«Викинги» на Марсе - [9]

3. Анализ изображений поверхности со спускаемого аппарата АМС «Викинг»

Две камеры, установленные на СА «Викинг-1», позволили получить первые изображения поверхности Марса со спускаемого аппарата [82]. Идентичные камеры представляют собой многоканальные сканирующие радиометры, основанные на системе оптико-механического сканирования. Совокупность 12 кремниевых фотодиодов обеспечивает четыре широкодиапазонных канала с переменным фокусом для получения изображений очень высокого разрешения, один широкодиапазонный канал для быстрого обзора, шесть узкополосных (около 0,1 мкм) каналов для получения многоспектральных изображений (цветных и в близкой ИК области спектра) и один узкополосный канал для сканирования Солнца. Мгновенное поле зрения равно 0,04° в случае четырех каналов очень высокого разрешения и 0,12° для остальных каналов. Ширина поля зрения охватывает углы + 40 и -60° относительно горизонта и диапазон 0–342,5° по азимуту. Изображения запоминаются бортовым магнитофоном.

Анализ изображений района посадки, полученных с орбитального отсека, показал, что этот район может быть охарактеризован как топографически гладкий (рис. 12). По-видимому, формирование наблюдаемого здесь рельефа было обусловлено совокупностью флювиальных процессов, вулканизма, метеорных ударов, ветровой эрозии и переноса, химического выветривания. На основе анализа изображений, полученных со спускаемого аппарата, в работе [82] детально описаны особенности поверхности Марса вблизи точки посадки — мелкодисперсного грунта с размерами частиц порядка десятых долей миллиметра, покрытого многочисленными кусками горных пород, которые имеют резко очерченные грани. На одном из панорамных изображений виден участок, занятый небольшими песчаными дюнами и пересекающей их полосой темных камней.

Изображение высокой пространственной разрешающей способности, приведенное на рис. 13, характеризует детали морфологии поверхности Марса, покрытого камнями разнообразных размеров и форм. Обращает на себя внимание отсутствие явно выраженных следов трансформации поверхности ветром. В частности, — пыль, осевшая при посадке на опору СА, осталась неизмененной в течение двух суток после первого подобного изображения, принятого со спускаемого аппарата. Указанное стрелкой зачерненное пятно на поверхности обусловлено оседанием частиц при ударе о поверхность сброшенного со спускаемого аппарата защитного цилиндрического покрытия рычага для взятия проб грунта (это покрытие находится в данном случае вне поля зрения).

Рассеянные по поверхности куски горных пород имеют самые разнообразные формы и размеры. Построение распределения числа камней по размерам обнаружило сходство с аналогичными данными для Луны (кратер Тихо). Наблюдаются россыпи гравия, указывающие на влияние ветровой эрозии и следы воздействия на горные породы. «Хвосты» мелкозернистого материала позволяют оценить направление ветра.

Цветные изображения показывают, что типичный для поверхности Марса красноватый оттенок, напоминающий земной лимонит, имеют валуны, камни и мелкие частицы грунта. Спектрометрические измерения показали, однако, что лимонит не может быть основным компонентом марсианской пыли. Возможно, что цвет поверхности Марса определяется образованием лимонита на поверхности горных пород в результате их окисления и гидратации. Если эта гипотеза справедлива, то процесс окрашивания должен был произойти в геологическом прошлом, когда в атмосфере Марса было значительно больше кислорода и водяного пара.

Через 25 с после посадки СА «Викинг-2» на поверхность Марса в районе Utopia Planitia (47,89° с. ш., 225,86° з. д.) 3 сентября 1976 г. в 09 ч 48 мин 58 с местного марсианского времени начала функционировать панорамная камера СА. Анализ полученных изображений (за время до 5 ноября 1976 г. получено около 575 изображений) показал [84], что участок поверхности в районе посадки представляет собой плоскую каменистую красноватую пустыню, рассеченную сравнительно свободными от камней ложбинами (шириной около 1 м и глубиной 15 см), которые, по-видимому, образуют сетку в форме многоугольника.

Вероятны по крайней мере четыре процесса, которые могут быть ответственны за образование ложбин: растрескивание лавы в результате сжатия при ее охлаждении; тепловое расширение и сжатие мерзлого грунта, которое, по-видимому, сопровождается таянием; растрескивание при высыхании насыщенных водой глинистых минералов; флювиальные процессы (последнее, однако, мало вероятно).

Горизонт является исключительно плоским, не выявляя какого-либо крупного рельефа. К востоку от СА видно плато, совпадающее с направлением «языка» продуктов выброса из кратера вулкана Mie. Камни в месте посадки «Викинга-2» являются, как правило, более пористыми, чем на участке «Викинга-1». Хотя пористость камней естественнее всего истолковать как результат их вулканического происхождения, могут быть предложены и другие объяснения (например, влияние ветровой эрозии).

По сравнению с камнями близ «Викинга-1», характеризуемыми разнообразием альбедо, формы и текстуры, камни на месте посадки «Викинга-2» имеют близкие значения альбедо и сходную пористую текстуру. Выходов коренных пород не обнаружено. Мелкие частицы грунта на обоих участках посадки имеют очень небольшие размеры (≤ 100 мкм) и, по-видимому, образуют поверхностную корку.