Objašnjeno: Zašto je Mars toliko zanimljiv znanstvenicima, i avanturist koji živi u svima nama?

NASA-in Mars 2020 Perseverance Rover sletio je na površinu Marsa u ranim jutarnjim satima u petak. Rezultati eksperimenata tvrtke Perseverance vjerojatno će definirati sljedećih nekoliko desetljeća istraživanja Marsa. NASA-in znanstvenik objašnjava zašto i kako.

Perseverance je najnapredniji, najskuplji i najsofisticiraniji mobilni laboratorij poslan na Mars. (Foto: Twitter/ @@NASAPersevere)

Ustrajnost nije samo još jedna misija Rovera. Perseverance je najnapredniji, najskuplji i najsofisticiraniji mobilni laboratorij poslan na Mars. Rezultati eksperimenata na Perseveranceu vjerojatno će definirati sljedećih nekoliko desetljeća istraživanja Marsa – odredit će tijek potrage za životom i buduću misiju s ljudskom posadom na Mars.

Znanost o Marsu u posljednjih 30 godina

Prešli smo jako dug put u razumijevanju Marsa od vremena misija prve generacije 1960-ih. Misije Vikinga sredinom sedamdesetih provele su prvu kemijsku analizu tla na Marsu, kao i četiri biološka eksperimenta za otkrivanje biološke aktivnosti. Eksperimenti nisu dali nikakve uvjerljive dokaze o životu.

Početkom 1980-ih, znanstvenici su pretpostavili, na temelju mineraloškog sastava i teksture stijena, da bi određeni meteoriti mogli imati izvorište na Marsu, za razliku od asteroidnog pojasa. Studija je 1984. godine pokazala da se izotopski sastav rijetkih plinova (ksenona, kriptona, neona i argona) poklapa s omjerima izotopa u atmosferi Marsa izmjerenim svemirskom letjelicom Viking. Ovo otkriće omogućilo je geokemičarima način da proučavaju marsovske uzorke - i pružilo veliki poticaj našem razumijevanju geokemijske evolucije Marsa.

Mars se u 20. stoljeću smatrao suhim planetom. To se promijenilo 2001. godine, kada je spektrometar gama zraka na letjelici Mars Odyssey otkrio fascinantan vodikov potpis za koji se činilo da ukazuje na prisutnost vodenog leda. Ali postojala je nejasnoća - to je bilo zato što vodik također može biti dio mnogih drugih spojeva, uključujući organske spojeve.

Kako bi testirala prisutnost vode, NASA je 2007. godine poslala letjelicu da sleti u blizini južnog pola Marsa. Letjelica je svojom robotskom rukom proučavala tlo oko lendera i uspjela je utvrditi, bez ikakvih dvojbi, prisutnost vode na Marsu prvi put.

Prva slika koju je poslao rover Perseverance koja prikazuje površinu Marsa, neposredno nakon slijetanja u krater Jezero, u četvrtak, 18. veljače 2021. (NASA preko AP-a)

Curiosity rover nosi instrument pod nazivom SAM (ili Sample Analysis at Mars), koji sadrži skup spektrometara s ciljem otkrivanja organskih spojeva na Marsu. SAM ima maseni spektrometar koji može mjeriti ne samo elemente, već i izotope. Ovaj instrument je napravio fascinantno otkriće velikih lančanih organskih spojeva na Marsu. Nije poznato kako te organske tvari nastaju na Marsu: proces bi vjerojatno bio neživ, ali postoji fascinantna mogućnost da su tako složene molekule nastale procesima povezanim sa životom.

Mars Insight upravo sada stvara povijest, prateći seizmičku aktivnost i protok topline na Marsu – to će pomoći u razumijevanju sastava unutrašnjosti Marsa.

Dr Amitabha Ghosh je NASA-in planetarni znanstvenik sa sjedištem u Washingtonu DC. Radio je za više NASA-inih misija na Marsu počevši od misije Mars Pathfinder 1997. Služio je kao predsjedavajući Radne skupine za znanstvene operacije za misiju rovera za istraživanje Marsa, a bio je zadužen za vođenje taktičkih operacija rovera na Marsu više od 10 godina. Pomogao je analizirati prvu stijenu na Marsu, koja je slučajno bila prva analizirana stijena s drugog planeta.

Trajna fascinacija Marsom

Zašto je Mars toliko zanimljiv znanstvenicima? A istraživaču-pustolovu u svima nama? Dva su primarna razloga.

Prvo, Mars je planet na kojem je život možda evoluirao u prošlosti. Život je evoluirao na Zemlji prije 3,8 milijardi godina. Uvjeti na ranom Marsu prije otprilike 4 milijarde godina bili su vrlo slični onima na Zemlji. Imao je gustu atmosferu, što je omogućilo stabilnost vode na površini Marsa. Ako su doista uvjeti na Marsu bili slični onima na Zemlji, postoji realna mogućnost da se mikroskopski život razvio na Marsu.

Drugo, Mars je jedini planet koji ljudi mogu posjetiti ili dugoročno nastaniti. Venera i Merkur imaju ekstremne temperature - prosječna temperatura je viša od 400 stupnjeva C, ili toplija od pećnice za kuhanje. Svi planeti u vanjskom Sunčevom sustavu počevši od Jupitera napravljeni su od plina - ne od silikata ili stijena - i vrlo su hladni. Mars je relativno gostoljubiv u pogledu temperature, s približnim rasponom između 20 stupnjeva C na ekvatoru do minus 125 stupnjeva C na polovima.

Misija Ustrajnosti na Marsu

Ustrajnost se bavi i kritičnim temama oko Marsa – potragom za životom i ljudskom misijom na tom planetu.

Uzorak povratne misije: Ima li života na Marsu?

Ustrajnost je prvi korak u višestepenom projektu vraćanja uzoraka s Marsa. Proučavanje vraćenih uzoraka stijena u sofisticiranim laboratorijima diljem svijeta će, nadamo se, dati odlučujući odgovor o tome je li život na Marsu postojao u prošlosti.

Evo koraka u povratu uzorka:

Kao prvi korak, Perseverance će prikupiti uzorke stijena i tla u 43 cijevi veličine cigare. Uzorci će biti prikupljeni, kanisteri će biti zapečaćeni i ostavljeni na tlu.

Drugi korak je da Mars Fetch Rover (koji osigurava Europska svemirska agencija) sleti, vozi i sakupi sve uzorke s različitih lokacija te se vrati u lander.

Fetch Rover će zatim prenijeti spremnike u vozilo za uspon. Vozilo za uspon na Mars sastat će se s Orbiterom nakon čega će Orbiter odnijeti uzorke natrag na Zemlju.

Ovaj dugoročni projekt naziva se MSR ili Mars Sample Return. MSR će revolucionirati naše razumijevanje evolucijske povijesti Marsa. Ako se MSR uspješno izvede, imat ćemo razuman odgovor je li na Marsu postojao mikroskopski život.

Ali MSR ima svoje rizike. Ako jedna od komponenti pokvari, poput Fetch Rovera ili Mars Ascent Vehiclea, MSR je osuđen na propast. Skriveni rizik je strateški. Po cijeni MSR-a, moglo bi biti 5-10 misija svemirskih letjelica u različite dijelove Sunčevog sustava: stoga, odabirom MSR-a, NASA isključuje mogućnost poduzimanja tih drugih misija.

Proizvodnja kisika na Marsu: kritični zahtjev

Da bi se ljudska misija na Mars ostvarila, cijena mora biti razumna. Da bi troškovi bili razumni, moraju postojati tehnologija i infrastruktura za proizvodnju kisika na Marsu koristeći sirovine dostupne na Marsu.

Bez robusnog načina proizvodnje kisika na Marsu, ljudske misije na Mars bit će vrlo skupe i nerealne. Bez pouzdanog plana proizvodnje kisika na Marsu, plan Elona Muska da osigura komercijalni prijevoz na Mars bit će u opasnosti da propadne.

Perseverance će imati instrument – ​​MOXIE, ili eksperiment iskorištavanja resursa Mars Oxygen In-Situ – koji će koristiti 300 vata snage za proizvodnju oko 10 grama kisika koristeći atmosferski ugljični dioksid.

Ako ovaj eksperiment bude uspješan, MOXIE se može povećati za faktor 100 kako bi se osigurale dvije vrlo kritične potrebe ljudi: kisik za disanje i raketno gorivo za put natrag na Zemlju.

U potrazi za podzemnom vodom na Marsu

Perseverance će nositi Radar Imager za Mars' Subsurface Experiment (RIMFAX). RIMFAX će osigurati mapiranje podzemne strukture visoke rezolucije na mjestu slijetanja. Instrument će također tražiti podzemnu vodu na Marsu - što će, ako se pronađe, uvelike pomoći u slučaju ljudske misije ili uzroku ljudskog naseljavanja na Marsu.

Testiranje helikoptera za let na Marsu

Helikopter Mars je zapravo mali dron. To je demonstracijski eksperiment tehnologije: testirati može li helikopter letjeti u rijetkoj atmosferi na Marsu.

Mala gustoća atmosfere Marsa čini izglede za stvarno letenje helikopterom ili zrakoplovom na Marsu vrlo niskim. Prijevoz na velike udaljenosti na Marsu mora se osloniti na vozila koja se oslanjaju na raketne motore za motorno uspon i spuštanje.

Možda smo desetljeće od dvije prekretnice u istraživanju Marsa: ljudske misije na Mars i odlučnog odgovora na pitanje je li Mars imao – ili još uvijek ima – mikroskopski život. Očekuje se da će ustrajnost pružiti značajan uvid u oba pitanja.

Podijelite Sa Svojim Prijateljima: