https://frosthead.com

Võimaluse kaotamisel seab NASA vastamisi Marsi uurimise keeruka tulevikuga

Marsil muutuvad asjad. NASA on kahe aastakümne jooksul regulaarselt planeedile suunanud missioone, tegeledes järjepidevalt robotite uurimisega. Need missioonid on paljastanud märke veest, keerukatest orgaanilistest ühenditest, vulkaanilisest aktiivsusest ja ahvatlevatest vihjetest võimalikule elule - kas surnud või kadunud või võib-olla varitsenud planeedi maa-aluses maailmas tänapäevani.

Alates 21. sajandi algusest on NASA saatnud kaheksa kosmoselaeva Marsile, orbiidile või maale ilma tõrgeteta. Kuid tulevikku vaadates NASA planeedil tehtud missioonide märkimisväärne puudus murrab aastakümneid püsinud mustri.

"Peame iseenesestmõistetavaks seda NASA 20 aastat kestnud uskumatut kohalolekut ja jälgime seda närbumast, " ütleb Casey Dreier, Carli kaasrajatud valitsusvälise organisatsiooni Planetary Society peaprokurör ja vanemnõustaja kosmosepoliitika alal. Sagan 1980. aastal kosmoseteaduse ja uuringute propageerimise eest.

Lähitulevikus ei näe Marsi maastikul robotitegevust. InSighti maandur puudutas planeedi pinda mullu novembris. Alles eelmisel nädalal teatas NASA, et rover Opportunity, mis oli Marssi uurinud peaaegu 15 aastat, on lõpuks hea seisma hakanud. Ja kui läheneb 2020. aasta Marsi missioonide stardiaken, valmistuvad kogu maailma riigid planeetidevaheliste kaatrite jaoks - kõige kosmoseaparaat, mis samal ajal ajaloos Marsile lennata võib.

Pärast 2020. aastat on Marsi manifest siiski silmatorkavalt õhuke. Ilma missioonita jälgida NASA marsruuti Mars 2020, jäävad paljud teadlased mõtlema, mis saab kõige hõlpsamini ligipääsetavama ja külalislahkema maailma tutvumisel väljaspool meie oma - planeet, millele NASA kavatseb astronaudid maanduda veel 20 lühikese aasta jooksul.

**********

Marss ja Maa joonduvad punasele planeedile ideaalse stardi saavutamiseks 26 kuu tagant, ja mitte juhuslikult on NASA saatnud kosmoselaeva Marsile keskmiselt umbes igal teisel aastal alates aastast 2000. Järgmine stardiaken avaneb 2020. aasta juulis ja augustis. kosmoselaev peaks Marsile jõudma umbes pool aastat hiljem.

2020. aastal kavatseb NASA saata lipulaeva Rover - uuendatud versioon Curiosityst - Marsi pinnale. Euroopa Kosmoseagentuur (ESA) ja Roscosmos plaanivad ka järgmisel aastal saata Marsile marsruudi, mille nimi oli hiljuti DNA teadlane Rosalind Franklin. Hiina kavandab orbiidi ja marsruudi loomist, Jaapanil on tööl orbiit ja maandur ning Araabia Ühendemiraadid kavandavad ka oma esimest Marsi orbiiti - seda kõike 2020. aastal. Plaanitakse jälgida veel kahte India ja Jaapani kosmoseagentuuri kosmoseaparaati. aastal 2022 ja 2024.

Uudishimu selfie NASA Curiosity roveri autoportree Sharpi alumisel mäel. Komposiitpilt ühendab mitu pilti, mille Curiosity Mars Hand Lens Imager (MAHLI) tegi 5. augustil 2015, 1065. Marsipäeval ehk rooliööl Marsil tehtud töö ajal. (NASA / JPL-Caltech / MSSS)

Nendest missioonidest kõige ambitsioonikam on NASA Mars 2020 (mis saab enne käivitamist ametliku nime). Kui 2020. aasta rover on alles väljatöötamisel, on NASA astunud olulise sammu missiooni eesmärkide saavutamiseks: valinud maandumispaiga. Jezero kraatris, Mars 2020 tulevases kodus, asub nüüd kuiv jõe delta, kus arvatakse, et aurud on kunagi voolanud suurde järvepõhja.

"Jezero kraatril on paar peamist aspekti, mis muudavad selle väga atraktiivseks, " ütleb NASA Marsi uurimise juhtivteadur Michael Meyer. “Üks on see, et saate seda vaadata ja teate, et see on delta. Geomorfoloogia on üsna ilmne. ”

Meyer ütleb, et orbiidritelt saadud tõendid osutavad jõe mineviku voolavusele järve vesikonda, vedades materjale kogu planeedilt. Selle tulemusel “on teil seal hea mineraalide kogum”.

Geoloogiliselt rikas Jezero kraater teeb kuivatatud järvepõhja ideaalseks kohaks ühele Mars 2020 põhieesmärkidele: proovide vahemällu salvestamine ja pinnale paigutamine edaspidiseks missiooniks, et neid maale tõsta ja tagasi maale lasta. Probleem on selles, et praegu ei ole ühtegi tulevase proovide tagastamise missiooni - ja planeediteadlaste jaoks on mõte koguda proovid Marsile ja jätta need sinna määramata ajaks lihtsalt mõistmatu.

"See alustab Maale naasmiseks proovide vahemällu salvestamist, " sõnab Dreier. "Küsimus on aga selles, kas me tuleme neid hankima."

**********

Maasse laboritesse tagasi toodud planeediproovide väärtust on raske ülehinnata - ja inimkond pole kunagi Marsilt pärit proovi tagasi saatnud. Võrreldes kosmoseaparaadi pardainstrumentide kasutamisega saavad teadlased maapinnal proove mõõta palju suurema täpsusega, paljastades sellised peened vihjed nagu isotoopide suhted, mis võiksid anda tõendusmaterjali elu kohta suitsetamisega.

Ilma näidise tagastamiseta „leiate pulberpõletusi“, ütleb Meyer. "Sa ei leia relva."

Proovi tagasisaatmismissioon on juba pikka aega olnud planeediteadlaste eesmärk, leides selle ametliku päritolu vähemalt 2007. aasta uuringust pealkirjaga „Astrobioloogia strateegia Marsi uurimiseks“.

"See pani paika, mida peate tegema, et teada saada, kas Marsil on elu, " räägib Meyer. "Selle sisuks oli: Järgmine samm on proovide tagastamine."

Proovide kogumiseks, mida Mars 2020 planeedi pinnale jätab, kaalub NASA mitut missiooniplaani. Juhtmõte on proovide haaramiseks kasutada väikese "tõmbamisega" maandurit ja seejärel plahvatada need Marsi orbiidile, kus kosmoselaev neid kinni paneks ja koju tagasi lendaks.

Proovi tagastamine on „üldiselt teadusringkondade piires üks teaduse esmatähtsaid eesmärke, “ ütleb Dreier.

Otsuse sellise missiooni rahastamise kohta, mis Dreieri sõnul läheks tõenäoliselt maksma umbes 2–3 miljardit dollarit, teeb aga Kongress, mitte NASA. Praegune Valge Maja administratsioon, millel on NASA suuna kujundamisel oluline mõju, on keskendunud Kuu uurimisele inimesele, mitte Marsi robotlikule uurimisele, ehkki astronautide Marsile saatmine on pikaajaline eesmärk.

NASA-siseselt on Meyeri sõnul siiski teatav inerts proovi tagasisaatmismissiooni suhtes - enamasti teostatavusuuringute vormis. Optimistlikult võiks kosmoseagentuur tulistada 2026. aasta stardiakent, et tuua tagasi mõni Marsi punane regoliit.

Kui NASA ei ürita pärast 2020. aastat veel ühte Marsile laskmist kuni 2026. aastani, on see pärast kosmoseagentuuri Marsile suunduvate missioonide kõige pikemat vaheaega pärast ajavahemikku 1975–1992 kõige pikem.

**********

Järgmisel kümnendil võib NASA silmitsi seista põhimõttelisema probleemiga, kui jätta kogumata proovid Marsi pinnale. Maa ja Marsi, Mars Odyssey ja Mars Reconnaissance Orbiteri vahelised esmased telekommunikatsiooni releed on vastavalt umbes 17 ja 13 aastat vanad.

"Me teame väga hästi, et 20 aasta pärast nende olemasoluga tegelemine on rumal, " ütleb Meyer. "Usaldusväärsem on see, et nad on kohal juba kümme aastat pärast seda."

Uue orbiidil töötava kosmoselaeva, mis toimiks sideühendusena, nimega Next Mars Orbiter, kavandati algselt selle käivitamiseks aastal 2022. Siiski on Marsi uue kosmoselaeva erinevad ja konkureerivad vajadused esialgse plaani ära jätnud. Paljud teadlased soovivad proovide tagasisaatmiseks kasutada järgmist Marssi-missiooni, teised väidavad, et siderelee vajadus on otsene - ja kolmas võimalus viiks Next Marsi orbiidri suuremahuliseks missiooniks, mis võiks teha mõlemat, väljavaate. see nõuaks olulist tehnoloogia arengut. Igal juhul näib, et Next Mars Orbiter (või mis iganes see muutub) käivitub 2020. aastate lõpuni.

NASA-l on siiski veel üks võimalik lahendus. NASA tulevased operatsioonid võivad edasi liikuda teiste kosmoseagentuuride saadetud missioonidel. Kogu maailmas asuvatel asutustel on Marsi ambitsioonid, alates sellistest riikidest nagu India ja Araabia Ühendemiraadid kuni eraettevõteteni nagu SpaceX.

Tehes koostööd rahvusvaheliste ja eraõiguslike kosmoseinstitutsioonidega, saaks NASA odavalt saata CubeSatti või muid väikesemahulisi kosmoselaevu. Selline missioon võiks teoreetiliselt töötada ühe agentuuri maamõõtjana ja teadusmissioonina, kahekordistades seda NASA kommunikatsiooniülekandena.

"Oleme nõus lõbustama teist moodi, " sõnab Meyer. "Selle asemel, et osta kosmoseaparaat ja lasta seda teha x, ostame tegelikult lihtsalt x ja laseme kellelgi teisel välja mõelda, mida sellega teha."

Mars 2020 on kujunemas üheks ambitsioonikamaks planeedi uurimise missiooniks ajaloos ja see võiks anda enneolematu pildi planeedi ajaloost, asustatavusest ja elujõulisusest tulevikus inimeste uurimiseks. Kuid rover kogub ka hindamatuid marsi materjali näidiseid, mis on tõeline võti planeedi mineviku vabastamiseks - ja praegu ei tea keegi, kuidas me neid valime.

Võimaluse kaotamisel seab NASA vastamisi Marsi uurimise keeruka tulevikuga