Сколько спутников у марса?

Влияние Марса на спутники

Гравитация планеты влияет на естественные спутники таким образом, что они приливно заблокированы подобно Земной Луне и всегда обращены в одну сторону. Центростремительное ускорение Фобоса при вращении снижает радиус орбиты за счет приливных сил. Доказано, что в момент приближения Фобоса на достаточное к планете расстояние они разорвут марсианскую луну. О такой вероятности свидетельствуют глубокие кратеры на поверхности планеты, что доказывает вероятность существования в прошлом множества других маленьких лун.

В случае с Деймосом, который расположен дальше, можно наблюдать медленное орбитальное расширение. Аналогичный процесс прослеживается во взаимодействии Луны и Земли.

27 июля — полное лунное затмение

В России и странах ближнего зарубежья видно будет везде, кроме северо-восточной части Дальнего Востока РФ.

лучше всего: юг Казахстана, Средняя Азия, Каспийское море, Кавказ
нормальные условия: юг Урала, юг Западной Сибири, Европейская территория России (Москва, Нижний Новгород, Казань).
худшие: Санкт-Петербург (не выше 10 градусов над горизонтом) и Северо-Запад России.

Предстоящее затмение станет самым продолжительным в XXI веке — полная фаза продлится 1 час 43 минуты! В этот раз Луна полностью погрузится в тень Земли. Спутник будет становиться всё темнее и окрасится в кроваво-красный цвет (см. видеосхему).

Схема процесса лунного затмения

Лунное затмение — это астрономическое явление, происходящее в момент, когда Земля, Луна и Солнце выстраиваются в одну линию. Земля заслоняет собой Солнце, и на небе Луны происходит солнечное затмение. А жители Земли в этот момент видят покрасневшую Луну — это свет Солнца проходит сквозь атмосферу Земли, лучи красного света проходят, не рассеиваясь, падают на спутник — и он окрашивается в красный цвет. Лунное затмение наблюдается только в полнолуние, а солнечное — в новолуние.

Схема лунного затмения: Земля закрывает собой Солнце, отбрасывая тень, в которую попадает Луна

Лунное затмение можно наблюдать и в условиях мегаполиса невооруженным глазом. Желательно, чтобы при этом просматривалась южная часть горизонта, так как в момент предстоящего затмения Луна будет невысоко (10–15 градусов) над горизонтом. Необходимым условием является и безоблачная погода, которая позволит увидеть и насладиться этим зрелищем. Если у вас есть бинокль или длиннофокусный объектив на фотоаппарате, то постарайтесь понаблюдать Луну через них. Для фотографирования затмения нужен штатив или упор, поскольку при съемке с рук даже на небольшой выдержке изображение может получить смаз. О том, как снимать лунное затмение, больше информации здесь.

Луна пройдет через центральную часть земной тени в 23 ч 21 м по московскому времени 27 июля 2018 года. Ниже вы видите таймер обратного отсчета в днях и часах до момента начала затмения. В таблице приведены все моменты затмения: от полутеневого, которое не видно невооруженным глазом, до полной фазы, которую вы сможете пронаблюдать даже в центре мегаполиса, в этот момент Луна будет красно-оранжевой.

В вашем городе затмение начнется в то же время, что и в Москве, прибавьте к нему ваш часовой пояс, чтобы не пропустить. Например, для Новосибирска прибавляем 4 часа к московскому, получим максимум затмения в 03 ч 21 м уже 28 июля. Для удобства воспользуйтесь сервисом «Яндекс.Время».

Таблица: время и моменты полного лунного затмения 27–28 июля 2018 года для Москвы. Источник

Если не хотите считать, получите схемы и таблицу для вашего города (на английском языке с частичным переводом на русский) на сайте timeanddate.com.

Это лунное затмение станет частью серии из трех связанных между собой. Одно из них уже прошло 13 июля. Это было частное солнечное, когда диск Солнца был немного закрыт диском Луны. Солнце в этот момент было похоже на надкусанное печенье. Второе — лунное — случится 27 июля, о нем как раз говорилось выше, а третье — 11 августа — также будет частным солнечным. Обычно затмения происходят парами, а тут — целых три!

Третий марсианский спутник Танатос

Фобос неотвратимо приближается к критическому пределу Роша. Когда он пройдет его, то произойдет неизбежное разрушение спутника (он также может остановиться и упасть на Марс). Падение Фобоса приведет к серьезным и необратимым изменениям поверхности Красной планеты.

В связи с этим среди части астрономов бытует мнение, будто некогда существовал «третий спутник» Марса. Он пересек этот предел и разрушился под воздействием приливных сил. Предполагаемый космический объект получил название Танатос (от имени бога смерти в Древней Греции). Он был абсолютно безразличен ко всему живому на Земле. Одна из теорий гласит, что в результате уничтожения этого спутника погибло все живое на планете. Катастрофа изменила марсианский рельеф, уничтожила атмосферу, превратив планету в безжизненную пустыню. Пока что это всего лишь предположение.

Происхождение спутников Марса

Их поверхность напоминает астероиды углеродистого образования типа «С», а плотность, спектр и альбедо аналогичны типам D и С. Имеют округлые орбиты, расположенные в пределах экваториальной плоскости Марса.

Существуют несколько теорий происхождения спутников:
● На основании сходства, теория происхождения сводится к тому, что естественные спутники попали под воздействие поля Марса и были захвачены из главного пояса астероидов. Изначально их движение предполагало вытянутую орбиту, которая посредством приливных планетарных сил и сопротивления атмосферы приобрела действующий вид. На сегодняшний день не существует четких утверждений, описывающих способ захвата спутников Марса. При переходе на другую орбиту энергия должна рассеиваться, а тонкий слой атмосферы Марса недостаточен для захвата и торможения такого объекта, как Фобос.
● Д. Лэндис заметил, что получить такой результат возможно, если спутники Марса имели структуру двойного астероида.
● Также предлагается гипотеза, что Фобос сформирован как объект второго поколения – появился на орбите после формирования Марса.

Как спутники Марса влияют на планету?

Спутники имеют большое влияние на планету. С одной стороны, они служат важным источником информации о самой планете и ее геологических процессах. С другой стороны, они могут негативно влиять на атмосферу Марса и усложнять возможность ее исследования.

Различные спутники, которые находятся вокруг Марса, позволяют ученым получать данные о рельефе и физических свойствах планеты. Они также помогают в изучении марсианской атмосферы и климата на планете.

Однако, наличие спутников может приводить к проблемной ситуации. Например, маленькие марсианские спутники могут быть сильным источником космического радиационного излучения, что усложняет задачу исследования планеты.

Кроме того:
спутники могут вызывать гравитационные возмущения, которые повлияют на орбиту космических аппаратов, находящихся вблизи планеты;
их наличие может оказывать неблагоприятное воздействие на марсианский магнитный полюс, что также усложняет задачу исследования планеты для ученых;
космические аппараты, находящиеся на орбите вокруг Марса, могут сталкиваться со спутниками, что в результате может привести к неоднозначным последствиям.

Таким образом, спутники Марса имеют как положительное, так и негативное влияние на исследование планеты. Ученым нужно учитывать все факторы и оценивать риск, связанный с наличием спутников.

Характеристики

ДеймосаФобосаЛунымарсоходом Curiosity

Если смотреть с поверхности Марса вблизи его экватора, полный Фобос выглядит примерно на одну треть больше полной Луны на Земле. Он имеет угловой диаметр от 8 футов (подъем) до 12 футов (над головой). Из-за своей близкой орбиты он будет казаться меньше, когда наблюдатель будет дальше от марсианского экватора, ниже горизонта и, следовательно, не будет виден с полярных ледяных шапок Марса. Деймос больше похож на яркую звезду или планету для наблюдателя на Марсе, только немного больше, чем Венера выглядит с Земли; он имеет угловой диаметр около 2 футов. Угловой диаметр Солнца, если смотреть с Марса, напротив, составляет около 21 ‘. Таким образом, на Марсе нет полных солнечных затмений, поскольку луны слишком малы, чтобы полностью покрыть Солнце. С другой стороны, полные лунные затмения Фобоса случаются почти каждую ночь.

Движение Фобоса и Деймоса будет сильно отличаться от движения Луны на Земле. Быстрый Фобос поднимается на западе, заходит на востоке и снова поднимается всего через одиннадцать часов, в то время как Деймос, находящийся только за пределами синхронной орбиты, поднимается, как и ожидалось, на востоке, но очень медленно. Несмотря на 30-часовую орбиту, требуется 2,7 дня, чтобы установить ее на западе, поскольку она медленно отстает от вращения Марса.

Обе луны заблокированы приливом и всегда обращены к Марсу одним и тем же лицом. Поскольку Фобос вращается вокруг Марса быстрее, чем вращается сама планета, приливные силы медленно, но неуклонно уменьшают его радиус орбиты. В какой-то момент в будущем, когда он приблизится к Марсу достаточно близко (см. Предел Роша ), Фобос будет разрушен этими приливными силами и сформирует кольцо вокруг Марса или столкнется с Марсом. Несколько цепочек кратеров на поверхности Марса, наклоненных дальше от экватора, чем они старше, предполагают, что, возможно, были и другие маленькие луны, которые постигла судьба, ожидаемая от Фобоса, и что марсианская кора в целом сдвинулась между этими событиями. С другой стороны, Деймос находится достаточно далеко, поэтому его орбита вместо этого медленно увеличивается, как в случае с Землей Луны.

Орбитальные детали

Имя и произношение	Изображение	Диаметр (км)	Масса (кг)	Большая полуось (км)	Орбитальный период (ч)	Средний период восхода луны (ч, д)
Марс I	Фобос	/ Е oʊ б ə с / FOH -bəs	22,2 км (13,8 миль) (27 × 21,6 × 18,8 км)	1548 км 2	10,8 × 10 15	9,377 км (5,827 миль)	7,66	11,12 ч (0,463 д)
Марс II	Деймос	/ Д aɪ м ə с / DY -məss	12,6 км (7,8 миль) (10 × 12 × 16 км)	483 км 2	1,5 × 10 15	23,460 км (14,580 миль)	30,35	131 ч (5,44 д)
Относительные размеры и расстояние между Марсом, Фобосом и Деймосом в масштабе (Загрузите изображение в полный размер, чтобы увидеть обе Луны Марса.)

Мифология

Ваза: Фобос с отцом (Арес) катаются на колеснице

Арес, сын Зевса и Геры, был богом войны и одним из олимпийских богов. Этот древнегреческий бог жил ради битв и был приверженцем войны как можно более кровавой и вероломной. В древнеримской же мифологии Аресу соответствовал Марс.

Богиня красоты Афродита была влюблена в Ареса и, в конце концов, у них появились дети:

Эрот – бог любви и помощник Афродиты.
Гармония – богиня согласия и счастливого брака.
Пофос – бог любовной тоски.
Гимерос – покровитель и бог любви.
Антерос покровительствует ответной любви, но при этому мстит тем, кто не отвечает на любовь взаимностью и насмехается над чувствами другого.
Фобос – бог страха, сопровождавший в битвах своего отца.
Деймос – брат-близнец Фобоса и олицетворение ужаса. Также сопровождает в битвах своего отца.

Особенности Деймоса

Таблица 3. Основные физические характеристики Деймоса

Характеристика	Числовое значение
Скорость	4 км/ч
Эксцентриситет (отклонение объекта по линии орбиты от «покровителя)	0,0003
Размер	16 * 13 *11
Масса	2 триллиона тонн
Сила отражающей поверхности	Слабая
Диаметр	13 километров
Среднее расстояние от «покровителя»	24 тысячи километров
Атмосфера	Отсутствует
Гравитация	Очень низкая
Радиус	7 километров

Таблица 4. Орбитальные характеристики Деймоса

Характеристика	Числовое значение
Температура	Примерно 234 К
Сила тяжести	1,5 *10 16 килограмм
Видимая звездная величина	13
Альбедо (сила отражения солнечной радиации)	0,03
Экваториальная скорость вращения	4 км/с
Период вращения	1,5 дня
Скорость убегания	6 м/с

2022-2023 годы: посадка BFR на Марс

Первые корабли доставят на Красную планету припасы и оборудование для последующей эксплуатации человеческими экспедициями.

Чтобы начать строительство первого месторождения на Красной планете, людям потребуется достаточно инструментов для добычи воды и обработки ресурсов для синтеза кислорода и топлива, чтобы вернуться на Землю.

По словам Пола Вустера, далеко не последнего человека в SpaceX, первые два беспилотных космических корабля должны подтвердить наличие воды на Красной планете, определить уровень сложности посадки на поверхность и заложить основу для первой инфраструктуры на Марсе.

Проблемы идентификации спутников Марса

Если смотреть на внешний вид, то марсианские спутники Фобос и Деймос скорее похожи на астероиды. Они крошечные (Фобос – 22 км, а Деймос – 13 км), поэтому выступают самыми маленькими лунами в системе. Представлены углеродистыми хондритами типа I или II, которые обычно наполняют астероиды. К тому же странностей прибавляют вытянутые формы.

Образ Деймоса запечатлели 21 февраля 2009 года на камеру HiRISE на MRO. В диаметре луна охватывает 7.5 миль. Наделена гладким поверхностным слоем из-за покрытия фрагментарной породы (реголит). По своему темно-красному окрасу напоминает еще один марсианский спутник – Фобос. В этом снимке объединены экспозиции в ближних ИК, красной и сине-зеленой длинах волн. В улучшенном цвете заметны тонкие цветовые вариации: красные – гладкие участки, а бледные – кратеры и хребты. Перемены в цвете основываются на влиянии на поверхностный материал.

Даже при наблюдении с Марса они не напоминают привычные спутники. Деймос вообще скорее похож на звезду. Фобос проживает ближе, но в кажущейся величине охватывает лишь 1/3 лунной. Отдален на 6000 км. Поверхность усеяна осколками, выброшенными с Красной планеты при ударах.

Расстояние Деймоса от Марса составляет 20069 км, из-за чего тратит 30 часов на орбитальный проход.

Исследование планеты Марс[]

Космические зонды стали отправлять к планете в конце 20-го века. Именно с их помощью удалось познакомиться с чужим миром и расширить наше понимание планет. И хотя нам не удалось отыскать марсиан, жизнь могла существовать там ранее.

Активное изучение планеты развернулось в 1960-х гг. СССР отправили 9 беспилотных зондов, которые так и не добрались к Марсу. В 1964 году НАСА запустили Маринер 3 и 4. Первая провалилась, но вторая через 7 месяцев прилетела к планете.

Маринер-4 сумел получить первые масштабные снимки чужого мира и передал сведения об атмосферном давлении, отсутствии магнитного поля и радиационного пояса. В 1969 году к планете прибыли Маринеры 6 и 7.

В 1970-м году между США и СССР развернулась новая гонка: кто первым установим спутник на марсианской орбите. Советы задействовали три аппарата: Космос-419, Марс-2 и Марс-3. Первый вышел из строя еще при запуске. Два других запустили в 1971 году, и они добирались 7 месяцев. Марс-2 разбился, но Марс-3 приземлился мягко и стал первым, кому это удалось. Но передача велась всего 14.5 секунд.

В 1971 году США отправляют Маринер 8 и 9. Первый упал в воды Атлантического океана, но второй успешно закрепился на марсианской орбите. Вместе с Марсом 2 и 3 они попали в период марсианской бури. Когда она закончилась, Маринер-9 сделал несколько снимков, намекающих на воду в жидком состоянии, которая могла наблюдаться в прошлом.

В 1973 году от СССР отправилось еще четыре аппарата, где все, кроме Марс-7, доставили полезную информацию. Больше всего пользы было от Марс-5, который прислал 60 снимков. Миссия Викингов США стартовала в 1975 году. Это были две орбитали и два посадочных аппарата. Они должны были отлеживать биосигналы и изучить сейсмические, метеорологические и магнитные характеристики.

Обзор Викинга показал, что когда-то на Марсе была вода, ведь именно масштабные наводнения могла вырезать глубокие долины и размыть углубления в скальных породах. Марс оставался загадкой до 1990-х гг., пока не отправился Mars Pathfinder, представленный космическим кораблем и зондом. Миссия приземлилась в 1987 году и протестировала огромное количество технологий.

В 1999 году прибыл Mars Global Surveyor, установивший слежку за Марсом на практически полярной орбите. Он изучал поверхность почти два года. Удалось запечатлеть овраги и мусорные потоки. Датчики показывали, что магнитное поле не создается в ядре, но есть частично на участках коры. Также удалось создать первые 3D-обзоры полярной шапки. Связь потеряли в 2006 году.

Марс Одиссей прибыл в 2001 году. Он должен был использовать спектрометры, чтобы обнаружить доказательства жизни. В 2002 году нашли огромные водородные запасы. В 2003 прибыл Марс-экспресс с зондом. Бигл-2 вошел в атмосферу и подтвердил наличие водяного и углекислого льда на территории южного полюса.

В 2003 году высадили известные роверы Spirit и Opportunity, которые изучали горные породы и почву. MRO достиг орбиты в 2006 году. Его инструменты настроены на поиск воды, льда и минералов на/под поверхностью.

MRO ежедневно исследует марсианскую погоду и поверхностные характеристики, чтобы отыскать наилучшие места для посадки. Ровер Curiosity высадился в кратере Гейл в 2012 году. Его инструменты важны, так как раскрывают прошлое планеты. В 2014 году за исследование атмосферы принялся MAVEN. В 2014 году прилетел Мангальян от индийской ISRO

В 2016 году началось активное изучения внутреннего состава и ранней геологической эволюции. В 2018 году Роскосмос планирует отправить свой аппарат, а в 2020 году подключатся Арабские Эмираты.

Государственные и частные космические агентства настроены серьезно на создание экипажных миссий в будущем. К 2030-му году НАСА рассчитывает отправить первых марсианских астронавтов.

В 2010 году Барак Обама настоял на том, чтобы сделать Марс приоритетной целью. ЕКА планируют отправить людей в 2030-2035 гг. Есть пара некоммерческих организаций, которые собираются отправить небольшие миссии с экипажем до 4-х человек. Причем они получают деньги от спонсоров, мечтающих превратить поездку в живое шоу.

Глобальную деятельность развернул генеральный директор SpaceX Илон Маск. Ему уже удалось совершить невероятный прорыв – система многоразовых запусков, которая экономит время и средства. Первый полет на Марс запланирован в 2022 году. Речь уже идет о колонизации.

ExoMars Trace Gas Orbiter

«Орбитальный аппарат для исследования малых составляющих атмосферы» (англ. Trace Gas Orbiter, сокр. TGO) — космический аппарат для изучения происхождения малых газовых составляющих в атмосфере Марса с орбиты искусственного спутника. Запущен в рамках первого этапа программы «ExoMars».

Второй этап миссии (платформа и марсоход) в очередной раз перенесен (на 2022 г.)

Аппарат создан специалистами Европейского космического агентства. Два из четырёх научных приборов разработаны в Институте космических исследований РАН.

Аппарат исследует и выяснит природу возникновения в атмосфере Марса малых составляющих: метана, других газов и водяного пара, о содержании которых известно с 2003 года. Наличие метана, быстро разлагающегося под ультрафиолетовым излучением, означает его постоянное поступление из неизвестного источника. Таким источником могут быть ископаемые или биосфера — живые организмы

Геологические особенности поверхности

Рельеф объекта не является сложным. Поверхность его относительно ровная, имеется несколько впадин и возвышений, но самые высокие и глубокие из них составляют не более 20% от средних размеров самого сателлита.

Естественным лунам со слабой гравитацией, к которым относится и Деймос, свойственны разломы и трещины, образующиеся в результате природного разрушения:

из-за пагубного воздействия космической радиации;
из-за влияния солнечного ветра;
из-за контакта с блуждающими небесными телами.

Однако на Деймосе таких дефектов поверхности нет, что может быть объяснено его большой отдаленностью от Марса: осадочная пыль, поднимающаяся в космос от ударов о его поверхность комет и астероидов, ложится на спутник ровным слоем.

Формирование и состав

Сравнение размеров Фобоса и Деймоса. Credit: Fectruz

Эта марсианская луна состоит из смеси льда и обогащенных углеродом пород, Средняя плотность ее тверди — около 1,5 г/куб. см.

Точного представления о происхождении спутника ученые до сих пор не имеют.

Существует 2 основные версии о рождении небесного тела:

Фобос и Деймос — 2 части единого объекта, разрушившегося под воздействием силы притяжения Марса или при столкновении с ним либо другим космическим телом. В пользу этой версии свидетельствуют сходство грунтов на обоих спутниках, характер их вращения и похожее геологическое строение.
Деймос — это «захваченное» Марсом небесное тело, которое отделилось от Пояса астероидов под влиянием гравитации Красной планеты и Юпитера.

Кратеры Деймоса

Поверхность спутника содержит на себе кратеры, но они более сглаженные, чем на Фобосе, в результате частичного заполнения их пористым минералом реголитом.

Крупнейшие кратерные образования — Свифт и Вольтер, их диаметры соответственно 1 и 1,9 км. Объекты были названы в честь писателей, рассказавших в своих произведениях о существовании у Марса двух естественных лун еще до того, как эти спутники были открыты астрономами.

Все остальные кратеры на Деймосе безымянные.

Карта поверхности спутника Деймос

Первая примерная карта спутника была составлена еще в 1894 г. Последние, самые детальные снимки предоставила в начале 2010-х гг. космическая лаборатория «Кьюриосити» во время своего пребывания на Марсе.

Поверхность Деймоса. Credit: Spacegid

Миссии на Марс

Из-за относительной близости к Земле, Марс был объектом множества космических миссий. С 1960 года на Красную планету было отправлено около 50 миссий, при этом только половина из них оказались успешными. Мы перечислим самые значимые из них.

Аппарат НАСА “Маринер-9” достиг орбиты Марса в 1971 году, став первым космическим аппаратом, вышедшим на орбиту другой планеты. “Маринер-9” провел подробную съемку около 85% марсианской поверхности и отправил на Землю более 7 000 изображений.

Первым искусственным объектом, достигшим марсианской поверхности, был советский аппарат “Марс-2”, запущенный в тот же год, что и “Маринер-9”. К сожалению, скорость с которой межпланетная станция “Марс-2” подошла к Красной планете была слишком высока: произошел сбой посадочной системы и спускаемый аппарат разбился о поверхность планеты.

Первую успешную посадку на Марс совершил “Викинг-1”. Этот аппарат НАСА работал на планете с 1976 по 1982 годы и отправил на Землю более 57 000 снимков.

Первым планетоходом, достигшим поверхности другой планеты стал “Соджорнер”. Он прибыл на Марс в 1997 в рамках миссии НАСА “Пасфайндер”. “Соджорнер” работал на планете в течение 83 солов, проводя научные исследования и делая фотографии местности.

Марсоходы НАСА “Спирит” и “Оппортьюнити” прибыли на Красную планету в 2004 году. В их задачи входили изучение климатической истории Марса и поиск воды на планете. Изначально миссия должна была продлиться 90 дней. Однако оба марсохода проработали на Красной планете намного дольше: “Спирит” функционировал до 2010 года, а “Оппортьюнити” – до 2018 года.

В 2012 году марсоход НАСА “Кьюриосити” высадился в районе марсианского кратера Гейла. Марсоход изучал климат и геологию Марса и обнаружил, что на планете раньше были условия, пригодные для жизни микробов. По состоянию на 2021 год “Кьюриосити” работает на Марсе уже более 3 000 солов.

В 2021 году Китай успешно посадил свой первый космический аппарат на Марс в рамках миссии “Тяньвэнь-1”. Аппарат “Чжужун” стал первым марсоходом, не принадлежащим НАСА, которому удалось достичь Красной планеты.

Также в 2021 году марсоход НАСА “Персеверанс” совершил посадку на Красной планете. Помимо марсохода, в миссии принимает участие вертолет “Индженьюити”. 19 апреля 2021 года “Индженьюити” совершил первый контролируемый полет на другой планете.