Kui on aeg hakata korraldama regulaarseid meeskonnaga missioone Marsile ja võib-olla isegi sinna püsivat postiljoni rajama, peavad astronaudid ja potentsiaalsed Marsi asunikud teadma, kuidas kohaliku keskkonnaga koostööd teha. Pidage seda stseeni meeles Marsi kus astronaut Mark Whatney (Matt Damon) on sunnitud kasvatama oma toitu Marsi pinnase krundil? Noh, see saab olema palju, välja arvatud siis, kui on vaja palju rohkem suhu toita.
Loomulikult nõuab teadmine, kas seda saab teha, palju uurimist ja katsetamist. Nende jõupingutuste toetamiseks töötas hiljuti Kesk-Florida ülikooli (UCF) astrofüüsikute meeskond välja teaduslikult põhjendatud, standardiseeritud meetodi Marsi ja asteroidi pinnase mudelainete loomiseks. See Marsi mustuse jäljendamine, mille hind on 20 dollarit kilogramm (umbes 10 dollarit nael), aitab teadlastel kindlaks teha, mida kulub põllukultuuride kasvatamiseks Punasel planeedil.
Meeskonna leiud avaldati hiljuti teadusajakirjas Icarus, pealkirjaga “Marsi globaalne mudelaine MGS-1: Rocknestil põhinev avatud standard basaalses Marsi regoliidi mudelis”. Meeskonda juhtis UCF-i järeldoktor Kevin M. Cannon ning sellesse kuulusid NASA Kennedy kosmosekeskuse ja Florida tehnoloogiainstituudi liikmed.
Kui teadlased on juba mõnda aega uuringute läbiviimiseks kasutanud Marsi pinnaseimulante, pole selle loomiseks seni standardiseeritud meetodit olnud. Sellisena pole tehtud ühtegi katset, mida saaks teistega otse võrrelda. Seetõttu töötas UCF-i meeskond välja Marsi regoliidi valemi, mis põhineb mulla keemilisel signatuuril, mille Uudishimu rover.
Dan Britt - füüsikaprofessor, UCF-i planeediteaduste rühma liige ja uuringu kaasautor - vastutas ka kahe kalibreerimissihi ehitamise eest, mida Uudishimu rover. Need sihtmärgid võimaldasid roveri kaameratel kohaneda Marsi valgustingimuste, süsinikdioksiidi atmosfääri ja kollase tolmuga, võimaldades sel viisil saata õiges värvitoonis pilte. Nagu ta hiljutises UCF Today uudisteates selgitas:
„Simulant on teadusuuringute jaoks kasulik, kui vaatame, et läheme Marsile. Kui me läheme minema, vajame toitu, vett ja muid esmatarbekaupu. Lahendusi arendades vajame viisi, kuidas testida nende ideede elluviimist ... Te ei tahaks teada saada, et teie meetod ei töötanud, kui me seal tegelikult oleme. Mida sa siis teeksid? Sinna jõudmine võtab aastaid. ”
Lisaks füüsikuks olemisele on prof Britt ka geoloog ja seetõttu mustuse osas üsna teadlik. Põhimõtteliselt on mustust mitmesuguseid, olenevalt sellest, kust see pärineb. Erinevaid koostisosi (st ränidioksiidi, tolmu, oksiide, orgaanilisi molekule) saab segada erinevatel viisidel, et jäljendada pinnast eri tüüpi objektidest - näiteks asteroidid ja planeedid.
Ja nagu Maal, on Marsil erinevat tüüpi pinnas, sõltuvalt piirkonnast ja selle geoloogilisest ajaloost. Näiteks Maal on must liiv, valge liiv, savi ja pinnas - kõik need on toodetud erinevate geoloogiliste protsesside ja ilmastikutingimuste mõjul. Marsil on olukord enam-vähem sama: raua-, savirikkad, soolarikkad ja süsinikurikkad mullad on juba leitud.
"Selle tehnika abil saame luua palju variatsioone," ütles Cannon. "Enamik vajalikest mineraalidest leitakse Maalt, kuigi mõnda neist on väga keeruline saada."
Praegu töötab meeskond välja Kuu mullasimulaatori retsepti ja Cannon kogub Montanas selle jaoks koostisosi. Kuu- ja asteroidimaterjalid on haruldased ja kallid, kuna ainsad teadaolevad proovid tõid Apollo astronaudid tagasi või jõudsid maa peale meteoriitide kaudu väikestes kogustes. Seetõttu on olemas nõudlus simulantide järele, mis võimaldaksid nende kehade tingimusi ühtlustada.
Meeskonnal on oma Marsi pinnase jaoks juba umbes 30 menetlemata tellimust, sealhulgas üks NASA Kennedy kosmosekeskusest umbes 450 kg (1000 naela või pool USA tonni) kohta! Samal ajal on nad retsepti avalikustanud, et teised ülikoolid ja teadusinstituudid saaksid luua oma versioonid. See tagab, et tulevaste Marsi pinnase mudelainetega seotud katsete läbiviimisel vähendatakse mõõtemääramatust.
Meeskond on kindel, et nende standardiseeritud retsept maailmaväliste muldade loomiseks kiirendab meie päikesesüsteemi uurimist. Juba kavatseb NASA 2030. aastateks läbi viia meeskonnaga missiooni Marsile ja kaalub kestva kohaloleku loomist seal. Eraettevõtted ja organisatsioonid nagu SpaceX, Blue Origin ja MarsOne plaanivad ka Punase Planeedi uurimist ja isegi koloniseerimist.
Mõned on juba hakanud katsetama maataimede kasvatamist ka Marsi ja kuuse pinnases, mida MarsOne alustas 2013. aastal Hollandi Wageningeni ülikooli ja teaduskeskuse teadlaste abiga. Pärast seda on nad katsetanud usside ja sea läga kasutamist Marsi regoliidi rikastamiseks ja väetamiseks, et saavutada parem saagikus.
Nende pinnase mudelainete loomise protsessi standardiseerimisega on UFC uurimisrühm taganud, et tulevased katsed annavad järjekindlamaid tulemusi. Ja ausalt öeldes ei saanud selle uuringu aeg olla parem, arvestades kasvavat huvi Kuu, Marsi ja Päikesesüsteemi koloniseerimise vastu.
Kuid enne kui saadame astronaudid tagasi Kuule või Marsile pikaajalisteks missioonideks (või isegi hakkame kaaluma koloniseerimist ükskõik kus mujal Maal), peame teadma, et meie astronaudid ja asunikud saavad kohalikus keskkonnas ise toitu kasvatada. Samuti peame teadma, et nad suudavad aasta-aastalt põllukultuure toota, tagades sellega pikaajalise asustamise. Kas see oleks liiga ninapidi, kui kartul oleks valitud saak?
Ja nautige kindlasti seda UCF-i videot, kus on näidatud, kuidas nad oma marsi mustuseks tegid:
