19 марта 2018 года российский прибор ДАН на борту марсохода НАСА «Кьюриосити» произвел юбилейный 8-миллионный импульс глубинного нейтронного зондирования поверхности Марса нейтронами высоких энергий.

Исследования состава вещества вдоль трассы движения марсохода проводятся с августа 2012 года. За это время марсоход прошел около 18,5 километров пути на дне кратера Гейл, прибор ДАН провел более 700 сеансов нейтронного зондирования вещества на дне этого кратера. По данным нейтронных измерений прибора ДАН проведены оценки содержания воды и хлора в марсианском веществе. Эта информация позволяет определить условия формирования дна древнего озера, которое заполняло кратер в древнюю эпоху, и пролить свет на процессы его высыхания и эрозии.

Среднее содержание воды в грунте кратера вдоль трассы движения марсохода составляет около 2,6% по массе, при этом оно колеблется от примерно 0,5% до 4%. Это довольно неожиданный результат, поскольку более ранние исследования с орбиты Марса давали другую цифру — 4–7%. Правда, предыдущие данные были более низкого пространственного разрешения. Тем не менее, налицо загадка, которую предстоит решить в будущих марсианских исследованиях. Среднее содержание хлора в грунте составляет 1,0 %.

Другой необычный вывод состоит в том, что распределение водяного льда в верхнем слое грунта не похоже на то, что можно было бы наблюдать, например, в земной пустыне, где ситуация гораздо более однородна: если воды в определённом месте под поверхностью мало, то вряд ли её содержание резко увеличится всего в нескольких метрах от первого места. Таким образом, предстоит понять, каким образом вода могла отложиться в грунте малыми «островами».

Прибор ДАН разработан в Институте космических исследований РАН при участии Всероссийского научно-исследовательского института автоматики им. Н.Л. Духова (ВНИИА) по заказу Госкорпорации по космической деятельности «Роскосмос» (ранее Федеральное космическое агентство). Он установлен на борту американского марсохода на основе межагентского соглашения о сотрудничестве между Роскосмосом и НАСА.

Уникальность ДАН состоит в том, что это первый космический нейтронный спектрометр, в котором, кроме детекторов, установлен ещё и нейтронный генератор, созданный во ВНИИА, который позволяет проводить активное зондирование — облучать грунт вдоль трассы движения «Кьюриосити» пучком высокоэнергичных нейтронов.

Гарантийный срок активной работы на Марсе для нейтронного генератора составлял около года, начиная с осени 2012 года, когда ДАН начал наблюдения. Однако он работает до сих, уже превысив заявленное время жизни на поверхности Красной планеты более чем в пять раз, благодаря надёжности и высокому качеству созданной ядерно-физической аппаратуры.

Прибор ДАН — один из трёх российских приборов, которые в настоящее время совместно изучают красную планету. Вместе с ДАНом работает нейтронный детектор ХЕНД на борту марсианского спутника НАСА «Марс Одиссей» и нейтронный телескоп ФРЕНД на борту марсианского спутника ТГО (Европейское космическое агентство). На основе анализа данных измерений этого космического трио российские ученые проводят разведку водных ресурсов на Марсе и также создают инженерную модель нейтронного радиационного фона на этой планете. Эти данные необходимы для подготовки будущих пилотируемых экспедиций.

- О.З.