Если же что-то пойдёт не так, то доставкой образцов займутся два вертолётика. Они похожи на Ingenuity габаритами, но имеют несколько отличий. Колёсики на посадочных опорах для перемещения по поверхности и небольшие манипуляторы для сбора пробирок, оставленных Perseverance в определённых местах, если он не сможет доставить их (NASA, NASA Will Inspire World When It Returns Mars Samples to Earth in 2033, 2022). Китайцы, к слову, тоже собираются доставить с Марса образцы грунта, причём раньше американцев.
Частные компании тоже хотят на Марс
Речь пойдёт не о SpaceX, планы которой всем известны, а о Relativity Space, в которой создают полностью напечатанную на 3D-принтере и многоразовую ракету-носитель (Terran R), в сотрудничестве с компанией бывшего главного двигателиста SpaceX Impulse Space. В компании анонсировали «первую частную миссию на Марс» (RelativitySpace, 2022), запуск которой запланирован уже на конец 2024 года. Relativity Space должна с помощью Terran R (во время первого же полноценного запуска) запустить на отлётную траекторию к Марсу перелётную платформу Impulse Mars Cruise Vehicle и посадочный модуль Mars.
Как итог, Марс в ближайшие годы будет принимать немало гостей.
Венера
Полёты на Венеру начались в то же время, что и на Марс, – в 60-е годы ХХ века.
Первые аппараты погибали, так как не было достоверных сведений об атмосфере Венеры. В телескоп было видно, что атмосфера очень плотная, и первые аппараты делались наугад с запасом на давление до 20 земных атмосфер. В итоге сделали аппараты серии «Венера», способные выдерживать давление в 100 атмосфер.
Сначала аппарат спускался на парашюте, но на высоте около 30 км от поверхности Венеры парашют отбрасывался. Атмосфера Венеры была настолько плотной, что небольшого щита была достаточно, чтобы затормозить весь аппарат и мягко его посадить.
Аппарат работал на поверхности при температуре почти 500 °C около двух часов. В итоге первые снимки с поверхности Венеры, а также информацию о составе её атмосферы получили в Советском Союзе.
Исследования продолжаются
Вообще Венера не может не притягивать к себе наше внимание. Практически двойник Земли, только, скажем так, злобный, она является отличным примером того, что может произойти, если из-под контроля выйдет парниковый эффект, – дожди из серной кислоты и почти 500 °C у поверхности.
Несмотря на это, мы всё ещё надеемся найти там условия для привычной нам жизни, пусть и микроскопической. После того как команда учёных в 2020 году объявила о довольно противоречивых результатах исследований, в рамках которых в облаках Венеры был обнаружен газообразный фосфин, предположения о существовании там (на умеренных высотах) жизни стали появляться довольно часто (Jane S. Greaves, 2020).
Сама по себе эта идея не нова – биофизик Гарольд Моровиц и астроном Карл Саган предположили, что такое возможно, ещё в 1967 году (SAGAN, 1967).
Не так давно учёные выдвинули гипотезу, что жизнь в облаках Венеры, возможно, развила метаболизм на основе серы, подобный тому, что мы видели у микроорганизмов здесь, на Земле (Dirk Schulze-Makuch, 2004). Сигнатура диоксида серы (SO2) очень своеобразна на Венере: в изобилии на более низких высотах и довольно низкая на более высоких.
Из этого было сделано предположение, что, если бы организмы с метаболизмом на основе серы жили в верхних слоях атмосферы Венеры, они могли бы быть ответственны за это своеобразное отсутствие диоксида серы на данных высотах.
Судя по всему, эти предположения можно пока оставить в стороне. Новый и тщательный анализ химии облаков на Венере не выявил ни одного из биомаркеров, указывающих на воздушную жизнь, метаболизирующую серу. Сложная химия верхней атмосферы Венеры просто не может быть объяснена наличием жизни, какой мы её знаем (Sean Jordan, 2022). Тем не менее вопрос дефицита диоксида серы в верхних слоях атмосферы Венеры остаётся открытым, а изучение Венеры продолжается.
NASA хочет повторить достижение СССР спустя 49 лет
Учёные и инженеры NASA разработали миссию Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging (DAVINCI), стремящуюся повторить успех советской программы «Венера», в рамках которой впервые на поверхность этой, мягко говоря, недружелюбной планеты опустился аппарат, созданный на Земле (James B. Garvin, 2022).
Советская программа была очень продуктивной. Благодаря спускаемым аппаратам «Венера-4, -5 и -6» были собраны первые данные об атмосфере Венеры, а во время перелёта были получены новые данные о структуре потоков плазмы (солнечного ветра) вблизи планеты.
Зонд «Венера-7» 15 декабря 1970 года стал первым аппаратом, достигшим поверхности Венеры. Впервые, на 20 минут была установлена радиосвязь с аппаратом, находящимся на поверхности другой планеты. Аппарат «Венера-8» впервые осуществил мягкую посадку на дневной стороне «злобного двойника Земли».
Аппараты «Венера-9» и «Венера-10» впервые в истории передали фотографии с поверхности Венеры. Затем были «Венера-11» и «Венера-12», которые не смогли передать фото, а вот «Венера-13» и «Венера-14» передали первые цветные фотографии с поверхности планеты в марте 1982 года.
«Венера-15» и «Венера-16» стали искусственными спутниками Венеры и в течение нескольких месяцев передавали на Землю радиолокационные изображения поверхности планеты с разрешением в 1–2 км.
Что собираются сделать американцы?
Во-первых, выйти на орбиту Венеры для изучения (впервые) критических аспектов её массивной атмосферно-климатической системы. Во-вторых, посадить зонд на поверхность Венеры в середине 2031 года. То есть спустя 49 лет после последней посадки там советских аппаратов.
Само собой, на борту аппарата будут самые современные приборы, которые позволят собрать беспрецедентные данные во время спуска сквозь густую, горячую, наполненную парами серной кислоты атмосферу. Но интересно, что работа непосредственно на поверхности закладывается, что называется, «на сдачу»:
«Зонд приземлится в Области Альфа (лат. Alpha Regio), но он не обязан работать после того, так как все необходимые научные данные будут получены до достижения поверхности Венеры. Если же он переживёт приземление со скоростью около 12 м/с, у нас может быть до 17–18 минут работы на поверхности».
Юпитер
Посадка на него в принципе невозможна, так как предполагается, что у планеты просто нет твёрдой поверхности.
Исследования начались с беспилотной миссии космического аппарата NASA «Пионер-10» в 1973 году. Через несколько месяцев за ним последовал «Пионер-11». Помимо съёмки планеты с близкого расстояния они обнаружили её магнитосферу и окружающий Юпитер радиационный пояс.
«Вояджер-1» и «Вояджер-2» посетили планету в 1979 году. Изучили её спутники и систему колец, открыли вулканическую активность, а также наличие водяного льда на поверхности Европы.
«Улисс» проводил дальнейшее изучение магнитосферы Юпитера в 1992 году, а затем возобновил эту работу в 2000 году. «Кассини» достиг планеты в 2000 году и получил очень подробные изображения её атмосферы. Зонд «Новые горизонты» прошёл рядом с Юпитером в 2007 году и провёл более точные измерения параметров планеты и её спутников.
«Галилео» до недавнего времени был единственным космическим аппаратом, который вышел на орбиту вокруг Юпитера и изучал планету с 1995 до 2003 года. В течение этого периода «Галилео» собрал большой объём информации о системе Юпитера, подходя близко ко всем четырём гигантским галилеевым спутникам. Он подтвердил наличие тонкой атмосферы на трёх из них, а также наличие жидкой воды под их поверхностью Европы. Аппарат также открыл магнитное поле вокруг Ганимеда. Достигнув Юпитера, он наблюдал столкновения с планетой осколков кометы Шумейкеров – Леви.
В декабре 1995 года «Галилео» направил спускаемый зонд в атмосферу Юпитера. Эта миссия по близкому исследованию атмосферы является единственной в своём роде. Зонд входил в атмосферу со скоростью 60 км/с. Несколько часов он спускался в атмосфере газового гиганта и передал на Землю её химический, изотопный составы, а также много другой крайне полезной информации.
Сегодня Юпитер изучают при помощи аппарата NASA под названием «Юнона».
Что будет дальше?
В 2021 году в рамках программы NIAC (NASA Innovative Advanced Concepts), направленной на поддержку инновационных идей в астрономии и космонавтике, было выбрано несколько проектов. Среди них – отправка на спутник Юпитера Европу роя 3D-печатных плавающих микророботов. Они будут заниматься анализом свойств подлёдного океана юпитерианской луны и искать биомаркеры (NASA, Swarm of Tiny Swimming Robots Could Look for Life on Distant Worlds, 2022).
Микророботы проекта SWIM (Sensing With Independent Micro-Swimmers), длиной около 12 см, будут поддерживать связь при помощи ультразвука. Около 40 таких роботов загрузят в криобот длиной 10 и диаметром 25 см. Криобот будет пробираться сквозь кору Европы и плавить лёд, чтобы выпустить микророботов в океан.
В NASA уже объявили об успешном завершении первой фазы работ по проекту и присудили команде 600 тыс. долларов на реализацию следующего этапа. В рамках второго этапа планируется провести проектирование, прототипирование и тестирование прототипа робота, системы связи роботов между собой, а также создать модель управления роем.
Только представьте, если данные Джеймса Уэбба покажут биомаркеры на далёких планетах, а роботы SWIM – на Европе, насколько изменится наше отношение к жизни во Вселенной!
Сатурн
Систему Сатурна изучали только четыре космических аппарата.
Первым был «Пионер-11», который пролетел мимо в 1979 году. Он отправил на Землю снимки планеты и её спутников с низким разрешением. Изображения оказались недостаточно четкими, чтобы на них можно было подробно разобрать особенности системы Сатурна. Однако аппарат помог сделать другое важное открытие. Выяснилось, что расстояние между кольцами заполнено неизвестным материалом.