна като Деймос. Шест дни по-късно той откри Фобос. Двете луни бяха толкова близо до планетата, че бяха скрити от сиянието на Марс. С размерите на астероид, те са и двете най-малки луни в Слънчевата система. Освен това по-големият Фобос е 7,24 пъти по-масивен от Деймос.

Какво го прави интересен?

В гръцката митология Фобос е един от синоветебог на войната Арес (Марс - на римски), името на брат му беше Деймос. Синове близнаци придружаваха баща си в битки. Деймос означава "терор" или "паника" (особено в контекста на бягството от бойното поле), а Фобос означава "страх" (оттук и думата "фобия").

Фобос има почти кръгла екваториална орбита.Той се върти на всеки 7 часа 39 минути на височина от 5989 км над повърхността на Марс. Орбиталният период на Фобос е три пъти по-бърз от въртенето на Марс.Спътникът е твърде лек за гравитацията, така че формата му не е сферична. Цялата е покрита с неравности и кратери.

Доминиращата характеристика на Фобос е големият ударен кратер Стикни с диаметър около 9,5 km. Кръстен е на моминското име на съпругата на Асаф Хол. 

Изображение на страната на Фобос, обърната към Марс. Кредит: ESA / DLR / FU Берлин (G. Neukum), CC BY-SA IGO 3.0.

Между другото, няколко проучвания на Фобос и неговия спътник разкриха не само техните причудливи несферични форми.

След наблюдението на тази двойка луни дойдоха ученидо заключението, че те са направени от материал, подобен на въглеродните хондрити от тип I или II. Именно от него са съставени астероиди и планети джуджета. В крайна сметка някои учени стигнаха до заключението, че Фобос и Деймос произхождат от астероидния пояс, когато гравитацията на Юпитер ги тласка в орбита на Марс преди милиарди години.

Астрономите обаче не са сигурни точно от тамсе появиха луните на Марс. И двете имат почти кръгови орбити, което е много необичайно за обекти, уловени от гравитацията на планетата. Освен това тези луни не са толкова плътни, колкото обектите в астероидния пояс.

Фобос и Деймос може да са се образували от прах и скали от орбитата на Марс, обединени от гравитацията.

Орбитата на Фобос намалява с 1,8 cmна година. В рамките на 50 до 100 милиона години Луната или ще се сблъска с родителската си планета, или ще бъде разкъсана на парчета и разпръсната в пръстен около Марс. Мрачното бъдеще на Фобос му спечели прозвището „обречената луна на Марс“.

Как преди това е бил изучаван Фобос?

С все повече и повече изследвания учените успяханаучете повече за луните, обикалящи около Марс. Орбиталните самолети Viking прелетяха покрай тях в края на 70-те години. Съветската мисия Фобос 2, програмата на НАСА Mars Global Surveyor и европейският Mars Express предоставиха повече улики за двете любопитни луни. Мисиите Spirit, Opportunity и Curiosity предоставиха изображения на сателити от повърхността на Марс. 

Орбитър за разузнаване на Марс на НАСАOrbiter засне това изображение на по-голямата от двете луни на Марс, Фобос, на около 6800 километра. Изображение: © NASA / JPL / Университет на Аризона

През 2011 г. Русия се опита да изпрати мисия вмарсиански спътник, наречен Фобос-Грунт, който трябваше да се върне на Земята през 2014 г. с малка проба от Луната. Космическият кораб обаче остана в нискоземна орбита поради технически проблеми. В резултат на това сателитът падна на Земята в началото на 2012 г. в Тихия океан.

Защо се нуждаете от нова мисия?

Куентин Ненон от лабораториятана космическите науки в Калифорнийския университет, Бъркли, и неговите колеги смятат, че горните слоеве на реголита, покриващ марсианската луна Фобос, може да са натрупали йони на кислород, аргон, въглерод и азот, които в течение на милиарди години са напуснали Марсианска атмосфера.

За да стигне до това заключение, екипът на Nenonанализира данни от космическия кораб MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN) на НАСА. MAVEN събира данни от орбитата на Марс повече от шест години, за да помогне на учените да разберат как планетата е загубила атмосферата си и да предостави други важни научни данни за еволюцията на климата на планетата. Тъй като космическият кораб пресичаше орбитата на Фобос около пет пъти на земен ден, докато обикаляше Марс по време на основната си мисия, учените решиха да използват измерванията на MAVEN, за да научат нещо за Фобос. Освен това това е целта на новата предстояща мисия, която се планира в Япония. 

Визуализацията показва промяната в орбитата на космическия кораб MAVEN по време на основната му мисия.
Кредит: НАСА

Японска агенция за аерокосмически изследваниясе подготвя да изпрати сондата за изследване на марсианските луни (MMX) на Фобос през 2024 г., за да вземе за първи път проби от повърхността й и да ги достави на Земята. Учените смятат, че тези проби ще бъдат най-информативни, ако MMX кацне от страната на Фобос, която е обърната към Марс. Поне през последните десет милиона години Фобос е в състояние на спин-орбитален резонанс, тоест винаги е изправен пред Марс с едно от полукълбите си. Следователно газови йони от марсианската атмосфера през цялото това време падаха от същата страна на Фобос.

За да оцените възможния им брой,Изследователите са анализирали данни, събрани от анализатора на супер-горещ и горещ йонен състав (STATIC) на борда на орбиталния апарат MAVEN. Те откриха, че най-горният слой на повърхността на страната на Фобос, която е най-близо до Марс, е изложен на 20 до 100 пъти повече марсиански йони, отколкото противоположната страна. 

Японската аерокосмическа агенция (JAXA) се подготвяМисия Martian Moons eXploration (изследване на марсиански спътници, MMX). Разбира се, мисията ще се фокусира върху марсианските луни. Космическият кораб ще извършва дистанционно наблюдение отблизо и наблюдения на място на двете луни и ще събира проби от едната, за да се върне на Земята. Мисията е планирана да наблюдава две от луните на Марс, Фобос и Деймос, и да се върне на Земята с проба, взета от една от тези луни. 

Мисията на MMX има за цел да пусне сонда в началото2020-те, а изследванията и разработките продължават. Очакваната дата на стартиране е 2024 г. Сондата ще навлезе в квазисателитна орбита (QSO) на марсианските луни и след това ще наблюдава и събира проби. Сега се проучва възможен сценарий за връщането на сондата на Земята с нейните проби, след като сондата завърши своите наблюдения и събиране.

Надяваме се, че това изследване и развитиеще доведе до напредък в технологиите, необходими за бъдещи планетарни и лунни сонди, оптимални комуникационни технологии, използващи нови наземни станции за сонди, усъвършенствана технология за вземане на проби от повърхността на астрономическите обекти и технологии за пътуване между Марс и Земята.

Мисията също ще помогне да се разбере еволюционният процес на Марс и да се получи ключ за разбиране на тайните на формирането на планетите в този регион на Слънчевата система.

Освен това НАСА обмислямисията на Фобос Сюрвейър, при която малки сонди ще бъдат изпратени до лунната повърхност. Мисията се финансира от Иновационната програма за напреднали концепции на НАСА, Институт за напреднали концепции на НАСА. Той е предназначен да разработи широкообхватни, дългосрочни, авангардни и напълно нови аерокосмически концепции.

Прочетете още

Погледнете изображение на Марс с 8 трилиона пиксела

Учените са разработили заместител на теорията на относителността. Каква е същността на „теорията на всичко“?

Аборт и наука: какво ще се случи с децата, които ще раждат