О неожиданных открытиях, совершенных при изучении
космических объектов, — в материале РИА Новости.
«Ископаемые» фрагменты Солнечной системы
Считается, что, в отличие от планет, внутри которых
произошла дифференциация вещества, астероиды образованы первичным материалом
протопланетного облака — из него сформировалась вся Солнечная система. Как
говорят ученые, это «капсулы времени, сохранившиеся в космическом
вакууме». Небольшие их части периодически падают на Землю в виде
метеоритов, но никогда не известно, откуда они откололись. Другое дело, если
есть возможность получить конкретные образцы.
Впервые это удалось космическому аппарату Японского
агентства аэрокосмических исследований JAXA — «Хаябуса». В
ноябре 2005 года он собрал пробы грунта с поверхности астероида Итокава и
доставил их на Землю в июне 2010 года.
Вскрыв капсулу, ученые обнаружили примерно полторы тысячи
микрозерен оливина, пироксенов и плагиоклазов — типичных минералов углистых
хондритов. Интересно, что они оказались метаморфизованными, то есть долго
подвергались нагреву, что возможно только в недрах более крупного космического
тела.
В 2019 году японцы повторили миссию. Космический зонд
«Хаябуса-2» взял две пробы на астероиде Рюгу, причем одну — из
подповерхностных слоев. По астероиду выстрелили медной болванкой, а затем из
образовавшегося кратера собрали обломки грунта.
Планируется, что капсулу доставят на Землю 6 декабря этого
года. Это будут первые образцы, полученные из пусть неглубоких, но недр
астероида.
Несмотря на успехи обеих миссий, при детальном анализе выяснилось:
и Итокава, и Рюгу — очень молодые астероиды, не старше девяти миллионов лет.
Ученые считают их фрагментами более крупного объекта.
А вот астероид Бенну, по мнению специалистов, сложен из той
же самой космической пыли, из которой 4,6 миллиарда лет назад сформировались
Солнце и планеты. Возможно, он даже древнее. Для планетологов получить его
образцы — возможность заглянуть в самое глубокое прошлое Солнечной системы.
Бенну интересен не только возрастом. Изучая астероид с
помощью наземных и космических телескопов, ученые предположили, что он богат
углеродом и содержит органические вещества — аденин, гуанин, ксантин,
гипоксантин, пурин, диаминопурин, а также воду. Если сложные молекулы,
состоящие из цепочек углерода, кислорода, водорода и азота — главных химических
элементов всех живых существ — обнаружат в образцах, можно будет более
определенно говорить о важной роли комет и астероидов в доставке на нашу
планету первичных «кирпичиков жизни».
Образцы с Бенну прибудут на Землю в сентябре 2023 года.
«Полевые работы» на Луне
Несмотря на возможности современных дистанционных методов
исследования, вещественные пробы — до сих пор единственный достоверный источник
информации о составе планет и их спутников. И лучше всех изучена, конечно же,
Луна.
С июля 1969-го по декабрь 1972-го на Луну высаживались шесть
экипажей американских астронавтов программы «Аполлон». Они доставили
на Землю в общей сложности 383 килограмма проб лунной почвы (реголита), ударных
брекчий из кратеров, вулканических базальтов и других коренных пород. Вся
информация собрана в открытом Атласе лунных образцов Института наук о
Луне и планетах в Хьюстоне. В общей сложности это 2414 образцов, взятых
как с поверхности, так и с помощью бурения.
Некоторым самым выдающимся присвоены имена, и у каждого своя
история. Например, Камень Бытия — первая находка анортозита — из
крупнокристаллической породы, из которой сложена древняя кора лунных
«материков». Обнаружили его случайно, во время незапланированной
остановки экипажа «Аполлона-15» у кратера Сперр. Ярко сверкающий на
солнце кусок резко отличался от брекчий и базальтов, собранных раньше.
«Кажется, мы нашли то, зачем сюда прилетели», — доложил на Землю
Дэвид Скотт.
Камень Бытия — один из самых древних, найденных в ходе
программы «Аполлон». Его возраст оценивается специалистами в 4,1
миллиарда лет — то есть он почти ровесник Луны.
Еще один «именной» образец — Большая Берта —
знаменит тем, что в нем обнаружили земной циркон. Ученые
предполагают: около четырех миллиардов лет назад, когда Луна была втрое ближе к
Земле, упавший астероид выбил с поверхности планеты кусок породы, и он стал
метеоритом и прилетел на Луну.
Изучение геологии Луны было одним из приоритетов
американской лунной программы, а в экипаж «Аполлона-17» включили
первого в истории ученого-астронавта — геолога Харрисона Шмитта.
Небольшие пробы лунного грунта доставили на Землю и
возвращаемые аппараты советских автоматических станций «Луна-16»,
«Луна-20» и «Луна-24», побывавшие там в 1970, 1972 и 1976
году соответственно.
Что касается других проектов, то образцами внеземного
вещества с определенной натяжкой можно считать пыль из хвоста кометы
81P/Вильда, добытую в 2004 году автоматической межпланетной станцией НАСА
«Стардаст», и частицы солнечного ветра, собранные с 2001 по 2004 год
зондом НАСА Genesis.
В планах — Луна, Фобос и Марс
Практически все программы по освоению Луны предусматривают
отбор образцов на поверхности и бурение скважин. Уже в декабре этого года Китай планирует
отправить автоматическую станцию «Чанъэ-5» с возвращаемым модулем,
который, как предполагается, доставит на Землю образцы лунного грунта и пород с
глубины два метра. А к 2030 году на Луну должны высадиться китайские космонавты.
Совсем недавно, 13 октября 2020 года, НАСА и космические
агентства семи стран — Австралии, Канады, ОАЭ, Италии, Великобритании, Люксембурга и Японии —
подписали соглашение о реализации самой масштабной в истории лунной программы
«Артемида». Она предполагает, что люди вернутся на Луну в 2024-м, а
после 2028 года начнут строить там постоянную базу.
«Роскосмос» планирует отправить собственные
автоматические станции для изучения внутреннего строения Луны и отбора проб —
«Луна-27» и «Луна-28» («Луна-Грунт»). Кроме того,
до 2025 года в России в рамках Федеральной космической программы реализуют еще
один проект, «Фобос-Грунт-2″— по доставке на Землю образцов с одного
из спутников Марса, Фобоса.
Туда же нацелились японцы. В феврале 2020 года JAXA
объявило: программа по изучению спутников Марса под названием Martian Moons
Exploration (MMX) официально переведена в стадию активного развития. На Фобос
спустят аппарат, аналогичный тем, что использовали на астероидах Итокава и
Рюгу. Если все пойдет как задумано, пробы с марсианского спутника будут на
Земле в 2029 году.
На Марсе сейчас работает марсоход Perseverance миссии НАСА
«Марс-2020», оснащенный оборудованием для взятия образцов. Но
технологии доставки их на Землю пока нет. Perseverance отберет 30 проб весом 20
граммов каждая, запечатает в металлические цилиндры размером с шариковую ручку
и оставит в определенном месте на Марсе. Сейчас там уже лежат около
полукилограмма образцов, полученных марсоходом Curiosity.
Проектом по их транспортировке занимается НАСА совместно с Европейским
космическим агентством (ЕКА). По плану они достигнут Земли в 2031 году. И
это будет первый в истории космонавтики запуск ракеты с поверхности другой планеты.
