Фобос (луна) - Phobos (moon)

Фобос
Фобос цвет 2008.jpg
Открытие
Обнаружил Асаф Холл
Дата открытия 18 августа 1877 г.
Обозначения
Обозначение
Марс I
Произношение / Е б ɒ ы / или / F б ə с /
Названный в честь
Φόβος
Прилагательные Phobian / е б я ə н /
Орбитальные характеристики
Эпоха J2000
Периапсис 9 236 .53 км
Апоапсис 9 517 0,58 км
9376 км (2,76 радиуса Марса / 1,472 радиуса Земли)
Эксцентриситет 0,0151
0,318 910 23  д
(7 ч 39 м 12 сек)
2.138 км / с
Наклон 1,093 ° (до экватора Марса)
0,046 ° (до локальной плоскости Лапласа )
26,04 ° (до эклиптики )
Спутник Марс
Физические характеристики
Габаритные размеры 27 × 22 × 18 км
Средний радиус
11.2667 км
(1,769 41  м земной поверхности )
1 548 0,3 км 2
(3,03545 μ Земель)
Объем 5 783 0,61 км 3
(5,339 33  п Earths )
Масса 1,0659 × 10 16  кг
(1,784 77  nEarths )
Средняя плотность
1,876 г / см 3
0,0057 м / с 2
(581,4 μ г )
11,39 м / с
(41 км / ч)
Синхронный
Экваториальная скорость вращения
11,0 км / ч (6,8 миль / ч) (по самой длинной оси)
0 °
Альбедо 0,071 ± 0,012
Температура ≈ 233 К
11,8

Фобос ( / е б ɒ х / ; систематическое обозначение : Марс I ) является самым внутренним и большим из двух естественных спутников Марса , другого Деймос . Обе луны были обнаружены в 1877 году американским астрономом Асафом Холлом . Фобос назван в честь греческого бога Фобоса , сына Ареса (Марса) и Афродиты (Венера) и брата-близнеца Деймоса . Фобос был богом и персонификации из страха и паники ( см фобии ).

Фобос - это небольшой объект неправильной формы со средним радиусом 11 км (7 миль). Фобос движется по орбите на 6000 км (3700 миль) от поверхности Марса, что ближе к его основному телу, чем любая другая известная планетная луна . Он настолько близок, что вращается вокруг Марса намного быстрее, чем вращается Марс, и совершает полный оборот всего за 7 часов 39 минут. В результате с поверхности Марса кажется, что он поднимается на западе, движется по небу за 4 часа 15 минут или меньше и садится на востоке дважды за марсианские сутки .

Фобос - одно из тел Солнечной системы с наименьшей отражающей способностью , его альбедо составляет всего 0,071. Температура поверхности колеблется от примерно -4 ° C (25 ° F) на солнечной стороне до -112 ° C (-170 ° F) на затемненной стороне. Определяющая черта поверхности является большим ударным кратером , Stickney , который занимает значительную часть поверхности Луны. В ноябре 2018 года астрономы пришли к выводу, что многие бороздки на Фобосе были вызваны валунами, выброшенными в результате удара астероида, создавшего Стикни, и катились по поверхности Луны. Альтернативная теория гласит, что бороздки - это растяжки, вызванные приливными силами.

Изображения и модели показывают, что Фобос может представлять собой груду щебня, удерживаемую тонкой корой , которая разрывается на части в результате приливных взаимодействий. Фобос приближается к Марсу примерно на 2 сантиметра в год, и прогнозируется, что в течение 30-50 миллионов лет он либо столкнется с планетой, либо распадется на планетное кольцо .

Открытие

Фобос был обнаружен астрономом Асафом Холлом 18 августа 1877 года в Военно-морской обсерватории США в Вашингтоне, округ Колумбия , примерно в 09:14 по среднему времени по Гринвичу (современные источники, использующие астрономическое соглашение до 1925 года, которое начиналось в полдень, время открытия: 17 августа в 16:06 по среднему времени Вашингтона , то есть 18 августа в 04:06 по современной конвенции). Холл обнаружил Деймос , другую луну Марса, несколькими днями ранее, 12 августа 1877 года, примерно в 07:48 UTC. Имена, первоначально записанные как Фобос и Деймус соответственно, были предложены Генри Маданом (1838–1901), магистром наук в Итонском колледже , на основе греческой мифологии, в которой Фобос является спутником бога Ареса .

Физические характеристики

Температура поверхности Фобоса ( THEMIS )
29 сентября 2017 г.
130–270 К (–143–3 ° C; –226–26 ° F)
24 апреля 2019 г.
200–300 К (–73–27 ° C; –100–80 ° F)

Фобос имеет размеры 27 км × 22 км × 18 км и сохраняет слишком маленькую массу, чтобы его можно было округлить под действием собственной силы тяжести. На Фобосе нет атмосферы из-за его малой массы и малой силы тяжести. Это одно из наименее отражающих тел в Солнечной системе с альбедо около 0,071. Инфракрасные спектры показывают, что он содержит богатый углеродом материал, содержащийся в углеродистых хондритах . Вместо этого его состав показывает сходство с поверхностью Марса. Плотность Фобоса слишком мала, чтобы быть твердой породой, и известно, что он имеет значительную пористость . Эти результаты привели к предположению, что Фобос может содержать значительный резервуар льда. Спектральные наблюдения показывают, что поверхностный слой реголита не гидратирован, но наличие льда ниже реголита не исключено.

Марс Луна Фобос: шесть просмотров (8 июня 2020 г.)

В отличие от Деймоса, Фобос сильно изрезан кратерами, причем один из кратеров около экватора имеет центральную вершину, несмотря на небольшой размер Луны. Самым известным из них является кратер Стикни (названный в честь жены Асафа Холла, Анджелины Стикни Холл , Стикни - ее девичья фамилия), большой ударный кратер диаметром около 9 км (5,6 миль), занимающий значительную часть площади Луны. площадь поверхности. Как и в случае с кратером Гершель на Мимасе , удар, создавший Стикни, должен был почти разрушить Фобос.

Фобос в инфракрасном диапазоне
(24 апреля 2019 г.)

Множество бороздок и полос также покрывают поверхность необычной формы. Канавки обычно имеют глубину менее 30 метров (98 футов), ширину от 100 до 200 метров (330-660 футов) и длину до 20 километров (12 миль), и первоначально предполагалось, что они являются результатом того же удар, который создал Стикни. Однако анализ результатов космического корабля Mars Express показал, что канавки на самом деле не радиальны по отношению к Стикни, а сосредоточены на ведущей вершине Фобоса на его орбите (которая находится недалеко от Стикни). Исследователи подозревают, что они были извлечены из материала, выброшенного в космос в результате ударов по поверхности Марса. Канавки образовались в виде цепочек кратеров , и все они исчезают по мере приближения к конечной вершине Фобоса. Они были сгруппированы в 12 или более семейств разного возраста, предположительно представляющих не менее 12 марсианских столкновений. Однако в ноябре 2018 года после дальнейшего вычислительного анализа вероятности астрономы пришли к выводу, что многие бороздки на Фобосе были вызваны валунами, выброшенными в результате удара астероида, создавшего кратер Стикни. Эти валуны катились по поверхности Луны предсказуемым образом.

Слабые пылевые кольца, созданные Фобосом и Деймосом, предсказывались давно, но попытки наблюдать эти кольца до сих пор не увенчались успехом. Недавние изображения Mars Global Surveyor показывают, что Фобос покрыт слоем мелкозернистого реголита толщиной не менее 100 метров; предполагается, что он был создан в результате ударов других тел, но неизвестно, как материал прилипал к объекту почти без гравитации.

Предполагается, что уникальный метеорит Кайдун , упавший на советскую военную базу в Йемене в 1980 году, был частью Фобоса, но это было трудно проверить, поскольку о точном составе Фобоса известно мало.

Человек, который на Земле весит 68 килограммов силы (150 фунтов), будет весить около 40 граммов силы (2 унции), стоя на поверхности Фобоса.

Именованные геологические особенности

Геологические объекты на Фобосе названы в честь астрономов , изучавших Фобос, а также людей и места из « Путешествий Гулливера» Джонатана Свифта .

Кратеры на Фобосе

Был назван ряд кратеров, которые перечислены в следующей таблице.

Кратер Координаты Диаметр
(км)

Год утверждения
Эпоним Ссылка Аннотированная карта
Clustril 60 ° с.ш.91 ° ​​з. / 60 ° с.ш.91 ° ​​з. / 60; -91 ( Clustril ) 3,4 2006 г. Персонаж из лилипутов, который сообщил Флимнапу, что его жена посетила Гулливера в частном порядке в романе Джонатана Свифта « Путешествия Гулливера». WGPSN
Д'Аррест 39 ° ю.ш.179 ° з. / 39 ° ю.ш.179 ° з. / -39; -179 ( Д'Аррест ) 2.1 1973 Генрих Луи д'Аррест ; Немецко-датский астроном (1822–1875) WGPSN
Drunlo 36 ° 30'N 92 ° 00'W / 36,5 ° с.ш.92 ° з. / 36,5; -92 ( Друнло ) 4.2 2006 г. Персонаж в лилипутском языке, сообщивший Флимнапу, что его жена наедине навещала Гулливера в « Путешествиях Гулливера». WGPSN
Flimnap 60 ° с. Ш. 10 ° в. / 60 ° с. Ш. 10 ° в. / 60; 10 ( Flimnap ) 1.5 2006 г. Казначей лилипутов в путешествиях Гулливера WGPSN
Grildrig 81 ° с.ш.165 ° в. / 81 ° с.ш.165 ° в. / 81; 165 ( Грилдриг ) 2,6 2006 г. Имя, данное Гулливеру дочерью фермера Глумдальклич в стране гигантов Бробдингнэг в " Путешествиях Гулливера". WGPSN
Гулливер 62 ° с.ш.163 ° з. / 62 ° с.ш.163 ° з. / 62; -163 ( Гулливер ) 5.5 2006 г. Лемюэль Гулливер ; капитан-хирург и путешественник в " Путешествиях Гулливера" WGPSN
зал 80 ° ю.ш.150 ° в. / 80 ° ю.ш.150 ° в. / -80; 150 ( Зал ) 5,4 1973 Асаф Холл ; Американский астроном, первооткрыватель Фобоса и Деймоса (1829–1907). WGPSN
Limtoc 11 ° ю.ш.54 ° з. / 11 ° ю.ш.54 ° з. / -11; -54 ( Лимток ) 2 2006 г. Генерал лилипутов, подготовивший статьи об импичменте Гулливеру в путешествиях Гулливера WGPSN
Öpik 7 ° ю.ш. 63 ° в.д. / 7 ° ю.ш. 63 ° в.д. / -7; 63 ( Öpik ) 2 2011 г. Эрнст Й. Опик , эстонский астроном (1893–1985) WGPSN
Reldresal 41 ° с.ш.39 ° з. / 41 ° с.ш.39 ° з. / 41; -39 ( Reldresal ) 2,9 2006 г. Секретарь по частным делам лилипутов; Друг Гулливера в "Путешествиях Гулливера" WGPSN
Рош 53 ° с. Ш. 177 ° в. / 53 ° с. Ш. 177 ° в. / 53; 177 ( Рош ) 2.3 1973 Эдуард Рош ; Французский астроном (1820–1883) WGPSN
Шарплесс 27 ° 30' ю.ш. 154 ° 00'з.д. / 27,5 ° ю.ш.154 ° з. / -27,5; -154 ( Шарплес ) 1,8 1973 Беван Шарплесс ; Американский астроном (1904–1950) WGPSN
Шкловский 24 ° с.ш.112 ° в. / 24 ° с.ш.112 ° в. / 24; 112 ( Шкловский ) 2 2011 г. Иосиф Шкловский , советский астроном (1916–1985) WGPSN
Скайреш 52 ° 30'N 40 ° 00'E / 52,5 ° с. Ш. 40 ° в. / 52,5; 40 ( Скайреш ) 1.5 2006 г. Скайреш Болголам; Верховный адмирал совета лилипутов, который выступил против призывов Гулливера к свободе и обвинил его в предательстве в путешествиях Гулливера. WGPSN
Stickney 1 ° с. Ш. 49 ° з. Д. / 1 ° с. Ш. 49 ° з. Д. / 1; -49 ( Стикни ) 9 1973 Анджелина Стикни (1830–1892); жена американского астронома Асафа Холла (вверху) WGPSN
Тодд 9 ° ю. Ш. 153 ° з. / 9 ° ю. Ш. 153 ° з. / -9; -153 ( Тодд ) 2,6 1973 Дэвид Пек Тодд ; Американский астроном (1855–1939) WGPSN
Венделл 1 ° ю.ш.132 ° з. / 1 ° ю.ш.132 ° з. / -1; -132 ( Венделл ) 1,7 1973 Оливер Венделл ; Американский астроном (1845–1912) WGPSN
Слева: ударный кратер Стикни , полученный Марсианским разведывательным орбитальным аппаратом в марте 2008 года. Второй ударный кратер внутри Стикни - Лимток . Справа: Маркированная карта Фобоса - Луны Марса (Геологическая служба США).

Другие названные функции

Один из них назван regio , Laputa Regio , и другой - planitia , Lagado Planitia ; оба названы в честь мест из « Путешествий Гулливера» (вымышленная Лапута , летающий остров, и Лагадо , воображаемая столица вымышленной нации Бальнибарби ). Единственный названный гребень на Фобосе - Кеплер Дорсум , названный в честь астронома Иоганна Кеплера .

Орбитальные характеристики

В Относительные размеры Деймоса и Фобоса , как видно с поверхности Марса, по сравнению с относительным размером в небе Луны , как видно с Земли
Орбиты Фобоса и Деймоса . Фобос делает около четырех витков на каждую, сделанную Деймосом .

Орбитальное движение Фобоса интенсивно изучается, что делает его «лучше всего изученный естественный спутник в Солнечной системе» с точки зрения орбит завершенным. Его близкая орбита вокруг Марса производит необычные эффекты. На высоте 5 989 км (3721 миль) Фобос вращается вокруг Марса ниже радиуса синхронной орбиты , а это означает, что он движется вокруг Марса быстрее, чем вращается сам Марс. Следовательно, с точки зрения наблюдателя на поверхности Марса, он поднимается на западе, сравнительно быстро перемещается по небу (за 4 ч 15 мин или меньше) и заходит на востоке, примерно дважды за каждый марсианский день (каждые 11 ч 6 мин). Поскольку он находится близко к поверхности и находится на экваториальной орбите, его нельзя увидеть над горизонтом с широт более 70,4 °. Его орбита настолько мала, что его угловой диаметр , видимый наблюдателем на Марсе, заметно меняется в зависимости от его положения на небе. На горизонте Фобос имеет ширину около 0,14 °; в зените он составляет 0,20 °, что составляет одну треть ширины полной Луны, если смотреть с Земли . Для сравнения: видимый размер Солнца в марсианском небе составляет около 0,35 °. Фазам Фобоса, поскольку их можно наблюдать с Марса, требуется 0,3191 дня ( синодический период Фобоса ), чтобы пройти свой курс, что всего на 13 секунд дольше, чем сидерический период Фобоса . Как видно с Фобоса, Марс будет казаться в 6400 раз больше и в 2500 раз ярче, чем полная Луна с Земли, и займет четверть ширины небесного полушария.

Солнечные транзиты

Кольцевое затмение Солнца Фобосом с марсохода Curiosity (20 августа 2013 г.).

Наблюдатель, находящийся на поверхности Марса и имеющий возможность наблюдать Фобос, мог бы видеть регулярные прохождения Фобоса через Солнце. Некоторые из этих переходов были сфотографированы марсоходом « Оппортьюнити» . Во время транзитов тень Фобоса отбрасывается на поверхность Марса; событие, которое было сфотографировано несколькими космическими кораблями. Фобос недостаточно велик, чтобы покрыть диск Солнца, и поэтому не может вызвать полного затмения .

Прогнозируемое разрушение

Приливное замедление постепенно уменьшает радиус орбиты Фобоса примерно на два метра каждые 100 лет, а с уменьшением радиуса орбиты вероятность распада из-за приливных сил возрастает, по оценкам, примерно через 30-50 миллионов лет, при этом оценка одного исследования составляет около 43 миллионов. годы.

Канавки Фобоса долгое время считались трещинами, вызванными ударом, образовавшим кратер Стикни . Другое моделирование, предложенное с 1970-х годов, поддерживает идею о том, что канавки больше похожи на «растяжки», которые возникают, когда Фобос деформируется приливными силами, но в 2015 году, когда приливные силы были рассчитаны и использованы в новой модели, напряжения были слишком слабыми. разрушить твердую луну такого размера, если только Фобос не представляет собой груду щебня, окруженную слоем порошкообразного реголита толщиной около 100 м (330 футов). Рассчитанные для этой модели трещины напряжения совпадают с канавками на Фобосе. Модель подтверждается открытием того, что некоторые канавки моложе других, что означает, что процесс их создания продолжается.

Учитывая неправильную форму Фобоса и предполагая, что это груды обломков (в частности, тело Мора-Кулона ), он в конечном итоге распадется из-за приливных сил, когда достигнет примерно 2,1 радиуса Марса. Когда Фобос разобьется, он образует планетное кольцо вокруг Марса. Это предсказанное кольцо может длиться от 1 до 100 миллионов лет. Часть массы Фобоса, которая сформирует кольцо, зависит от неизвестной внутренней структуры Фобоса. Кольцо образует рыхлый, слабосвязанный материал. Компоненты Фобоса с сильным сцеплением избежат приливного распада и войдут в атмосферу Марса.

Источник

Видео (01: 30 / в режиме реального времени ): Затмение Солнца по Фобоса , большего из двух спутников Марса ( Curiosity Rover , 20 августа 2013)

Происхождение марсианских спутников до сих пор остается спорным. У Фобоса и Деймоса много общего с углеродистыми астероидами C-типа , со спектром , альбедо и плотностью, очень похожими на таковые астероидов C- или D-типа. Основываясь на их сходстве, одна из гипотез состоит в том, что обе луны могут быть захвачены астероидами главного пояса . Обе луны имеют очень круговые орбиты, которые лежат почти точно в экваториальной плоскости Марса , и, следовательно, для начала захвата требуется механизм для округления первоначально сильно эксцентрической орбиты и корректировки ее наклона в экваториальной плоскости, наиболее вероятно, за счет комбинации атмосферного сопротивления и приливных волн. сил , хотя неясно, есть ли у Деймоса достаточно времени для того, чтобы это произошло. Захват также требует рассеивания энергии. Нынешняя марсианская атмосфера слишком тонка, чтобы захватить объект размером с Фобос с помощью атмосферного торможения. Джеффри А. Лэндис указал, что захват мог произойти, если бы исходное тело было двойным астероидом , отделившимся под действием приливных сил.

Взгляд Curiosity на спутники Марса : Фобос проходит перед Деймосом - в реальном времени (видео-gif, 1 августа 2013 г.)

Фобос может быть объектом Солнечной системы второго поколения, который слился на орбите после образования Марса, а не образовался одновременно из того же облака, что и Марс.

Другая гипотеза состоит в том, что Марс когда-то был окружен множеством тел размером с Фобос и Деймос, возможно, выброшенных на орбиту вокруг него в результате столкновения с большой планетезималью . Высокая пористость внутренней части Фобоса (исходя из плотности 1,88 г / см 3 , пустоты, по оценкам, составляют от 25 до 35 процентов объема Фобоса) несовместима с астероидным происхождением. Наблюдения за Фобосом в тепловом инфракрасном диапазоне позволяют предположить , что состав состоит в основном из филлосиликатов , хорошо известных с поверхности Марса. Спектры отличаются от спектров всех классов хондритовых метеоритов, опять же указывая в сторону от астероидного происхождения. Оба набора результатов подтверждают происхождение Фобоса из материала, выброшенного ударом на Марс, который воссоздается на марсианской орбите, аналогично преобладающей теории происхождения Луны Земли.

Некоторые участки поверхности оказались красноватыми, другие - голубоватыми. Гипотеза состоит в том, что гравитационное притяжение Марса заставляет красноватый реголит перемещаться по поверхности, обнажая относительно свежий, непогоды и голубоватый материал с Луны, в то время как реголит, покрывающий его со временем, выветрился из-за воздействия солнечной радиации. Поскольку голубая скала отличается от известной марсианской скалы, это может противоречить теории о том, что Луна образовалась из остатков планетарного материала после столкновения с большим объектом.

Совсем недавно Амирхоссейн Багери ( ETH Zurich ), Амир Хан ( ETH Zurich ), Майкл Эфроимски ( Военно-морская обсерватория США ) и их коллеги предложили новую гипотезу о происхождении спутников. Анализируя сейсмические и орбитальные данные миссии Mars InSight и других миссий, они предположили, что спутники рождаются в результате разрушения общего родительского тела примерно от 1 до 2,7 миллиардов лет назад. Общий прародитель Фобоса и Деймоса, скорее всего, был поражен другим объектом и разбился, образуя Фобос и Деймос.

Гипотеза Шкловского "Полого Фобоса"

В конце 1950-х и 1960-х годах необычные орбитальные характеристики Фобоса привели к предположениям, что он может быть пустым.

Примерно в 1958 году русский астрофизик Иосиф Самуилович Шкловский , изучая вековое ускорение орбитального движения Фобоса, предложил структуру "тонкого листового металла" для Фобоса, предположение, которое привело к предположениям, что Фобос имеет искусственное происхождение. Шкловский основал свой анализ на оценках плотности верхней марсианской атмосферы и пришел к выводу, что для того, чтобы эффект слабого торможения мог учесть вековое ускорение, Фобос должен быть очень легким - один расчет дал полую железную сферу длиной 16 километров (9,9 миль). ), но толщиной менее 6 см. В феврале 1960 года письмо в журнал астронавтики , Фред Сингер , затем советник по науке президента США Дуайта Эйзенхауэра , сказал теории Шкловского:

Глобус Фобоса в Мемориальном музее космонавтики в Москве (19 мая 2012 г.).

Если спутник действительно движется внутрь по спирали, как это было установлено астрономическими наблюдениями, тогда нет альтернативы гипотезе о том, что он полый и, следовательно, сделан марсианским. Большое «если» лежит в астрономических наблюдениях; они вполне могут ошибаться. Поскольку они основаны на нескольких независимых наборах измерений, выполненных разными наблюдателями с разными приборами с разницей в десятилетия, на них могли повлиять систематические ошибки.

Впоследствии было обнаружено, что систематические ошибки данных, предсказанные Зингером, существуют, и это утверждение было поставлено под сомнение, а точные измерения орбиты, доступные к 1969 году, показали, что расхождения не существует. Критика Сингера была оправдана, когда в более ранних исследованиях было обнаружено, что для скорости потери высоты в 5 см / год использовалось завышенное значение, которое позже было пересмотрено до 1,8 см / год. Вековое ускорение теперь приписывают приливным эффектам, которые не рассматривались в более ранних исследованиях.

Плотность Фобоса, по прямым измерениям космических аппаратов, составляет 1,887 г / см 3 . Текущие наблюдения подтверждают, что Фобос представляет собой груду щебня . Кроме того, изображения, полученные зондами « Викинг» в 1970-х годах, четко показывают естественный объект, а не искусственный. Тем не менее, картографирование с помощью зонда Mars Express и последующие вычисления объема предполагают наличие пустот и указывают на то, что это не твердый кусок породы, а пористое тело. Пористость была рассчитана как 30% ± 5%, или от четверти до третьего порожняком Фобоса.

Исследование

Запущенные миссии

Фобос получен марсоходом Spirit (первые два изображения) и Mars Express (последнее изображение) в 2005 году.
Иллюстрация зонда Фобос
Фобос-Грунт

Фобос был сфотографирован крупным планом с нескольких космических аппаратов, основной задачей которых было фотографирование Марса. Первым был Mariner 7 в 1969 году, за ним последовали Mariner 9 в 1971 году, Viking 1 в 1977 году, Phobos 2 в 1989 году Mars Global Surveyor в 1998 и 2003 годах, Mars Express в 2004, 2008, 2010 и 2019 годах и Mars Reconnaissance Orbiter в 2007 и 2008 г. 25 августа 2005 г. марсоход « Спирит» с избытком энергии из-за ветра, сдувающего пыль с его солнечных панелей, сделал несколько снимков ночного неба с поверхности Марса с короткой выдержкой. На фотографии отчетливо видны Фобос и Деймос.

Советский Союз предпринял программу « Фобос» с двумя зондами, обе успешно запущены в июле 1988 года. Фобос-1 был случайно остановлен ошибочной командой наземного управления, отданной в сентябре 1988 года, и потерян, пока корабль все еще находился в пути. «Фобос-2» прибыл к системе Марса в январе 1989 г. и после передачи небольшого количества данных и изображений, но незадолго до начала детального исследования поверхности Фобоса, зонд внезапно прекратил передачу из-за отказа бортового компьютера или радиопередатчика. , уже работающий от резервного питания. Другие миссии на Марс собрали больше данных, но специальной миссии по возврату образцов не было.

В ноябре 2011 года Российское космическое агентство запустило миссию по возвращению образцов на Фобос под названием « Фобос-Грунт» . Возвращаемая капсула также включала в себя научный эксперимент Планетарного общества под названием « Живой эксперимент межпланетного полета» или «ЖИЗНЬ». Вторым участником этой миссии было Китайское национальное космическое управление , которое поставило исследовательский спутник под названием « Инхуо-1 », который должен был быть запущен на орбиту Марса, а также систему измельчения и просеивания почвы для научной полезной нагрузки космического корабля. Посадочный модуль "Фобос". Однако после достижения околоземной орбиты , то Фобос-Грунт зонд не смог инициировать последующие ожоги , которые отправили на Марс. Попытки восстановить зонд не увенчались успехом, и в январе 2012 года он упал на Землю.

С 1 июля 2020 года, Марс орбитальный из Индийской организации космических исследований удалось сделать снимок тела от 4200 км.

Рассмотрены миссии

Топливо добывается с Фобоса с помощью ядерного реактора. (П. Роулингс, 1986)

В 1997 и 1998 годах миссия Аладдина была выбрана финалистом программы NASA Discovery . План состоял в том, чтобы посетить Фобос и Деймос и запустить снаряды по спутникам. Зонд собирал выбросы при медленном пролете (~ 1 км / с). Эти образцы будут возвращены на Землю для изучения через три года. Главным исследователем была доктор Карл Питерс из Университета Брауна . Общая стоимость миссии, включая ракету-носитель и операции, составила 247,7 миллиона долларов. В конце концов, миссия, выбранная для полета, была MESSENGER , зондом к Меркурию.

В 2007 году сообщалось , что европейское аэрокосмическое предприятие EADS Astrium разрабатывает миссию на Фобос в качестве демонстратора технологий . Astrium участвовала в разработке плана Европейского космического агентства для миссии по возвращению образцов на Марс в рамках программы ЕКА « Аврора» , и отправка миссии на Фобос с его низкой гравитацией рассматривалась как хорошая возможность для тестирования и подтверждения технологий, необходимых для возможная миссия по возвращению образцов на Марс. Планировалось, что миссия начнется в 2016 году и продлится три года. Компания планировала использовать «материнский корабль», который будет приводиться в движение ионным двигателем , выпуская посадочный модуль на поверхность Фобоса. Посадочный модуль проведет некоторые тесты и эксперименты, соберет образцы в капсулу, затем вернется на базовый корабль и направится обратно на Землю, где образцы будут сброшены для восстановления на поверхности.

Предлагаемые миссии

Phobos монолит (справа от центра) , как принято Mars Global Surveyor (MOC Image 55103, 1998).

В 2007 году Канадское космическое агентство профинансировало исследование Optech и Mars Institute для беспилотного полета на Фобос, известного как Phobos Reconnaissance and International Mars Exploration (PRIME). Предлагаемое место посадки космического корабля ПРАЙМ находится на " монолите Фобос ", известном объекте около кратера Стикни. Миссия ПРАЙМ будет состоять из орбитального аппарата и посадочного модуля, и каждый будет нести по 4 прибора, предназначенных для изучения различных аспектов геологии Фобоса. `В 2008 году Исследовательский центр Гленна НАСА начал изучение миссии по возврату образцов Фобоса и Деймоса, в которой использовалась бы солнечная электрическая тяга. Это исследование привело к появлению концепции миссии "Холл", миссии класса New Frontiers, которая в 2010 году находится в стадии дальнейшего изучения.

Другой концепцией миссии по возврату образцов от Фобоса и Деймоса является OSIRIS-REx II , в которой будет использоваться технология наследия из первой миссии OSIRIS-REx .

По состоянию на январь 2013 года новая миссия Phobos Surveyor в настоящее время разрабатывается при сотрудничестве Стэнфордского университета , Лаборатории реактивного движения НАСА и Массачусетского технологического института . Миссия в настоящее время находится на стадии тестирования, и команда из Стэнфорда планирует запустить миссию в период с 2023 по 2033 год.

В марте 2014 года была предложена миссия класса Discovery для вывода орбитального аппарата на орбиту Марса к 2021 году для изучения Фобоса и Деймоса с помощью серии близких пролетов. Миссия называется Phobos And Deimos & Mars Environment (PADME). Две другие миссии на Фобос, которые были предложены для выбора Discovery 13, включали миссию под названием Мерлин , которая будет пролетать мимо Деймоса, но на самом деле вращается по орбите и приземляться на Фобосе, и еще одна - Пандора, которая будет вращаться вокруг Деймоса и Фобоса.

Японское аэрокосмическое агентство (JAXA) открыто 9 июня 2015 Марсианский Спутники Exploration (MMX), образец возвращение миссия ориентация Фобоса. MMX будет приземляться и собирать образцы с Фобоса несколько раз, наряду с проведением наблюдений за пролётом Деймоса и мониторингом климата Марса. Используя пробоотборник механизма выборки, цели космических аппаратов для извлечения минимального количества 10 г образцов. NASA, ESA, DLR и CNES также участвуют в проекте и предоставят научные инструменты. США предоставят нейтронный и гамма-спектрометр (NGRS), а Франция - спектрометр в ближнем ИК-диапазоне (NIRS4 / MacrOmega). Хотя миссия была выбрана для реализации и сейчас находится за пределами стадии предложения, официальное одобрение проекта JAXA было отложено из-за неудачи с Hitomi . В настоящее время продолжается разработка и тестирование ключевых компонентов, включая пробоотборник. По состоянию на 2017 год MMX планируется запустить в 2024 году, а через пять лет он вернется на Землю.

Россия планирует повторить миссию Фобос-Грунт в конце 2020-х годов, а Европейское космическое агентство оценивает миссию по возврату образцов на 2024 год под названием Phootprint .

В рамках полета человека на Марс

Фобос в 1998 году

Фобос был предложен в качестве первой цели для полета человека на Марс . Teleoperation роботизированных разведчиков на Марсе людей на Фобос может быть проведен без существенной задержки времени, и планетарная защита проблемы в начале исследования Марса можно было бы решить с помощью такого подхода.

Фобос был предложен в качестве ранней цели для пилотируемого полета на Марс, потому что посадка на Фобос будет значительно менее сложной и дорогой, чем посадка на поверхность самого Марса. Посадочный модуль, направляющийся на Марс, должен иметь возможность входа в атмосферу и последующего возвращения на орбиту без каких-либо вспомогательных средств или потребует создания вспомогательных средств на месте . Посадочный модуль, направляющийся на Фобос, может быть основан на оборудовании, предназначенном для посадки на Луну и астероид . Кроме того, из-за очень слабой гравитации Фобоса, delta-v, необходимая для приземления на Фобос и возвращения, составляет только 80% от того, что требуется для полета на поверхность Луны и обратно .

Было высказано предположение, что пески Фобоса могут служить ценным материалом для аэродинамического торможения во время посадки на Марс. Относительно небольшое количество химического топлива, доставленного с Земли, может быть использовано для подъема большого количества песка с поверхности Фобоса на переходную орбиту. Этот песок может быть выпущен перед космическим кораблем во время маневра спуска, вызывая уплотнение атмосферы прямо перед космическим кораблем.

Хотя исследование Фобоса людьми может послужить катализатором для исследования Марса людьми, оно может иметь научную ценность само по себе.

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки