Ниже приводится вторая часть отрывка из моей новой книги «Невероятные истории из космоса: взгляд за кулисами на миссии, изменяющие наш взгляд на космос». Книга представляет собой взгляд изнутри на несколько текущих роботизированных миссий НАСА, и этот отрывок является частью 2 из 3, которая будет размещена здесь, в журнале «Космос», главы 2 «Путешествие по Марсу с любопытством». Вы можете прочитать часть 1 здесь. Книга доступна в печатном или электронном виде (Kindle или Nook) Amazon и Barnes & Noble.
Жизнь на Марсе
Посадка произошла в 10:30 вечера в Калифорнии. У команды MSL было мало времени, чтобы отпраздновать это, немедленно перейти к операциям миссии и спланировать первый день работы ровера. Первое совещание группы по планированию началось в 1 час ночи и закончилось около 8 часов утра. Они не спали всю ночь, проводя почти 40-часовой рабочий день.
Это было грубое начало миссии для ученых и инженеров, которым нужно было жить на «Марсовом времени».
День на Марсе на 40 минут длиннее, чем на Земле, и в течение первых 90 дней на Марсе, которые назывались золями миссии, вся команда работала посменно круглосуточно, чтобы постоянно следить за вновь прибывшим марсоходом. Работа по тому же ежедневному расписанию, что и у ровера, означала постоянно меняющийся цикл сна / бодрствования, когда команда MSL меняла свои расписания по 40 минут каждый день, чтобы синхронизировать дневные и ночные расписания на Марсе. Если члены команды пришли на работу в 9:00 утра, на следующий день, они пришли в 9:40 утра, а на следующий день в 10:20 утра и так далее.
Те, кто пережил Марсово Время, говорят, что их тела постоянно чувствуют себя извергнутыми струями. Некоторые люди спали в JPL, чтобы не нарушать график своей семьи, некоторые носили два часа, чтобы знать, который час на двух планетах.
Около 350 ученых со всего мира были связаны с MSL, и многие из них оставались в JPL в течение первых 90 лет миссии, живя на Марсовом времени.
Но команде потребовалось менее 60 земных дней, чтобы объявить о первом большом открытии Curiosity.
Вода, Вода ...
Эшвин Васавада вырос в Калифорнии и с детства любит воспоминания о посещении штатов и национальных парков на юго-западе США со своей семьей, играющих среди песчаных дюн и походах в горы. Теперь он может делать и то, и другое на другой планете, благодаря любопытству. В тот день, когда я посетил Васаваду в его офисе в JPL в начале 2016 года, марсоход проходил через поле гигантских песчаных дюн у подножия горы Шарп, а некоторые дюны возвышались на 30 футов (9 метров) над ровером.
«Просто удивительно видеть дюны на другой планете», - сказал Васавада. «И чем ближе мы подходим к горе, тем более фантастической становится геология. Так много всего произошло, и у нас так мало понимания ... пока.
В то время, когда мы говорили, Любопытство приближалось к четырем земным годам на Марсе. В настоящее время ровер изучает эти соблазнительные осадочные слои на горе. Острые в деталях. Но сначала нужно было пройти через «дюны Баньольда», которые образуют барьер вдоль северо-западного фланга горы. Здесь Curiosity делает то, что Васавада называет «наукой об облетах», и на короткое время останавливается, чтобы взять образцы песка и изучить дюны, как можно быстрее перемещаясь по области.
Теперь, работая ведущим научным сотрудником проекта в миссии, Васавада играет еще большую роль в координации миссии.
«Это постоянный баланс в том, чтобы делать вещи быстро, тщательно и эффективно, а также использовать инструменты в полной мере», - сказал он.
После успешной высадки в августе 2012 года Curiosity отправила десятки тысяч изображений с Марса - от обширных панорам до экстремальных крупных планов из камней и песчинок, которые помогают рассказать историю прошлого Марса.
Изображения, которые публика, похоже, любит больше всего, - это «селфи», фотографии, которые делает марсоход, сидящий на Марсе. Селфи - это не просто одно изображение, которое мы получаем с помощью наших мобильных телефонов, а мозаика, созданная из десятков отдельных изображений, сделанных камерой Mars Hand Lens Imager (MAHLI) на конце роботизированной руки ровера. Другими фаворитами поклонников являются фотографии, которые Curiosity снимает великолепный марсианский пейзаж, как турист, документирующий свое путешествие.
У Васавады уникальный личный фаворит.
«Для меня самая значимая картина из Curiosity на самом деле не настолько велика, - сказал он, - но это было одно из наших первых открытий, поэтому оно имеет эмоциональную связь с ним».
В течение первых 50 зол Curiosity сфотографировал то, что геологи называют конгломератами: камень, сделанный из гальки, сцементированной вместе. Но это были не обычные камешки - они были камешками, которые текла в воде. По счастливой случайности марсоход нашел древнее русло, где когда-то энергично текла вода. По размеру камешков научная команда могла понять, что вода движется со скоростью около 3 футов (1 метр) в секунду, с глубиной от нескольких дюймов до нескольких футов.
«Когда вы видите эту картину и являетесь ли вы садовником или геологом, вы знаете, что это значит», - взволнованно сказал Васасвада. «В Home Depot скругленные скалы для озеленения называются речной галькой! Мне было ошеломительно думать, что ровер проезжает по руслу реки. Эта картина действительно привела к тому, что здесь давным-давно текла вода, вероятно, от лодыжки до бедра ».
Васавада посмотрел вниз. «Это все еще вызывает у меня дрожь, если я просто думаю об этом», - сказал он, и его страсть к исследованиям и открытиям явно очевидна.
Начиная с этого раннего открытия, Curiosity продолжал находить больше свидетельств, связанных с водой. Команда взяла рассчитанный риск и вместо того, чтобы ехать прямо к Mt. Острый, слегка повернул на восток в район, названный «Залив Йеллоунайф».
«Залив Йеллоунайф был чем-то, что мы видели с орбитальными аппаратами, - объяснил Васавада, - и там, похоже, находился обломок веер, питаемый рекой - свидетельство проточной воды в древнем прошлом»
Здесь Curiosity выполнила одну из своих основных целей: определить, пригоден ли когда-либо Кратер Гейла для простых форм жизни. Ответ был оглушительным да. Ровер пробовал две каменные плиты с помощью сверла, подавая порции размером с половину ребенка в аспирин в бортовую лабораторию SAM. SAM идентифицировал следы таких элементов, как углерод, водород, азот, кислород и т. Д. - основные строительные блоки жизни. Он также нашел соединения серы в различных химических формах, возможный источник энергии для микробов.
Данные, собранные другими инструментами Curiosity, составили портрет, детально показывающий, как когда-то это место было грязным озером с мягкой, а не кислой водой. Добавьте основные элементы для жизни, и давным-давно Йеллоунайфский залив был идеальным местом для живых организмов. Хотя это открытие не обязательно означает, что на Марсе была прошлая или настоящая жизнь, оно показывает, что сырые ингредиенты, которые существовали для жизни, начались там когда-то, в благоприятной среде.
«Найти обитаемую среду в бухте Йеллоунайф было замечательно, потому что она действительно продемонстрировала способность нашей миссии измерять так много разных вещей», - сказал Васавада. «Прекрасная картина объединила потоки, которые текли в окружающую среду озера. Это было именно то, что нас послали туда, чтобы найти, но мы не думали, что найдем это в начале миссии ».
Тем не менее, это дно озера могло быть создано единовременным событием всего за сотни лет. «Джекпот» должен был бы найти доказательства долгосрочной воды и тепла.
Это открытие заняло немного больше времени. Но лично для Васавады это значит больше.
Климат Марса был одним из ранних интересов Васавады в его карьере, и он потратил годы на создание моделей, пытаясь понять древнюю историю Марса.
«Я вырос на фотографиях Марса с миссии викингов, - сказал он, - и думал о нем как о бесплодном месте с изрезанными вулканическими породами и кучей песка. Затем я проделал всю эту теоретическую работу о климате Марса, о том, что реки и океаны, возможно, когда-то существовали на Марсе, но у нас не было реальных доказательств ».
Вот почему открытие, сделанное Curiosity в конце 2015 года, так волнует Васаваду и его команду.
«Мы видели не только округлую гальку и остатки грязного дна озера в бухте Йеллоунайф, но и по всему маршруту», - сказал Васавада. «Сначала мы увидели речную гальку, а затем наклонные песчаники, где река впадала в озера. Затем, когда мы добрались до горы. Острый, мы увидели огромные скалы из ила, осевшие из озер.
Объяснение, которое наилучшим образом соответствует «морфологии» в этом регионе, то есть конфигурации и эволюции горных пород и форм суши, заключается в образовании дельт рек, которые впадают в озеро. Это, вероятно, произошло от 3,8 до 3,3 миллиарда лет назад. И реки доставляли отложения, которые медленно накапливали нижние слои горы. Sharp.
«Черт возьми, мы теперь видели эту полную систему, - объяснил Васавада, - показывая, как целые несколько сотен метров горы Шарп, вероятно, были заложены этими речными и озерными отложениями. Это означает, что это событие не заняло сотни или тысячи лет; миллионы лет, пока присутствовали озера и реки, медленно росли, миллиметр за миллиметром, дно горы ».
Для этого Марсу также требовалась более плотная атмосфера, чем сейчас, и состав парниковых газов, который, по словам Васавады, они еще не выяснили.
Но затем, каким-то драматическим изменением климата, вода исчезла, и ветры в кратере привели гору в ее нынешнюю форму.
Марсоход приземлился точно в нужном месте, потому что здесь, в одной области, была записана большая часть экологической истории Марса, включая свидетельство значительного изменения климата планеты, когда вода, которая когда-то покрывала кратер Гейла, высохла.
«Это все является важным фактором для того, что нам нужно объяснить относительно раннего климата Марса», - сказал Васавада. «Вы не получите миллионы лет изменения климата от одного события, подобного удару метеорита. Это открытие имеет широкие последствия для всей планеты, а не только для кратера Гейл ».
Другие открытия
• Кремнезем: ровер сделал совершенно неожиданное открытие с высоким содержанием кварцевых пород, когда он приблизился к горе. Sharp. «Это означает, что остальные нормальные элементы, которые образуют камни, были удалены, или что каким-то образом было добавлено много дополнительного кремнезема, - сказал Васавада, - оба они очень интересны и сильно отличаются от камней, которые мы видели раньше. Это такое многогранное и любопытное открытие, нам понадобится время, чтобы понять его ».
• Метан на Марсе. Метан обычно является признаком активности, связанной с органическим веществом - даже потенциально жизни. На Земле около 90 процентов атмосферного метана образуется в результате распада органического вещества. На Марсе метан обнаруживался другими миссиями и телескопами на протяжении многих лет, но это было незначительно - показания, казалось, приходили и уходили, и их трудно проверить. В 2014 году перестраиваемый лазерный спектрометр в приборе SAM наблюдал десятикратное увеличение метана за двухмесячный период. Что вызвало краткий и внезапный рост? Любопытство будет продолжать следить за показаниями метана и, надеюсь, даст ответ на дебаты, продолжавшиеся десятилетия.
• Радиационные риски для людей-исследователей: как во время своей поездки на Марс, так и на поверхности, Curiosity измеряла высокоэнергетическое излучение Солнца и космоса, которое представляет риск для космонавтов. НАСА будет использовать данные инструмента детектора радиационной оценки (RAD) Curiosity для разработки будущих миссий, которые будут безопасны для исследователей.
Завтра: Заключение этой главы, включая «Как ездить на марсоходе» и «Зверь», часть 1, доступно здесь.
«Невероятные истории из космоса: взгляд за кулисы на миссии, меняющие наш взгляд на космос», публикуется компанией Page Street Publishing, дочерней компанией Macmillan.
