Mars Express

«Марс-експрес» («Mars Express») — автоматична міжпланетна станція Європейського космічного агентства (ESA), призначена для вивчення Марса. Космічний апарат складається з орбітальної станції — штучного супутника Марса і спускного апарата з автоматичною марсіанською станцією «Бігль-2».

Mars Express
Ілюстративне зображення Mars Express
Основні параметри
COSPAR ID	2003-022A
Оператор	ESA
Тип апарата	орбітальний апарат
Штучний супутник	Марс
Дата запуску	2 червня 2003, 17:45 UTC
Ракета-носій	Союз-ФГ/Фрегат-СБ
Космодром	Байконур
Технічні параметри
Маса	666 кг
Потужність	460 ватт
Орбітальні дані
Тип орбіти	Ареоцентрична (Марс)
Ексцентриситет	0,571
Нахил орбіти	86,3 градусів
Період обертання	7,5 год
Апоцентр	10 107 км
Перицентр	298 км
Вебсторінка
Вебсторінка	exploration.esa.int/mars

Основні події

• 2 червня 2003 року «Марс-експрес» стартував з космодрому «Байконур» за допомогою ракети-носія «Союз-ФГ» з розгінним блоком «Фрегат».
• Спусковий апарат «Бігль-2» був відстикований 19 грудня 2003 року коли АМС підлітала до планети, до гальмування орбітальної станції і переходу її на орбіту супутника Марса.
• Орбітальна станція після відділення спускного апарату виконала 20 грудня 2003 року гальмування і вийшла на орбіту штучного супутника Марса.
• 25 грудня 2003 року спускний апарат «Бігль-2» опустився на Марс, але автоматична марсіанська станція на зв'язок не вийшла.
• 19 вересня 2005 року термін роботи орбітальної станції продовжений до кінця 2007 року.
• 21 вересня 2006 року стереокамерою високої роздільної здатності (HRSC) було отримано зображення Кідонії — регіону, в якому знаходиться відомий «Марсіанський сфінкс», відображений в 1976 році апаратом «Вікінг-1».
• 26 вересня 2006 року орбітальна станція успішно відновлена з режиму «Sumo» (режиму наднизького споживання енергії), розробленого для періоду недостатнього освітлення.
• У жовтні 2006 року зв'язок з орбітальною станцією був перерваний через сонячне протистояння (вибудовування в лінію Земля — ​​Сонце — «Марс-експрес»). Кут Сонце — Земля — ​​Марс-експрес досяг мінімуму в 0,39° 23 жовтня при відстані у 2,66 а.о.. Були зроблені виміри, необхідні для мінімізації ослаблення сигналу (велика щільність електронів в сонячній плазмі серйозно впливає на радіосигнали).
• У грудні 2006 року внаслідок втрати зв'язку з апаратом НАСА JPL Mars Global Surveyor (MGS) команді Марс-експрес було доручено визначити місцезнаходження американського апарата. На підставі останніх даних ефемериди, отриманих від MGS, була отримана можлива орбіта MGS. Для пошуку апарата була використана камера високої роздільної здатності «Марс-експрес», але обидві спроби виявилися безуспішними.
• У січні 2007 року підписано угоду з НАСА про всебічну підтримку приземлення апарата «Фенікс» у травні 2008 року.
• У лютому 2007 року камера «Марс-експрес» VNC, що використовувалась тільки для контролю від'єднання наземного апарату, знову підключена. Дано старт студентської кампанії «Сфотографуй Марс за допомогою Марс-експрес».
• 23 лютого 2007 року термін роботи орбітальної станції продовжений до травня 2009 року.
• 28 червня стереокамера високої роздільної здатності (HRSC) зняла ключові тектонічні особливості столової гори Еоліда.
• 4 лютого 2009 року термін роботи орбітальної станції продовжений до 31 грудня 2009 року.
• 7 жовтня 2009 року термін роботи орбітальної станції продовжений до 31 грудня 2012 року.
• 5 березня 2010 року «Марс-експрес» пролетів поблизу від Фобоса і виміряв гравітацію супутника.
• 9 січня 2011 року «Марс-експрес» сфотографував «зворотний», до цього не відображений, бік Фобоса із 16-метровою роздільною здатністю і в 3D-форматі; 3 березня того ж року прольотом над цим супутником апарат завершив свою місію.
• 13 серпня — 24 листопада 2011 року фізична несправність твердотільної пам'яті призвела до збоїв операційної системи орбітальної станції. Наприкінці листопада система управління орбітальною станцією була виправлена ​​так, щоб обійти проблему.
• 16 лютого 2012 року — всі дослідницькі програми відновлені в повному обсязі.
• 2 червня 2023 року — «Марс-експрес» показала нову світлину Марса, присвячену 20-річчю запуску зонда. Світлина-мозаїка була створена з використанням даних зі стереокамери високої роздільної здатності «Марс-експрес» (HRSC). Зазвичай HRSC фотографує поверхню Марса з висоти приблизно 300 км — максимальної наближеності космічного корабля до Марса на його еліптичній орбіті. Однак представлена нова світлина-мозаїка використовує дещо інший підхід. Щоб побачити планету ширше, HRSC зібрав 90 зображень на великих висотах (від 4000 до 10 000 км), таким чином захопивши області шириною близько 2500 км. Потім ці зображення об'єднали, щоб сформувати нове повне глобальне уявлення Червоної планети, яка, як не дивно, виявилася зовсім не червоною.

Опис апарата

• Вага апарата 1123 кг, включаючи 113 кг наукового обладнання, 65 кг — спусковий апарат з автоматичною марсіанською станцією «Бігль-2», 430 кг палива.
• Розміри АМС 1,5 × 1,8 × 1,4 метра, з розкритими сонячними батареями — 12 метрів.
• Сонячні батареї площею 11,42 м² з проєктною потужністю 660 Вт, але через помилку при монтажі видають 460 Вт.
• Енергія запасається в трьох літій-іонних акумуляторах місткістю 64,8 А∙год
• Вартість програми — близько 300 млн євро.
• На борту є камера, що дозволяє робити знімки поверхні Марса з роздільною здатністю 10 метрів.
• Мається спектрометр OMEGA (Observatoire pour la Mineralogie, l'Eau, les Glaces ot l'Activite) для геологічних досліджень, здатний працювати в видимому і інфрачервоному діапазонах з роздільною здатністю 100 метрів.
• Радар MARSIS для зондування іоносфери і глибинних шарів марсіанської поверхні.
• Маються ультрафіолетовий і інфрачервоний спектрометри (для дослідження атмосфери), а також інше наукове обладнання.
• Автоматична марсіанська станція «Бігль-2» мала буровий механізм і прилади для виявлення слідів життєдіяльності мікроорганізмів.

Наукові результати

Вимірювання за допомогою створених російськими вченими спільно з західноєвропейськими колегами приладів дозволили отримати ряд важливих наукових результатів, багато з яких тільки готуються до наукових публікацій. У тому числі відновлення структури атмосфери з високою точністю від поверхні до висот 100—150 км і її температурного профілю до 50—55 км. Вперше одночасно виміряно зміст і побудовані карти розподілу водяної пари й озону в атмосфері. Виявлено нічне світіння монооксиду азоту, відомого на Венері, але не те, що спостерігалося раніше на Марсі. Відкриті найдрібніші аерозольні частинки, що заповнюють атмосферу планети до висот 70—100 км.

Вперше виявлений водяний лід у південній полярній шапці наприкінці марсіанського літа. Карти, побудовані за даними приладу OMEGA з роздільною здатністю 1—3 км, показують, що ділянки водяного льоду знаходяться на краях більш великих областей замерзлої вуглекислоти. Товщина її шару не перевищує кількох метрів, а під ним — похований шар водяного льоду, можливо еквівалентний за потужністю північній полярній шапці, повністю складається з водяного льоду з невеликою (менше 1 %) домішкою пилу.

Приладом OMEGA проведено також мінералогічне картування значної частини планети, і, при істотному розмаїтті мінерального складу, карбонати (солі вугільної кислоти) виявлені не були. Вони широко поширені на Землі і саме в їх покладах, а не в живій речовині, кам'яному вугіллі та нафті, зосереджена основна кількість вуглецю на нашій планеті. Таким чином, дані «Mars Express» не підтверджують наявності запасів CO₂ на Марсі, достатніх для суттєвих змін маси його атмосфери, і відповідно, перетворення клімату планети.

«Марс-експрес» виявив в атмосфері Марса метан, що може свідчити про наявність життя на планеті (метан не може довго перебувати в марсіанській атмосфері, отже його запаси поповнюються або в результаті життєдіяльності мікроорганізмів, або внаслідок геологічної активності). Було визначено і його зміст — 10 ± 5 частин на мільярд. Хоча це й небагато, але оскільки метан безперервно руйнується в атмосфері за рахунок фотодисоціації, то для підтримки такої його кількості в атмосфері на Марсі має бути джерело продуктивністю близько 300 тонн метану на рік. Таким джерелом могла б бути тектонічна діяльність. Хоча Марс вважається тектонічно неактивним нині, надходження метану в атмосферу може бути пов'язано з «точковою» тектонікою: залишковим вулканізмом, або геотермальною активністю.

Завдяки знімкам косморобота вчені змогли сконструювати і представити тривимірні моделі марсіанських ландшафтів.

Станція виявила щільні хмари з сухого льоду, які відкидають тінь на поверхню планети і навіть впливають на її клімат.

На основі результатів спостережень «Марс-експрес», отриманих між травнем 2012 року і груднем 2015 року на Марсі було виявлено підземне озеро з солоною водою. Озеро розташоване поблизу південного полюса планети під півторакілометровим шаром марсіанського льоду і досягає 20 кілометрів у ширину. Це найбільша водойма, виявлена на Марсі. Окрім того, «Марс-експрес» виявив достатню кількість водяного льоду, похованого під екватором Червоної планети, щоб покрити всю планету мілководним океаном, якщо він розтане.

У грудні 2023 року, за повідомленням Європейської Космічної Агенції (ESA), міжпланетна станція «Марс-експрес» здійснила фотографування темного нерівного шраму, що прорізає поверхню Марсу біля підніжжя гігантського вулкану, гори Арсія. Марсіанський шрам, відомий під назвою Aganippe Fossa, являє собою структуру довжиною приблизно 600 км. Aganippe Fossa перетинає нижній схил вулкану, гори Арсія, який має діаметр 435 км і підіймається на 9 км над рівнинами, що її оточують. На зробленому зображенні представлені два різні типи місцевості: горбистий регіон, а також місцевість, що складається з пологих скель і кам’янистих уламків.

У квітні 2024 року, згідно повідомлення на ресурсі Phys.org, міжпланетна станція «Марс-експрес» зафіксувала дивні візерунки на поверхні Марса, які з висоти нагадують павуків. Павукоподібні плями на Марсі розташовуються у південному полярному регіоні.

Див. також

• Дослідження Марса

Примітки

1. . Архів оригіналу за 25 листопада 2012. Процитовано 7 жовтня 2014.
2. . Архів оригіналу за 16 жовтня 2012. Процитовано 7 жовтня 2014.
3. Архівована копія. Архів оригіналу за 30 вересня 2007. Процитовано 7 жовтня 2014.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title ()
4. . Архів оригіналу за 16 жовтня 2012. Процитовано 7 жовтня 2014.
5. . Tectonic signatures at Aeolis Mensae. ESA News. European Space Agency. 28 червня 2007. Архів оригіналу за 17 жовтня 2012. Процитовано 28 червня 2007.
6. ESA — Mars Express — ESA extends missions studying Mars, Venus and Earth's magnetosphere. Архів оригіналу за 30 липня 2012. Процитовано 7 жовтня 2014.
7. . Архів оригіналу за 2 травня 2013. Процитовано 7 жовтня 2014.
8. . Архів оригіналу за 21 лютого 2014. Процитовано 7 жовтня 2014.
9. . Архів оригіналу за 9 грудня 2011. Процитовано 7 жовтня 2014.
10. . Архів оригіналу за 12 жовтня 2014. Процитовано 7 жовтня 2014.
11. . Архів оригіналу за 3 жовтня 2012. Процитовано 7 жовтня 2014.
12. . Архів оригіналу за 11 червня 2016. Процитовано 7 жовтня 2014.
13. Зонд ESA показав нову світлину Марса. ФОТО. 02.06.2023, 15:01
14. Не червона планета. Європейське космічне агентство опублікувало нові фото Марса. 12.06.2023, 16:25
15. . Архів оригіналу за 30 вересня 2008. Процитовано 7 жовтня 2014.
16. PSYSORG.COM [ 8 лютого 2008 у Wayback Machine.](англ.)
17. Официальный сайт ЕКА [ 4 серпня 2012 у Wayback Machine.](англ.)
18. . Архів оригіналу за 26 липня 2018. Процитовано 26 липня 2018.
19. На екваторі Марса знайшли велику кількість водяного льоду. // Автор: Юлія Александрова. 18.01.2024
20. A snaking scar on Mars. 03.07.2024
21. Науковці виявили на Марсі аномальну зону невідомого походження, довжиною 600 км. 05.07.2024, 4:59 pm
22. Signs of 'spider' phenomenon on Mars. // By European Space Agency. April 24, 2024
23. Науковці відкрили аномальний регіон Марсу, про який не було відомо раніше. 26.04.2024, 5:29 pm

Посилання

• (англ.) Mars Express ESA [ 13 вересня 2008 у Wayback Machine.] — місія Європейської космічної агенції «Марс-експрес».
• (англ.) Mars Multimedia Gallery (Mars Express ESA) [ 26 листопада 2012 у Wayback Machine.] — супутникові знімки поверхні Марса зроблені під час місії «Марс-експрес».