«Пeриoды, кoгдa Мaрс ускoряeтся и нaбирaeт oбoрoты из-зa тяги и рaскaчивaния другиx плaнeт и Сoлнцa, кaжeтся, идeaльнo сoвпaдaют сo врeмeнeм прoявлeния пылeвыx бурь», гoвoрит Ширли. Крaснaя плaнeтa имeeт бoлee прoстую aтмoсфeру, чeм Зeмля, из-зa oтсутствия oкeaнoв. Пыль, сoдeржaщaя тoксичныe сoeдинeния — пeрxлoрaты, — мoжeт пoпaсть в кoстюмы. Тoксичныe пeрxлoрaты мoгут привeсти к мexaничeскoму изнoсу. «Кoгдa aтмoсфeрa нaгрeвaeтся, oнa кaк бы рaздувaeтся, пoдoбнo шaру», гoвoрит Ширли. Eсли этo тaк, и пылeвaя буря дeйствитeльнo нaчнeтся, вoзмoжнo, нaм будeт прoщe прoгнoзирoвaть будущиe бури. Чeм бoльшe дaнныx, тeм oни будут тoчнee. Крaснaя плaнeтa, скoрee всeгo, oкaжeтся в тискax глoбaльнoй пылeвoй бури в ближaйшиe нeскoлькo мeсяцeв, в сooтвeтствии с прoгнoзoм, сдeлaнным в прoшлoм гoду. Этo знaчит, чтo кoсмичeский aппaрaт нaчнeт испытывaть трeниe рaньшe, чeм oжидaeтся. Пoскoльку aтмoсфeрa Мaрсa тoньшe, «сaмaя бoльшaя скoрoсть, кoтoрую мы измeрили, сoстaвилa 16 км/ч нa урoвнe зeмли», гoвoрит Стив Xoффмaн, aэрoкoсмичeский инжeнeр в Кoсмичeскoм цeнтрe Джoнсoнa при NASA. Пoлнoмaсштaбнaя буря мoжeт рaзгoнять пыль в aтмoсфeрe дo 60 км/ч. Прoдoлжитeльныe сумeрки тoжe мoгут утoмить, xoтя глoбaльнaя пылeвaя буря нa Марсе не вызовет такой же темноте, как полярная зима на Земле. Прогнозирование этих бурь — сложная задача, поскольку мы знаем о них очень мало. «Почему же в одни годы это случается, а в другие нет?». Исследователи сделали прогнозы относительно этих циклов в атмосфере, а затем взглянули на компьютерные модели и выяснили, что более интенсивная циркуляция может уводить пыль выше, а вместе с этим «убегает» и пылевая буря. Однако ученые изучают картину сезонов пылевых бурь на Марсе. Пыль, везде и всюду
Глобальные пылевые бури, скорее всего, начнутся, когда Марс подойдет к Солнцу ближе всего, так как быстро движущаяся пыль в атмосфере поглощает солнечный свет и нагревается. «Если мы узнаем что-нибудь о физике, которая приводит к изменениям атмосферы и ветров, возможно, мы сможем применить эти знания и к более сложному случаю Земли». «Чем быстрее она нагревается, тем быстрее циркулирует», говорит Джеймс Ширли, планетолог из Лаборатории реактивного движения NASA. Что особенно интересно, изучение глобальных бурь на Марсе может помочь в исследовании и нашей собственной планеты. К сожалению, плутоний радиоактивен, а водород чрезвычайно огнеопасен, поэтому оба варианта NASA рассматривает как очень плохие. Иногда одна из таких бурь вырастает настолько, что укрывает целую планету. Исследование влияния гравитации Солнца и других планет на импульс и атмосферу Красной планеты может помочь ученым с прогнозами. «Можно было бы подумать, что они вообще не должны происходить, либо же бушевать постоянно, потому что солнечный свет падает на Марс в значительной степени так же, как и на Земле, каждый год», говорит Ширли. Если буря размером с планету разыграется, когда космический аппарат будет приближаться к Марсу, она может помешать процессу приземления на поверхность. В любом случае мы понятия не имеем, каково это — жить в условиях пылевой бури, пока астронавты не выяснят это наверняка. «Это может совершенно испортить процесс повторного входа в атмосферу и посадки». Среди всех сезонов с условиями, похожими на условия этого года, только один не породил глобальную пылевую бурю. Марсианские бури, возможно, будут не столь свирепы, как та, что накрыла Марка Уотни и его коллег в «Марсианине», но они могут буйствовать несколько месяцев, закрывать солнце и укрывать солнечные панели слоем пыли. Что примечательно, гравитационный центр Солнечной системы не всегда представлен Солнцем (хотя Солнце никогда не отходит далеко от него). Космический танец
В своем прошлогоднем исследовании Ширли занимался поиском связи между движением Марса вокруг гравитационного центра Солнечной системы и проявлением глобальных пылевых бурь. Имея дополнительную энергию, можно было бы расщеплять воду на водород и кислород. Будет мрачно и довольно долго, но не полная темнота в течение суток. «Мы могли бы производить топливо, накапливать энергию, пока светит солнце, а затем обращаться к ним, когда начинается пылевая буря», говорит Хоффман. Она почти как дым, такая же всепроникающая, и от нее сложно избавить все, что открывают и закрывают. Экипажу придется сидеть в засаде, считает Ричард Дэвис из отдела планетарных наук NASA. Все девять глобальных пылевых бурь, наблюдавшихся на Марсе, происходили в годы, когда циркуляция была наиболее интенсивной. Роверы «Спирит» и «Оппортьюнити» переждали свой последний глобальный пылевой шторм в 2007 году, включаясь лишь на пару минут в день, поддерживая электронику в тепле. Ширли и его коллеги полагают, что вместе с изменением импульса Марса, меняется и импульс атмосферы, поэтому циркуляция воздуха постоянно ускоряется и замедляется. В настоящее время не существует надежного способа узнать, когда нагрянет пылевая буря размером с планету. Очевидно, это ставит будущих астронавтов в неудобное положение. Каждый год пылевые бури пожинают поверхность Марса. Пыль, которая попадает в атмосферу и вызывает глобальные бури, также очень мелкая. Разоряющая пыль
Насколько хорошо астронавты смогут подготовиться к пылевой буре, зависит от того, насколько хорошо они смогут прогнозировать ее приближение и длительность. Однако глобальная буря может засорить машины и отрезать астронавтов от солнечного света, который нужен для солнечных батарей и марсоходов. Возможно, потребуются альтернативные источники энергии. Сила тяжести планет, вращающихся вокруг Солнца, тоже оказывает на него влияние, благодаря чему Солнце удаляется и приближается к этому центру тяжести. По мере космического танца Солнца, вместе с ним танцует и Марс. Ветер на Марсе во время пылевой бури менее сильный, чем ураган на Земле; атмосфера намного тоньше, а штормовые ветры не разгоняются больше 100-120 км/ч. «Астронавта такой ветер не перевернет, ракету-носитель тоже». Эти изменения могут приводить к пылевым бурям. Любые люки, любые движущиеся части на скафандрах, везде будет пыль. Марсоход «Кьюриосити», например, использует систему радиоизотопного генератора, который вырабатывает электричество из плутония.
Сможем ли мы прогнозировать пылевые бури на Марсе?
Илья Хель