"Marsa pavadītais mēness": kāpēc uz Phobos tiek nosūtīta jauna misija

Kā tika atklāts Foboss?

17. gadsimta sākumā vācu astronoms Johanness Keplers ierosināja, ka Marss varētu

ir divi pavadoņi.Zinātnieka teorija balstījās uz faktu, ka Sarkanā planēta atrodas starp Zemi un Jupiteru. Tolaik bija zināms, ka mūsu planētai ir viens pavadonis, bet Jupiteram – četri. Novērošanai bija pieejama tikai Eiropa, Ganimēds, Kalisto un Io. 2019. gadā jau ir zināmi 79 Jupitera satelīti. Turklāt gāzes gigantam ir sava gredzenu sistēma.

Tātad, neskatoties uz Marsa teorijuvajadzētu būt saviem pavadoņiem, tāpat kā kaimiņiem, nevarēja atrast pierādījumus par to esamību. Tomēr amerikāņu astronoms Asafs Hols veica metodisko pētījumu Amerikas Savienoto Valstu Jūras observatorijā Vašingtonā. Viņš meklēja satelītus tuvāk planētai nekā iepriekšējie pētnieki. Tomēr viņa meklēšana bija neveiksmīga.

Vīlies Hols grasījās padoties, bet viņšsieva Andželīna uzstāja, ka viņa turpina novērojumus. Jau nākamajā naktī, 1877. gada 12. augustā, viņš atklāja pavadoni, kas vēlāk tiks dēvēts par Deimosu. Sešas dienas vēlāk viņš atklāja Fobosu. Abi pavadoņi atradās tik tuvu planētai, ka tos paslēpa Marsa spīdums. Apmēram asteroīda lielumā tie ir arī divi mazākie pavadoņi Saules sistēmā. Turklāt lielākais Phobos ir 7,24 reizes masīvāks nekā Deimos.

Kas padara viņu interesantu?

Grieķu mitoloģijā Foboss bija viens no dēliemkara dievs Āress (Marss - romiešu valodā), viņa brāļa vārds bija Deimoss. Dvīņi dēli pavadīja tēvu cīņās. Deimos nozīmē "terors" vai "panika" (it īpaši kontekstā ar bēgšanu no kaujas lauka), un Foboss nozīmē "bailes" (tātad vārds "fobija").

Fobosam ir gandrīz apļveida ekvatoriālā orbīta.Tas griežas ik pēc 7 stundām 39 minūtēm 5989 km augstumā virs Marsa virsmas. Fobosa orbitālais periods ir trīs reizes ātrāks par Marsa rotāciju.Pavadonis ir pārāk viegls gravitācijai, tāpēc tā forma nav sfēriska. Tas viss ir klāts ar izciļņiem un krāteriem.

Fobos dominējošā iezīme ir lielais trieciena krāteris Stickney, kura diametrs ir aptuveni 9,5 km. Tā nosaukta pēc Asafas Holas sievas pirmslaulības uzvārda. 

Attēls ar Fobosa pusi, kas vērsta uz Marsu. Kredīts: ESA / DLR / FU Berlin (G. Neukum), CC BY-SA IGO 3.0.

Starp citu, vairāki Phobos un tā satelīta pētījumi ir atklājuši ne tikai viņu dīvainās nesfēriskās formas.

Pēc šī pavadoņu novērošanas ieradās zinātniekisecinājumam, ka tie ir izgatavoti no materiāla, kas līdzīgs I vai II tipa oglekļa hondritiem. Tieši no tā sastāv asteroīdi un rūķu planētas. Galu galā daži zinātnieki secināja, ka Foboss un Deimoss cēlušies no asteroīdu jostas, kad Jupitera gravitācija viņus pirms miljardiem gadu virzīja Marsa orbītā.

Tomēr astronomi nav pārliecināti, tieši no turienesparādījās Marsa pavadoņi. Abām ir gandrīz apļveida orbītas, kas ir ļoti neparasti objektiem, kurus notver planētas gravitācija. Turklāt šie pavadoņi nav tik blīvi kā objekti asteroīdu joslā.

Foboss un Deimoss, iespējams, ir izveidojušies no Marsa orbītas esošajiem putekļiem un akmeņiem, kurus savieno gravitācija.

Fobosa orbīta samazinās par 1,8 cmgadā. 50 līdz 100 miljonu gadu laikā Mēness vai nu sadursies ar savu mātes planētu, vai arī tiks saplēsts gabalos un izkliedēts gredzenā ap Marsu. Fobosa drūmā nākotne ir iemantojusi iesauku "nāvei nolemtais Marsa mēness".

Kā Phobos iepriekš tika pētīts?

Ar vairāk un vairāk pētījumu zinātnieki varējaUzziniet vairāk par pavadoņiem, kas riņķo ap Marsu. 70. gadu beigās tiem garām lidoja vikingu orbītas. Padomju misija Phobos 2, NASA Mars Global Surveyor programma un Eiropas Mars Express ir sniegušas vairāk norādes par diviem ziņkārīgajiem pavadoņiem. Misijas Spirit, Opportunity un Curiosity nodrošināja satelītu attēlus no Marsa virsmas. 

NASA Marsa izlūkošanas OrbiterOrbiter iemūžināja šo lielāko no diviem Marsa pavadoņiem - Fobosu - apmēram 6800 kilometru attālumā. Attēls: © NASA / JPL / Arizonas universitāte

2011. gadā Krievija mēģināja nosūtīt misiju uzMarsa pavadonis Phobos-Grunt, kuram vajadzēja atgriezties uz Zemes 2014. gadā ar nelielu mēness paraugu. Tomēr kosmosa kuģis tehnisku problēmu dēļ palika zemas zemes orbītā. Tā rezultātā pavadonis 2012. gada sākumā nokrita uz Zemes Klusajā okeānā.

Kāpēc jums nepieciešama jauna misija?

Kventins Nenons no laboratorijasKosmosa zinātņu doktors Kalifornijas universitātē Bērklijā un viņa kolēģi uzskata, ka Marsa pavadoni Fobos klājošā regolīta augšējos slāņos varētu būt uzkrājušies skābekļa, argona, oglekļa un slāpekļa joni, kas miljardu gadu laikā atstāja no mēness. Marsa atmosfēra.

Lai nonāktu pie šāda secinājuma, Nenona komandaanalizēja datus no NASA MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile EvolutionN) kosmosa kuģa. MAVEN ir apkopojis datus no Marsa orbītas vairāk nekā sešus gadus, lai palīdzētu zinātniekiem noskaidrot, kā planēta zaudēja atmosfēru, un sniegtu citus svarīgus zinātniskus datus par planētas klimata attīstību. Tā kā kosmosa kuģis šķērsoja Fobosa orbītu apmēram piecas reizes Zemes dienā, kad tas savā primārajā misijā riņķoja ap Marsu, zinātnieki nolēma izmantot MAVEN mērījumus, lai uzzinātu kaut ko par Fobosu. Turklāt tas ir jaunās gaidāmās misijas mērķis, kas tiek plānota Japānā. 

Vizualizācija parāda kosmosa kuģa MAVEN orbītas izmaiņas tās galvenās misijas laikā.
Kredīts: NASA

Japānas Aviācijas un kosmosa izpētes aģentūragatavojas nosūtīt Marsa Mēness izpētes (MMX) zondi Phobos 2024. gadā, lai pirmo reizi savāktu paraugus no tās virsmas un nogādātu tos uz Zemes. Zinātnieki uzskata, ka šie paraugi būs visinformatīvākie, ja MMX nokļūs Phobos pusē, kas vērsta uz Marsu. Vismaz pēdējos desmit miljonus gadu Foboss ir bijis spin-orbitālās rezonanses stāvoklī, tas ir, tas vienmēr ir vērsts pret Marsu ar vienu no puslodēm. Tāpēc gāzes joni no Marsa atmosfēras visu šo laiku nokrita tajā pašā Fobosa pusē.

Lai novērtētu to iespējamo skaitu,Pētnieki analizēja datus, kas savākti ar Super-Hot un Hot Ion Composition Analyzer (STATIC) uz MAVEN orbītas. Viņi atklāja, ka Marsam vistuvāk esošās Fobosa puses virsmas augšējais slānis ir pakļauts 20 līdz 100 reižu vairāk Marsa jonu nekā tā pretējā puse. 

Japānas Aviācijas un kosmosa aģentūra (JAXA) gatavojasMarsa pavadoņu izpētes misija (Marsa satelītu izpēte, MMX). Protams, misija koncentrēsies uz Marsa pavadoņiem. Kosmosa kuģis veiks abu pavadoņu attālo uzrādi tuvplānā un in situ novērojumus, kā arī savāks paraugus no viena, lai atgrieztos uz Zemes. Misijas laikā plānots novērot divus Marsa pavadoņus Fobosu un Deimosu un atgriezties uz Zemes ar paraugu, kas ņemts no viena no šiem pavadoņiem. 

MMX misijas mērķis ir sākt pārbaudi sākumā2020. gadi un pētniecība un izstrāde turpinās. Paredzamais palaišanas datums ir 2024. gads. Zonde iekļūs Marsa pavadoņu gandrīz satelīta orbītā (QSO) un pēc tam novēros un savāks paraugus. Iespējamais scenārijs zondes atgriešanai uz Zemes ar tās paraugiem pēc tam, kad zonde ir pabeigusi novērojumus, un tagad tiek pētīta vākšana.

Cerams, ka šie pētījumi un izstrādenovedīs pie progresa tehnoloģijās, kas nepieciešamas nākotnes planētu un Mēness zondēm, optimālām sakaru tehnoloģijām, izmantojot jaunas zemes zondes stacijas, progresīvai paraugu ņemšanas tehnoloģijai no astronomisko objektu virsmas un tehnoloģijām ceļošanai starp Marsu un Zemi.

Misija arī palīdzēs noskaidrot Marsa evolūcijas procesu un iegūt atslēgu, lai izprastu planētas veidošanās noslēpumus šajā Saules sistēmas reģionā.

Turklāt NASA apsverPhobos Surveyor misija, kurā nelielas zondes tiks nosūtītas uz Mēness virsmu. Misiju finansē NASA novatorisko progresīvo koncepciju programma, NASA uzlaboto koncepciju institūts. Tā ir izstrādāta tālejošu, ilgtermiņa, progresīvu un pilnīgi jaunu aviācijas un kosmosa koncepciju izstrādei.

Lasīt vairāk

Paskaties 8 triljonu pikseļu Marsa attēlu

Zinātnieki ir izstrādājuši relativitātes teorijas aizstājēju. Kāda ir "visa teorijas" būtība?

Aborts un zinātne: kas notiks ar bērniem, kas dzemdēs