Марсианский зонд перевернулся, чтобы увидеть подземный лед и камни

Маневры с «очень большим креном» позволяют зондирующему радару SHARAD на орбитальном аппарате NASA «видеть» под поверхностью Марса глубже, чем когда-либо. Новый подход уже принес поразительные научные результаты.
Владимир Барышев
Автор Наука Mail
Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)
Художественное представление марсианского разведывательного орбитального аппаратаИсточник: NASA/JPL/Corby Waste

На сервере препринтов arXiv опубликована работа группы Натаниэля Э. Путцига из Института планетарных наук, посвященная экспериментам с новым режимом работы зонда Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), запущенного NASA в 2005 году. Аппарат уже почти два десятилетия изучает атмосферу, поверхность и недра Марса с орбиты, а также передает на Землю данные с других миссий.

Одним из ключевых инструментов MRO является SHARAD, радар для зондирования подповерхностных структур. Однако из-за его бокового расположения эффективность радара ограничена. Чтобы усилить сигнал, MRO время от времени слегка наклонялся. Теперь, благодаря новому моделированию, команда решилась на большее — маневры с креном до 120°, что позволило значительно улучшить сигнал SHARAD.

Изображение ямок Медузы на Марсе
Изображение ямок Медузы на МарсеИсточник: arXiv

С мая 2023 года было проведено три таких маневра. Результаты превзошли ожидания: сигнал усилился на 9−14 децибел, и радар впервые смог зафиксировать базальные слои — нижние границы ледяных и осадочных отложений — на глубине до 1500 метров. В районе Медузских ямок, где породы имеют низкую диэлектрическую проницаемость, радар проник на 800 метров. А в полярном регионе Ультими Скопули эхосигналы достигли рекордных глубин.

Номинальные ориентации для MRO
Номинальные ориентации для Mars Reconnaissance Orbiter, когда SHARAD ведет наблюдение при (a) угле крена 0° с SA в парковочном положении SHARAD и (b) угле крена 120° с подвесами SA в положении «все нули»Источник: arXiv

Даже в сложной местности Amazonis Planitia удалось улучшить четкость отражений и проследить подповерхностные границы. Вдохновившись успехом, команда планирует новые наблюдения в полярных областях и на ледниках средних широт. Это может дать ценные сведения о климатической и геологической истории Красной планеты.

Пожалуй, ни одна современная миссия к Марсу не состоялась бы без тех первых шагов, что были сделаны более полувека назад. Именно «Маринер-9» впервые продемонстрировал возможности орбитального изучения другой планеты и научил инженеров справляться с неожиданностями вроде глобальной пылевой бури. Как эта историческая миссия изменила наш взгляд на Марс и повлияла на развитие всей марсианской программы — об этом вы можете прочитать в этой статье.