Удары обломков Perseverance раскрыли свойства марсианского грунта

• Два вольфрамовых балласта и фрагменты ступени упали на Марс в 2021 г.
• Образовались пять кратеров, обнаруженных камерами MRO.
• Оценка связности грунта – около 7 кПа, вдвое меньше прежних моделей.

Непредвиденные падения элементов космических аппаратов часто становятся источником новых научных данных. Так и в случае марсохода Perseverance: при входе в атмосферу Марса в августе 2021 года от спускаемого аппарата были сброшены два вольфрамовых балластных шара весом по 77 кг каждый, а позже на поверхность упали обломки маршевой ступени общей массой около 540 кг.

Объекты вошли в атмосферу со скоростью примерно 4,7 км/с под небольшим углом – около 10°. Их траектория привела к образованию пяти чётко различимых кратеров в районе, расположенном примерно в 70 км к северо‑западу от кратера Езеро. На орбитальном аппарате Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) эти следы были зафиксированы камерами, а сравнение с более ранними снимками подтвердило, что они появились после посадки Perseverance.

Идентификация ударных объектов

Исследователи разделили кратеры на две группы. Два из них, получившие обозначения CBMD‑c и CBMD‑e, соответствуют вольфрамовым шарам, поскольку их диаметр и форма совпадают с ожидаемыми следами от металлических сфер. Оставшиеся три кратера образовались после падения фрагментов маршевой ступени, хотя точное распределение ударов между отдельными обломками пока остаётся неопределённым.

Главное преимущество такой «случайной» бомбардировки – известные массы ударных тел. Это позволяет уточнить модели формирования ударных кратеров, которые ранее адаптировались к марсианским условиям на основе земных аналогов, но без точных параметров падающих объектов.

С помощью трёхмерного моделирования ударных процессов и анализа полученных изображений учёные оценили связность марсианского грунта в зоне воздействия. Полученное значение – около 7 кПа – указывает на материал, напоминающий рыхлый песок, способный течь сквозь пальцы. Оценка согласуется с данными посадочного аппарата InSight, однако оказывается примерно в два раза ниже, чем предсказывали предыдущие модели.

Стоит отметить, что низкий угол входа (≈10°) может вносить существенную погрешность в расчёты, поскольку при таком наклоне распределение энергии удара отличается от более вертикального входа, характерного для большинства естественных метеоритных ударов.

Авторы исследования считают, что подобный подход можно использовать в будущих миссиях, превращая неизбежные падения отдельных элементов конструкции в полезные научные эксперименты. При этом подчёркивается необходимость строгого контроля и оценки рисков, чтобы такие «эксперименты» не превратились в необоснованное вмешательство в естественные процессы планет.

Источник: 3DNews