МАРС

Среднее расстояние от Солнца(1.5)	207-250 миллионов км
Экваториальный диаметр	6788 км
Период вращения	24 ч. 39м. 36 с.
Период обращения	687 суток
Скорость движения по орбите
Температура на поверхности	от 0 до -1360 С
Масса (Земля=1)	0,1
Средняя плотность вещества (вода=1)
Сила тяжести на поверхности (Земля=1)
Кол-во спутников	2

Марс, ближайшая к Земле(временами) планета. Через каждые 780 дней Земля и Марс оказываются на минимальном расстоянии друг от друга, которое меняется от 56 до 101 млн. км. Такие сближения планет называют противостояниями. Если же расстояние менее 60 млн. км, то их называют великими. Великие противостояния наблюдаются через каждые 15-17 лет. Эксцентриситет орбиты Марса составляет 0,09, поэтому расстояние от Марса до Солнца меняется от 207 млн. км в перигелии до 250 млн. км в афелии.

 Орбиты Марса и Земли практически лежат в одной плоскости (угол между ними составляет 2 градуса). Ось вращения Марса наклонена на угол 25,2 градуса от перпендикуляра к плоскости орбиты и направлена в Созвездие Лебедя.

На Марсе также наблюдается смена времен года, длительность которых почти вдвое больше. Из-за эллиптической орбиты сезоны в северном и южном полушария имеют разную продолжительность: лето в северном полушарии продолжается 177 марсианских суток, а в южном оно на 21 день короче и теплее на 20 градусов, чем лето в северном полушарии.

Из-за большей отдаленности от Солнца Марс получает лишь 43% той энергии, которую получает Земля. Среднегодовая температура там -60° С. В течение суток температура поверхности изменяется существенно. Например, в южном полушарии на широте 50 градусов температура в середине осени меняется от -18 градусов (в полдень) до -63 градусов (вечером). Однако, на глубине 25 см под поверхностью температура практически постоянная -60° С. в течение суток и не зависит от сезона. Максимальные значения температуры поверхности не превышают нескольких градусов выше 0, а минимальные значения зарегистрированы на северной полярной шапке -138°С.

Такие изменения температуры объясняются тем, что атмосфера Марса, состоящая на 95% из углекислого газа, очень разрежена и парниковый эффект отсутствует. Другие составляющие атмосферы: 2,5% азота, 1,6% аргона, менее 0,4 кислорода. Среднее давление атмосферы у поверхности (6,1 мбар) в 160 раз меньше, чем давление на уровне моря нашей планеты (1 бар). В самых глубоких впадинах оно может достигать 12 мбар. Атмосфера планеты сухая.

В хороший телескоп на поверхности Марса можно различить лишь крупные темные и светлые области поперечником в сотни и тысячи километров. Хорошо видны белые полярные шапки Марса. Еще в конце XVIII века выдающийся английский астроном В.Гершель заметил, что размеры белых полярных шапок периодически изменяются со сменой сезона. Летом шапки испаряются и уменьшаются в размерах, причем одновременно из полярных областей в умеренные широты распространяется "волна потемнения" участков поверхности.

В конце XIX века итальянские астрономы А.Секки и Дж.Скиапарелли сообщили, что неоднократно видели тонкие длинные темные линии, напоминающие сеть каналов, как бы связывающих полярные и умеренные зоны планеты. Однако не все астрономы разделяли это мнение. Дело в том, что эти линии находились на пределе разрешения. В таких случаях отдельные пятна зрительно объединяются в линии. На фотографиях поверхности Марса, полученных с помощью космических станций, видно множество долин и трещин, однако совместить их с каналами, показанными на картах Скиапарелли, не удалось.

Полярные шапки Марса многослойны. Нижний, основной слой толщиной в несколько километров образован обычным водяным льдом, смешанным с пылью, который сохраняется и в летний период. Это постоянные шапки. Наблюдаемые сезонные изменения полярных шапок происходят за счет верхнего слоя толщиной менее 1 метра, состоящего из твердой углекислоты, так называемого "сухого льда".

Покрываемая этим слоем площадь быстро растет в зимний период, достигая параллели 50 градусов, а иногда и переходя этот рубеж. Весной с повышением температуры этот слой испаряется и остается лишь постоянная шапка. Волна потемнения" участков поверхности, наблюдаемая со сменой сезонов, объясняется изменением направления ветров, постоянно дующих в направлении от одного полюса к другому. Ветер уносит верхний слой сыпучего материала - светлую пыль, обнажая участки более темных пород. В периоды, когда Марс проходит перигелий, нагрев поверхности и атмосферы усиливается и нарушается равновесие марсианской среды. Скорость ветра усиливается до 69 км в час, начинаются вихри и бури. Более миллиарда тонн пыли поднимается и удерживается во взвешенном состоянии, при этом резко меняется климатическая обстановка на всем марсианском шаре. Продолжительность пылевых бурь иногда достигает 50 - 100 суток.

Первый запуск в сторону Марса осуществлен в начале ноября 1962г. КА "Марс 1" прошел на расстоянии 197000 км от планеты и передал данные о физических свойствах космического пространства. С целью отработки бортовых систем и проведения научных исследований два года спустя к Марсу направилась станция "Зонд 2". Однако первые фотографии поверхности Марса были получены КА "Маринер 4", запущенном одновременно с зондом и прошедшем на расстоянии 10000 км от его поверхности 15 июля 1965г. Оказалось, что Марс тоже покрыт кратерами. По данным КА были уточнены масса Марса и состав его атмосферы. С пролетной траектории исследовалась планета в 1969 году КА "Маринер 6, 7". Станции прошли на расстоянии 3400 км от Марса, передали несколько десятков снимков с разрешением до 300 м., а также была измерена температура южной полярной шапки, которая оказалась очень низкой -125° С.

В следующее окно запуска в мае 1971г. были запущены сразу несколько КА "Марс 2, 3" и "Маринер 9". КА "Марс 2, 3" вели исследования с орбит искусственных спутников, передавая данные о свойствах атмосферы и поверхности Марса по характеру излучения в видимом, инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах спектра, а также в диапазоне радиоволн. Была измерена температура северной полярной шапки (ниже -110° С), определены протяженность, состав, температура атмосферы, температура поверхности планеты, получены данные о высоте пылевых облаков, слабом магнитном поле, а также цветные изображения Марса. СА "Марс 3" осуществил мягкую посадку на поверхность. Во время этих исследований (в декабре 1971г.) пылевая буря подняла в атмосферу столько пыли, что планета выглядела мутным красноватым диском. Во время пылевых бурь на Марсе возникает так называемый "антипарниковый эффект", когда облака пыли не пропускают приходящее солнечное излучение к поверхности, но пропускают уходящее от нее излучение и поэтому поверхность сильно охлаждается, а атмосфера разогревается.

КА "Маринер 9" тоже был переведен на орбиту искусственного спутника Марса с периодом около 12 часов. Когда следы пылевой бури исчезли в конце января 1972г. началось фотографирование поверхности, которое продолжалось десять месяцев. На Землю были переданы 7329 снимков Марса с разрешением до 100 м, а также фотографии его спутников Фобоса и Деймоса. На снимках марсианской поверхности хорошо видны гигантские потухшие вулканы, множество крупных и мелких каньонов и долин, похожих на высохшие русла, кратеры в общем похожие на лунные и отличающиеся от них своими выбросами, свидетельствующими о наличии подповерхностного льда, следами водной эрозии и ветровой активности. Уточнение состава атмосферы позволило выявить роль полярных шапок, при таянии которых образуются огромные массы углекислого газа и увеличивается давление над полярной шапкой, в результате чего образуются сильные ветры, поднимающие с поверхности мелкие частицы рыхлого грунта.

Целая космическая флотилия из четырех КА "Марс 4, 5, 6, 7",запущенных в 1973г., достигли окрестностей Марса весной 1974г. Из-за неисправности бортовой системы торможения КА "Марс 4" прошел на расстоянии 2200 км от поверхности планеты выполнив ее фотографирование. КА "Марс 5" с орбиты искусственного спутника проводил дистанционные исследования поверхности и атмосферы. Двумя фотографическими камерами получены снимки поверхности различной степени детальности, в том числе и цветные изображения участков поверхности. СА "Марс 6" совершил мягкую посадку в южном полушарии. На Землю переданы данные о химическом составе, давлении и температуре атмосферы. КА "Марс 7" прошел на расстоянии 1300 км от поверхности, не выполнив своей программы.

Самыми результативными были полеты КА "Викинг 1, 2", запущенных в 1975г. На борту КА находились две телекамеры, инфракрасный спектрометр для регистрации водяных паров в атмосфере и радиометр для получения температурных данных. СА "Викинг 1" совершил мягкую посадку на Равнине Хриса 20 июля 1976г., а СА "Викинг 2" на Равнине Утопия 3 сентября 1976г.

Наряду с изучением атмосферы, метеорологических условий, свойств грунта в местах посадок были проведены уникальные эксперименты с помощью специальных лабораторий для обнаружения самых незначительных признаков жизни в грунте. Выдвижное устройство захватывало образец марсианского грунта и помещало его в один из контейнеров, содержавших запас воды или питательных веществ. Поскольку любые живые организмы меняют среду своего обитания, приборы должны были зафиксировать эти изменения. Хотя некоторые изменения среды в плотно закрытом контейнере наблюдались, к таким же результатам могло привести наличие сильного окислителя в грунте, поэтому нельзя уверенно отнести эти изменения за счет деятельности бактерий. Работа СА "Викинг 1" продолжалась в течение 4 лет, а СА "Викинг 2" - более 6 лет. С орбитальных станций выполнено детальное фотографирование поверхности Марса и его спутников. На основе данных КА "Викинг 1, 2" составлены подробные карты поверхности Марса, геологические, тепловые и другие специальные карты.

В задачу станций "Фобос 1, 2", запущенных после тринадцатилетнего перерыва, входило исследование Марса и его спутника Фобоса. В результате неверной команды с Земли "Фобос 1" потерял ориентацию и связь с ним не удалось восстановить. КА "Фобос 2" вышел на орбиту искусственного спутника Марса в январе 1989г. и совершил ряд орбитальных маневров при сближении с Фобосом. Дистанционными методами получены данные об изменении температуры на поверхности Марса и новые сведения о свойствах пород, слагающих Фобос. Получено 38 изображений Фобоса с разрешением до 40 м, измерена температура поверхности Фобоса, составляющая в наиболее горячих точках 30°С. К сожалению осуществить основную программу по исследованию Фобоса не удалось. Связь с аппаратом была потеряна 27 марта 1989г.

На этом не закончилась серия неудач. КА "Марс Обсервер", запущенный в 1992г. с целью изучения планеты в течение одного марсианского года, составляющего почти два земных года, также не выполнил своей задачи. Связь с ним была потеряна 21 августа 1993г. Не удалось вывести на траекторию полета к Марсу и станцию "Марс 96" из-за неполадок в разгонном блоке.

Запуски КА "Марс Глобал Сервейер" и небольшого КА "Марс Пасфайндер" в конце 1996г. прошли успешно. Маленький марсоход, доставленный КА "Пасфайндер" выполнил исследования химического состава пород в окрестностях места посадки. КА "Марс Глобал Сервейер" успешно фотографирова поверхность с высоким разрешением. В том числе были получены снимки загадочного "сфинкса", который при разрешении в 40 метров оказался обычной горкой, пересеченной трещиной.

Следом за первым аппаратом в сентябре 1997-го к Марсу приблизился второй земной посланец, который впервые вышел на связь в 6 часов утра по московскому времени 12 сентября. Затем он вышел на орбиту и, чиркая по верхней кромке атмосферы, стал медленно гасить скорость и снижаться к поверхности с тем, чтобы к декабрю снизиться достаточно для хорошего разрешения фотокамер. Пока приборы зонда только-только опробывались после долгого перелета, специалисты на Земле не ждали от них никаких сенсаций: казалось бы, что с высокой орбиты об этой планете мы уже ничего нового не узнаем. Но... магнитометр выдал первую сенсацию - на Марсе существует магнитное поле! Ранее считалось, что такие поля есть практически у всех планет Солнечной системы, только Красная планета слыла исключением. Без магнитного поля, способного защитить поверхность от жесткого излучения из космоса, и нечего было думать о возможности существования жизни на Марсе. И вот слабое поле наконец обнаружено, возможно даже, что когда-то оно было и еще более мощным...

Летом 1998 года к Марсу ушел первый японский автоматический посланец "Нодзоми", однако, "по уже устоявшейся традиции" и его ждали неприятности на трассе. Корабль неправильно совершил гравитационный разгонный маневр у Луны и Земли (у японцев слабые баллистики), поэтому для возвращения на трассу был использован драгоценный запас горючего. Итог: скорость оказалась ниже расчетной, вместо запланированной даты прибытия в октябре 1999 теперь надо ждать первых результатов в лучшем случае в декабре 2003 года...

11 декабря 1998 года в космос с целью точного картирования поверхности Марса отправился следующий по счету автоматический зонд, "Марс Клаймит Орбитер". Однако, опять-таки по-традиции, связь с ним была потеряна. В конце сентября 1999 года аппарат стоимостью 125 млн.долларов приблизился к Марсу и облетел его на высоте 60 км вместо запланированных 150 км. Ошибку в баллистических расчетах американцы заметили слишком поздно, и, вероятно, зонд просто сгорел в верхних слоях атмосферы...

3 января 1999 года на трассу полета к Марсу вышел и американский автоматический корабль "Полар Лэндер". До самой последнего момента все шло хорошо, 3 декабря в 23.45 мск он пошел на посадку и... на связь не вышел. Специалисты на земле направили в сторону Марса более мощный радиотелескоп с тем, чтобы засечь самые слабые сигналы аппарата. Спустя неделю растаяла последняя надежда на то, что спускаемый аппарат, в бортовой компьютер которого было заложено множество самых невероятных несштатных ситуаций, все-таки найдет выход из положения и свяжется с Землей. Самый умный за все время покорения Марса аппарат стоимостью 165 млн.долларов хранит молчание...

Но вернёмся к Марсу...

Для поверхности Марса характерна глобальная асимметрия в распределении пониженных участков - равнин, составляющих 35% всей поверхности и возвышенных, покрытых множеством кратеров областей. Большая часть равнин расположена в северном полушарии. Граница между ними в ряде случаев представлена особым типом рельефа - столовыми горами, сложенными плосковершинными горками и хребтами.

Четыре гигантских потухших вулкана возвышаются над окружающей местностью на высоту до 26 км. Самый крупный из них - гора Олимп, расположенный на западной окраине гор Фарсида, имеет основание диаметром 600 км и кальдеру на вершине поперечником 60 км. Три вулкана: гора Аскрийская, гора Павлина и гора Арсия расположены на одной прямой на вершине гор Фарсида, высотой около 9 км. Сами вулканы возвышаются над Фарсидой еще на 17 км. Более 70 потухших вулканов найдено на Марсе, но они гораздо меньше и по занимаемой площади и по высоте.

Гигантская долина глубиной до 6 км и протяженностью более 4000 км находится к югу от экватора. Ее назвали Долиной Маринера. Множество долин меньших размеров, борозд и трещин выявлено на поверхности Марса, свидетельствующих о том, что в древности на Марсе была вода и, следовательно, атмосфера была более плотной.

Под поверхностью Марса в отдельных областях находится слой вечной мерзлоты толщиной в несколько километров. В таких районах на поверхности у кратеров видны необычные для планет земной группы застывшие флюидизированные потоки, по которым можно судить о наличии подповерхностного льда. За исключением равнин поверхность Марса сильно кратерирована. Кратеры, как правило, выглядят более разрушенными, чем на Меркурии или Луне. Следы ветровой эрозии можно видеть повсюду.

На современных картах Марса наряду с новыми наименованиями, присвоенными формам рельефа, выявленным по космическим снимкам, используются древние географические и мифологические названия, предложенные Скиапарелли. Самая крупная возвышенная область, поперечником около 6000 км и высотой до 9 км получила название Фарсида (так на древних картах назывался Иран), а огромная кольцевая депрессия на юге диаметром более 2000 км названа Элладой (Греция). Сильно кратерированные участки поверхности получили название земель: Земля Прометея, Земля Ноя и другие. Долинам даются названия планеты Марс, используемые у разных народов. Крупные кратеры названы в честь ученых, а небольшие кратеры носят названия населенных пунктов Земли. Особенности строения поверхности Марса наглядно показаны на Глобусе Марса, выпущенном в 1993г. при участии ГАИШ.

Фобос и Деймос - естественные спутники Марса.

Спутники Марса были открыты в 1877г. во время великого противостояния американским астрономом А. Холлом. Их назвали Фобос (в переводе с греческого Страх) и Деймос (Ужас), поскольку в античных мифах бог войны всегда сопровождался своими детьми страхом и ужасом.Спутники очень маленькие по размерам и имеют неправильную форму. Фобос (в переводе с греческого Страх) и Деймос (Ужас) - два маленьких спутника Марса были открыты американским астрономом Холлом во время великого противостояния 1877г. Размеры Фобоса 28х20х18 км, а Деймоса 16х12х10 км. КА "Маринер 7" случайно сфотографировал Фобос на фоне Марса в 1969г., а КА "Маринер 9" передал множество снимков обоих спутников, на которых видно, что поверхности спутников неровные, обильно покрытые кратерами. Несколько близких подлетов к спутникам совершили КА "Викинг" и "Фобос 2". На самых лучших фотографиях Фобоса видны детали рельефа размером в 5 метров.

Орбиты спутников - круговые: Фобос обращается вокруг Марса на расстоянии 6000 км с периодом 7 час. 39 мин. Деймос находится почти в 2,5 раза дальше, а период его обращения составляет 30 час. 18 мин. Период вращения вокруг оси каждого из спутников совпадает с периодом обращения вокруг Марса. Большие оси спутников всегда направлены к центру планеты. Фобос восходит на западе и заходит на востоке по 3 раза за марсианские сутки. Средняя плотность Фобоса - менее 2 г/см³, а ускорение свободного падения составляет 0,5 см/с². Человек весил бы на Фобосе несколько десятков грамм, поэтому с Фобоса, подпрыгнув, легко улететь в космос. Самый крупный кратер на Фобосе имеет диаметр 8 км, сопоставимый с наименьшим поперечником спутника. На Деймосе наибольшая впадина имеет диаметр 2 км.

Небольшими кратерами поверхности спутников усеяны примерно также как и Луна. При общем сходстве, обилии мелко раздробленного материала, покрывающего поверхности спутников Фобос выглядит более "ободранным", а Деймос имеет более сглаженную, засыпанную пылью поверхность. На Фобосе обнаружены загадочные борозды, пересекающие почти весь спутник. Борозды имеют ширину 100-200 м и тянутся на десятки километров. Глубина их от 20 до 90 метров. Есть несколько гипотез, объясняющих происхождение этих борозд, но пока нет достаточно убедительного объяснения, как впрочем, и объяснения происхождения самих спутников. Скорее всего это захваченные астероиды.