Триумф российского оборудования

Между тем поиск воды на Красной планете начался с уникального прибора, созданного во Всероссийском институте автоматики имени Духова совместно с Объединенным институтом ядерных исследований в Дубне. Российские ученые создали своеобразную «нейтронную пушку» (нейтроны – это частицы, составляющие ядра атомов), которая обстреливает грунт, так что «по отдаче» тепловых нейтронов видно – есть л и там водород. Каждый импульс – это небольшое испарение мишени с настоящей микроскопической термоядерной реакцией, когда ионы дейтерия (тяжелого водорода) разгоняются в электрическом поле с напряженностью 120 киловольт и бьют в мишень из трития (сверхтяжелого водорода), рождая альфа-частицы (ядра атома гелия) и нейтроны. При этом ежесекундно генерируется десяток импульсов на протяжении 15-минутного сеанса.

Ну а если встречается водород, то это наверняка признак воды, ну а там, где есть влажный грунт, можно рассчитывать встретить и простейшую жизнь…

Работой «нейтронных орудий» руководит завотделом ядерной планетологии Института космических исследований РАН доктор физико-математических наук Игорь Митрофанов. Его подопечный прибор имеет активный и пассивный режим работы. В пассивном режиме он непрерывно измеряет нейтроны, возникающие в марсианских породах под воздействием космических лучей. В активном режиме включается генератор, который обстреливает поверхность планеты микросекундными импульсами высокоэнергичных нейтронов.

Нейтронный генератор был установлен на борту марсохода «Кьюриосити», и первый необычный результат был получен у подножия горы Маунт-Шарп в центральной области кратера Гейла. Оказалось, что воды в кратере было всего лишь несколько процентов от предполагаемого, так что концентрация воды в грунте менялась от 2 до 5 процентов.

Лишь в мае текущего года ровер въехал в область, где в нейтронном сигнале резко возрос темп счета тепловых нейтронов. Это могло означать, что где-то на метровой глубине встретилась каверна с жидкой водой. Как вариант, это мог быть грязный лед или какие-то необычные минералы, «насыщенные» водой.

Пока российские специалисты обрабатывали необычные данные, «Кьюриосити» успел отъехать от «подземного водного оазиса» почти на сорок метров. К счастью, ровер остановила техническая «солнечная пауза», когда наше светило перекрывает каналы радиосвязи. За пятнадцатидневный перерыв россиянам удалось убедить коллег, что обнаружен странный район то ли с высоким содержанием воды, то ли с необычными «водными минералами». И вот тут выяснилось, что группа французских исследователей, руководивших работой лазерного спектрометра, также обнаружила аномалию с необычной концентрацией окиси кремния. Это убедило операторов НАСА вернуть марсоход в аномальное пятно. Оказалось, что «подземный оазис» имеет размер всего лишь в несколько метров. Сейчас на Земле анализируют данные, собранные «Кьюриосити» в «аномальной зоне», и вскоре мы, наверное, узнаем о новых марсианских сенсациях….

На дне кратера Гейла

Пока планетологи гадали над природой странного пятна кратера Гейла, выяснилось, что сам кратер – это дно высохшего озера. По идее, оно должно было бы быть примерно одинаковым, да и на поверхности «аномалии» не наблюдается никаких особенностей рельефа. Загадка обнаруженного «оазиса» может неожиданно проясниться, если будут встречены подобные «оазисы», а это во многом зависит от дальнейшего действия нейтронного генератора. Как и у всякого прибора, интенсивность его действия постепенно затухает, а «время жизни» истекает, так что команда профессора Митрофанова уже готовится успешно завершить программу активной фазы эксперимента.

Надо заметить, что российские нейтронные генераторы настолько просты и надежны, что их охотно приобретают многие научные центры. Эти приборы очень удобны, поскольку альтернативные радиоактивные источники нейтронов, как правило, создают большие проблемы. Российский генератор – это всего лишь электрическое устройство, которое при выключении перестает быть радиоактивным. Это очень удобно и позволяет широко использовать нейтронные генераторы при поиске полезных ископаемых, на нефтяных буровых установках в ходе так называемого «нейтронного каротажа». Поскольку нефть – это водородосодержащее вещество, на основе регистрации вторичных нейтронов можно определить, близко или далеко находятся ее залежи. Запросы геологов формируют основной рынок российских нейтронных генераторов, поскольку в своем классе приборов они наилучшие.

Рис. 12. Mars Reconnaissance Orbiter

Главная перспектива – это будущий полет на Марс в совместном с европейцами проекте «ExoMars», где на российском посадочном аппарате будет стоять усовершенствованный прибор, а его аналог отправится путешествовать на европейском марсоходе.

Космос и политика

Сенсационные ручьи соленой рапы на склонах экваториальных кратеров могут существенно изменить планы первых колонизаторов Марса, однако будущее все же за обширными подземными водными кавернами. А вот здесь никак не обойтись без уникального оборудования российских ученых.

К глубокому сожалению, в науку вмешалась политика, и на волне санкций российское предложение по аналогичному прибору для будущего американского марсохода, старт которого намечен на 2020 год, было решительно отклонено администрацией НАСА…

Доктор Митрофанов считает, что исчезла сама стратегическая перспектива росийско-американского сотрудничества. Пока еще идет совместная работа с тремя действующими приборами – с 2001 года функционирует аппарат ХЕНД на борту АМС «Mars Odyssey», с 2009 года запущен прибор ЛЕНД на АМС «Lunar reconnaissance orbiter», ну а «нейтронная пушка» путешествует вместе с ровером «Кьюриосити» по плоскогорьям Марса.

Между тем отсутствие российского «нейтронного каротажа» может сильно усложнить поиск «водосодержащих ископаемых» и потенциально усложнить и главную цель марсианских исследований – открытие жизни.

Марс таит в себе множество загадок, ответов на которые современная наука пока еще не получила. Главная тайна Красной планеты скрыта в ее прошлом – куда исчезли ее моря и океаны? От прошлого во многом зависит и будущее – ведь если Марс просто не может удержать свою атмосферу, то все попытки его терроформирования будут тщетны….

И тогда скромные подземные оазисы вместе с солеными ручьями смогут лишь снабдить водой и кислородом редкие исследовательские базы. Правда, остается еще возможность открыть великую тайну инопланетной жизни, скрывающуюся где-то во влажных глубинах Красной планеты….