Magyarázat: Miért olyan érdekes a Mars a tudósok és a bennünk élő kalandor számára?

A NASA Mars 2020 Perseverance Roverje pénteken a hajnali órákban landolt a Mars felszínén. A Perseverance kísérleteinek eredményei valószínűleg meghatározzák a Mars-kutatás következő néhány évtizedét. A NASA tudósa elmagyarázza, miért és hogyan.

A Perseverance a legfejlettebb, legdrágább és legkifinomultabb mobil laboratórium, amelyet a Marsra küldtek. (Fotó: Twitter/ @@NASAPersevere)

A kitartás nem csak egy újabb Rover-küldetés. A Perseverance a legfejlettebb, legdrágább és legkifinomultabb mobil laboratórium, amelyet a Marsra küldtek. A Perseverance kísérletek eredményei valószínűleg meghatározzák a Mars-kutatás következő néhány évtizedét – meghatározzák az életkeresés menetét és a jövőbeni emberes küldetést a Marsra.

Mars-tudomány az elmúlt 30 évben

Nagyon hosszú utat tettünk meg a Mars megértésében az 1960-as évek első generációs küldetései óta. A viking missziók a hetvenes évek közepén végezték el a marsi talaj első kémiai elemzését, valamint négy biológiai kísérletet a biológiai aktivitás kimutatására. A kísérletek nem adtak döntő bizonyítékot az életről.

Az 1980-as évek elején a tudósok az ásványi összetétel és a kőzet szerkezete alapján azt feltételezték, hogy bizonyos meteoritoknak lehet forrásterülete a Marson, ellentétben az aszteroidaövvel. 1984-ben egy tanulmány kimutatta, hogy a ritka gázok (xenon, kripton, neon és argon) izotóp-összetétele megegyezik a marsi légkör Viking űrszonda által mért izotóp-arányaival. Ez a felfedezés lehetőséget biztosított a geokémikusoknak a marsi minták tanulmányozására – és hatalmas lökést adott a Mars geokémiai evolúciójának megértéséhez.

A Marsot a XX. században száraz bolygónak tekintették. Ez 2001-ben megváltozott, amikor a Mars Odyssey űrszonda fedélzetén lévő gammasugár-spektrométer lenyűgöző hidrogénjelet észlelt, amely vízjég jelenlétére utalt. De volt kétértelműség – ez azért volt, mert a hidrogén sok más vegyület része is lehet, beleértve a szerves vegyületeket is.

A víz jelenlétének tesztelésére a NASA 2007-ben egy űrszondát küldött le a Mars Déli-sarkjához. Az űrszonda robotkarjával tanulmányozta a leszállóegység körüli talajt, és minden kétséget kizáróan meg tudta állapítani a víz jelenlétét a Marson. először.

Az első kép, amelyet a Perseverance rover küldött a Mars felszínén, közvetlenül a Jezero kráterben való landolás után, 2021. február 18-án, csütörtökön. (NASA az AP-n keresztül)

A Curiosity rover egy SAM (vagy Sample Analysis at Mars) nevű műszert hordoz, amely spektrométereket tartalmaz, amelyek célja szerves vegyületek kimutatása a Marson. A SAM-nek van egy tömegspektrométere, amely nemcsak az elemeket, hanem az izotópokat is képes mérni. Ez a műszer a nagy láncú szerves vegyületek lenyűgöző felfedezését tette a Marson. Nem ismert, hogy ezek a szerves anyagok hogyan keletkeznek a Marson: a folyamat valószínűleg élettelen lenne, de van egy lenyűgöző lehetőség, hogy az ilyen összetett molekulák az élethez kapcsolódó folyamatok során jöttek létre.

A Mars Insight jelenleg történelmet ír a Mars szeizmikus aktivitásának és hőáramlásának megfigyelésével – ez segít megérteni a Mars belsejének összetételét.

Dr. Amitabha Ghosh a NASA bolygókutatója Washington DC-ben. Több NASA Mars-missziónál dolgozott, kezdve a Mars Pathfinder Missiontól 1997-ben. A Mars-kutató-rover-misszió Tudományos Műveleti Munkacsoportjának elnökeként dolgozott, és több mint 10 éven át a Mars-járó taktikai hadműveletek vezetésével bízták meg. Segített elemezni az első kőzetet a Marson, amely történetesen az első kőzet, amelyet egy másik bolygóról elemeztek.

A Mars iránti tartós bűvölet

Miért olyan érdekes a Mars a tudósok számára? És a mindannyiunkban élő felfedező-kalandozóhoz? Két elsődleges oka van.

Először is, a Mars egy olyan bolygó, ahol az élet kialakulhatott a múltban. Az élet 3,8 milliárd évvel ezelőtt alakult ki a Földön. A korai Marson körülbelül 4 milliárd évvel ezelőtt a körülmények nagyon hasonlóak voltak a Földéhez. Vastag légköre volt, ami lehetővé tette a víz stabilitását a Mars felszínén. Ha a Marson valóban hasonlóak lennének a körülmények a Földön, akkor fennáll annak a lehetősége, hogy mikroszkopikus élet alakult ki a Marson.

Másodszor, a Mars az egyetlen bolygó, amelyet az emberek hosszú távon meglátogathatnak vagy meg tudnak lakni. A Vénusz és a Merkúr szélsőséges hőmérsékletűek – az átlaghőmérséklet meghaladja a 400 C fokot, vagy melegebb, mint egy sütőben. A külső Naprendszer minden bolygója a Jupitertől kezdve gázból áll – nem szilikátokból vagy kőzetekből – és nagyon hideg. A Mars viszonylag vendégszerető a hőmérsékletet tekintve, hozzávetőlegesen 20 °C az Egyenlítőnél és mínusz 125 °C a sarkokon.

A Kitartás küldetése a Marson

A kitartás egyaránt foglalkozik a Mars körüli kritikus témákkal – az élet keresésével és az emberi küldetéssel ezen a bolygón.

Minta visszatérési küldetés: Van élet a Marson?

A kitartás az első lépés egy többlépcsős projektben, amelynek célja a minták visszahozása a Marsról. A visszahozott kőzetminták kifinomult laboratóriumokban végzett vizsgálata szerte a világon remélhetőleg döntő választ ad arra, hogy létezett-e élet a Marson a múltban.

Íme a mintavisszaküldés lépései:

Első lépésként a Perseverance kőzet- és talajmintákat gyűjt 43 szivarnyi csőben. A mintákat összegyűjtik, a kannákat lezárják és a földön hagyják.

A második lépés egy Mars Fetch Rover (amelyet az Európai Űrügynökség) leszáll, vezet, begyűjti az összes mintát a különböző helyekről, majd visszatér a leszállóhoz.

A Fetch Rover ezután áthelyezi a tartályokat az Ascent Vehicle-be. A Mars Ascent Vehicle találkozik egy Orbiterrel, ami után az Orbiter visszaviszi a mintákat a Földre.

Ennek a hosszú távú projektnek a neve MSR vagy Mars Sample Return. Az MSR forradalmasítja a Mars evolúciós történetének megértését. Ha az MSR-t sikeresen végrehajtják, ésszerű választ kapunk arra, hogy volt-e mikroszkopikus élet a Marson.

De az MSR-nek megvannak a maga kockázatai. Ha valamelyik alkatrész meghibásodik, mint például a Fetch Rover vagy a Mars Ascent Vehicle, az MSR halálra van ítélve. A rejtett kockázat stratégiai. Az MSR költségén 5-10 űrszonda küldetés lehet a Naprendszer különböző részeire: így az MSR választásával a NASA kizárja a lehetőséget, hogy más küldetéseket is végrehajtson.

Oxigéntermelés a Marson: kritikus követelmény

Ahhoz, hogy egy emberi küldetés a Marsra megvalósuljon, a költségeknek ésszerűnek kell lenniük. Ahhoz, hogy a költségek ésszerűek legyenek, olyan technológiára és infrastruktúrára van szükség, amely a Marson elérhető nyersanyagok felhasználásával oxigént állít elő a Marson.

Az oxigén Marson történő előállításának robusztus módja nélkül az emberi Marsra irányuló küldetések nagyon drágák és irreálisak lesznek. Megbízható oxigéntermelési terv nélkül a Marson, Elon Musk terve, hogy kereskedelmi szállítást biztosítson a Marsra, meghiúsulhat.

A Perseverance-nek lesz egy olyan műszere – a MOXIE, vagyis a Mars Oxigén In-Situ Erőforrás-hasznosítási Kísérlete –, amely 300 watt teljesítményt használva körülbelül 10 gramm oxigént állít elő légköri szén-dioxid felhasználásával.

Ha ez a kísérlet sikeres lesz, a MOXIE 100-szorosára növelhető, hogy biztosítsa az emberek két nagyon kritikus szükségletét: oxigént a légzéshez és rakéta üzemanyagot a Földre való visszatéréshez.

Földalatti vizet keresünk a Marson

A Perseverance hordozza majd a Radar Imager for Mars' Subsurface Experiment (RIMFAX) készüléket. A RIMFAX nagy felbontású térképezést biztosít a felszín alatti szerkezetről a leszállóhelyen. A műszer felszín alatti vizet is keres majd a Marson – ami, ha megtalálják, nagyban segíti az emberi küldetés ügyét vagy a Marson egy emberi letelepedés ügyét.

Helikopter tesztelése a Marson való repüléshez

A Mars Helicopter valóban egy kis drón. Ez egy technológiai bemutató kísérlet: annak tesztelése, hogy a helikopter képes-e repülni a Mars ritka légkörében.

A marsi légkör alacsony sűrűsége miatt nagyon alacsony az esélye annak, hogy helikopterrel vagy repülőgéppel repüljön a Marson. A Marson való távolsági szállításnak olyan járművekre kell támaszkodnia, amelyek rakétahajtóművekre támaszkodnak motoros fel- és leszálláshoz.

Talán egy évtizednyire vagyunk a Mars-kutatás két mérföldkövétől: egy emberi küldetéstől a Marsra, és egy döntő választól arra a kérdésre, hogy a Mars rejtett-e – vagy még mindig – mikroszkopikus életet. A kitartás várhatóan jelentős rálátást ad mindkét kérdésre.

Oszd Meg A Barátaiddal: