Дослідження Марса — вивчення Марса космічними апаратами. Зонди вирушають із Землі починаючи з XX ст., що призвело до значного збільшення знань людства щодо марсіанської системи, перш за все — у розумінні геології (ареології) й потенційної придатності до життя. + Діючі місії на Марсі починаючи з 2001 до сучасності Рік Місії 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 + Активні космічні апарати на Марсі 1971—2000 Рік Космічний апарат 2000 1999 1998 1997 1990—1996 1989 1983—1988 1982 1981 1980 1979 1978 1976 1975 1974 1973 1972 1971

Поточний статус Проєктування міжпланетних подорожей — складний процес, а дослідження Марса апаратами має високий рівень невдач, особливо під час перших місій. Приблизно 2/3 всіх космічних місій до Марса зазнали невдач ще до початку наукової роботи. Деякі місії досягли значного успіху, зокрема, два марсоходи з програми Mars Exploration Rover працювали тривалий час після завершення гарантованого строку роботи. 6 листопада 2017 року на поверхні Марса діють два ровери («Оппортьюніті» програми Mars Exploration Rover та «К'юріосіті» програми Марсіанська наукова лабораторія), а також на орбіті перебувають шість орбітальних апаратів: «Марс Одіссей», «Марс-експрес», Mars Reconnaissance Orbiter, «Мангальян», Mars Atmosphere and Volatile Evolution, ExoMars Trace Gas Orbiter, які надали науковцям великий обсяг інформації щодо Марса. Не було здійснено жодної місії з повернення зразків з Марса на Землю, місія з повернення зразків з супутника Марса — Фобоса («Фобос-Ґрунт») — зазнала невдачі.

24 січня 2014 року агенція NASA звітувала про поточний стан вивчення Марса роверами «Оппортьюніті» і «К'юріосіті». Було зазначено, що ровери будуть шукати докази існування життєздатних форм, включаючи автотрофів, хемотрофів або літотрофів, а також докази існування води, включаючи озерні рівнини, у яких могли існувати форми життя. Пошук доказів існування життя, органічого вуглецю на Марсі — це на сьогодні основне завдання NASA.

Марсіанська система

Людство тривалий час цікавиться Марсом. Ранні спостереження за допомогою телескопа виявили зміни кольору на поверхні, що було ідентифіковано як зміна сезонів. Подальші спостереження у телескоп виявили два супутники — Фобос і Деймос, полярні льодяні шапки і місцевість, відому як Гора Олімп — найвища відома гора Сонячної системи. Відкриття пожвавили інтерес до вивчення і дослідження червоної планети. Марс — кам'яна планета, така ж як і Земля, він утворився у той самий час, проте має вдвічі менший діаметр, набагато тоншу атмосферу та холодну, пустельну поверхню.

Стартове вікно Щоб витрачати якомога менше палива для перельоту від Землі до Марса, запуски здійснюються раз на 2 роки та 2 місяці (приблизно через 780 днів)David S. F. Portree, Humans to Mars: Fifty Years of Mission Planning, 1950—2000, NASA Monographs in Aerospace History Series, Number 21, February 2001. Available as NASA SP-2001-4521 . Найменші витрати палива для перельоту можливі раз на 16 років. Наприклад, це було у 1969 і 1971 роках під час стартових вікон, досягнувши мінімуму в 1970-х, наступний цикл припав на 1986 і 1988 роки.

Минулі і діючі місії

Починаючи з 1960 року, СРСР здійснив серію запусків зондів до Марса, зокрема, перший проліт повз Марс і важку посадку (Марс 1962B). Перший успішний проліт Марса відбувся 14—15 липня 1965 року апаратом NASA «Марінер-4». 14 листопада 1971 року КА «Марінер-9» став першим космічним апаратом на орбіті іншої планети. Кількість даних, отриманих від зондів різко збільшилась із поліпшенням технологійNASA PROGRAM & MISSIONS Historical Log . Mars.jpl.nasa.gov. Retrieved on 2012-08-14.

Перший контакт із поверхнею був здійснений радянськими зондами: спускним апаратом «Марс-2» — 27 листопада 1971 року і апаратом «Марс-3» — 2 грудня 1971 року. «Марс-2» зазнав аварії під час спуску, а «Марс-3» перестав працювати приблизно після 20 секунд після посадкиMars 2 Lander — NASA . Nssdc.gsfc.nasa.gov. Retrieved on 2012-05-10.. «Марс-6» зазнав невдачі під час приземлення, проте зумів передати деякі дані щодо атмосфериMars 6 — NASA . Nssdc.gsfc.nasa.gov. Retrieved on 2012-05-10.. 1975 року NASA запустила програму «Вікінг», яка складається з двох орбітальних апаратів, обидва мали спускні апарати, вони успішно здійснили м'яку посадку 1976 року. «Вікінг-1» передавав дані впродовж 6 років, «Вікінг-2» — три роки. Спускні апарати Вікінг передали перші кольорові світлини Марса.

Радянські зонди «Фобос-1» і «Фобос-2» були відправлені до Марса 1988 року для вивчення його супутників із фокусуванням на Фобосі. Зв'язок із «Фобосом-1» було втрачено під час подорожі до Марса. «Фобос-2» зробив світлини Фобоса й Марса, проте до початку від'єднання посадкових платформ зв'язок із ним було втрачено.

Приблизно 2/3 всіх космічний апаратів зазнали невдачі і не виконали своїх місій, тому система Марса має статус складної цілі для досліджень.

Місії, які зазнали невдач після «Фобоса-1» і «Фобоса-2» (1988):

Mars Observer (запущений 1992 року) «Марс-96» (1996) Mars Climate Orbiter (1999) Mars Polar Lander із Deep Space 2 (1999) «» (2003) «Бігль-2» (2003) «Фобос-Ґрунт» з «Інхо-1» (2011) «Скіапареллі» (2016)

Після невдачі апарата Mars Observer Orbiter NASA запустила місію Mars Global Surveyor, яка досягла орбіти Марса 1997 року. Ця місія була повністю успішна, і завершила картографування планети на початку 2001 року. Зв'язок з апаратом було втрачено в листопаді 2006 під час третьої розширеної місії апарата, орбітальний апарат відпрацював 10 років у космосі. Місія NASA Mars Pathfinder мала у складі станції дослідницький марсохід «Соджорнер», який приземлився у місцевості Ares Vallis на Марсі влітку 1997 року і відправив на Землю багато світлин.

Апарат «Фенікс» приземлився біля північного полюса Марса 25 травня 2008 року. Його роботизована рука занурилась у марсіанський ґрунт, внаслідок чого 20 червня 2008 року було підтверджено наявність водяного льоду. Місію було завершено після того, як 10 листопада 2008 року зв'язок було втрачено. 2008 року ціна транспортування вантажу з поверхні Землі до поверхні Марса становила приблизно 309 000 $/кг.

«Розетта» пролетіла Марс приблизно за 250 км 2007 рокуSpace probe performs Mars fly-by . BBC News (2007-02-25). Retrieved on 2012-08-14.. Dawn пролетів повз Марс у лютому 2009 року для здійснення гравітаційного маневру для досягнення Вести й Церери.

Діючі місії Апарат NASA «Марс Одіссей» вийшов на орбіту Марса 2001 року. Спектрометр гамма променів цього апарата виявив значну кількість водню у верхньому прошарку реголіту Марса. Цей водень може свідчити про великі запаси водяного льоду під поверхнею.

Місія «Марс-експрес» (ESA) досягла Марса 2003 року. Апарат мав на борту спускний апарат «Бігль-2», але після приземлення апарат на зв'язок не вийшов і його визнали втраченим у лютому 2004 року. У січні 2005 року камера Mars Reconnaissance Orbiter знайшла «Бігль-2»: апарат здійснив м'яку посадку, проте сонячні панелі й антени не розгорнулись. На початку 2004 року спектрометр апарата «Марс-експрес» знайшов у марсіанській атмосфері метан. У червні 2006 року ESA оголосило про відкриття явища полярного сяйва на Марсі.

У січні 2004 року два марсоходи NASA з програми Mars Exploration Rover — «Спіріт» і «Оппортьюніті» — здійснили посадку на поверхню Марса. Обидва марсоходи досягли своїх цілей. Серед наукових досягнень — докази того, що рідка вода існувала деякий час у минулому в обох місцях посадки. Піщані бурі чистили сонячні панелі роверів, це підвищувало їх працездатність, збільшуючи вироблення енергії. Марсохід «Спіріт» працював до 2010 року, коли припинив передавати дані через падіння в піщану дюну.

10 березня 2006 року зонд NASA Mars Reconnaissance Orbiter досяг орбіти Марса для виконання дворічної наукової місії. Апарат розпочав фотографування марсіанської поверхні й спостереження за погодними умовами, щоб знайти придатні для посадки майбутніх місій місця. Цей зонд зробив перші світлини активних лавин на північному полюсі 3 березня 2008 року.

Місія Марсіанська наукова лабораторія була запущена 26 листопада 2011 року, вона транспортувала «К'юріосіті» на поверхню Марса 6 серпня 2012 року. Марсохід більший і сучасніший, ніж ровери програми Mars Exploration Rover, і має швидкість до 90 м/год. Наукові дослідження, що проводились, — це дистанційний хімічний аналіз гірських порід на відстані 7 м. Наступна місія, що була відправлена до Марса — MAVEN.

Індійська організація космічних досліджень і розробок відправила до Марса орбітальний апарат «Мангальян» 5 листопада 2013 року. Апарат був успішно виведений на орбіту Марса 24 вересня 2014 року. Це четверте космічне агентство, яке успішно відправило апарат до Марса поряд з СРСР, NASA і ESA. Індія — перша країна, яка змогла вивести космічний апарат на орбіту Марса з першої спроби.

Апарат ExoMars Trace Gas Orbiter прибув до системи Марса 2016 року й доправив тестовий спускний апарат «Скіапареллі». Посадка визнана частково успішною через зіткнення з поверхнею, хоча апарат передавав дані під час спуску.

Об'єднані Арабські Емірати 20 липня 2020 р. запустили науковий та технологічий зонд на Марс. Це перша така місія до Червоної планети, ініційована арабською країною. Запуск безпілотного зонду «Аль-Амаль» (у перекладі з арабського «Надія»), або Hope, відбувся 20 липня 2020 року з Японії за допомогою японської ракети H-IIA, з території наукового центру Танеґашіма на півдні Японії. Заплановано, що він досягне Марса в лютому 2021 року та перебуватиме на орбіті планети щонайменше два роки. «Аль-Амаль» долучиться до щонайменше восьми активних місій, які станом на 2020 рік досліджують Марс.

Китай у липні 2020 року запустив свій перший зонд із дослідження Марса «Тяньвень-1». Очікується, що зонд досягне Марса через сім місяців — у лютому 2021 року. Космічна станція пробуде на орбіті Марса два місяці, а в квітні висадить на планету марсохід, який займеться вивченням поверхні і пошуком води. Мета китайської місії полягає в тому, щоб знайти сліди життя на Марсі, а також вивчити можливості для його потенційної колонізації людиною.

Огляд місій Нижче наведений огляд місій, орієнтованих переважно на орбітальні апарати і пролітні КА. Дивись також Приземлення на Марс, а також Марсохід.

Ранні радянські місії

1960-ті роки Між 1960 і 1969 роками СРСР запустив для дослідження Марса 9 зондів. Усі вони зазнали невдачі: три під час запуску; три не вийшли на навколоземну орбіту; один під час коригування траєкторії до Марса і два під час міжпланетної подорожі.

Перша програма СРСР з дослідження Марса — 1М — непілотована космічна міжпланетна дослідницька програма, що складалась із двох зондів, що були запущені у жовтні 1960 року: «Марс-1М № 1» і «Марс-1М № 2». Після запуску насоси 3-го ступеня на обох пускових установках не змогли створити достатній тиск, щоб почати запалювання, тому орбіта Землі не була досягнута. Космічний зонд досяг висоти 120 км до початку падіння.

Космічний апарат «Марс 1962А» мав здійснити проліт повз Марс, він був запущений 24 жовтня 1962 року. Апарат «Марс 1962B» мав стати першою місією з приземлення на поверхню Марса, був запущений пізніше у 1962 році. Обидва апарати зазнали невдачі або під час виходу на орбіту Землі або під час ввімкнення двигуна, щоб вийти на траєкторію до Марса.

Перші успіхи

+ Обрані радянські марсіанські зонди Космічнийапарат Орбітальний абополітний результат Результатприземлення «Марс-1» Невдало Невдало «Марс-2» Успіх Невдало «Марс-3» Частковий успіх Частковий успіх «» Невдало «» Частковий успіх «Марс-6» Успіх Невдало «» Успіх Невдало «Фобос-1» Невдало Невдало «» Частковий успіх Невдало