Εξήγησε: Γιατί ο Άρης είναι τόσο ενδιαφέρον για τους επιστήμονες και για τον τυχοδιώκτη που ζει σε όλους μας;

Το Mars 2020 Perseverance Rover της NASA έπεσε στην επιφάνεια του Άρη τα ξημερώματα της Παρασκευής. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων του Perseverance πιθανότατα θα καθορίσουν τις επόμενες δύο δεκαετίες εξερεύνησης του Άρη. Ένας επιστήμονας της NASA εξηγεί γιατί και πώς.

Το Perseverance είναι το πιο προηγμένο, το πιο ακριβό και το πιο εξελιγμένο κινητό εργαστήριο που στάλθηκε στον Άρη. (Φωτογραφία: Twitter/ @@NASAPersevere)

Η επιμονή δεν είναι απλώς άλλη μια αποστολή Rover. Το Perseverance είναι το πιο προηγμένο, το πιο ακριβό και το πιο εξελιγμένο κινητό εργαστήριο που στάλθηκε στον Άρη. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων στο Perseverance πιθανότατα θα καθορίσουν τις επόμενες δύο δεκαετίες εξερεύνησης του Άρη – θα καθορίσουν την πορεία αναζήτησης ζωής και μια μελλοντική επανδρωμένη αποστολή στον Άρη.

Επιστήμη του Άρη τα τελευταία 30 χρόνια

Έχουμε διανύσει πολύ δρόμο για να κατανοήσουμε τον Άρη από την εποχή των αποστολών πρώτης γενιάς στη δεκαετία του 1960. Οι αποστολές Βίκινγκ στα μέσα της δεκαετίας του εβδομήντα πραγματοποίησαν την πρώτη χημική ανάλυση του εδάφους του Άρη, καθώς και τέσσερα πειράματα βιολογίας για την ανίχνευση της βιολογικής δραστηριότητας. Τα πειράματα δεν έδωσαν καμία πειστική απόδειξη ζωής.

Στις αρχές της δεκαετίας του 1980, οι επιστήμονες υπέθεσαν, με βάση την ορυκτολογική σύνθεση και την υφή του βράχου, ότι ορισμένοι μετεωρίτες μπορεί να έχουν μια περιοχή πηγής στον Άρη, σε αντίθεση με τη ζώνη των αστεροειδών. Το 1984, μια μελέτη έδειξε ότι η ισοτοπική σύνθεση των σπάνιων αερίων (Ξένον, Κρυπτόν, Νέον και Αργό) ταίριαζε με τις ισοτοπικές αναλογίες της ατμόσφαιρας του Άρη που μετρήθηκαν από το διαστημόπλοιο Viking. Αυτή η ανακάλυψη παρείχε έναν τρόπο για τους γεωχημικούς να μελετήσουν δείγματα του Άρη - και έδωσε τεράστια ώθηση στην κατανόησή μας για τη γεωχημική εξέλιξη του Άρη.

Ο Άρης θεωρήθηκε ξηρός πλανήτης τον 20ο αιώνα. Αυτό άλλαξε το 2001, όταν το φασματόμετρο ακτίνων γάμμα στο διαστημόπλοιο Mars Odyssey εντόπισε μια συναρπαστική υπογραφή υδρογόνου που φαινόταν να δείχνει την παρουσία πάγου νερού. Αλλά υπήρχε ασάφεια – αυτό συνέβη επειδή το υδρογόνο μπορεί να είναι μέρος και πολλών άλλων ενώσεων, συμπεριλαμβανομένων των οργανικών ενώσεων.

Για να ελέγξει την παρουσία νερού, η NASA έστειλε ένα διαστημικό σκάφος να προσγειωθεί κοντά στον νότιο πόλο του Άρη το 2007. Το διαστημόπλοιο μελέτησε το έδαφος γύρω από το σκάφος με το ρομποτικό του βραχίονα και κατάφερε να διαπιστώσει, χωρίς καμία ασάφεια, την παρουσία νερού στον Άρη για πρώτη φορά.

Η πρώτη εικόνα που εστάλη από το ρόβερ Perseverance δείχνει την επιφάνεια του Άρη, αμέσως μετά την προσγείωση στον κρατήρα Jezero, την Πέμπτη 18 Φεβρουαρίου 2021. (NASA μέσω AP)

Το ρόβερ Curiosity φέρει ένα όργανο που ονομάζεται SAM (ή Ανάλυση δειγμάτων στον Άρη), το οποίο περιέχει μια σειρά από φασματόμετρα με στόχο την ανίχνευση οργανικών ενώσεων στον Άρη. Το SAM διαθέτει ένα φασματόμετρο μάζας που μπορεί να μετρήσει όχι μόνο τα στοιχεία, αλλά και τα ισότοπα. Αυτό το όργανο έχει κάνει τη συναρπαστική ανακάλυψη οργανικών ενώσεων μεγάλης αλυσίδας στον Άρη. Δεν είναι γνωστό πώς σχηματίζονται αυτές οι οργανικές ουσίες στον Άρη: η διαδικασία θα ήταν πιθανότατα άψυχη, αλλά υπάρχει μια συναρπαστική πιθανότητα ότι τέτοια πολύπλοκα μόρια σχηματίστηκαν από διαδικασίες που σχετίζονται με τη ζωή.

τι είναι η καθαρή αξία του donnie wahlberg

Το Mars Insight δημιουργεί ιστορία αυτή τη στιγμή, παρακολουθώντας τη σεισμική δραστηριότητα και τη ροή θερμότητας στον Άρη – αυτό θα βοηθήσει στην κατανόηση της σύνθεσης του εσωτερικού του Άρη.

Ο Δρ Amitabha Ghosh είναι Πλανητικός Επιστήμονας της NASA με έδρα την Ουάσιγκτον DC. Έχει εργαστεί για πολλές αποστολές της NASA στον Άρη ξεκινώντας με την Αποστολή Mars Pathfinder το 1997. Υπηρέτησε ως Πρόεδρος της Ομάδας Εργασίας Επιστημονικών Επιχειρήσεων για την Αποστολή Εξερευνητικής Ροβερ στον Άρη και του ανατέθηκε η ηγεσία των τακτικών Επιχειρήσεων Ρόβερ στον Άρη για περισσότερα από 10 χρόνια. Βοήθησε στην ανάλυση του πρώτου βράχου στον Άρη, ο οποίος παρεμπιπτόντως έτυχε να είναι ο πρώτος βράχος που αναλύθηκε από άλλον πλανήτη.

Η διαρκής γοητεία με τον Άρη

Γιατί ο Άρης είναι τόσο ενδιαφέρον για τους επιστήμονες; Και στον εξερευνητή-τυχοδιώκτη σε όλους μας; Υπάρχουν δύο βασικοί λόγοι.

Πρώτον, ο Άρης είναι ένας πλανήτης όπου η ζωή μπορεί να έχει εξελιχθεί στο παρελθόν. Η ζωή εξελίχθηκε στη Γη πριν από 3,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Οι συνθήκες στον πρώιμο Άρη περίπου πριν από 4 δισεκατομμύρια χρόνια ήταν πολύ παρόμοιες με αυτές της Γης. Είχε πυκνή ατμόσφαιρα, η οποία επέτρεπε τη σταθερότητα του νερού στην επιφάνεια του Άρη. Αν πράγματι οι συνθήκες στον Άρη ήταν παρόμοιες με εκείνες στη Γη, υπάρχει πραγματική πιθανότητα να εξελίχθηκε μικροσκοπική ζωή στον Άρη.

Δεύτερον, ο Άρης είναι ο μόνος πλανήτης που οι άνθρωποι μπορούν να επισκεφτούν ή να κατοικήσουν μακροπρόθεσμα. Η Αφροδίτη και ο Ερμής έχουν ακραίες θερμοκρασίες - η μέση θερμοκρασία είναι μεγαλύτερη από 400 βαθμούς Κελσίου ή πιο ζεστή από έναν φούρνο μαγειρέματος. Όλοι οι πλανήτες στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα ξεκινώντας από τον Δία είναι κατασκευασμένοι από αέριο –όχι πυριτικά άλατα ή πέτρες– και είναι πολύ κρύοι. Ο Άρης είναι σχετικά φιλόξενος όσον αφορά τη θερμοκρασία, με μια κατά προσέγγιση περιοχή μεταξύ 20 βαθμών Κελσίου στον Ισημερινό έως μείον 125 βαθμών Κελσίου στους πόλους.

Η αποστολή της Επιμονής στον Άρη

Η επιμονή ασχολείται τόσο με τα κρίσιμα θέματα γύρω από τον Άρη - την αναζήτηση της ζωής, όσο και την ανθρώπινη αποστολή σε αυτόν τον πλανήτη.

Ιωάννη, καθαρή αξία

Δείγμα αποστολής επιστροφής: Υπάρχει ζωή στον Άρη;

Η επιμονή είναι το πρώτο βήμα σε ένα έργο πολλαπλών βημάτων για να φέρει πίσω δείγματα από τον Άρη. Η μελέτη των δειγμάτων πετρωμάτων που επιστράφηκαν σε εξελιγμένα εργαστήρια σε όλο τον κόσμο θα δώσει αισίως μια αποφασιστική απάντηση για το αν υπήρχε ζωή στον Άρη στο παρελθόν.

Ακολουθούν τα βήματα στο Sample Return:

Ως πρώτο βήμα, η Perseverance θα συλλέξει δείγματα βράχου και χώματος σε 43 σωλήνες μεγέθους πούρου. Τα δείγματα θα συλλεχθούν, τα δοχεία θα σφραγιστούν και θα αφεθούν στο έδαφος.

Το δεύτερο βήμα είναι ένα Mars Fetch Rover (παρέχεται από την Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία) να προσγειωθεί, να οδηγήσει και να συλλέξει όλα τα δείγματα από τις διαφορετικές τοποθεσίες και να επιστρέψει στο σκάφος προσγείωσης.

Στη συνέχεια, το Fetch Rover θα μεταφέρει τα κάνιστρα στο Ascent Vehicle. Το Mars Ascent Vehicle θα συναντηθεί με ένα Orbiter και μετά το Orbiter θα μεταφέρει τα δείγματα πίσω στη Γη.

Αυτό το μακροπρόθεσμο έργο ονομάζεται MSR ή Mars Sample Return. Το MSR θα φέρει επανάσταση στην κατανόησή μας για την εξελικτική ιστορία του Άρη. Εάν το MSR εκτελεστεί με επιτυχία, θα έχουμε μια λογική απάντηση για το αν υπήρχε μικροσκοπική ζωή στον Άρη.

Αλλά το MSR έχει τους κινδύνους του. Εάν ένα από τα εξαρτήματα αποτύχει, όπως το Fetch Rover ή το Mars Ascent Vehicle, το MSR είναι καταδικασμένο. Ένας κρυφός κίνδυνος είναι στρατηγικός. Με το κόστος του MSR, θα μπορούσαν να υπάρξουν 5-10 αποστολές διαστημικών σκαφών σε διαφορετικά μέρη του ηλιακού συστήματος: επομένως, επιλέγοντας το MSR, η NASA αποκλείει την επιλογή να αναλάβει αυτές τις άλλες αποστολές.

Παραγωγή οξυγόνου στον Άρη: Μια κρίσιμη απαίτηση

Για να υλοποιηθεί μια ανθρώπινη αποστολή στον Άρη, το κόστος πρέπει να είναι λογικό. Για να είναι λογικό το κόστος, πρέπει να υπάρχει μια τεχνολογία και μια υποδομή για την παραγωγή οξυγόνου στον Άρη χρησιμοποιώντας πρώτες ύλες που είναι διαθέσιμες στον Άρη.

Χωρίς έναν ισχυρό τρόπο παραγωγής οξυγόνου στον Άρη, οι ανθρώπινες αποστολές στον Άρη θα είναι πολύ δαπανηρές και μη ρεαλιστικές. Χωρίς ένα αξιόπιστο σχέδιο παραγωγής οξυγόνου στον Άρη, το σχέδιο του Έλον Μασκ να παρέχει εμπορική μεταφορά στον Άρη θα κινδυνεύει να αποτύχει.

Το Perseverance θα έχει ένα όργανο – MOXIE, ή Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment – ​​που θα χρησιμοποιεί ισχύ 300 watt για να παράγει περίπου 10 γραμμάρια οξυγόνου χρησιμοποιώντας διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας.

Εάν αυτό το πείραμα είναι επιτυχές, το MOXIE μπορεί να κλιμακωθεί κατά 100 για να παρέχει τις δύο πολύ κρίσιμες ανάγκες των ανθρώπων: οξυγόνο για την αναπνοή και καύσιμο πυραύλων για το ταξίδι πίσω στη Γη.

Ψάχνετε για υπόγεια νερά στον Άρη

Η Perseverance θα φέρει το Radar Imager for Mars’ Subsurface Experiment (RIMFAX). Η RIMFAX θα παρέχει χαρτογράφηση υψηλής ανάλυσης της υπόγειας δομής στο σημείο προσγείωσης. Το όργανο θα αναζητήσει επίσης υπόγειο νερό στον Άρη – το οποίο, αν βρεθεί, θα βοηθήσει πολύ την υπόθεση για μια ανθρώπινη αποστολή ή την αιτία μιας ανθρώπινης εγκατάστασης στον Άρη.

anne white dana λευκό

Δοκιμή ελικοπτέρου για να πετάξει στον Άρη

Το ελικόπτερο Mars είναι πραγματικά ένα μικρό drone. Είναι ένα πείραμα επίδειξης τεχνολογίας: για να ελεγχθεί εάν το ελικόπτερο μπορεί να πετάξει στην αραιή ατμόσφαιρα του Άρη.

Η χαμηλή πυκνότητα της ατμόσφαιρας του Άρη καθιστά πολύ χαμηλές τις πιθανότητες να πετάξει κανείς ένα ελικόπτερο ή ένα αεροσκάφος στον Άρη. Οι μεταφορές μεγάλων αποστάσεων στον Άρη πρέπει να βασίζονται σε οχήματα που βασίζονται σε κινητήρες πυραύλων για μηχανοκίνητη ανάβαση και κάθοδο με κινητήρα.

Βρισκόμαστε ίσως μια δεκαετία από δύο ορόσημα στην εξερεύνηση του Άρη: μια ανθρώπινη αποστολή στον Άρη και μια αποφασιστική απάντηση στο ερώτημα εάν ο Άρης φιλοξενούσε –ή εξακολουθεί να φιλοξενεί– μικροσκοπική ζωή. Η επιμονή αναμένεται να προσφέρει σημαντική εικόνα και στα δύο ερωτήματα.

Μοιράσου Το Με Τους Φίλους Σου: