Фобос – цель полета на Марс


Красная планета постоянно привлекает внимание СМИ, писателей-фантастов и кинопродюсеров. Соседняя с Землей планета более безопасна, чем Венера с ее вечными ураганами. Она более тверда, чем газовые гиганты Сатурн и Юпитер. Идеи колонизации и, возможно, последующего терраформирования Марса сейчас особенно сильны, ведь почти создан ядерный космический двигатель.

Фобос и Марс

На первом плане Фобос, на втором — Марс

Однако я считаю, что есть многократно более значимый повод полета на Марс. Причем конечной точкой марсианской космической экспедиции должна быть не сама планета, но ее «страшный» спутник – Фобос.

Когда были найдены спутники Марса

Оба спутника открыл в 1877 году американский астроном Асаф Холл. Он, по совету английского химика Джона Мадана, дал спутникам четвертой планеты названия из гомеровской «Илиады» — Фобос («страх») и Деймос («ужас») – являвшимися дневнегреческими богами и сыновьями Ареса.

Кстати, в римской мифологии спутниками бога Марса были боги Павор и Паллор, чьи имена с латыни переводятся как «ужас» и «бледность» (также «страх»).

Фобос Марс

Марсианская луна — Фобос

Необычность Фобоса с позиции астрономии

Его примерная длина 27 километров, ширина 22 километра и высота 18 километров. Современные астрономы считают, что форму овала спутник Марса приобрел потому, что его масса – 10 720 000 миллионов тонн – недостаточна для гравитационного преобразования в космопланетарный шар. При внешне крупном объеме – 57 830,61 кубических километров – плотность Фобоса примерно равна 1,876 г/см3, что достаточно мало для монолитного космического объекта астероидного типа. Отсюда происходит вывод – внутри марсианского спутника имеются полости общим объемом более 40% от всего объема Фобоса.

Существует гипотеза о высоком содержании водяного льда в составе Фобоса, что могло бы объяснить его низкую плотность. Однако изучение поверхности спутника не подтверждает наличие крупных запасов льда – их попросту не видно. Считается, что поверхность марсианской луны покрыта слоем осадочного космического грунта и пыли – реголита. Но эта теория не объясняет, как столь малый объект, практически не имеющий собственной гравитации, смог собрать на себе реголит 100 метровой толщины.

Спутники Марса - Фобос и Деймос

Орбиты Фобоса и Деймоса

Вторая уникальная особенность Фобоса – его орбита, расположенная слишком близко к Марсу. Спутник вращается ниже синхронной орбиты красной планеты и скорость его вращения выше, чем у Марса. Лишь марсианские луны – Фобос и Деймос – находятся на уникально низких орбитах по отношению своей планете и вращаются вокруг нее на необычно высоких скоростях. Орбитальная скорость Фобоса в среднем равна 2,138 км/с, что лишь на 35% ниже первой космической скорости для Марса, равной 3,6 км/с. Для сравнения – орбитальная скорость земной Луны составляет всего 1,022 км/с, при этом первая космическая скорость для планеты Земля равна 7,9 км/с.

Третья уникальная особенность Фобоса – его орбита постепенно сужается, приближаясь к Марсу. Интенсивность сокращения высоты орбиты непостоянна и зависит сложным образом от близости красной планеты. За последние сто земных лет высота орбиты Фобоса сократилась на 1,8 метров.

Четвертая уникальная особенность самой большой луны Марса – ее происхождение. Внешне Фобос и Деймос схожи с углеродистыми астероидами типов C и D как по спектру, так и по альбедо. В прошлом астрономы придерживались гипотезы, что оба марсианских спутника происходят из Пояса астероидов, во множестве расположенных между Марсом и Юпитером. То есть 4,5-3,5 миллиарда лет назад траектории Фобоса-Деймоса пересеклись с марсианской орбитой, после чего планета их притянула к себе. Причем изначально астероид был один, а при захвате планетой раскололся надвое.

Марс и Фобос

Фобос крупным планом

Но теория астероидного заимствования сегодня признана неверной – обе луны вращаются по круговым орбитам, причем точно по экватору Марса. Если бы планета их захватила, то полностью разрушила бы. Спектральные данные, собранные аппаратом «Марс-экспресс», показали глубокие различия между спектрами Фобоса и крупных объектов из Пояса астероидов.

Основная гипотеза происхождения Фобоса сегодня – выброс породы из тела Марса на его орбиту, возможно, из-за столкновения к крупным внешним объектом (к примеру, с планетезималью). Независимо от содержания гипотез о возникновении Фобоса, дата его возникновения – не менее миллиарда лет назад. Понятно, что возраст марсианской луны называется очень условно, т.к. корректных сведений о времени образования Солнечной системы и ее планет нет. Тем более нет точных данных о сроках возникновения планетных спутников-лун – проще называть даты, отодвинутые максимально в прошлое. Но – будем придерживаться срока рождения Фобоса в миллиард лет, плюс/минус 500 миллионов годков.

Возможно, крупнейший искусственный объект в Солнечной системе

Более полувека назад советский астрофизик Иосиф Шкловский на основании анализа секулярного ускорения орбитального движения Фобоса предположил, что этот спутник Марса – искусственный. Шкловский обосновывал свои выводы близостью к Фобосу разреженных верхних слоев марсианской атмосферы, тем не менее, способных замедлять внешне массивный спутник. Советский астрофизик рассчитал уменьшение орбитального радиуса крупнейшей марсианской луны на 5 см ежегодно.

Иосиф Шкловский

Советский астрофизик Иосиф Шкловский

В начале 70-х теорию Шкловского признали некорректной, поскольку сокращения орбиты Фобоса зафиксировано не было. Хотя вскоре факт сужения высоты орбиты этого спутника астрофизики все же обнаружили, хоть и на меньший размер – каждый год на 1,8 см. Но его объяснением послужил эффект приливного ускорения – гравитационное-приливное взаимодействие системы «планета-хозяин – естественный спутник».

Однако версия о возможной искусственности Фобоса сохраняется по-прежнему у астрофизиков. Две крупнейшие «космические» державы – Россия (и СССР в прошлом) и США крайне интересуются более крупной марсианской луной. Причем интерес проявляется ими по-разному – Россия хочет исследовать Фобос, направляя космические зонды и станции, а США старается всячески помешать этому.

АМС "Фобос-2"

Межпланетная станция «Фобос-2»

Советский проект межпланетных автоматических станций «Фобос-1» и «Фобос-2» разрабатывался командой ученых под руководством академика Роальда Сагдеева в 80-х годах. Обе космические станции стартовали в июле 1988 года и обе не выполнили своих задач.

«Фобос-1» получил некую ошибочную команду с Земли, вызвавшую отключение комплекса ориентирования на Солнце, после чего связь со станцией была утрачена безвозвратно. «Фобос-2» достиг Марса, однако при калибровке орбиты с ориентацией на Юпитер и приближении к Фобосу космическая станция прекратила реагировать на команды с Земли.

Вторая попытка российских астрофизиков получить больше сведений о марсианском Фобосе – добыть образцы грунта с его поверхности – предпринимается с начала 2000-х годов. Межпланетная возвращаемая станция-робот «Фобос-Грунт» разрабатывалась несколько лет с полным вниманием – с момента готовности в 2009 году ее старт откладывали два года, чтобы перепроверить системы и оборудование. Но что же получилось? А ничего – АМС «Фобос-Грунт» даже не вышла с орбиты Земли после ее запуска осенью 20011-го! Случилась очередная «нештатная ситуация» (какая-то наивно-милая формулировка) – не сработал маршевый двигатель и первый полет «Фобос-Грунта» закончился на низкой орбите и в слоях плотной атмосферы Земли.

АМС "Фобос-Грунт"

Межпланетная станция «Фобос-Грунт»

Третья попытка достичь марсианской луны ожидается в 2024 году – тогда будет запущен вторая, полностью модернизированная (и значительно подорожавшая) космическая станция «Фобос-Грунт 2». Получится ли?

Для меня «незримое» вмешательство Соединенных Штатов в проекты СССР-России по марсианскому Фобосу очевидно. Если окажется, что Фобос – инопланетный корабль, пусть и многомиллионной древности, то у России будут все законные права на его изучение, с объявлением полной собственности на любые найденные артефакты. Только представьте себе – первый инопланетный корабль, обнаруженный в Солнечной системе! Эта находка стала бы величайшей сенсацией XXI века.

Гибель марсианской цивилизации (гипотеза)

Уникальность планеты Земля, как единственной «территории жизни» в Солнечной системе за всю ее историю существования современными учеными опровергается. Комбинация воды+кислородосодержащей атмосферы существовала в прошлом (и возможно существует сейчас) не только на нашей планете. Т.е. планета Земля – не уникальна в плане «естественного садка» для различной живности. Сотни миллионов лет назад параллельно с земным миром живых существ развивался, по меньшей мере, еще один органический мир – Марс.

На марсианской поверхности были реки, моря и озера, растительность и животный мир. Неизвестно, как именно шло развитие жизни на Марсе. И не факт, что высадка на красную планету полноценных исследовательских команд с Земли позволит обнаружить артефакты разумных марсиан. С момента катастрофических событий, уничтоживших жизнь на Марсе, прошли многие миллионы лет. Но предположим, что марсиане (т.е. население Марса) боролись за свое выживание до конца.

Фобос и Марс

Возможно, внутри Фобос выглядит примерно так

Марсу грозила гибель, противостоять которой было невозможно. Орбиты одного или нескольких астероидов пересекались с планетой и в час «X» ожидалось столкновение. Шансов выжить не было – планета безвозвратно теряла магнитосферу, атмосферу и воду. Понимая ситуацию, марсиане создали подобие библейского Ноева ковчега, предназначенного для «плавания» по космосу. Меньшая, в сравнении с Землей сила тяжести, позволяла вывести космический корабль на орбиту Марса непосредственно с поверхности планеты, расположив стартовую площадку в районе марсианского экватора.

На постройку и оснащение гигантского корабля у марсиан ушли многие десятилетия. Возможно, они планировали лететь на Землю, которой еще предстояло столкновение с Тейей – событии, завершившем эпоху динозавров. Или оставаться долгое время в открытом космосе, следуя к ближайшей звездной системе – как знать. Но очевидно одно – жители Марса чуть-чуть не успели, хотя их корабль (известный нам, как Фобос) поднялся на орбиту планеты. Астероидная атака поразила планету одновременно с кораблем, уничтожив прежний Марс и лишив Фобос подвижности. С тех пор корабль марсиан безжизненно вращается по снижающейся орбите вокруг красной планеты…

Остается ждать, пока высадка исследовательской станции на Фобос окончательно подтвердит или опровергнет гипотезу об искусственности марсианской луны.