«Марсианской тройке» исполнилось 35 лет
2022 год — юбилейный для трёх российских научных приборов ХЕНД, ФРЕНД и ДАН, изучающих Марс с его орбиты и на поверхности. Суммарно они проработали 35 лет в суровых марсианских условиях. Анализ полученных данных позволил сделать ряд важных открытий в области исследований Марса. Приборы были разработаны в Институте космических исследований Российской академии наук.
ХЕНД — нейтронный спектрометр разработанный для измерения нейтронного излучения Марса с борта космического аппарата Mars Odyssey (NASA). В феврале 2002 года началось картографирование поверхности Красной планеты в эксперименте с этим прибором. На основе анализа полученных данных были построены глобальные карты распределения воды в верхнем слое на глубину до 1 м. Обнаружены огромные залежи водяного льда на северных и южных полярных широтах и воды с массовой долей до 10% в составе минералов на умеренных широтах. За двадцать лет, которые ХЕНД уже работает на Марсе, удалось пронаблюдать десяток сезонных годовых циклов Марса, определить вариации марсианского климата от года к году.
Пять лет тому назад к программе орбитального нейтронного картографирования Марса подключился нейтронный телескоп ФРЕНД. Этот уникальный прибор существенно превосходит ХЕНД в пространственном разрешении. Если данные измерений ХЕНДа имеют пространственное разрешение на поверхности Марса около 600 км, то ФРЕНД позволяет обнаружить локальные области с высоким содержанием воды, имеющие размер всего 60 км. ФРЕНД установлен на борту марсианского орбитального аппарата TGO миссии «ЭкзоМарс-2016» (Роскосмос/ЕКА) и измерения на орбите вокруг Марса начал в 2017 году. За пять лет непрерывной работы удалось построить детальную карту распределения подповерхностной воды, благодаря которой удалось обнаружить аномально высокое содержание воды на дне каньона в долине Маринера, вероятно, в виде льда, и несколько других богатых грунтовой водой «оазисов» в экваториальном поясе планеты.
Третий прибор — ДАН — первый в истории научной космонавтики активный нейтронный детектор для исследований вещества небесного тела методом нейтронного каротажа. Импульсный нейтронный генератор, созданный во ВНИИА им. Н.Л. Духова, облучает поверхность Марса короткими импульсами нейтронов, а детекторы регистрируют нейтронный отклик от поверхности. Его характеристики зависят от массовой доли воды и от наличия в грунте хлора и других элементов с большим сечением поглощения нейтронов. ДАН начал свою работу 10 лет назад на борту марсохода Curiosity (NASA) после посадки марсохода в кратере Гейл. В эксперименте ДАН установлено, что грунт дна кратера имеет переменные солёность и концентрацию грунтовой воды от 2 до 6%. Высокое содержание воды наблюдается именно там, где было обнаружено присутствие гидратированных минералов, сформировавшихся в раннюю эпоху истории Марса, когда кратер был заполнен водой. Эти данные позволяют определить характер процессов, протекавших в различные эпохи эволюции планеты.
Изучение районов с высоким содержанием грунтовой воды — одна из основных задач марсианских космических проектов, поскольку это помогает проверить гипотезу о том, что на древнем Марсе могла зародиться примитивная жизнь. Поэтому анализ данных измерений «Марсианской Тройки» — ХЕНД, ФРЕНД и ДАН — вносит важный вклад в решение важнейшего вопроса современного естествознания о возможном зарождении жизни на древнем Марсе аналогично тому, как это случилось на древней Земле.
Приборы «Марсианской Тройки» продолжают исследования Марса. Они были созданы в Институте космических исследований РАН в кооперации с ВИМС им. Н.М. Федоровского, ВНИИА им. Н.Л. Духова, ИМАШ РАН, ИМБП РАН, ОИЯИ, СКБ КП ИКИ РАН в рамках Федеральной космической программы. Государственным заказчиком этих исследований является Государственная корпорация «Роскосмос».
