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
10 фильмов о любви, которые заменят поход к семейному психологу 10 фильмов о любви, которые заменят поход к семейному психологу

10 фильмов, которые стоит посмотреть вдвоем

Cosmopolitan
7 важных книг о старении и долголетии, которые стоит прочесть 7 важных книг о старении и долголетии, которые стоит прочесть

Каков лимит у молодости? Почему мы стареем?

Популярная механика
Идущие вместе Идущие вместе

Похоже, в моде, как некогда в искусстве, появляются свои школы

Vogue
Дельфина де Виган: Преданность Дельфина де Виган: Преданность

У каждого из четырех героев романа «Преданность» свои секреты и тайны

СНОБ
Одна вокруг света: индейские легенды и национальные парки США Одна вокруг света: индейские легенды и национальные парки США

108-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко и ее собаки

Forbes
Мужская марка, за которой стоит следить: новый петчворк и мультикультурность Ahluwalia Мужская марка, за которой стоит следить: новый петчворк и мультикультурность Ahluwalia

Прия Алувалия получила награду от королевы за достижения в британском дизайне

Esquire
Гневная инженерия: 9 седанов, которые не получились Гневная инженерия: 9 седанов, которые не получились

Седаны: худшие из худших

Maxim
Пройдя под парусом проливом Дрейка… Пройдя под парусом проливом Дрейка…

Зрелище надвигающегося штормового заряда из пролива Дрейка завораживает

Наука и жизнь
Райан Гослинг, Серена Уильямс и другие звезды, которых критиковали за вес Райан Гослинг, Серена Уильямс и другие звезды, которых критиковали за вес

Многие публичные люди подвергались критике за лишний вес и выдающиеся формы

РБК
Цена вопросов — $12 млрд Цена вопросов — $12 млрд

Chegg стала самой дорогой компанией США в области образовательных технологий

Forbes
«Выбираю» «Выбираю»

Год, несмотря ни на что, был у Ингрид Олеринской вполне удачным

OK!
«Малкольм и Мари» — неудачный фильм, который все равно нельзя пропустить «Малкольм и Мари» — неудачный фильм, который все равно нельзя пропустить

На Netflix вышла драма о сумме и разнице двух творческих единиц

РБК
В детстве трава зеленее: зачем мы идеализируем прошлое В детстве трава зеленее: зачем мы идеализируем прошлое

Почему мы так упорно оглядываемся назад и в чем кроется причина ностальгии

Psychologies
Как победить икоту: 14 проверенных способов Как победить икоту: 14 проверенных способов

Специалисты: из-за чего возникает икота и как с ней справиться?

РБК
5 ошибок igooods 5 ошибок igooods

Самые неудачные решения igooods

Inc.
Неизвестные X и Y Неизвестные X и Y

Как и, главное, зачем природа разделила обитателей земли на юношей и девушек

Вокруг света
Попрыгай, и отеки уйдут! 8 эффективных лайфхаков — советует врач Попрыгай, и отеки уйдут! 8 эффективных лайфхаков — советует врач

Почему появляются отеки и как быстро привести себя в порядок?

Cosmopolitan
Японцы понаблюдали за объедающими друг другу крылья самками и самцами азиатского таракана Японцы понаблюдали за объедающими друг другу крылья самками и самцами азиатского таракана

Ученые: после спаривания азиатские тараканы избавляют друг друга от крыльев

N+1
Белковая диета – способ похудеть и удержать вес Белковая диета – способ похудеть и удержать вес

Белковая диета на две недели позволяет похудеть и долго удерживать вес

Cosmopolitan
5 лучших хорроров, чтобы не скучать в пандемию: часть 2 5 лучших хорроров, чтобы не скучать в пандемию: часть 2

Хорроры, которые помогут скоротать вечера и немного пощекотать нервы

Популярная механика
Парусные самолёты: бывает и такое! Парусные самолёты: бывает и такое!

Как летательные аппараты оснастили парусом

Популярная механика
Как тиктокер Костя Киевский попал под статью за хулиганство на протестах и набрал 800 000 подписчиков Как тиктокер Костя Киевский попал под статью за хулиганство на протестах и набрал 800 000 подписчиков

Что грозит Косте Киевскому после ареста и как складывалась карьера тиктокера?

Forbes
«Вам просили передать: маловато безумия» «Вам просили передать: маловато безумия»

Рената Литвинова о своем «Северном ветре» и полном матриархате

Weekend
Так ли страшен глютен: мифы и правда Так ли страшен глютен: мифы и правда

Кому на самом деле нельзя употреблять глютен?

РБК
12 фильмов кинофестиваля в Берлине 12 фильмов кинофестиваля в Берлине

Самые интересные фильмы Берлина-2021

Weekend
Предчувствие весны Предчувствие весны

Элегантная квартира в Москве с поистине весенней атмосферой

SALON-Interior
Стремитесь к прогрессу, а не к совершенству Стремитесь к прогрессу, а не к совершенству

Процесс не менее важен, чем результат, и вот почему

Psychologies
Интервью: «Дружба помогает узнать, кто я» Интервью: «Дружба помогает узнать, кто я»

Отношения, без которых мы не стали бы собой

Psychologies
История подводки для глаз: что изменилось за 100 лет? История подводки для глаз: что изменилось за 100 лет?

Сложно поверить, но популярности подводки мы обязаны Тутанхамону

Cosmopolitan
Открыть в приложении