Що вдалося зонду - Фенікс - за два місяці Наука та техніка
Що вдалося зонду "Фенікс" за два місяці
Щоб знизити швидкість при зниженні, "Фенікс" використовував свої гальмівні двигуни та парашут. О 4:53 за тихоокеанським часом "Фенікс" передав перший радіосигнал із Марса. Зонд сів на північному полюсі планети. Під час зниження у нього виникли технічні труднощі, проте "Фенікс" опинився на поверхні Червоної. За словами фахівців місії, зонд ні на метр не відхилився від заданої точки. Наступні дні показали, що посадка стала практично єдиним заходом, що пройшов гладко.
Після посадки "Фенікс" на кілька годин перервав зв'язок із Землею. Під час паузи зонд розгорнув свої сонячні батареї. "Фенікс" повідомив вченим про готовність до подальшої роботи, надіславши перший знімок околиць.
Наступним завданням зонда стало вивільнення механічного маніпулятора – одного з основних інструментів "Фенікса". Під час польоту маніпулятор було закрито спеціальним захисним кожухом, який оберігав його від пошкоджень. Після посадки він став марним і лише обмежував рухливість маніпулятора. Проте операцію з позбавлення кожуха несподівано було перервано. Усі дії "Фенікса" контролюються командами із Землі. У процесі зняття кожуха зонд перестав приймати ці команди та припинив виконання програми. Під час вимушеного простою зонд займався виконанням "фонових" операцій, зокрема, фотографував навколишню місцевість.
Нагадаємо, що "Фенікс" спілкується із Землею за допомогою двох космічних апаратів на орбіті Марса - Mars Reconnaissance Orbiter та Mars Odyssey. Обидва вони можуть як ретранслювати на "Фенікс" команди із Землі, так і передавати на Землю інформацію, що надходить від зонда. У момент виконання операції зрозгортання кожуха "Фенікс" "командував" Mars Reconnaissance Orbiter, УВЧ-передавач якого відключився. За словами представників NASA, відключення передавачів на орбітальних апаратах є штатною процедурою. У разі Mars Reconnaissance Orbiter, швидше за все, зреагував на вплив космічних променів.
Через добу зв'язок між орбітальним апаратом та зондом був відновлений, і "Фенікс" продовжив спроби звільнити свою "руку" від захисного кожуха. 30 травня зонд зміг це зробити та зайнявся тестуванням рухливості маніпулятора. Крім того, фахівці із Землі ще раз перевірили цілісність усіх систем "Фенікса". Під час цієї планової перевірки вони виявили, що в одному з електроланцюгів газового аналізатора – приладу, який має здійснити аналіз хімічного складу марсіанського ґрунту – сталося коротке замикання. Представники NASA заявили, що знайдена проблема не повинна перешкодити роботі аналізатора. Забігаючи вперед, скажемо, що, незважаючи на запевнення фахівців, електроланцюги приладу надалі все ж таки підведуть вчених.
Газовий аналізатор є одним із найважливіших для всієї місії приладів "Фенікса". Цей модуль складається з восьми високотемпературних печей та мас-спектрометра. У печах зразки ґрунту, які доставляє маніпулятор, нагріваються до 1000 градусів за Цельсієм. При цьому речовини, що входять до складу ґрунту, переходять у газоподібний стан. Отримані гази аналізуються на мас-спектрометрі, який здатний визначити присутність речовини, що знаходиться у мінімальних концентраціях. Газовий аналізатор повинен виявити, чи є на Марсі органічні речовини, які є будівельними блоками життя.
Щоб зменшити розмір грудок, "Фенікс" намагався трясти совок із видобутим ґрунтом над входом у піч. Ця стратегіяне спрацювала і фахівці місії розробили новий спосіб доставки зразків. Зонд підносив совок, що знаходився на кінці механічного маніпулятора, до піддону перед входом у піч, але не перекидав його, а починав трясти з невеликою амплітудою. Совок знаходився під кутом до вхідного отвору печі так, щоб дрібні грудочки ґрунту потрапляли на піддон перед захисним екраном. "Фенікс" здійснював вібруючи рухи совком протягом кількох годин. Така тактика виявилася успішною, і "Фенікс" заповнив піч номер чотири. Її двері зачинилися, і газовий аналізатор розпочав дослідження першого зразка.
Протягом тижня "Фенікс" за допомогою маніпулятора викопував у поверхні Марса траншеї, з яких фахівці планували надалі відбирати зразки ґрунту для аналізу. Крім того, зонд виконував поточні завдання: фотографував навколишню місцевість для створення панорамної картини та збирав метеорологічні дані. Отриману за день роботи інформацію (вночі, коли на поверхню Марса не потрапляє сонячне випромінювання, зонд, що отримує енергію від сонячних батарей, не працює) "Фенікс" зберігав у флеш-пам'яті, після чого пересилав її на Землю. Аналізуючи чергову порцію даних, вчені виявили, що зонд 45 тисяч разів поспіль передав їм ту саму фотографію.
Внаслідок збою "Фенікс" втратив всю зібрану за день інформацію і змушений був припинити розкопки марсіанського ґрунту. Втрачена інформація, за словами фахівців місії, не була надзвичайною цінністю. Після цього випадку зонд перестав використовувати флеш-пам'ять для довгострокового зберігання інформації і почав передавати зібрані дані на Землю безпосередньо після їх отримання.
Наступного дня після збою вчені оголосили, що на поверхні Марса безпосередньопоблизу зонда знаходиться лід. Такий висновок вони зробили, проаналізувавши численні фотографії, які були успішно передані зондом на Землю. "Фенікс" протягом кількох днів знімав ту саму ділянку виритої ним траншеї. На попередніх знімках чітко видно великі білі вкраплення. На знімках, зроблених пізніше, розмір цих вкраплень помітно зменшився. Найдрібніші цятки взагалі зникли.
Через тиждень після цього відкриття "Фенікс" приступив до аналізу марсіанського ґрунту за допомогою приладів свого хімічного та мікроскопічного модуля. У ході цього дослідження зонд мав отримати дані про вміст у грунті Марса солей, кислот та лугів, визначити її рН, окислювально-відновний потенціал, електропровідність та деякі інші характеристики. Частина аналізів вимагала доставки зразків до приладів; деякі пристрої цього модуля здатні працюватиin situ.
Готуючись розпочати нову серію аналізів, фахівці місії проводили перевірку систем "Фенікса". Тестуючи газовий аналізатор, сім із восьми печей якого залишилися вільними, команда "Фенікса" встановила, що їхні двері не зачиняються або зачиняються не повністю. Найбільш імовірною причиною поломки, на думку вчених, могла стати та сама тактика доставки зразків у піч, яка дозволила заповнити одну з них. Під час багатогодинної "трясіння" проводка не витримала, і в ній сталося коротке замикання. Після недовгих роздумів фахівці, які займаються місією, вирішили спробувати заповнити марсіанським грунтом ще одну піч і провести повторний аналіз будь-що-будь.
Тим часом на Землю надійшла велика кількість даних від хімічного та мікроскопічного модуля. Після їх попередньої обробки вчені заявили, що ґрунт Марса за своїм складом дуже нагадує ґрунт.так званих сухих долин Антарктиди. Зміст лугів у марсіанському грунті виявилося надзвичайно високим: його рН перебував у межах від 8 до 9 (рН чистої води дорівнює 7). Крім того, сольовий склад марсіанського ґрунту виявився близьким до земного. Деякі видання поспішили зробити з цієї заяви висновки про те, що Марс взагалі зовсім не відрізняється від Землі. Новини в українськомовній та іноземній пресі були озаглавлені у стилі "І на Марсі будуть цвісти яблуні".
Вивчаючи марсіанський ґрунт, "Фенікс" скористався двома приладами зі смішними назвами: вилкою та розпушувачем. За допомогою виделки зонд вимірював тепло- та електропровідність ґрунту, а розпушувач знадобився для того, щоб отримати достатню кількість подрібненої марсіанської "землі". Крім того, саме за допомогою розпушувача вчені вирішили зібрати достатню для дослідження у газовому аналізаторі кількість ґрунту.
Ажіотаж спав за чотири дні, коли з'явилися нові дані, отримані від "Фенікса". У грунті Марса виявили перхлорати. Перхлорати – це солі хлорної кислоти – найсильнішої одноосновної кислоти. Солі цієї кислоти є окислювачами, токсичними живих організмів Землі. Наявність у грунті Марса перхлоратів свідчить у тому, що, по крайнього заходу, живі організми земного типу що неспроможні і могли мешкати цій планеті. З іншого боку, вчені не відкидають, що перхлорати могли бути занесені на зонд на Землі. Ці речовини, наприклад, входять до складу твердого палива. Наразі фахівці місії перевіряють, на якому етапі підготовки до польоту могло статися забруднення. У будь-якому випадку, дані про вміст у марсіанському грунті перхлоратів є попередніми, і найближчими днями можна чекати на їх підтвердження або спростування.
Події, що відбуваються з"Фенікс", нагадують детективну історію або навіть науково-популярних трилер (якщо таке можливо). Можливо, цій історії дещо бракує динамічності, але, якщо зібрати всі події за довгий термін, то виходить не так нудно.