Ученые построили модель марсианской атмосферы для возврата образцов Mission-china.org.cn

На изображении, опубликованном Национальным космическим управлением Китая (CNSA) 1 января 2022 года, показано групповое изображение орбитального аппарата и Марса. [CNSA/Handout via Xinhua]

Китайские ученые разработали новую численную модель для моделирования атмосферной среды Марса, обеспечивая исследовательскую поддержку китайской миссии по возвращению образцов на Красную планету.

Исследование было недавно опубликовано в Китайском научном бюллетене, в котором говорится, что Китайское национальное космическое управление (CNSA) планирует выполнить миссию «Тяньвэнь-3» для возвращения образцов с Марса на Землю примерно в 2028 году.

Чтобы предоставить информацию о метеорологических условиях для приземления космического корабля, ученые Института физики атмосферы Китайской академии наук спроектировали и построили GoMars — модель планетарной атмосферы Марса в открытом мире.

Они использовали модель для воспроизведения трех критических циклов марсианской атмосферы: пыли, воды и углекислого газа, и подтвердили ее на основе наблюдений Чжуронга, китайского марсохода и спускаемых аппаратов НАСА «Викинг-1 и 2», а также OpenMARS. Набор данных реанализа, глобальная запись марсианской погоды.

Результаты исследования показали, что модели GoMars удалось воспроизвести уникальные характеристики поверхностного давления на Марсе, зафиксированные космическим кораблем «Журонг» и двумя спускаемыми модулями «Викинг». Более того, модель хорошо моделирует температуру поверхности, зональные ветры, полярные льды и пыль.

С ростом сложности исследований Марса растет спрос на марсианские прогнозы погоды. Исследовательская группа заявила, что продолжит изучать погодные процессы, такие как пылевые бури на планете, чтобы потенциально поддержать будущие миссии на Марс, пилотируемые высадки на Марс и освоение ресурсов планеты.

Китайский марсоход «Тяньвэнь-1», состоящий из орбитального аппарата, спускаемого аппарата и марсохода, был запущен 23 июля 2020 года и прибыл на Марс в феврале 2021 года. Космический корабль «Чжужун» спустился со своей посадочной площадки на поверхность Марса 22 мая. 2021 год, и провел исследование Красной планеты.

По словам ведущего исследователя Ван Биня, по сравнению с миссией «Тяньвэнь-1», организованной CNSA, «Тяньвэнь-3» будет включать миссии по посадке, отбору проб и возвращению, требующие подробной информации об атмосферных условиях Марса.

В 2022 году американский «InSight» и китайский марсоход «Zorong» были остановлены из-за сильной запыленности, а гравий, попавший в песчаную бурю, повредил датчик ветра американского марсохода «Perseverance».

С 1960-х годов многие страны занялись разработкой моделей марсианской атмосферы.

«Цикл пыли на Марсе не менее важен, чем круговорот воды на Земле», — сказал Ван, подчеркнув, что пылевая погода оказывает большое влияние на посадку и отлет, связь, электроснабжение и оборудование для марсианских зондов.

18 мая прошлого года Чжуронг перешел в спящий режим, пройдя расстояние около 1921,5 метра по поверхности Марса. По мнению экспертов, причина сна Цзуруна неясна, но спутниковые снимки показали, что его солнечные панели были покрыты пылью.

«GoMars можно использовать для моделирования активности пыли до и после того, как марсоход находится в состоянии покоя, что может предоставить данные об атмосферной среде для анализа возможных причин неисправности марсохода», — сказал Ван.

Модель может служить не только анализом пылевой погоды, но и «виртуальным Марсом». Поскольку данных наблюдений на Марсе гораздо меньше, чем на Земле, ученым иногда нужны смоделированные данные, чтобы узнать о далекой планете и, таким образом, помочь им выбрать подходящие зоны посадки и спроектировать марсоходы.

«Например, GoMars может моделировать температуру в зоне приземления, и ученые могут использовать эти данные для разработки подходящих материалов для создания марсоходов, способных противостоять экстремальному холоду», — пояснил Ван.