Vysvetlenie: Prečo je Mars taký zaujímavý pre vedcov a dobrodruha, ktorý žije v nás všetkých?

Rover NASA Mars 2020 Perseverance Rover pristál na povrchu Marsu v piatok v skorých ranných hodinách. Výsledky experimentov Perseverance pravdepodobne definujú niekoľko nasledujúcich desaťročí prieskumu Marsu. Vedec z NASA vysvetľuje prečo a ako.

Perseverance je najpokročilejšie, najdrahšie a najsofistikovanejšie mobilné laboratórium vyslané na Mars. (Foto: Twitter/ @@NASAPersevere)

Vytrvalosť nie je len ďalšou misiou Roverov. Perseverance je najpokročilejšie, najdrahšie a najsofistikovanejšie mobilné laboratórium vyslané na Mars. Výsledky experimentov na Perseverance budú pravdepodobne definovať niekoľko nasledujúcich desaťročí prieskumu Marsu – určia smer hľadania života a budúcu misiu na Mars s ľudskou posádkou.

Mars Science za posledných 30 rokov

Od čias misií prvej generácie v 60. rokoch sme prešli veľmi dlhú cestu k pochopeniu Marsu. Misie Vikingov v polovici sedemdesiatych rokov vykonali prvú chemickú analýzu marťanskej pôdy, ako aj štyri biologické experimenty na zistenie biologickej aktivity. Experimenty nepriniesli žiadne presvedčivé dôkazy o živote.

Začiatkom osemdesiatych rokov vedci na základe mineralogického zloženia a textúry horniny predpokladali, že niektoré meteority môžu mať zdrojovú oblasť na Marse, na rozdiel od pásu asteroidov. V roku 1984 štúdia ukázala, že izotopové zloženie vzácnych plynov (xenón, kryptón, neón a argón) zodpovedá izotopovým pomerom v atmosfére Marsu nameraným kozmickou loďou Viking. Tento objav poskytol geochemikom spôsob, ako študovať marťanské vzorky – a poskytol obrovský impulz pre naše chápanie geochemického vývoja Marsu.

Mars bol v 20. storočí považovaný za suchú planétu. To sa zmenilo v roku 2001, keď spektrometer gama žiarenia na palube kozmickej lode Mars Odyssey zachytil fascinujúci vodíkový podpis, ktorý akoby naznačoval prítomnosť vodného ľadu. Bola tu však nejednoznačnosť – bolo to preto, že vodík môže byť súčasťou aj mnohých iných zlúčenín, vrátane organických zlúčenín.

Na testovanie prítomnosti vody vyslala NASA v roku 2007 kozmickú loď na pristátie blízko južného pólu Marsu. Sonda študovala pôdu okolo pristávacieho modulu pomocou svojho robotického ramena a bola schopná bez akýchkoľvek nejasností zistiť prítomnosť vody na Marse. prvýkrát.

Prvý obrázok odoslaný roverom Perseverance zobrazujúci povrch Marsu tesne po pristátí v kráteri Jezero vo štvrtok 18. februára 2021. (NASA cez AP)

Rover Curiosity nesie prístroj s názvom SAM (alebo Sample Analysis at Mars), ktorý obsahuje sadu spektrometrov s cieľom zisťovať organické zlúčeniny na Marse. SAM má hmotnostný spektrometer, ktorý dokáže merať nielen prvky, ale aj izotopy. Tento prístroj urobil fascinujúci objav organických zlúčenín s veľkým reťazcom na Marse. Nie je známe, ako sa tieto organické látky tvoria na Marse: proces by bol pravdepodobne neživý, ale existuje fascinujúca možnosť, že takéto zložité molekuly vznikli procesmi spojenými so životom.

Mars Insight práve teraz vytvára históriu monitorovaním seizmickej aktivity a tepelných tokov na Marse – pomôže to pochopiť zloženie vnútra Marsu.

Dr Amitabha Ghosh je planetárny vedec NASA so sídlom vo Washingtone DC. Pracoval pre viaceré misie NASA Mars, počnúc misiou Mars Pathfinder v roku 1997. Slúžil ako predseda pracovnej skupiny pre vedecké operácie pre misiu Mars Exploration Rover Mission a viac ako 10 rokov bol poverený vedením taktických operácií Roverov na Marse. Pomohol analyzovať prvý kameň na Marse, ktorý bol náhodou prvým kameňom analyzovaným z inej planéty.

Pretrvávajúca fascinácia Marsom

Prečo je Mars pre vedcov taký zaujímavý? A objaviteľovi-dobrodruhovi v nás všetkých? Existujú dva hlavné dôvody.

Po prvé, Mars je planéta, na ktorej sa v minulosti mohol vyvinúť život. Život sa na Zemi vyvinul pred 3,8 miliardami rokov. Podmienky na ranom Marse zhruba pred 4 miliardami rokov boli veľmi podobné tým na Zemi. Mal hustú atmosféru, ktorá umožňovala stabilitu vody na povrchu Marsu. Ak by boli naozaj podmienky na Marse podobné tým na Zemi, existuje reálna možnosť, že sa na Marse vyvinul mikroskopický život.

Po druhé, Mars je jedinou planétou, ktorú môžu ľudia dlhodobo navštevovať alebo obývať. Venuša a Merkúr majú extrémne teploty – priemerná teplota je vyššia ako 400 stupňov C, čiže teplejšia ako v rúre na varenie. Všetky planéty vo vonkajšej slnečnej sústave počnúc Jupiterom sú vyrobené z plynu – nie kremičitanov alebo hornín – a sú veľmi chladné. Mars je z hľadiska teploty pomerne pohostinný, s približným rozsahom od 20 stupňov C na rovníku do mínus 125 stupňov C na póloch.

Misia Perseverance na Marse

Perseverance sa zaoberá kritickými témami okolo Marsu – hľadaním života a ľudskou misiou na tejto planéte.

Ukážková návratová misia: Je na Marse život?

Vytrvalosť je prvým krokom vo viackrokovom projekte, ktorého cieľom je priviesť vzorky späť z Marsu. Štúdium vrátených vzoriek hornín v sofistikovaných laboratóriách po celom svete snáď poskytne rozhodujúcu odpoveď na to, či na Marse v minulosti existoval život.

Tu sú kroky vo vzorovom návrate:

Ako prvý krok Perseverance odoberie vzorky hornín a pôdy do 43 skúmaviek veľkosti cigary. Vzorky sa odoberú, kanistre sa uzavrú a nechajú na zemi.

Druhým krokom je pre Mars Fetch Rover (poskytnutý Európskou vesmírnou agentúrou) pristáť, riadiť a zbierať všetky vzorky z rôznych miest a vrátiť sa na pristávací modul.

Fetch Rover potom prenesie kanistre do Ascent Vehicle. Mars Ascent Vehicle sa stretne s Orbiterom, po ktorom Orbiter donesie vzorky späť na Zem.

Tento dlhodobý projekt sa nazýva MSR alebo Mars Sample Return. MSR spôsobí revolúciu v našom chápaní evolučnej histórie Marsu. Ak bude MSR úspešne vykonaný, budeme mať rozumnú odpoveď, či bol na Marse mikroskopický život.

Ale MSR má svoje riziká. Ak jeden z komponentov zlyhá, ako napríklad Fetch Rover alebo Mars Ascent Vehicle, MSR je odsúdený na zánik. Skryté riziko je strategické. Za cenu MSR by mohlo byť 5-10 misií kozmických lodí do rôznych častí slnečnej sústavy: takže výberom MSR NASA vylučuje možnosť uskutočniť tieto ďalšie misie.

Produkcia kyslíka na Marse: kritická požiadavka

Aby sa ľudská misia na Mars uskutočnila, náklady musia byť primerané. Aby boli náklady primerané, musí existovať technológia a infraštruktúra na výrobu kyslíka na Marse pomocou surovín dostupných na Marse.

Bez spoľahlivého spôsobu výroby kyslíka na Marse budú ľudské misie na Mars veľmi drahé a nereálne. Bez spoľahlivého plánu výroby kyslíka na Marse bude plán Elona Muska poskytovať komerčnú dopravu na Mars vystavený riziku zlyhania.

Perseverance bude mať nástroj – MOXIE, alebo Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment – ​​ktorý bude využívať 300 wattov energie na výrobu asi 10 gramov kyslíka pomocou atmosférického oxidu uhličitého.

Ak by bol tento experiment úspešný, MOXIE môže byť zväčšený o faktor 100, aby zabezpečil dve veľmi kritické potreby ľudí: kyslík na dýchanie a raketové palivo na cestu späť na Zem.

Hľadá podzemnú vodu na Marse

Perseverance ponesie Radarový snímač pre experiment pod povrchom Marsu (RIMFAX). RIMFAX poskytne mapovanie podpovrchovej štruktúry v mieste pristátia vo vysokom rozlíšení. Prístroj bude hľadať aj podpovrchovú vodu na Marse – čo, ak sa nájde, výrazne pomôže pri ľudskej misii alebo príčine ľudského osídlenia na Marse.

Testovanie helikoptéry na let na Marse

Mars Helicopter je skutočne malý dron. Ide o technologický demonštračný experiment: otestovať, či helikoptéra môže lietať v riedkej atmosfére na Marse.

Nízka hustota atmosféry Marsu znižuje pravdepodobnosť skutočného letu helikoptérou alebo lietadlom na Marse. Diaľková doprava na Marse sa musí spoliehať na vozidlá, ktoré sa spoliehajú na raketové motory na poháňaný výstup a poháňaný zostup.

Sme možno desaťročie od dvoch míľnikov vo výskume Marsu: ľudskej misie na Mars a rozhodujúcej odpovede na otázku, či Mars skrýval – alebo stále skrýva – mikroskopický život. Očakáva sa, že vytrvalosť poskytne významný pohľad na obe otázky.

Zdieľajte So Svojimi Priateľmi: