Esimene Marsi pinnalt tehtud värvifoto, mille NASA Viking 1 maandur jäädvustas 21. juulil 1976, paljastas roosa taeva.
(Pilt: © NASA / JPL)
Võib-olla teate, et inimkond seadis täna esimest korda Kuule jala 49 aastat tagasi. Kuid 20. juuli kangasteljed on kosmoselennuajaloos suured ka muul põhjusel: see on kuupäev, 1976. aastal, mil NASA Viking 1 Marsi maandur tõmbas Punase Planeedi esimese ameeriklaste maandumise maha.
Viking 1 oli vaid üks osa suuremast Vikingi programmist, mis käivitas kaks orbiidi ja kaks maandurit Punase Planeedi poole 1975. aastal, et jahtida elumärke ja saada paremini aru Marsi geoloogilisest ajaloost.
Ehkki Vikingi tehnoloogia- ja teadustöö ulatub tagasi enam kui nelja aastakümne taha, on varajane Marsi programm tänapäeval endiselt väga asjakohane. Alustuseks püüavad teadlased ikkagi mõista, mida maandurite mõistatuslikud eksperimentaalsed tulemused tähendavad. Ja NASA Curiosity rover leidis hiljuti Marsilt orgaanilisi molekule - elu süsinikku sisaldavaid ehitusplokke. [Ajalooline Vikingi 1 Marsi maandumine piltides]
Viikingid vedasid ka seismomeetreid ja muid seadmeid, mis aitasid teadlastel rohkem teada saada Marsi sisemusest, mis teeb neist maanduritest NASA InSight-missiooni esivanemad, kes maandub tänavu novembris Marsil.
Orgaanilised molekulid ja elu otsimine
Kõik Vikingi maandurid tegid mitu elu tuvastamise katset, mis tagasid intrigeerivad, kuid mitmetähenduslikud tulemused. Robotid kuumutasid ka Marsi pinnaseproove ahjus ja kasutasid ära orgaaniliste molekulide ärakeeramiseks gaasikromatograafi massispektromeetri (GCMS) instrumenti.
Kumbki Vikingi GCMS-i instrument ei leidnud orgaanilisuse märke, mis oli (ja jääb) üsna üllatavaks. Orgaanilised ühendid on kogu kosmoses tavalised, sealhulgas asteroididel ja komeetidel - see tähendab, et meteoriidimõjud peaksid molekulid Marsa pinnale viima üsna regulaarselt.
Viikingite andmeid uuritakse ja arutatakse tänapäevani. Näiteks avastasid teadlased pärast reanalüüsi hiljuti, et maandurid tuvastasid klorobenseeni - orgaanilise ühendi, mida tavaliselt kasutatakse herbitsiidides ja kummis. Klorobenseen ei ole elumärk, kuid see võib olla kõrvalsaadus sellest, kuidas viikingite ahjud proove analüüsides pinnal orgaanilisi molekule töötlevad.
Uus uurimus näitab, et klorobenseen, mille maandused leidsid, loodi perkloraadi, Marsi pinnases levinud soola, aga ka Puna Planeedi põlise orgaanilise süsiniku reageerimise teel. Teisisõnu, Viking võis leida Marsil elu alustalad umbes neli aastakümmet tagasi. Teadlased hoiatavad siiski, et mõnel instrumendil olid potentsiaalsed orgaanilised saasteained, mistõttu pole selge, kas orgaanilised ühendid olid tõepoolest pärit Marsist.
Värske uuringu juhtiv autor Melissa Guzman ütles, et arvestades tema huvitavaid tulemusi - nagu ka Curiosity hiljutisi orgaaniliste molekulide leide -, on hädavajalik, et peagi saabuksid elu avastavad instrumendid Punasele Planeedile. [Marsil elu otsimine (foto ajaskaala)]
"Me pole saatnud elu avastamisinstrumente Marsile, kuna Viking saatis oma kolm bioloogiakatset," rääkis Guzman, kes asub Prantsusmaal Pariisi-Saclay ülikoolis, Space.comile e-posti teel.
"Kuid Curiosity on teinud suurepärase töö Marsi elamiskõlblikkuse edasiseks iseloomustamiseks," lisas ta. (Rover on muu hulgas kodutanud andmeid iidse vesise keskkonna ja praeguste kiirgustingimuste kohta.)
Guzman osutas ExoMarsi programmist tulevale Euroopa roverile, mis lahkub Maalt juulis 2020. Roveril on instrument nimega MOMA - Mars Organic Molecule Analyzer. MOMA on loodud orgaaniliste molekulide otsimiseks, keskendudes eriti elu "käelisusele", mida nimetatakse homohomaalsuseks.
"Oleme astrobioloogia jaoks väga põneval ajal, sest seal on hoog elutuvastusinstrumentide saatmiseks nii Marsi kui ka mõnele jäisele satelliidile - näiteks [Saturni] Enceladus ja [Jupiteri] Europa - gaasi hiiglaste ümber, kellel on näidatud elule sobivuse lubadus, "sõnas Guzman.
NASA kavatseb 2020. aastal käivitada omaenda elu tuvastamise roveri. Mars 2020 rover otsib muude kohustuste hulgas muistse elu märke ja vahemälu, mis lubab proovid tulevikus Maale naasmiseks.
Marsi interjööri sondimine
Kahe Vikingi maanduri peal olid seismomeetrid, mis lisati missiooni kavandamisel viimasel minutil (suhteliselt rääkides), ütles InSighti peauurija Bruce Banerdti sõnul NASA Kalifornias Pasadenas asuv reaktiivmootorite laboratoorium (JPL).
"Neil oli natuke lisamahu massi võimekust üle jäänud," rääkis Banerdt Space.com-ile.
"Kuid see oli nii-öelda kasuliku kasulapse kohta," lisas ta. "See sai viimased raasud võimsuse jaotamisest ja andmete jaotamisest."
Seismomeeter keerati samuti kosmoselaeva ülaosa külge, mis mõne inseneri arvates oli "marsruutide" otsimiseks siiski sobilik. Kahjuks tuule müra uppus Viking 2 seismomeetrisse ja kaabelprobleem keelas Viking 1 seismomeetri välja.
"See oli kõigi jaoks tõeline pettumus," sõnas Banerdt. "Olin JPL-is suvine intern, kes tegi Vikingi maandumist; see oli mu lemmikpill, kuid ma ei olnud sellega seotud."
Õnneks kannab InSighti maandur, mille nimi on lühike "Siseuurimine seismiliste uuringute, geodeesia ja soojustranspordi abil" - omaette seismomeetrit, mis asetatakse otse Punase Planeedi pinnale. Misjonimeeskonna liikmed ütlesid, et see instrument tuvastab meteoorirünnakud ja marsruudid ning selle andmed võimaldavad teadlastel järeldada Punase Planeedi interjööri olulisemaid omadusi. [Mars InSight: NASA missioon proovida Punase Planeedi tuuma (Galerii)]
Vikingi vähem kuulus eksperiment oli raadioteaduslik uurimine, mis jälgis Marsi põhjapooluse "võnget", mis osutab 165 000-aastase tsükli jooksul eri suundades. NASA Pathfinderi maandur viis 1997. aastal läbi järeluurimise ja InSight teeb sarnast tööd ka pärast seda, kui see Marsile maandub, teatas Banerdt. InSighti raadioteaduslik eksperiment on nii tundlik, et suudab Marsiaasta jooksul jälgida isegi põhjapooluse eraldi võnget.
"Kuude kaupa võib juhtuda väike võnkumine ja see on peamiselt tingitud sellest, et Marsi interjööris vedelik libiseb," selgitas Banerdt. "Kuna see libiseb ringi, interakteerub see selle kohal asuva kivise vahevööga ja põhjustab kivise planeedi pisut võnkumist."
Seda võnget on ka Maal, kus seda nimetatakse Chandleri võnkeks. Vobleri analüüs võimaldab uurijatel mõõta kivise planeedi siseruumide tihedust ja tuuma suurust, ütles Banerdt.
Tuuma suuruse ja koostise tundmine on seotud ka planeedi asustatavusega, kuna planeet genereerib oma magnetvälja just tuumas. Globaalne magnetväli kaitseb planeedi atmosfääri laetud päikeseosakeste läbipainde abil; kui Mars kaotas oma välja umbes 4 miljardit aastat tagasi, hakkasid sellised osakesed eemaldama planeedi kord paksu õhu, põhjustades lõpuks maailma ülemineku suhteliselt soojalt ja märjalt külmale ja kuivale.
"Tuuma ajaloo vaatamine on seotud võimaliku asustatavuse ajalooga," ütles Banerdt.
Viikingite orbiitrite (nagu ka paljude teiste Marsi ümber tiirlevate kosmoselaevade) liikumised andsid ka interjööri kohta mingit teavet, teatas Banerdt. Sondide orbiitide peened uputused ja hüpped võimaldasid teadlastel kaardistada raskusjõu variatsioone Marsil, mis omakorda paljastavad, millised kivimid - näiteks tihedad vulkaanilised või kergemad settekivimid - on erinevates piirkondades. Sellised andmed aitavad teadlastel kaardistada ka Marsi maakoore paksuse muutusi ühest kohast teise.
"See on omamoodi udune teleskoop sisemusse," ütles Banerdt. "Oleme seda kasutanud kooriku kujunemist käsitlevate asjade järeldamiseks."
Ta lisas, et mai alguses startinud InSight-tüüpi maandur on seni olnud veatu kruiis, lisas ta ning suurem osa kasulikest koormusest on juba lennult läbi vaadatud. Meeskond tegi mõned pildid ka kosmoselaeva ümbritseva aeroskelli sisemusest ja oma üllatuseks said nad natuke näha termilise tekki kosmoselaeva siseküljel. Need pildid avaldatakse varsti, ütles Banerdt.
