SAM: Η προσπάθεια της NASA να επαναλάβει την αναζήτηση των Βίκινγκ για τα Martian Organics

Pin
Send
Share
Send

Μετά από 36 χρόνια συζήτησης, σύγχυσης και αποτυχημένων προσπαθειών άλλων διαστημικών υπηρεσιών να απαντήσουν σε ένα βασικό ερώτημα, το Mars Science Laboratory (MSL) της NASA βρίσκεται στο δρόμο να επαναλάβει την αναζήτηση οργανικής ύλης που διέφυγε τους δύο ανιχνευτές Viking.

Με 96 μέρες να απομένουν μέχρι την προσγείωση, το MSL θα φτάσει στο Gale Crater τον Αύγουστο. Το rover, που ονομάζεται Curiosity, θα είναι το μεγαλύτερο όχημα που παραδόθηκε στον γειτονικό μας πλανήτη μέχρι στιγμής. Με βάρος στα 900 κιλά, το Curiosity είναι σχεδόν πέντε φορές μεγαλύτερο από το πνεύμα Spirit and Opportunity που προσγειώθηκε πριν από οκτώ χρόνια και περισσότερο από 1,5 φορές μεγαλύτερο από κάθε εκφορτωτή Viking που έφτασε στον πλανήτη το 1976.

Όπως οι Vikings and Mars Exploration Rovers, το Curiosity σχεδιάστηκε και ξεκίνησε, κυρίως για τη συλλογή πληροφοριών που μπορεί να μας πουν εάν ο Κόκκινος Πλανήτης φιλοξενεί μικροβιακή ζωή. Τα όργανα που ξεκίνησαν για in situ ανάλυση προχωρούν σταθερά από την εποχή των Βίκινγκ, αλλά κάθε κεφάλαιο στην ιστορία της αναζήτησης για τη ζωή του Άρη βασίζεται στις προηγούμενες.

Αν και συνήθως αναφερόταν μόνο εν συντομία στις μέρες που το Πνεύμα και η Ευκαιρία έκαναν πρωτοσέλιδα, οι δίδυμοι εκφορτωτές των Βίκινγκ ήταν καταπληκτικά σκάφη, όχι μόνο για την εποχή τους, αλλά και για σήμερα. Η σουίτα οργάνων κάθε εκφορτωτή Viking περιλάμβανε μια σειρά τριών βιολογικών πειραμάτων, όργανα που έχουν σχεδιαστεί για την άμεση ανίχνευση μικροβίων, εάν ο regolith σε οποιαδήποτε από τις δύο τοποθεσίες προσγείωσης Viking περιέχει οποιοδήποτε. Ενώ τα επόμενα σκάφη προσγείωσης έχουν φέρει όργανα που έχουν σχεδιαστεί για να εκτιμήσουν το δυναμικό του Άρη για τη ζωή, κανένα από τα έργα του Viking δεν έχει κατασκευαστεί για να ψάχνει άμεσα τις μορφές ζωής του Άρη.

Σύμφωνα με τον ερευνητή του Viking, Gilbert Levin, οι εκφορτωτές των Βίκινγκ ανακάλυψαν ήδη τη ζωή του Άρη. Πίσω το 1976-1977, το όργανο του Levin, γνωστό ως πείραμα Labeled Release (LR), απέδωσε θετικά αποτελέσματα στις Chryse Planitia και Utopia Planitia, τις δύο περιοχές προσγείωσης των Βίκινγκ. Όταν υποβάλλεται σε επεξεργασία με ένα διάλυμα που περιέχει μικρές, οργανικές χημικές ουσίες επισημασμένες με ραδιενεργό άνθρακα, δείγματα regolith που ελήφθησαν στις περιοχές προσγείωσης απελευθέρωσαν ένα αέριο, που υποδηλώνεται από την αύξηση της ραδιενέργειας στο χώρο πάνω από το δείγμα.

Ενώ ο Levin πιστεύει ότι το αέριο είναι διοξείδιο του άνθρακα που προκύπτει από την οξείδωση των οργανικών χημικών, είναι επίσης πιθανό ότι οι χημικές ουσίες μειώθηκαν σε άλλο αέριο, το μεθάνιο. Είτε έτσι είτε αλλιώς, αφού η θέρμανση των δειγμάτων σε θερμοκρασία αρκετά υψηλή για να σκοτώσει τα περισσότερα από τα μικρόβια που γνωρίζουμε στη Γη εμπόδισε την απελευθέρωση αερίου, η επιστημονική ομάδα του Βίκινγκ κατέληξε αρχικά στο συμπέρασμα ότι το LR είχε εντοπίσει τη ζωή.

Οι περισσότεροι από την επιστημονική ομάδα, αλλά όχι ο Levin, αποφάσισαν ότι η απελευθέρωση αερίου στο LR πρέπει να προήλθε από μια μη βιολογική χημική αντίδραση. Αυτή η επανεξέταση οφειλόταν σε ποικιλία παραγόντων, αλλά ο πιο σημαντικός από αυτούς ήταν ότι το φασματόμετρο μάζας χρωματογράφου αερίου (GC-MS) κάθε εκφορτωτή απέτυχε να ανιχνεύσει οργανική ύλη στα δείγματα. Όπως το εξήγησε ο αείμνηστος Carl Sagan στην τηλεοπτική του σειρά, Cosmos, «Αν υπάρχει ζωή στον Άρη, πού είναι τα πτώματα;»

Ενώ οι περισσότεροι αστροβιολόγοι και πλανητικοί επιστήμονες δεν συμφωνούν με τον Levin ότι τα αποτελέσματα του 36χρονου πειράματός του αποτελούν αποδεικτικά στοιχεία για τη ζωή του Άρη, υπάρχει ένας αυξανόμενος αριθμός επιστημόνων του Άρη που είναι αμφιλεγόμενοι για το θέμα. Σύμφωνα με τον Levin, ο Sagan μετακόμισε στην αμφιλεγόμενη κατηγορία το 1996, αφού ο αστροβιολόγος David McKay και οι συνάδελφοί του δημοσίευσαν ένα άρθρο στο περιοδικό Science που περιγράφει την απολιθωμένη ζωή στον μετεωρίτη ALH84001, έναν από τους λίγους μετεωρίτες που ήταν γνωστό ότι ήταν από τον Άρη.

Ταξιδεύοντας στο τεράστιο πακέτο οργάνων του Curiosity είναι μια σουίτα μηχανών που ονομάζεται SAM, που σημαίνει "Ανάλυση δείγματος στον Άρη". Μετά από όλα αυτά τα χρόνια, η SAM αντιπροσωπεύει την πρώτη απόπειρα της NASA να επαναλάβει την αναζήτηση του Βίκινγκ για τα Αρειανά οργανικά, αλλά με πιο προηγμένη τεχνολογία.

Αυτό δεν σημαίνει ότι δεν έγιναν άλλες προσπάθειες κατά τη διάρκεια των ετών. Το 1996, η Ρωσική Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Διαστήματος ξεκίνησε έναν ανιχνευτή με προορισμό τον Άρη που μεταφέρει όχι μόνο εξοπλισμό οργανικής χημείας αλλά και μια αναβαθμισμένη έκδοση του πειράματος του Levin. Αντί να επεξεργάζεται δείγματα regolith με ένα μείγμα από «δεξιόχειρες» και «αριστερόχειρες» μορφές οργανικών υποστρωμάτων (γνωστά στη χημεία ως ρακεμικά μίγματα), η νέα LR θα είχε επεξεργαστεί ορισμένα δείγματα με ένα αριστερό υπόστρωμα (L- κυστεΐνη) και άλλοι με την καθρέφτη του υποστρώματος (D-κυστεΐνη).

Εάν τα αποτελέσματα ήταν τα ίδια για την L- και την D-κυστεΐνη, ένας μη βιολογικός μηχανισμός θα φαινόταν πολύ πιθανότερο. Ωστόσο, εάν ο δραστικός παράγοντας στον Αρειανό regolith ευνοούσε μια ένωση εις βάρος της άλλης, αυτό θα σήμαινε τη ζωή. Ακόμα πιο ενδιαφέρον: εάν ο δραστικός παράγοντας ευνοούσε την D-κυστεΐνη, θα πρότεινε μια προέλευση ζωής στον Άρη χωριστή από την προέλευση της ζωής στη Γη, καθώς οι επίγειες μορφές ζωής χρησιμοποιούν ως επί το πλείστον αριστερά αμινοξέα. Ένα τέτοιο αποτέλεσμα θα έδειχνε ότι η ζωή ξεκινά αρκετά εύκολα, υπονοώντας ότι ένας κόσμος συνεργάζεται με ζωντανές μορφές.

Όμως, η έρευνα του Ρωσικού Άρη για το96 συνετρίβη στον Ειρηνικό Ωκεανό λίγο μετά την απογείωση. Λίγα χρόνια αργότερα, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος έστειλε το Beagle 2 στον Άρη, μεταφέροντας ένα προηγμένο οργανικό πακέτο ανίχνευσης, αλλά και αυτός ο ανιχνευτής χάθηκε.

Παρόλο που το SAM του Curiosity δεν περιλαμβάνει πείραμα LR οποιουδήποτε είδους, διαθέτει ικανότητα ανίχνευσης οργανικής ύλης που μπορεί να λειτουργήσει σε λειτουργία φασματομετρίας μάζας (MS) ή σε αέρια χρωματογραφία-φασματομετρία μάζας (GS-MS). Εκτός από το ότι μπορεί να ανιχνεύσει συγκεκριμένες κατηγορίες οργανικών ενώσεων που το Viking GCMS θα είχε χάσει σε επιφανειακό υλικό, το SAM έχει επίσης σχεδιαστεί για να αναζητά μεθάνιο στην αττική ατμόσφαιρα. Αν και το ατμοσφαιρικό μεθάνιο έχει ήδη ανιχνευθεί ήδη από τροχιά, λεπτομερείς μετρήσεις της συγκέντρωσης και των διακυμάνσεων θα βοηθήσουν τους αστροβιολόγους να προσδιορίσουν εάν η πηγή είναι μικροοργανισμοί που παράγουν μεθάνιο.

Pin
Send
Share
Send