Исследование Марса

 

 

 

 

Доклад по теме:

Исследование  Марса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: Архипов Д.К.                                                Группа: 1РРМ

 

Исследование  Марса

Марс - самая удаленная  от Солнца планета земной группы. Она  находится от него на расстоянии 228 млн. км, что приблизительно в 4 раза дальше Меркурия и в 1,5 раза дальше Земли и Луны. Свой путь вокруг Солнца Марс совершает за 687 земных суток. Он вращается вокруг своей оси в 56 раз быстрее, чем Меркурий (за 24 часа 37 минут 23 секунды), т.е. почти за такое же время, как и наша Земля (23 часа 56 минут).

    Из приведенных данных следует, что продолжительность марсианских суток практически такая же, как и земных, но год у него в 2 раза длиннее. Одинаковый у Марса с Землей наклон оси вращения определяет сходство у них сезонов года, только у Марса каждый из них в 2 раза продолжительнее, чем у нашей планеты.  

     Масса планеты Марс составляет 0,108 массы Земли, т. е в 9,3 раза меньше ее, но в 2 раза больше массы Меркурия. Атмосфера у Марса очень разрежена – давление воздуха у его поверхности составляет всего 6,1 мб, что приблизительно в 170 раз меньше давления атмосферы на Земле. При низких температурах и сильно разреженной атмосфере вода не может находиться в жидкой фазе и при соответствующих условиях переходит из газовой фазы непосредственно в твердую , т.е. в лед, и наоборот. На Марсе не выпадает атмосферных осадков-дождя и снега. Соответственно на поверхности нет водных бассейнов водотоков.

Магнитное поле. Впервые наличие магнитного поля у Марса было установлено советскими автоматическими станциями «Марс-2 и -3» на высоте 1100 км от поверхности. Его напряжение оказалось 25-30 гамм, что в 7-10 раз больше, чем в межпланетном пространстве в пределах орбиты планеты.

    По сравнению с Землей фронт ударной волны солнечного ветра на Марсе оказывается сильно прижатым к поверхности планеты. Это объясняется слабой напряженностью магнитного поля Марса, которое не может противостоять своей незначительной упругостью деформирующему эффекту магнитного поля солнечного ветра. Несмотря на слабость марсианского магнитного поля , оно в известной степени предохраняет поверхность планеты от воздействия солнечного ветра.

Спутники. У Марса два спутника- Фобос и Деймос. Они были открыты в 1877 г. американским астрономом А.Холлом. Спутники настолько малы, что наблюдать их можно лишь в крупный телескоп в фазу противостояния Марса. Оба спутника представляют собой каменные глыбы неправильной формы. Фобос имеет поперечники: 27,21,5 и 19 км; Деймос- 15,12 и 11 км. Спутники обращаются вокруг Марса почти точно в экваториальной плоскости и находятся очень близко к поверхности планеты: Фобос на расстоянии 7006 км, Деймос- 23500 км. Подобно Луне, обращенной к Земле всегда одной и той же стороной, Фобос и Деймос находятся в таком же положении по отношению к Марсу. Фобос совершает полный облет планеты за 7 часов 39 минут, причем скорость обращения его вокруг Марса постепенно нарастает. Это означает, что он все время приближается к планете и, как показывают расчеты, через несколько миллионов лет упадет на ее поверхность. Период обращения Деймоса 30 час. 21 мин.

      Поверхность спутников изборождена ударными кратерами. Самый большой кратер на Фобосе имеет в поперечнике 8 км. Как и на Луне, на спутниках от крупных ударных кратеров отходят радиальные лучи. Полагают, что Фобос- один из астероидов, захваченный полем притяжения Марса.

  К истории исследования Марса. Марс и Земля находятся на разных орбитах, и периоды их обращения вокруг Солнца различаются почти в 2 раза (соответственно 687 и 365,7 земных суток). Поэтому расстояние между ними постоянно изменяется в пределах от 378 до 56-58 млн.км. Наиболее близкое расстояние между двумя планетами называется великим противостоянием Марса. Такое положение планет повторяется каждые 15-17 лет.

      В фазы великого противостояния Марса создаются наиболее благоприятные условия для его изучения, и астрономы эффективно используют представляющиеся возможности.

Всего несколько десятилетий  назад для наблюдения за Марсом применялись  в основном лишь телескопы, а с начала космического века к нему посылаются  межпланетные автоматические станции и осуществляется посадка на поверхность планеты космических автоматических лаборатории.

       Докосмический период. В фазы великого противостояния Марс виден на чистом небе как более яркая, красноватая, но не мерцающая звезда среди других звезд Галактики. Благодаря хорошей видимости и перемещению по небосводу относительно звезд он был известен еще в глубокой древности. Его причисляли к магической семерке небесных сил. В число которых входило Солнце. В те далекие времена, когда небесные тела обожествляли, красноватая планета Марс почиталась за бога войны.

    Во времена древних цивилизаций, естественно, никто не задумывался о физической природе Марса и все астрономические наблюдения за ним сводились к определению механизма его движений - установлению периода обращения вокруг Солнца, дат великого противостояния , положения на небосводе в любое время суток и года

          Во второй половине ХХ в., когда спектральным анализом было установлено наличие на Марсе воды, интерес к планете неизмеримо возрос, чему способствовала бескрайняя человеческая фантазия. Уже давно осознано, что с водой связана жизнь,  что нет ни одной жизненной формы- от самой примитивной, микроскопической до наиболее совершенной, которая бы не содержала воду, возникла и развивалась бы без нее. И хотя вопрос об условиях зарождения жизни оставался открытым, фантазия человека создавала на Марсе загадочный мир неземных существ более высокого уровня интеллектуального развития, чем люди.

       Космический век. Уже накануне посылки на Марс и в его окрестности автоматических аппаратов надежда на обнаружение жизни на Марсе являлась центральной среди других проблем для этой планеты. С нетерпением все ждали конкретных данных о форме жизни на планете.

     В 60-х годах развертываются космические исследования Марса с помощью межпланетных автоматических станций : советских типа «Марс» и американских- «Маринер» и «Викинг». Посылаемые к Марсу космические станции оснащались высокочувствительной специальной аппаратурой для фотографирования поверхности и выявления физических параметров планеты, для изучения грунта. Свойства грунта определялись путем применения комплекса методов- спектрометрического, поляризационного, радиометрического, дополненных радиолокационным.

   Советские исследования. Первым космическим аппаратом, стартовавшим к Марсу, была советская автоматическая станция «Марс-1», запущенная 1 ноября 1962 г. С этим полетом связывалась отработка системы связи с космическими аппаратами. Сигналы станции воспринимались на Земле до расстояния 106 млн.км , после чего связь прекратилась.

     Незадолго до ожидаемого великого противостояния Марса (10 августа 1971 г.) к нему были запущены советские автоматические станции «Марс-2» и «Марс-3». Первая стартовала 19 мая 1971 г., вторая- десятью днями позже. Спустя около 200 дней автоматы достигли окрестностей Марса и были выведены на вокруг планетные орбиты. Самое близкое расстояние «Марса-2» от поверхности планеты составляло 1100 км, а наибольшее удаление – 25 тыс. км, для «Марса-3»- 200 тыс. км.

      Во время старта космических станций «Марс-2» и «Марс-3» в мае 1971 г. на Марсе была ясная погода. Но когда они уже находились в пути, погода резко испортилась: 22 сентября началась сильнейшая пылевая буря, постепенно охватившая всю планету. К концу октября из космоса нельзя было различить никаких деталей на поверхности. Спускаемый блок «Марса-3» впервые в истории космонавтики совершил мягкую посадку. Еще во время спуска через разреженную атмосферу аппарат передавал информацию, но с момента посадки связь с ним прекратилась. На переданных спускаемым аппаратом телевизионных снимках было зафиксировано неконтрастное поле- результат проявления пылевой бури. Орбитальный блок «Марса-3» функционировал с 15 декабря 1971 по 12 марта 1972 г. В диапазоне широт от 60° южного полушария до 60° северного поверхность планеты во многих отношениях была исследована впервые.

          В целом же аппарат «Марс-2» и -3» провели большой объем исследования по 11 экспериментам. Семь из них были связаны с изучением самой планеты, три – с измерениями параметров межпланетной среды и один, выполнявшийся по совместной программе с французскими учеными,- с исследованием радиоизлучения Солнца.

       В июле-августе 1973 г. к Марсу запускаются еще четыре советские автоматические станции: «Марс-4», «Марс-5», «Марс-6» и «Марс-7». Каждая из них имела свою программу исследований, лишь частично дублирующую другие, главным образом по фотографированию планеты. Станции достигли окрестностей Марса соответственно 10 февраля, 12 февраля, 12 марта и 9 марта1974 г.

         «Марс-4» должен был стать спутником  Марса. Станция достигла окрестностей планеты 10 февраля 1974 г., но тормозная установка отказала и станция прошла мимо Марса на расстоянии 2200 км. С пролетной трассы она фотографировала его поверхность.

       Искусственным спутником Марса стала станция «Марс-5». 12 февраля 1974 г. она была выведена на замкнутую орбиту и превратилась  в спутник Марса. Орбита станции была рассчитана таким образом, чтобы можно было сфотографировать место запланированной посадки спускаемого блока «Марс-6». Выполненные «Марсом-6», как и «Марсом-4», фотографии оказались высокого качества.

         Результаты исследований. Детальный анализ космических снимков и данных других методов дистанционного исследования, а также лабораторного изучения грунтов и других элементов и параметров планеты позволил выявить у нее многие важнейшие особенности:

1.Выяснилось, что Марс имеет такое же происхождение, что и Луна и Меркурий. Он образовался путем аккреции. В конце этой фазы произошло расплавление внешней сферы, а позже- охлаждение и образование твердой поверхности, т. е. первичной коры. В течение всех этих ранних стадий планета подверглась воздействию интенсивной бомбардировки метеоритами, и на ней образовалось множество ударных кратеров.

2.Марс оказался тектонически активной планетой не только в начальный период своего существования, как это было у Луны и, по-видимому, у Меркурия, но и в недавнее время. Тектоническая активность проявилась в двух видах: а) в создании грандиозных структурных элементов типа грабенов или рифов, а также в разломных явлениях- трещинах, сбросах и т. д. и б) в мощной вулканической деятельности.

3.Марс обладает атмосферой и даже гидросферой, но без жидкой фазы воды. Это создает условия для формирования своеобразного климата и возбуждения таких экзогенных рельефообразующих процессов, как эоловая деятельность и даже флювиальные процессы, в том числе эрозия. Правда, последние имели место в сравнительно недалеком прошлом.

4.Выяснено, что на Марсе нет не только высокоразвитых форм, но даже и примитивных органических соединений самой ранней фазы их генерации. Правда, такое заключение основывается на изучении марсианского грунта только в двух местах поверхности планеты.

 

 

 

Заключение

Современное изучение Марса  связано с двумя основными  направлениями: продолжением исследования планеты космическими аппаратами,  а также  осуществление пилотируемого полета на нее. 
 
          Также в рамках национальной космической программы до 2015 года на Земле будет проводиться имитация марсианского полета под названием "Марс-500".  
          Недавно  четвертая от Солнца планета, названная в честь римского бога войны Марса, была в наилучшем положении для наблюдений - в противостоянии с Солнцем. Это астрономическое явление случается раз в 26 месяцев, когда Земля и Марс оказываются на одной линии с дневным светилом.

Логично предположить, что  в этот день Красная планета  находится  максимально близко к Земле, однако это не так. Дело в том, что в  отличие от нашей планеты, Марс вращается  вокруг Солнца по вытянутой эллиптической  орбите. Тогда расстояние между планетами будет составлять почти 100 миллионов километров, что где-то в два раза меньше среднего, но почти в два раза больше расстояния от Земли до Марса 30 августа 2003. Тогда наблюдалось очень редкое "великое противостояние" Марса.

Астрономы - любители и профессионалы с помощью телескопов пытаются разглядеть темные очертания марсианских материков и его белесые полярные шапки.

Марс зачаровывает землян уже много веков. В периоды  противостояния он значительно превосходит  по блеску самые яркие звезды, поэтому  и был известен с незапамятных времен.

Древние назвали его в  честь бога войны из-за характерного красноватого оттенка, который напоминал  им цвет крови. К слову, месяц март тоже назван в честь Марса.

Римляне считали, что это  время войн, и говорили, что в  дни противостояния Марса любой  человек способен идти наперекор  своей судьбе и совершать подвиги.

Ученые не верят в эти  легенды и указывают, что на самом  деле ржаво-красный цвет Марса обусловлен, конечно, не потоками крови, а большим  количеством оксида железа в коре планеты.

Научные исследования Марса  в последнее становятся все более  интенсивными. Осенью прошлого года положение  Красной планеты относительно Земли  было оптимальным с баллистической точки зрения, поэтому к нему направили  сразу два аппарата - американский зонд "Кьюриосити" и российский "Фобос-Грунт".

 Ожидается, что автоматический  аппарат НАСА прибудет к Марсу в августе этого года. А вот нашу межпланетную станцию постигла трагедия - она застряла на околоземной орбите и затонула в Тихом океане 15 января. Следующее "окно" отлета к Марсу откроется в 2016 и 2018 годах. Возможно, тогда Россия и запустит новый аппарат к Красной планете.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

 

1.Бронштэн В.А. Планета  Марс /Под ред. Г.С.Куликова.–М.:Наука,1977, 96с.

2.Голдсмит Д.,Оуэн Т.  Поиски жизни во вселенной:  Пер. с англ. В.Д. Новикова/ Под ред. М.Я.Марова.-М.: Мир, 1983, 488 с.

3.Криволуцкий А.Е. Голубая  планета Изд. «Мысль», 1985, 330с.

4.Сотов Александр статья  «Марс вступит в противостояние  с Солнцем», Российская газета, 2012г.