Интервью с ученым о «хлороводородном сезоне» на Марсе

N+1Наука

«То появляется, то исчезает»

На Марсе обнаружили «хлороводородный сезон», который совпадает с летом в южном полушарии планеты. С чем это связано?

Беседовал Илья Ферапонтов

Марс изучали и изучают десятки аппаратов — в этом году начнут работать еще четыре — но загадок не становится меньше. Мы не понимаем, действительно ли в атмосфере планеты есть метан, есть ли (или были) на Марсе живые организмы и свободная вода. Теперь у нас появился еще один повод поломать голову: зонд Trace Gas Orbiter обнаружил, что в марсианской атмосфере регулярно появляется и исчезает хлороводород. Один из авторов открытия, Александр Трохимовский из Института космических исследований РАН, поговорил с N + 1 о том, как был обнаружен «хлороводородный сезон» и с чем он вообще может быть связан.

Взгляд на просвет

Расскажите о вашем приборе, спектрометре ACS. Правда ли его аналоги создавались еще для станции «Марс-96»?

Разумеется, мы использовали задел с предыдущих миссий. У нас был опыт работы на «Марсе-96», на «Марс-Экспрессе», на «Венера-Экспрессе», мы делали приборы для «Фобос-Грунта», ставили эксперименты на МКС — все это позволило нам накопить опыт. Концепцию ACS мы сформулировали в 2012 году, когда возникла возможность поставить наш прибор на «ЭкзоМарс».

В составе комплекса — три канала, фактически три прибора в одном, как кофе. У каждого из них свои научные задачи, свои спектральные диапазоны — ближний ИК-диапазон, средний ИК-диапазон, и тепловой ИК-диапазон. В 2012 году мы начали разработку, а в 2015 году он уже был поставлен в Европу для установки на аппарат. Это очень быстро для таких проектов, это была большая авантюра. При этом разработка была чисто российская, хотя и с международным участием — например, некоторые детекторы мы закупали за рубежом.

В марте 2016 года TGO полетел к Марсу, добрался туда в октябре, а потом был очень долгий этап аэроторможения. Чтобы выйти на круговую орбиту, использовались не двигатели, а торможение об атмосферу. Только в апреле 2018 года аппарат вышел на рабочую орбиту — круговую высотой 400 километров и наклонением 73 градуса, и мы смогли начать рутинные научные измерения.

Задача TGO, как видно из самого его названия — Trace Gas Orbiter — искать и исследовать малые газовые составляющие. Наш прибор для решения этой задачи использует метод «солнечных просвечиваний», то есть спектрометр смотрит на Солнце через атмосферу, на просвет, и получает спектры. В ближнем ИК-диапазоне это в основном водяной пар — это, конечно, не «малая газовая составляющая» — а вот в среднем ИК-диапазоне от 2 до 4 микрон, как раз регистрируются полосы поглощения всей экзотики: метана, производных метана, формальдегидов, SO2, и еще длинный список того, что там гипотетически можно искать.

С апреля 2018 года мы работаем ежедневно. Общее количество сеансов измерений уже перевалило за 4 тысячи, то есть три года мы делаем по несколько измерений в день.

А как именно вы смотрите на просвет? Как проходит сеанс измерений?

Прибор постоянно ориентирован на Солнце, уставился на него и смотрит. Аппарат тем временем летит вокруг Марса. В какой-то момент он начинает залетать за Марс, Солнце начинает светить сквозь атмосферу, а мы снимаем спектры — сначала верхних слоев, потом все ниже и ниже, и так пока Солнце не скроется за горизонтом окончательно. Один сеанс наблюдений длится от трех до шести минут, каждый раз мы снимаем профили — распределение концентрации разных газовых составляющих по высоте. На каждом витке два таких сеанса — на закате и на восходе. Один оборот занимает два часа, и таких затмений получается очень много.

При этом мы получаем данные о параметрах атмосферы над какой-то точкой поверхности. Это пятно размером примерно в один квадратный градус. Орбита была специально выбрана так, чтобы обеспечить максимальное покрытие всей поверхности планеты. Мы «простреливаем» атмосферу со всех сторон, над многими точками, слепые зоны у нас есть только над самыми полюсами.

И что вы узнали за три года?

Мы примерно в 100 раз улучшили точность по сравнению с предыдущими приборами. Скажем, мы можем получать профили в интервале высот от 10 до 120 километров, а «Марс-Экспресс» видел диапазон от 30 до 60 километров.

ACS смог намного улучшить картину с водяным паром. Мы измеряем все время и СО2 — это основной компонент атмосферы, — отслеживаем по нему температуру и давление, что дает нам характеристики климата и сезонные изменения в атмосфере. Исследуем аэрозоли: пыль и водяной лед. Очень хорошо видно, как формируется на разных высотах водяной пар, поднимается, возникают облака на больших высотах — как вода замерзает и превращается в кристаллики льда. И мы с орбиты видим, что это именно кристаллы льда, а не какая-то дымка.

Важен для нас моноксид углерода, угарный газ СО. Он возникает из молекул СО2 на большой высоте, где под действием под действием ультрафиолета от них отделяется атом кислорода. СО довольно много, сотни, тысячи частей на миллион (ppm) и он очень хорошо характеризует движение атмосферы. На Марсе атмосфера движется по ячейкам Хэдли: на экваторе нагревается, идет вверх, потом к полюсам влево-вправо, там опускается. И с больших высот как раз опускаются больше СО — это такое маркер динамики атмосферы. По СО мы можем видеть, с какой скоростью двигаются ячейки, какого они размера.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

8 самых знаменитых археологических памятников России 8 самых знаменитых археологических памятников России

Известные археологические памятники России

Популярная механика
Что такое нестбоксинг Что такое нестбоксинг

Люди помогают дуплогнездникам поселиться в крепком и надежном дуплоне

Наука
Попутная нефтяная энергия Попутная нефтяная энергия

Чашкинская ГТЭС в Пермском крае будет перерабатывать попутный нефтяной газ

Наука
Феномен советского киногероя: кого на самом деле любила вся страна? Феномен советского киногероя: кого на самом деле любила вся страна?

Достойны ли были советские киногерои звания "самый желанный персонаж СССР"?

Cosmopolitan
Cosmo TV: 9 звездных пар, где мужчина сильно младше Cosmo TV: 9 звездных пар, где мужчина сильно младше

Несколько примеров звездных пар, в чьих отношениях мужчина младше своей женщины.

Cosmopolitan
Мертвые амебы, негативщики и нытики: как выстраивать отношения с проблемными сотрудниками Мертвые амебы, негативщики и нытики: как выстраивать отношения с проблемными сотрудниками

Отрывок из книги «Сложные подчиненные» Максима Батырева

Forbes
15 лайфхаков для макияжа на каждый день 15 лайфхаков для макияжа на каждый день

Приемы, которые помогут сократить время, которое ты тратишь на утренний макияж

Cosmopolitan
На два фронта На два фронта

Что делать женщине, если ее муж – «двоеженец» и не собирается ничего менять?

Лиза
Они настоящие Они настоящие

Александр Цыпкин выяснил, чего ждут женщины от современных мужчин

Cosmopolitan
Кишечная палочка сделала мышей плохими матерями Кишечная палочка сделала мышей плохими матерями

Штамм кишечной палочки заставил мышей меньше ухаживать за потомством

N+1
Физики разработали самовосстанавливающиеся генераторы для носимой электроники Физики разработали самовосстанавливающиеся генераторы для носимой электроники

Ученые создали гибкий нательный генератор электричества

N+1
Юмор, да и только Юмор, да и только

Декоратор Джонатан Адлер знает, как зарядить интерьер хорошим настроением

SALON-Interior
Я разрешаю себе уйти в отрыв! Я разрешаю себе уйти в отрыв!

Актриса Екатерина Гусева о танцах, откровенных сценах и принятии возраста

Добрые советы
Солнечный свет помог в создании прозрачной древесины Солнечный свет помог в создании прозрачной древесины

Ученые сделали производство прозрачной древесины экологичнее, эффективнее, проще

N+1
Истина где-то рядом: загадочная смерть Элизы Лэм Истина где-то рядом: загадочная смерть Элизы Лэм

История гибели канадской студентки Элизы Лэм четыре года назад потрясла США

Cosmopolitan
Плазменные чудеса: от пистолета до медицины Плазменные чудеса: от пистолета до медицины

Реальные фантастические профессии плазмы

Популярная механика
Народная медицина: 5 растений, чьи полезные свойства доказаны наукой Народная медицина: 5 растений, чьи полезные свойства доказаны наукой

Самые популярные растения, которые могут положительно сказаться на здоровье

Популярная механика
Что делать днем, чтобы уснуть ночью, и как быть, если уснуть не получается. Советы от эксперта по тревоге Что делать днем, чтобы уснуть ночью, и как быть, если уснуть не получается. Советы от эксперта по тревоге

Проблемы, которые лишают нас сна и инструменты для борьбы с ними

Inc.
«Черт с ним, с закрытым рестораном, мне было жалко людей»: ресторатор Евгений Ничипурук о лубочной русской кухне и выживании в кризис «Черт с ним, с закрытым рестораном, мне было жалко людей»: ресторатор Евгений Ничипурук о лубочной русской кухне и выживании в кризис

Интервью с ресторатором Евгением Ничипуруком о том, как бизнес пережил кризис

Forbes
5 самых дорогих в мире обнаженных красавиц 5 самых дорогих в мире обнаженных красавиц

Картины с обнаженными женщинами сильнее всего задевают струны наших душ

Maxim
Платья-кольчуги, модная революция и «Барбарелла»: что нужно знать о дизайнере Пако Рабане Платья-кольчуги, модная революция и «Барбарелла»: что нужно знать о дизайнере Пако Рабане

Пако Рабан — основатель модного футуризма шестидесятых

Esquire
Английское убийство Английское убийство

Смерть инакомыслящего: по заказу монарха или по недоразумению?

Вокруг света
TikTok против убийств и расизма. Как алгоритмы соцсети помогают индейцам Канады бороться за жизнь и права TikTok против убийств и расизма. Как алгоритмы соцсети помогают индейцам Канады бороться за жизнь и права

Одни используют TikTok для самовыражения, другие — для борьбы за свои права

СНОБ
Маркетинг мегаполисов: как бренды продвигают себя в умных городах Маркетинг мегаполисов: как бренды продвигают себя в умных городах

Как умные города меняют современную рекламу, рассказывает Сергей Галеев

СНОБ
«Не хотим продавать бизнес»: братья из Вологды рассказали Тинькову о цели создать крупнейшую игровую компанию «Не хотим продавать бизнес»: братья из Вологды рассказали Тинькову о цели создать крупнейшую игровую компанию

Основатели Playrix решили сделать его самой дорогой игровой компанией в мире

Forbes
Знаешь ли ты, как закончились сериалы нашего детства Знаешь ли ты, как закончились сериалы нашего детства

Что произошло в финале «Зачарованных» и «Санта-Барбары»?

Cosmopolitan
7 типов отдыха, которые нужны каждому из нас 7 типов отдыха, которые нужны каждому из нас

Чтобы восполнить энергию, надо определить, в каком типе отдыха вы нуждаетесь

Psychologies
Как поддерживать сотрудников, когда на улицах бьют и «винтят» людей Как поддерживать сотрудников, когда на улицах бьют и «винтят» людей

Что нужно делать, чтобы вывести свою команду на новый уровень сплоченности

Inc.
Пудрить или нет? 6 мифов о пудре или что мы делаем не так – объяснит визажист Пудрить или нет? 6 мифов о пудре или что мы делаем не так – объяснит визажист

Пудра по праву считается королевой макияжа

Cosmopolitan
В морской плесени нашли вещество, защищающее от химических токсинов В морской плесени нашли вещество, защищающее от химических токсинов

Результаты исследования морского плесневого гриба Penicillium dimorphosporum

Популярная механика
Открыть в приложении