Πιστωτική εικόνα: NASA / JPL
Από την άφιξή τους στον Άρη, οι δύο ρομποτικοί μας περιηγητές μας έστειλαν απίστευτες εικόνες και δεδομένα από έναν από τους πλησιέστερους γείτονές μας στο Ηλιακό Σύστημα. Ο πρωταρχικός επιστημονικός στόχος του Mars Exploration Rovers (MER) είναι να προσδιοριστεί σε ποιο βαθμό η προηγούμενη δράση του υγρού νερού στον Άρη επηρέασε το περιβάλλον του Κόκκινου Πλανήτη με την πάροδο του χρόνου.
Παρόλο που δεν υπάρχει άμεση ένδειξη υγρού νερού στην επιφάνεια του Άρη σήμερα, το ιστορικό δραστηριότητας του παρελθόντος νερού στον Άρη μπορεί να βρεθεί στα βράχια, τα ορυκτά και τις γεωλογικές μορφές, ιδίως σε ορισμένα συγκεκριμένα, διαγνωστικά χαρακτηριστικά που πιστεύουμε ότι σχηματίζονται μόνο σε η παρουσία νερού. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο και οι δύο MER είναι εξοπλισμένοι με ειδικά εργαλεία που τους επιτρέπουν να μελετήσουν μια διαφορετική συλλογή πετρωμάτων και εδαφών που μπορεί να συγκρατούν ενδείξεις για παρελθούσα δραστηριότητα νερού στον Άρη και να προσδιορίσουν εάν ο πλανήτης είχε ποτέ τη δυνατότητα να φιλοξενήσει τη ζωή στο μακρινό παρελθόν , ή, πολύ λιγότερο πιθανό, σήμερα.
Οι πληροφορίες που έχει συγκεντρώσει η NASA μέσα στο σύντομο χρονικό διάστημα που το Πνεύμα και η Ευκαιρία ήταν στην επιφάνεια του Άρη ήταν απίστευτα αποκαλυπτικές. Έχουμε εικόνες που δείχνουν πετρώματα και επιφανειακές κατασκευές με άνευ προηγουμένου λεπτομέρεια. Βλέπουμε μια πλευρά του Άρη που είναι πολύ διαφορετική από αυτήν που έχουμε συναντήσει κατά τη διάρκεια προηγούμενων αποστολών, επειδή στοχεύσαμε αυτούς τους ειδικούς ταξιδιώτες για να εξερευνήσουμε μέρη που γνωρίζαμε ότι θα ήταν συναρπαστικά.
Ενώ είμαστε απίστευτα ικανοποιημένοι με τα δεδομένα και τις εικόνες που έχουμε λάβει μέχρι τώρα και ανυπομονούμε για πολλά ακόμη, δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι το ταξίδι και η εξερεύνηση του Άρη είναι μια πολύ δύσκολη προσπάθεια. Όπως έχω πει πολλές φορές στο παρελθόν - τόσο εδώ στο Capitol Hill όσο και στον τύπο - ο Άρης είναι ένας εξαιρετικά συναρπαστικός και συναρπαστικός προορισμός του Ηλιακού Συστήματος, αλλά είναι επίσης ένας εξαιρετικά δύσκολος στόχος, όπως έχει αποδείξει συχνά η ιστορία.
Η προσγείωση και η επακόλουθη κυκλοφορία των δύο Rovers ήταν πρακτικά τέλεια εικόνα, κάτι που είναι τρομακτικό μηχανικό επίτευγμα από μόνο του και αυτό που με κάνει να είμαι περήφανος για την ταλαντούχα και ικανή ομάδα του Άρη της NASA. Ωστόσο, για να μην είμαστε πολύ σίγουροι για την κατάκτηση του Άρη μας, μας υπενθυμίστηκαν οι σημαντικές προκλήσεις που συνεπάγεται ο Κόκκινος Πλανήτης όταν το Spirit rover παρουσίασε στην ομάδα του Άρη μια σοβαρή τεχνική πρόκληση.
Το Spirit έπεσε κάτω σε μια περιοχή του Άρη γνωστή ως κρατήρας Gusev στις 4 Ιανουαρίου 2004. Μετά από δεκαοκτώ ημέρες σχεδόν άψογης λειτουργίας και μετά την επιστροφή σημαντικών επιστημονικών δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων εντυπωσιακών εικόνων μακρινών λόφων - και ενός βράχου που ονομάστηκε με αγάπη "Adirondack" - το Το Spirit rover ανέπτυξε ένα προφανές πρόβλημα επικοινωνίας που αρχικά μπέρδεψε ολόκληρη την ομάδα του Άρη. Τις επόμενες μέρες, το Spirit μας έστειλε διαλείπουσα σήματα και στείλαμε στο διαστημικό σκάφος πολλές ερωτήσεις για να προσπαθήσουμε να διαγνώσουμε την ακριβή φύση του προβλήματος.
Καταφέραμε να διαπιστώσουμε ότι το πρόβλημα σχετίζεται με λογισμικό και η ομάδα της JPL ανέπτυξε τις απαραίτητες διαδικασίες και πρωτόκολλα για να επαναφέρει το Spirit στην επιχείρηση. Αν το πρόβλημα επικοινωνίας του Spirit ήταν πρόβλημα υλικού, θα ήμασταν πολύ πιο δύσκολα για προφανείς λόγους. Το Spirit αποδίδει τώρα όπως είχε προβλεφθεί και συνεχίζει να εξερευνά τα γύρω του Άρη.
Έχοντας πραγματικές μεταδόσεις δεδομένων από την κατάβαση του Spirit στην επιφάνεια του Άρη παρείχε επίσης σημαντικά οφέλη για την ομάδα που σχεδιάζει την προσγείωση του δεύτερου Mars rover, Opportunity. Τα πραγματικά δεδομένα καθόδου από το πρώτο διαστημικό σκάφος χρησιμοποιήθηκαν για να επιβεβαιώσουν τα μοντέλα μας σχετικά με τη συμπεριφορά της ατμόσφαιρας και του καιρού του Άρη - μοντέλα στα οποία βασίζαμε για να σχεδιάσουμε την κάθοδο του Opportunity. Τα δεδομένα από το Spirit έδειξαν ότι, ενώ η κατάβαση ήταν εντός των προβλεπόμενων ορίων του μηχανικού μας μοντέλου, ήταν κοντά στην άκρη των αναμενόμενων περιθωρίων.
Οπλισμένοι με αυτή τη νέα γνώση, η NASA επέλεξε να ανοίξει το αλεξίπτωτο του Opportunity νωρίτερα για να προβλέψει μια πιο αργή κατάβαση και μια πιο ήπια άφιξη στον Κόκκινο Πλανήτη. Στις 25 Ιανουαρίου 2004, το Opportunity αναπήδησε στην αντίθετη πλευρά του Άρη - σε μια περιοχή που ονομάζεται Meridiani Planum - από όπου είχε προσγειωθεί το δίδυμο.
Η νέα τοποθεσία προσγείωσης ήταν «ένας κόσμος μακριά» από τον Κρατήρα Gusev με περισσότερους τρόπους παρά με απλή απόσταση. Οι αρχικές εικόνες που μεταδόθηκαν αργότερα εκείνη την ημέρα γοητεύτηκαν από την επιστημονική ομάδα, αποκαλύπτοντας μια περιοχή σκοτεινού εδάφους και ένα πιθανό θεμέλιο - ένα χαρακτηριστικό που έχουμε ψάξει εδώ και πολύ καιρό ποτέ στην επιφάνεια ενός πλανήτη - διασκορπισμένο με τμήματα του πιο γνωστού κόκκινου εδάφους του Άρη. Αυτή η περιοχή του Άρη ενδιαφέρθηκε ιδιαίτερα για τους πλανητικούς γεωλόγους, επειδή πίστευαν ότι μπορεί να περιέχει άφθονα αποθέματα αιματίτη, ένα ορυκτό που, όταν βρέθηκε στη Γη, έχει συνήθως σχηματιστεί παρουσία ανθεκτικού υγρού νερού. Γνωρίζουμε τώρα ότι οι υποψίες τους ήταν σωστές.
Στις 2 Μαρτίου 2004, η NASA ανακοίνωσε ότι το Opportunity rover είχε βρει ισχυρές ενδείξεις ότι η περιοχή που ονομάζεται Meridiani Planum ήταν κάποτε βρεγμένη. Στοιχεία που βρέθηκαν σε ένα πέτρωμα βράχου οδήγησαν τους επιστήμονες σε αυτό το σημαντικό συμπέρασμα. Λύσεις από τη σύνθεση των πετρωμάτων, όπως η παρουσία θειικών και αλάτων, και οι φυσικές ιδιότητες των πετρωμάτων (π.χ., κόγχες όπου κάποτε μεγάλωσαν οι κρύσταλλοι) βοήθησαν στη δημιουργία της υπόθεσης για μια υδαρή ιστορία. Αυτή η περιοχή είναι επιστημονικά συναρπαστική και σκοπεύουμε να τη μελετήσουμε με περισσότερες λεπτομέρειες, ελπίζουμε να αποκαλύψουμε περισσότερα μυστικά του Κόκκινου Πλανήτη.
Οι αποστολές στον Άρη ξεκινούν περίπου κάθε δύο χρόνια (26 μήνες), όταν οι τροχιακές ευθυγραμμίσεις της Γης και του Άρη επιτρέπουν τη χρήση της ελάχιστης ποσότητας καυσίμου στο μακρύ ταξίδι. Σε καθεμία από αυτές τις ευκαιρίες εκτόξευσης, η NASA σκοπεύει να στείλει ρομποτικό διαστημικό σκάφος στον Άρη για να συνεχίσει να ψάχνει στοιχεία για νερό, να μελετά τα βράχια και το έδαφος του πλανήτη και να προσπαθεί να απαντήσει στην ερώτηση, "Έχει προκύψει ζωή στον Άρη;" Το Πρόγραμμα Εξερεύνησης του Άρη θα επιτεθεί σε αυτό το ζήτημα επιδιώκοντας να κατανοήσει, με συστηματικό τρόπο, την τρέχουσα κατάσταση και την εξέλιξη της ατμόσφαιρας, της επιφάνειας και του εσωτερικού του Άρη, τις δυνατότητες ζωής στον Άρη στο παρελθόν ή το παρόν και θα αναπτύξει γνώση και τεχνολογία απαραίτητη για τη μελλοντική ανθρώπινη εξερεύνηση.
Το πρόγραμμα Mars της NASA
Αυτό το πρόγραμμα είναι το αποτέλεσμα μιας διαδικασίας εντατικού σχεδιασμού που περιλαμβάνει την ευρεία κοινότητα επιστήμης και τεχνολογίας. Το πρόγραμμα ενσωματώνει τα διδάγματα που αποκομίστηκαν από προηγούμενες αποστολές και βασίζεται, καθώς και ανταποκρίνεται σε επιστημονικές ανακαλύψεις από προηγούμενες και σε συνεχείς αποστολές. Εκτός από τους MER, οι αποστολές που περιλαμβάνουν αυτήν τη συστηματική προσέγγιση στην εξερεύνηση του Άρη είναι:
1. Mars Global Surveyor (MGS) - που ξεκίνησε το 1996, αυτή η αποστολή συνεχίζει να επιστρέφει μια άνευ προηγουμένου ποσότητα δεδομένων σχετικά με τα χαρακτηριστικά και τη σύνθεση της επιφάνειας, την ατμόσφαιρα, τον καιρό και τις μαγνητικές ιδιότητες του Άρη. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν τα δεδομένα που συλλέγονται από αυτήν την αποστολή και για να μάθουν για τη Γη συγκρίνοντάς την με τον Άρη και για να δημιουργήσουν ένα ολοκληρωμένο σύνολο δεδομένων για να βοηθήσουν στον προγραμματισμό μελλοντικών αποστολών. Το MGS χρησιμεύει επίσης ως ρελέ τηλεπικοινωνιών για τις αποστολές MER, καθώς και ως συσκευή για φωτογράφηση προσγειωμένων διαστημικών σκαφών στην επιφάνεια, όπως τα rovers.
2. Mars Odyssey - που ξεκίνησε το 2001, ο τροχίσκος της Οδύσσειας χαρτογραφεί επί του παρόντος την ορυκτολογία και τη μορφολογία της επιφάνειας του Άρη, επιτυγχάνοντας ταυτόχρονα παγκόσμια χαρτογράφηση της στοιχειώδους σύνθεσης της επιφάνειας και της αφθονίας του υδρογόνου στην ρηχή επιφάνεια. Οι χάρτες υδρογόνου του έχουν προτείνει τεράστιες ποσότητες πάγου νερού κοντά στην επιφάνεια στις πολικές περιοχές του πλανήτη. Χρησιμεύει επίσης ως ρελέ τηλεπικοινωνιών για τις αποστολές MER.
3. Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) - που έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει το 2005, το MRO θα επικεντρωθεί στην ανάλυση της επιφάνειας σε πρωτοφανείς νέες κλίμακες σε μια προσπάθεια να ακολουθήσει δελεαστικές ενδείξεις νερού που εντοπίστηκαν σε εικόνες από το διαστημικό σκάφος MGS και Odyssey και να γεφυρώσει το χάσμα μεταξύ επιφανειακές παρατηρήσεις και μετρήσεις από τροχιά. Για παράδειγμα, το MRO θα μετρήσει χιλιάδες τοπία του Άρη σε ανάλυση 20 έως 30 εκατοστών (8 έως 12 ιντσών), επιτρέποντας την παρατήρηση των χαρακτηριστικών του μεγέθους των μπαλών, ενώ χαρτογραφεί επίσης τις ορυκτολογίες τους. Αυτό θα βοηθήσει τη NASA να στοχεύσει μελλοντικά προσγειωμένα εργαστήρια στους καλύτερους ιστότοπους για να αναζητήσει στοιχεία για τη ζωή.
4. Phoenix - που έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει το 2007, η αποστολή αυτή θα διεξαγάγει μια σταθερή, επιφανειακή έρευνα για τον πάγο του νερού που περιέχεται στα εδάφη του Άρη, καθώς και την αναζήτηση οργανικών μορίων και την παρατήρηση της σύγχρονης δυναμικής του κλίματος. Στόχος του είναι να "ακολουθήσει το νερό" και να μετρήσει μόρια δείκτες σε περιοχές μεγάλου γεωγραφικού πλάτους όπου ο Mars Odyssey έχει ανακαλύψει στοιχεία για μεγάλες συγκεντρώσεις πάγου νερού στο έδαφος του Άρη. Το Phoenix επιλέχθηκε ως η πρώτη από τις αποστολές Mars Scout.
5. Mars Science Laboratory (MSL) - χρονοδιάγραμμα που θα ξεκινήσει το 2009, αυτό το επόμενο γενιάς rover αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό άλμα στις επιφανειακές μετρήσεις και ανοίγει το δρόμο για μελλοντικές αποστολές δειγμάτων και αστροβιολογίας. Μια πηγή ισχύος μεγάλης διάρκειας έχει προγραμματιστεί να επιτρέψει στο επιστημονικό εργαστήριο να πραγματοποιήσει πειράματα για έως και δύο χρόνια. Τα όργανα για αυτό το εργαστήριο επιφανείας μπορούν να παρέχουν άμεσες ενδείξεις οργανικών υλικών, εάν υπάρχουν, και θα είναι σε θέση να αναζητήσουν έως και αρκετά πόδια κάτω από την επιφάνεια. Το MSL θα επιδείξει επίσης τεχνολογίες για την ακριβή προσγείωση και την αποφυγή κινδύνων, προκειμένου να επιτύχει αυτό που μπορεί να είναι πολύ ελπιδοφόρο, αλλά δύσκολο να προσεγγιστεί, επιστημονικοί ιστότοποι. Η τοποθεσία προσγείωσης θα βασίζεται σε παρατηρήσεις του Mars Reconnaissance Orbiter. Την επόμενη δεκαετία, από το 2011-2018, η NASA σχεδιάζει πρόσθετους τροχιακούς επιστήμονες, rover και landers, και την πρώτη αποστολή να επιστρέψει τα πιο πολλά υποσχόμενα δείγματα του Άρη στη Γη.
Οι τρέχουσες στρατηγικές απαιτούν την έναρξη της πρώτης δειγματοληπτικής αποστολής έως το 2014. Μελετώνται επιλογές που θα αυξήσουν σημαντικά το ποσοστό των αποστολών που θα ξεκινήσουν ή / και θα επιταχύνουν το πρόγραμμα εξερεύνησης. Αυτή η περίοδος θα πραγματοποιηθεί επίσης ανάπτυξη τεχνολογίας για προηγμένες δυνατότητες, όπως μικροσκοπικά όργανα επιφανειακής επιστήμης και βαθιά διάτρηση έως και εκατοντάδες πόδια.
Η NASA έχει αναπτύξει μια εκστρατεία για να εξερευνήσει τον Άρη που θα αλλάξει και θα προσαρμοστεί με την πάροδο του χρόνου σε απάντηση σε ό, τι ανακαλύπτεται και έχει μάθει με κάθε αποστολή. Το σχέδιο προορίζεται να είναι ένα ισχυρό, ευέλικτο, μακροπρόθεσμο πρόγραμμα που θα παρέχει την υψηλότερη πιθανότητα επιτυχίας. Προχωράμε από την πρώιμη εποχή της παγκόσμιας χαρτογράφησης και της περιορισμένης εξερεύνησης της επιφάνειας σε μια πολύ πιο εντατική και ανταποκρινόμενη στην ανακάλυψη προσέγγιση. Θα δημιουργήσουμε μια σταθερή παρουσία σε τροχιά γύρω από τον Άρη και στην επιφάνεια με εξερεύνηση μεγάλης διάρκειας σε μερικά από τα πιο επιστημονικά πολλά υποσχόμενα και ενδιαφέροντα μέρη στον πλανήτη.
Σκοπεύουμε να «ακολουθήσουμε το νερό», έτσι ώστε στο όχι τόσο μακρινό μέλλον να μπορέσουμε επιτέλους να γνωρίζουμε τις απαντήσεις στα πιο εκτεταμένα ερωτήματα σχετικά με τον Ερυθρό Πλανήτη που έχουμε ζητήσει οι άνθρωποι κατά τη διάρκεια των γενεών: Μήπως υπήρξε ποτέ ζωή εκεί, και υπάρχει ζωή εκεί τώρα;
Τι έπεται
Στις 14 Ιανουαρίου 2003, ο Πρόεδρος Μπους ανακοίνωσε το νέο του όραμα για τη NASA και το διαστημικό πρόγραμμα του Έθνους, και μόλις τον περασμένο μήνα κυκλοφόρησε ο προϋπολογισμός του Προέδρου για το 2005. Και τα δύο αυτά γεγονότα υποστηρίζουν και ενισχύουν πράγματι το όραμα της NASA για την εξερεύνηση του Άρη την επόμενη δεκαετία και μετά. Η ολοκληρωμένη, ρομποτική προσέγγιση της NASA για την εξερεύνηση του Άρη και την εκμάθηση των περιπλοκών του περιβάλλοντός της, όχι μόνο θα επιδιώξει την επίτευξη των επιστημονικών στόχων που περιγράφονται σε αυτήν την μαρτυρία, αλλά θα χρησιμεύσει επίσης ως στέρεη βάση για το όραμα του Προέδρου να πραγματοποιήσει τελικά μια αποστολή ανθρώπινης εξερεύνησης στον Άρη .
Πρωτότυπη πηγή: Περιοδικό Αστροβιολογίας
