Ακολουθεί το Μέρος 2 ενός αποσπάσματος από το νέο μου βιβλίο, «Απίστευτες ιστορίες από το διάστημα: Μια ματιά πίσω από τα παρασκήνια στις αποστολές που αλλάζουν την άποψή μας για τον Κόσμο». Το βιβλίο είναι μια εσωτερική ματιά σε αρκετές τρέχουσες ρομποτικές αποστολές της NASA, και αυτό το απόσπασμα είναι μέρος 2 από 3 που θα αναρτηθεί εδώ στο Space Magazine, του Κεφαλαίου 2, «Roving Mars with Curiosity». Μπορείτε να διαβάσετε το Μέρος 1 εδώ. Το βιβλίο είναι διαθέσιμο σε έντυπη μορφή ή ηλεκτρονικό βιβλίο (Kindle ή Nook) Amazon και Barnes & Noble.
Ζώντας στον Άρη
Η προσγείωση έγινε στις 10:30 μ.μ. στην Καλιφόρνια. Η ομάδα MSL είχε λίγο χρόνο για να γιορτάσει, μεταβαίνοντας αμέσως στις επιχειρήσεις αποστολής και προγραμματίζοντας την πρώτη ημέρα δραστηριότητας του rover. Η πρώτη συνάντηση προγραμματισμού της ομάδας ξεκίνησε στις 1 το πρωί, τελειώνοντας περίπου στις 8 π.μ. Είχαν ξυπνήσει όλη τη νύχτα, βάζοντας μια σχεδόν 40 ώρες ημέρα.
Αυτή ήταν μια πρόχειρη αρχή της αποστολής για τους επιστήμονες και τους μηχανικούς που χρειάστηκαν να ζήσουν στο «Mars Time».
Μια μέρα την ημέρα του Άρη είναι 40 λεπτά μεγαλύτερη από την ημέρα της Γης και για τις πρώτες 90 ημέρες του Άρη - που ονομάζονται σόλα - της αποστολής, ολόκληρη η ομάδα εργάστηκε σε βάρδιες όλο το εικοσιτετράωρο για να παρακολουθεί συνεχώς το πρόσφατα προσγειωμένο rover. Το να λειτουργεί με το ίδιο καθημερινό πρόγραμμα με το rover σήμαινε έναν διαρκώς μεταβαλλόμενο κύκλο ύπνου / αφύπνισης όπου η ομάδα MSL θα άλλαζε τα πρόγραμμά τους 40 λεπτά κάθε μέρα για να παραμείνει σε συγχρονισμό με τα προγράμματα ημέρας και νύχτας στον Άρη. Εάν τα μέλη της ομάδας άρχισαν να εργάζονται στις 9:00 π.μ., την επόμενη μέρα, θα έρθουν στις 9:40 π.μ. και την επόμενη μέρα στις 10:20 π.μ., και ούτω καθεξής.
Εκείνοι που έχουν ζήσει τον Άρη Ώρα λένε ότι το σώμα τους αισθάνεται συνεχώς υστερούμενο. Μερικοί άνθρωποι κοιμήθηκαν στο JPL για να μην διαταράξουν το πρόγραμμα της οικογένειάς τους, κάποιοι φορούσαν δύο ρολόγια, ώστε να ξέρουν τι ώρα ήταν σε δύο πλανήτες.
Περίπου 350 επιστήμονες από όλο τον κόσμο συμμετείχαν στο MSL και πολλοί από αυτούς έμειναν στο JPL για τα πρώτα 90 sol της αποστολής, ζώντας στον Άρη.
Όμως χρειάστηκαν λιγότερες από 60 ημέρες για τη γη για να ανακοινώσει η ομάδα την πρώτη μεγάλη ανακάλυψη του Curiosity.
Νερό, Νερό…
Ο Ashwin Vasavada μεγάλωσε στην Καλιφόρνια και λατρεύει τις παιδικές αναμνήσεις του να επισκέπτεται κρατικά και εθνικά πάρκα στις νοτιοδυτικές Ηνωμένες Πολιτείες με την οικογένειά του, να παίζει ανάμεσα σε αμμόλοφους και πεζοπορία στα βουνά. Τώρα μπορεί να κάνει και τα δύο σε έναν άλλο πλανήτη, μέσω της Περιέργειας. Την ημέρα που επισκέφτηκα τη Βασαβάδα στο γραφείο του στο JPL στις αρχές του 2016, ο πεζόδρομος περιήγησε σε ένα πεδίο με γιγάντιους αμμόλοφους στη βάση του Όρους Σαρπ, με μερικούς αμμόλοφους να υψώνονται 30 πόδια (9 μέτρα) πάνω από το rover.
«Είναι απλώς συναρπαστικό να βλέπουμε αμμόλοφους να κλείνουν σε έναν άλλο πλανήτη», είπε ο Vasavada. «Και όσο πλησιάζουμε στο βουνό, τόσο πιο φανταστική γίνεται η γεωλογία. Τόσα πολλά έχουν γίνει εκεί, και το έχουμε καταλάβει τόσο πολύ… μέχρι τώρα. "
Τη στιγμή που μιλήσαμε, η περιέργεια πλησίαζε τέσσερα χρόνια στη Γη στον Άρη. Το rover μελετά τώρα αυτά τα δελεαστικά ιζηματογενή στρώματα στο Mt. Κορυφαία λεπτομέρεια. Αλλά πρώτα, χρειάστηκε να περιηγηθείτε στους «αμμόλοφους Bagnold» που σχηματίζουν ένα φράγμα κατά μήκος της βορειοδυτικής πλευράς του βουνού. Εδώ, ο Curiosity κάνει αυτό που ο Vasavada αποκαλεί «flyby science», σταματώντας για λίγο να δειγματοληψήσει και να μελετήσει τους κόκκους άμμου των αμμόλοφων ενώ κινείται στην περιοχή το συντομότερο δυνατό.
Τώρα εργάζεται ως επικεφαλής Επιστήμονας του Προγράμματος για την αποστολή, η Vasavada παίζει ακόμη μεγαλύτερο ρόλο στο συντονισμό της αποστολής.
«Είναι μια σταθερή ισορροπία να κάνουμε τα πράγματα γρήγορα, προσεκτικά και αποτελεσματικά, καθώς και να χρησιμοποιούμε τα όργανα στο έπακρο», είπε.
Από την επιτυχή προσγείωση του Αυγούστου 2012, το Curiosity έστειλε πίσω δεκάδες χιλιάδες εικόνες από τον Άρη - από εκτεταμένες πανοραμικές λήψεις σε ακραίες κοντινές πέτρες και κόκκους άμμου, οι οποίες συμβάλλουν στην αφήγηση της ιστορίας του παρελθόντος του Άρη.
Οι εικόνες που φαίνεται να λατρεύουν περισσότερο το κοινό είναι οι «selfies», οι φωτογραφίες που παίρνει ο ίδιος ο ρόβερ στον Άρη. Οι selfies δεν είναι μόνο μία εικόνα όπως αυτή που τραβάμε με τα κινητά μας τηλέφωνα, αλλά ένα μωσαϊκό που δημιουργήθηκε από δεκάδες ξεχωριστές εικόνες που τραβήχτηκαν με την κάμερα Mars Hand Lens Imager (MAHLI) στο τέλος του ρομποτικού βραχίονα. Άλλα αγαπημένα θαυμαστά είναι οι φωτογραφίες που παίρνει η περιέργεια από το υπέροχο τοπίο του Άρη, σαν ένας τουρίστας που καταγράφει το ταξίδι του.
Η Vasavada έχει ένα μοναδικό προσωπικό αγαπημένο.
«Για μένα, η πιο σημαντική εικόνα από το Curiosity δεν είναι τόσο μεγάλη από μια εικόνα», είπε, «αλλά ήταν μια από τις πρώτες μας ανακαλύψεις, οπότε έχει συναισθηματική σχέση με αυτήν».
Μέσα στα πρώτα 50 πέλματα, ο Curiosity έβγαλε φωτογραφίες από αυτό που οι γεωλόγοι ονομάζουν συγκροτήματα: ένας βράχος από βότσαλα που ήταν τσιμεντοκονίες. Αλλά αυτά δεν ήταν συνηθισμένα βότσαλα - ήταν χαλίκια που φορούσαν ρέον νερό. Δυστυχώς, το rover είχε βρει ένα αρχαίο ραβδωτό όπου το νερό ρέει κάποτε έντονα. Από το μέγεθος των βοτσαλών, η επιστημονική ομάδα μπορούσε να ερμηνεύσει ότι το νερό κινείται περίπου 3 πόδια (1 μέτρο) ανά δευτερόλεπτο, με βάθος κάπου μεταξύ μερικών ιντσών έως αρκετά πόδια.
«Όταν βλέπετε αυτήν την εικόνα, και αν είστε κηπουρός ή γεωλόγος, ξέρετε τι σημαίνει αυτό», είπε ο Βασασβάδα ενθουσιασμένος. «Στο Home Depot, ο στρογγυλεμένος βράχος για τον εξωραϊσμό ονομάζεται ποτάμια βότσαλα! Με εντυπωσίαζε να σκέφτομαι ότι ο rover οδηγούσε σε ένα ραβδωτό. Εκείνη η εικόνα έφερε πραγματικά στο σπίτι, υπήρχε πράγματι νερό που ρέει εδώ και πολύ καιρό, πιθανότατα στον αστράγαλο στο βάθος.
Η Βασαβάδα κοίταξε προς τα κάτω. «Μου δίνει ακόμα τα ρίγη, απλά το σκέφτομαι», είπε, με το πάθος του για εξερεύνηση και ανακάλυψη εμφανώς εμφανές.
Από αυτήν την πρώιμη ανακάλυψη, το Curiosity συνέχισε να βρίσκει περισσότερα στοιχεία σχετικά με το νερό. Η ομάδα πήρε ένα υπολογισμένο στοίχημα και αντί να οδηγήσει κατευθείαν προς το Mt. Sharp, πήρε μια ελαφριά παράκαμψη στα ανατολικά σε μια περιοχή που ονομάζεται «Yellowknife Bay».
«Ο κόλπος Yellowknife ήταν κάτι που είδαμε με τους τροχιακούς», εξήγησε ο Vasavada, «και φάνηκε να υπάρχει ένας ανεμιστήρας συντριμμιών που τροφοδοτείται από ένα ποτάμι - στοιχεία για το ρέον νερό στο αρχαίο παρελθόν».
Εδώ, η περιέργεια εκπλήρωσε αυτούς από τους κύριους στόχους της: να προσδιορίσει αν ο Gale Crater ήταν κατοικήσιμος για απλές μορφές ζωής. Η απάντηση ήταν ένα ηχηρό ναι. Το rover πήρε δείγμα από δύο πέτρινες πλάκες με το τρυπάνι, τροφοδοτώντας μερίδες μισού μωρού-ασπιρίνης σε SAM, στο εργαστήριο. Η SAM εντόπισε ίχνη στοιχείων όπως άνθρακα, υδρογόνο, άζωτο, οξυγόνο και άλλα - τα βασικά δομικά στοιχεία της ζωής. Βρήκε επίσης ενώσεις θείου σε διαφορετικές χημικές μορφές, μια πιθανή πηγή ενέργειας για τα μικρόβια.
Τα δεδομένα που συλλέχθηκαν από άλλα όργανα του Curiosity δημιούργησαν ένα πορτρέτο που περιγράφει λεπτομερώς πώς αυτός ο ιστότοπος κάποτε ήταν ένα λασπωμένο νερό με ήπιο - όχι όξινο - νερό. Προσθέστε τα απαραίτητα στοιχειώδη συστατικά για τη ζωή και πριν από πολύ καιρό, το Yellowknife Bay θα ήταν το ιδανικό σημείο για να ζουν οι ζωντανοί οργανισμοί. Παρόλο που αυτό το εύρημα δεν σημαίνει απαραίτητα ότι υπάρχει παρελθούσα ή παρούσα ζωή στον Άρη, δείχνει ότι τα ωμά συστατικά υπήρχαν για να ξεκινήσει η ζωή εκεί κάποια στιγμή, σε ένα καλοήθη περιβάλλον.
«Η εύρεση του κατοικήσιμου περιβάλλοντος στον Yellowknife Bay ήταν υπέροχη, διότι έδειξε πραγματικά την ικανότητα της αποστολής μας να μετρά τόσα πολλά διαφορετικά πράγματα», δήλωσε ο Vasavada. «Μια υπέροχη εικόνα συγκεντρώθηκε από ρυάκια που ρέουν σε ένα περιβάλλον λίμνης. Αυτό ήταν ακριβώς αυτό που μας στάλθηκαν για να βρούμε, αλλά δεν νομίζαμε ότι το βρήκαμε τόσο νωρίς στην αποστολή. "
Ακόμα, αυτή η λίμνη θα μπορούσε να έχει δημιουργηθεί από ένα μοναδικό γεγονός για εκατοντάδες χρόνια. Το «τζάκποτ» θα ήταν να βρει αποδείξεις για μακροπρόθεσμα νερά και ζεστασιά.
Αυτή η ανακάλυψη χρειάστηκε λίγο περισσότερο. Αλλά προσωπικά, σημαίνει περισσότερα για τη Vasavada.
Το κλίμα του Άρη ήταν ένα από τα πρώτα ενδιαφέροντα της Vasavada στην καριέρα του και πέρασε χρόνια δημιουργώντας μοντέλα, προσπαθώντας να κατανοήσει την αρχαία ιστορία του Άρη.
«Μεγάλωσα με εικόνες του Άρη από την αποστολή των Βίκινγκ», είπε, «και το σκέφτηκα ως ένα άγονο μέρος με οδοντωτό ηφαιστειακό βράχο και μια άμμο. Τότε είχα κάνει όλο αυτό το θεωρητικό έργο για το κλίμα του Άρη, ότι ποτάμια και ωκεανοί ίσως υπήρχαν κάποτε στον Άρη, αλλά δεν είχαμε πραγματικά στοιχεία. "
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η ανακάλυψη του Curiosity στα τέλη του 2015 είναι τόσο συναρπαστική για τον Vasavada και την ομάδα του.
«Δεν είδαμε μόνο τα στρογγυλεμένα βότσαλα και τα απομεινάρια του λασπώδους πυθμένα της λίμνης στον κόλπο Yellowknife, αλλά σε όλη τη διαδρομή», είπε ο Vasavada. «Είδαμε πρώτα βότσαλα στο ποτάμι και μετά κεκλιμένους ψαμμίτες όπου ο ποταμός εκκενώθηκε σε λίμνες. Τότε καθώς φτάσαμε στο Όρος Απότομη, είδαμε τεράστιες εκτάσεις βράχου φτιαγμένες από λάσπη που βγήκε από τις λίμνες. "
Η εξήγηση που ταιριάζει καλύτερα με τη «μορφολογία» σε αυτήν την περιοχή - δηλαδή τη διαμόρφωση και την εξέλιξη των πετρωμάτων και των μορφών της γης - είναι ποτάμια σχηματισμένα δέλτα καθώς εκκενώθηκαν σε μια λίμνη. Αυτό πιθανότατα συνέβη πριν από 3,8 έως 3,3 δισεκατομμύρια χρόνια. Και τα ποτάμια έδωσαν ιζήματα που χτίστηκαν αργά τα κάτω στρώματα του βουνού. Αιχμηρός.
«Θεέ μου, είδαμε αυτό το πλήρες σύστημα τώρα», εξήγησε ο Vasavada, «δείχνοντας πώς ολόκληρα τα χαμηλότερα εκατοντάδες μέτρα του όρους Sharp πιθανότατα τοποθετήθηκαν από αυτά τα ιζήματα ποταμών και λιμνών. Αυτό σημαίνει ότι αυτό το γεγονός δεν χρειάστηκε εκατοντάδες ή χιλιάδες χρόνια. Απαιτούσε εκατομμύρια χρόνια για να είναι παρόντα λίμνες και ποτάμια για αργή συσσώρευση, χιλιοστόμετρο από χιλιοστόμετρο, στον πυθμένα του βουνού. "
Για αυτό, ο Άρης χρειαζόταν επίσης μια πιο παχιά ατμόσφαιρα από ό, τι τώρα, και μια σύνθεση αερίων θερμοκηπίου που η Vasavada είπε ότι δεν έχουν καταλάβει ακόμη.
Αλλά τότε, κάπως δραματική αλλαγή του κλίματος προκάλεσε το νερό να εξαφανιστεί και οι άνεμοι στον κρατήρα χάραξαν το βουνό στο σημερινό του σχήμα.
Το rover είχε προσγειωθεί ακριβώς στο σωστό μέρος, γιατί εδώ σε μια περιοχή υπήρχε ένα αρχείο με μεγάλο μέρος της περιβαλλοντικής ιστορίας του Άρη, συμπεριλαμβανομένης της απόδειξης μιας σημαντικής αλλαγής στο κλίμα του πλανήτη, όταν το νερό που κάποτε κάλυπτε τον κρατήρα Gale με ιζήματα στέγνωσε.
«Όλα αυτά αποτελούν σημαντικό παράγοντα τώρα για αυτό που πρέπει να εξηγήσουμε για το πρώιμο κλίμα του Άρη», δήλωσε ο Vasavada. «Δεν λαμβάνετε εκατομμύρια χρόνια κλιματικής αλλαγής από ένα μόνο γεγονός όπως ένα χτύπημα μετεωρίτη. Αυτή η ανακάλυψη έχει ευρείες επιπτώσεις σε ολόκληρο τον πλανήτη, όχι μόνο στον κρατήρα Gale. "
Άλλες ανακαλύψεις
• Silica: Το rover έκανε μια εντελώς αναμενόμενη ανακάλυψη πετρωμάτων πυριτίου υψηλής περιεκτικότητας καθώς πλησίαζε στο Mt. Αιχμηρός. «Αυτό σημαίνει ότι τα υπόλοιπα φυσιολογικά στοιχεία που σχηματίζουν πετρώματα απογυμνώθηκαν ή ότι προστέθηκε πολλή επιπλέον σίλικα κάπως», είπε ο Vasavada, «και τα δύο είναι πολύ ενδιαφέροντα, και πολύ διαφορετικά από τους βράχους που είχαμε δει πριν. Είναι μια πολύπλευρη και περίεργη ανακάλυψη, θα χρειαστεί λίγο χρόνο να το καταλάβουμε. "
• Μεθάνιο στον Άρη: Το μεθάνιο είναι συνήθως ένα σημάδι δραστηριότητας που περιλαμβάνει οργανική ύλη - ακόμη και, ενδεχομένως, της ζωής. Στη Γη, περίπου το 90 τοις εκατό του ατμοσφαιρικού μεθανίου παράγεται από τη διάσπαση της οργανικής ύλης. Στον Άρη, το μεθάνιο έχει εντοπιστεί από άλλες αποστολές και τηλεσκόπια με την πάροδο των ετών, αλλά ήταν αδύνατο - οι μετρήσεις φάνηκαν να έρχονται και να φύγουν, και είναι δύσκολο να επαληθευτούν. Το 2014, το συντονιζόμενο φασματόμετρο λέιζερ στο όργανο SAM παρατήρησε μια δεκαπλάσια αύξηση του μεθανίου σε διάστημα δύο μηνών. Τι προκάλεσε τη σύντομη και ξαφνική αύξηση; Η περιέργεια θα συνεχίσει να παρακολουθεί τις μετρήσεις του μεθανίου, και ελπίζουμε ότι θα δώσει μια απάντηση στη συζήτηση δεκαετιών.
• Κίνδυνοι ακτινοβολίας για εξερευνητές του ανθρώπου: Τόσο κατά τη διάρκεια του ταξιδιού της στον Άρη όσο και στην επιφάνεια, η περιέργεια μέτρησε την ακτινοβολία υψηλής ενέργειας από τον Ήλιο και το διάστημα που ενέχει κινδύνους αστροναύτες. Η NASA θα χρησιμοποιήσει δεδομένα από τα δεδομένα του οργάνου Curiosity του Radiation Assessment Detector (RAD) για να σχεδιάσει μελλοντικές αποστολές ώστε να είναι ασφαλείς για τους εξερευνητές του ανθρώπου.
Αύριο: Το συμπέρασμα αυτού του κεφαλαίου, συμπεριλαμβανομένου του "How to Drive a Mars Rover" και "The Beast". Το μέρος 1 είναι διαθέσιμο εδώ.
«Απίστευτες ιστορίες από το διάστημα: Μια ματιά πίσω από το παρασκήνιο στις αποστολές που αλλάζουν την άποψή μας για τον κόσμο» δημοσιεύεται από το Page Street Publishing, θυγατρική της Macmillan.
