Θα μπορούσαν τα στρώματα πάγου στην Ευρώπη να κρύψουν μια ιστορία προηγούμενης ζωής; Πιστωτική εικόνα: NASA / JPL. Κάντε κλικ για μεγέθυνση.
Υπήρχε κάποτε ζωή στον Άρη; Υπάρχει ζωή στον Ευρωπό Ωκεανό; Αυτές είναι δύο ερωτήσεις που είναι πολύ συναρπαστικές για τους ανθρώπους σε όλο τον κόσμο, αλλά κανείς δεν έχει μια ρεαλιστική πρόταση να τους απαντήσει μέσα στα επόμενα είκοσι χρόνια; μέχρι τώρα.
Ο George Maise ηγείται μιας ομάδας που έλαβε πρόσφατα ένα βραβείο NIAC Phase 1 *, για να αναπτύξει μια ιδέα σε ένα τέτοιο σχέδιο.
«Η εις βάθος εξερεύνηση των πολικών καλυμμάτων του Άρη», λέει ο Maise et al. **, επαναλαμβάνοντας μια κοινή άποψη μεταξύ των πλανητών επιστημόνων, θα έδινε μια θαυμάσια ευκαιρία να βρουν «αποδείξεις προηγούμενης βιολογικής δραστηριότητας του Άρη, συμπεριλαμβανομένων μικρο-απολιθωμάτων, βακτηρίων και βιοχημικών υπολείμματα. "
«Χρησιμοποιώντας μια πρακτική, συμπαγή, ελαφριά, ισχυρή θερμική πηγή, μικρές ρομποτικές συσκευές θα μπορούσαν να λιώσουν μέσω του καλύμματος πάγου, να συλλέξουν δεδομένα όπως αυτά που περιγράφονται παραπάνω και να τα μεταδώσουν σε πραγματικό χρόνο πίσω στη Γη. Οι επιστήμονες που παρακολουθούν τα αποτελέσματα στη Γη θα μπορούσαν στη συνέχεια να ελέγξουν το μονοπάτι των ρομποτικών μονάδων που τους οδηγούν να εξερευνήσουν ιδιαίτερα ελπιδοφόρες περιοχές μέσα στο πάγο. "
Και αυτό που θα λειτουργούσε για τα πολικά παγάκια του Αρειανού θα λειτουργούσε επίσης για τους Europa, Ganymede και Callisto, τα οποία μπορεί να έχουν πρωτόγονους ωκεανούς κάτω από παχιά κρούστα πάγου. ωκεανοί στους οποίους μπορούν να κολυμπήσουν αλλοδαπά ψάρια των οποίων η τελική πηγή ενέργειας είναι κυτταρικές ζωές που μοιάζουν με προκαρυώτες με περίεργη ομοιότητα με κάποια Αρχαία που βρίσκονται εδώ στη Γη.
Μια αποστολή για αναζήτηση σημείων αρχαίας ζωής στο καπάκι πάγου του Άρη θα περιελάμβανε την προσγείωση ενός διαστημικού σκάφους σε αυτό το καπάκι πάγου και την ανάπτυξη αρκετών MICE (Martian Ice Cap Explorers), τα οποία είναι πυρηνικά παγοπυρηνικά και ένα πακέτο οργάνων που έχουν σχεδιαστεί για να αναζητήσουν σημάδια της αρχαίας ζωής. Στη συνέχεια, το MICE έλιωνε το καπάκι του πάγου, με το νερό να παγώνει πίσω τους, σε ένα μοτίβο αναζήτησης που θα μπορούσε να εκτείνεται για πολλά χιλιόμετρα, τόσο οριζόντια όσο και κάθετα. Κάθε ανιχνευτής θα επικοινωνούσε με τους πλησιέστερους γείτονές του (και τη μητρότητα) μέσω ραδιοφώνων υψηλής ισχύος, τα οποία θα μπορούσαν εύκολα να διεισδύσουν σε χιλιόμετρα πάγου. Το πρωτόκολλο του δικτύου θα επέτρεπε καλή σταθεροποίηση και ανθεκτικότητα, και επιτρέπει σχεδόν σε πραγματικό χρόνο εντολή και έλεγχο από επιστήμονες πίσω στη Γη.
Το μυστικό συστατικό; Νερό! Ο λιωμένος πάγος θα χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ζεστού νερού και υδρογόνου. το ζεστό νερό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως κατευθυντικός πίδακας για να λιώσει τον πάγο και στη συνέχεια να κυκλοφορήσει πίσω μέσω της γεμάτης με νερό κοιλότητας στον πάγο, μετακινώντας τον καθετήρα προς την κατεύθυνση του πίδακα. Το νερό θα ήταν επίσης η ασπίδα για τα όργανα, εξασθένιση της ακτινοβολίας από τον αντιδραστήρα με έναν παράγοντα ενός εκατομμυρίου, ενός δισεκατομμυρίου, ή περισσότερο, ό, τι χρειάζεται. Το υδρογόνο, που παράγεται με ηλεκτρόλυση, θα δώσει στον ανιχνευτή την απαιτούμενη πλευστότητα. Τέλος, το νερό θα ήταν το κύριο ψυκτικό για τον πυρηνικό αντιδραστήρα και θα ατμού το υγρό εργασίας για τη γεννήτρια.
Όλα τυλιγμένα σε αντιδραστήρα, μονάδα παραγωγής ενέργειας, δέσμη νερού 100 kg ή λιγότερο!
Η ομορφιά της έννοιας του Maise et al. Είναι ότι χρησιμοποιεί ισχυρή, αποδεδειγμένη τεχνολογία. Οι αντιδραστήρες θα χρησιμοποιούν εξαιρετικά αξιόπιστες κεραμικές ράβδους καυσίμου οξειδίου του ζιρκονίου-ουρανίου και ένα αυτόνομο σύστημα ελέγχου βασισμένο σε σταθερά βιομηχανικά σχέδια. Σε μέγεθος ολόκληρο το τμήμα του αντιδραστήρα / ισχύος / ζεστού νερού μιας μονάδας MICE δεν θα έχει διάμετρο μεγαλύτερη από 50 cm και μήκος 1,2 m. «Η εκκίνηση και η διακοπή του αντιδραστήρα θα γινόταν με ράβδους ελέγχου σύμφωνα με τις οδηγίες του αυτόνομου συστήματος ελέγχου. Αυτό δεν διαφέρει από οποιονδήποτε άλλο πυρηνικό αντιδραστήρα. " Κάθε μονάδα θα έχει επίσης περιττές, αυτόνομες θυρίδες ασφαλείας. Σε περίπτωση καταστροφικού, ο αντιδραστήρας θα κλείσει αρκετά γρήγορα για να αποφευχθεί η ζημιά.
Τι γίνεται όμως με την αναζήτηση σημείων αρχαίας ζωής; Η αρθρωτή σχεδίαση είναι το κλειδί για την προσέγγιση των Maise et al. το πακέτο οργάνων - προσαρτημένο στη μονάδα αντιδραστήρα / ισχύος / ζεστού νερού από έναν άκαμπτο σωλήνα μήκους 2 μέτρων - θα περιλαμβάνει πολλά διαφορετικά όργανα, πίδακες ζεστού νερού και τη μονάδα ραδιοεπικοινωνιών. Η αρθρωτότητα επιτρέπει ένα ευρύ φάσμα πιθανών οργάνων που πρέπει να εξεταστούν, με την τελική επιλογή να γίνεται κοντά στην έναρξη. Καθώς το λιωμένο νερό κυκλοφορεί μέσω του πακέτου οργάνων, η συλλογή δειγμάτων είναι πολύ απλή. Ακριβώς όπως στη Γη, τα μάτια πιθανότατα θα δώσουν τις καλύτερες ενδείξεις της αρχαίας ζωής του Άρη, έτσι το κύριο όργανο είναι ένα μικροσκόπιο. Συμπληρώνοντας αυτόν τον αναλυτή «lab-on-a-chip», ικανός να ανιχνεύσει ένα ευρύ φάσμα «βιογραφικών υπογραφών», συμπεριλαμβανομένης της παρουσίας νουκλεϊκών οξέων. Ίσως το πιο συναρπαστικό, επειδή μπορεί να αποκαλύψει τη σύγχρονη ζωή στον Άρη, παρόμοια με τα πρωτεοβακτήρια και τους ακτινομύκητες που βρέθηκαν το 1999 κάτω από 3,6 χιλιόμετρα πάγου της Ανταρκτικής, είναι ένα «όργανο ανίχνευσης ζωής με βάση το θάλαμο ανάπτυξης», ένα «εξαιρετικά ευαίσθητο σύστημα ανίχνευσης ζωής» με ελάχιστες υποθέσεις. "
Επιπλέον, θα μπορούσαν να κατασκευαστούν όργανα που έχουν σχεδιαστεί για να μελετήσουν τη γλασολογία, τα παλαιοκλίματα, τη γεωλογία και τη γεωφυσική και να προστεθούν σε κάθε ανιχνευτή MICE ή μόνο σε επιλεγμένους ανιχνευτές.
Πόσα MICE; Μια αποστολή πολικού πάγου του Άρη θα μπορούσε να έχει από ένα έως δεκάδες MICE. ο πρωταρχικός περιορισμός είναι η συνολική μάζα και το μέγεθος του διαστημικού σκάφους. Με τους σημερινούς πυραύλους, μια αποστολή με δώδεκα MICE θα πρέπει να είναι δυνατή. με προγραμματισμένους πυραύλους, όπως αυτές που βασίζονται στην τεχνολογία MITEE (MIniature reacTor EnginE), το ανώτατο όριο πιθανότατα θα είναι περίπου 60.
Τι γίνεται με την Europa; Η μεγαλύτερη διαφορά μεταξύ μιας αποστολής πολικού πάγου Europan και Mars θα ήταν η προσαρμογή του MICE στο κολύμπι, μόλις διείσδυζαν περίπου 10 χιλιόμετρα πάγου που κάλυπταν τον Ευρωπικό ωκεανό. Ω, και ίσως μια πολύ μεγαλύτερη πιθανότητα να βρεις ζωή σήμερα από απλώς ίχνη της χθεσινής ζωής.
Η κατώτατη γραμμή: MICE βρείτε ζωή στον Άρη (χρονοδιάγραμμα 31 Ιουνίου 2015)!
* Multi-MICE: Ένα δίκτυο διαδραστικών πυρηνικών Cryoprobes για να εξερευνήσετε τα φύλλα πάγου στον Άρη και την Ευρώπη: http://www.niac.usra.edu/files/studies/abstracts/1059Maise.pdf
** Ι. Powell, J. Powell, G. Maise and J. Paniagua, Plus Ultra Technologies, Shoreham, NY, AIAA-2004-6049. Space 2004 Conference and Exhibit, Σαν Ντιέγκο, Καλιφόρνια, 28-30 Σεπτεμβρίου 2004
