Järgmine on osa minu uuest raamatust “Uskumatud lood kosmosest: stseenide tagant pilk missioonidele, mis muudavad meie vaadet kosmosele”, 2. osa. Raamat on mitme NASA praeguse robotimissiooni sissejuhatus ja see väljavõte on osa 3-st 3, mis postitatakse siia kosmoseajakirja 2. peatüki “Marssi kergitamine uudishimuga” alla. 1. osa saate lugeda siit. Raamat on saadaval trükisena või e-raamatuna (Kindle või Nook) Amazon ja Barnes & Noble.
Elamine Marsi ajal
Maandumine toimus Californias kell 22.30. MSL-i meeskonnal oli tähistamiseks vähe aega, minnes kohe üle missioonioperatsioonidele ja kavandades roveri esimest tegevuspäeva. Meeskonna esimene planeerimiskoosolek algas kell 1 hommikul ja lõppes umbes kell 8.00. Nad olid olnud kogu öö üleval, pannes sisse peaaegu 40-tunnise päeva.
See oli teadlaste ja inseneride jaoks, kes vajasid Marsi kellaajal elamist, missiooni algus.
Päev Marsi päeval on 40 minutit pikem kui Maa päev ja missiooni esimese 90 Marsi päeva jooksul, mida nimetatakse solsiks, töötas kogu meeskond ööpäev läbi vahetustega, et pidevalt jälgida äsja maandunud roverit. Roveriga sama päevakavaga töötamine tähendas pidevalt muutuvat une / ärkveloleku tsüklit, kus MSL-i meeskond muutis oma sõiduplaane 40 minutit iga päev, et olla sünkroonis Marsi päeva- ja öise ajakavadega. Kui meeskonna liikmed tulid tööle kell 9:00, siis tuleksid nad järgmisel päeval kell 9:40 ja järgmisel päeval kell 10:20 ja nii edasi.
Need, kes on Marsi aja läbi elanud, tunnevad, et nende keha on pidevalt jet-mahajäänud. Mõned inimesed magasid JPL-is, et mitte häirida oma pere ajakava, mõned kandsid kahte kella, et nad teaksid, mis kell on kahel planeedil.
MSL-iga oli seotud umbes 350 teadlast kogu maailmast ja paljud neist viibisid JPL-is missiooni esimese 90 soolo ajal, elades Marsiajal.
Kuid Curiosity esimesest suurest avastusest teatas meeskond vähem kui 60 maapäeva.
Vesi, vesi ...
Ashwin Vasavada kasvas üles Californias ja talle on meeldinud lapsepõlvemälestused Ameerika Ühendriikide edelaosa osariikide ja rahvusparkide külastamisest koos perega, liivaluidete vahel mängimisel ja mägedes matkamisel. Nüüd on ta võimeline tegema neid mõlemat teisel planeedil, vahelduvalt Curiosity vahendusel. Päeval, kui külastasin Vasavadat tema JPL-i kontoris 2016. aasta alguses, navigeeris rover hiiglaslike liivaluidete väljal Sharpi mäe põhjas ning mõned luited tõusid 30 jalga (9 meetrit) roveri kohal.
"On lihtsalt põnev näha luidet lähedalt teisel planeedil," sõnas Vasavada. „Ja mida lähemale mäele jõuame, seda fantastilisem on geoloogia. Nii palju on seal edasi läinud ja meil on sellest nii vähe aru saada ... praeguse seisuga. "
Sel ajal, kui me rääkisime, lähenes Curiosity Marsile nelja Maa-aasta peale. Rover uurib nüüd neid meelitavaid settekihte Mt. Terav lähemalt. Kuid kõigepealt oli vaja liikuda läbi Bagnoldi luidete, mis moodustavad tõkke mäe loodeküljel. Siin teeb Curiosity seda, mida Vasavada nimetab „lennuteaduseks”, peatudes korraks luidete liivaterade proovimiseks ja uurimiseks, liikudes samal ajal piirkonnas võimalikult kiiresti.
Nüüd töötab missiooni juhtiv projektiteadlane Vasavada veelgi suuremat rolli missiooni koordineerimisel.
"See on pidev tasakaal, kui teha asju kiiresti, hoolikalt ja tõhusalt ning kasutada instrumente täies mahus," ütles ta.
Pärast edukat 2012. aasta augusti maandumist on Curiosity saatnud Marsilt tagasi kümneid tuhandeid pilte - alates ulatuslikest panoraamidest kuni kivide ja liivaterade äärmuslike lähivõtteni - need kõik aitavad rääkida Marsi minevikust.
Tundub, et pildid, mida üldsus kõige rohkem armastab, on „selfid” - fotod, mida rover ise Marsil istudes teeb. Selfie-d ei ole lihtsalt üks pilt, nagu need, mida me oma mobiiltelefonidega teeme, vaid mosaiik, mis on loodud kümnete eraldiseisvate piltide abil, mis on tehtud Mars Hand Lens Imager (MAHLI) kaameraga roveri robotkäe otsas. Teised fännide lemmikud on pildid, mida Curiosity teeb suurepärasest Marsi maastikust, nagu turist dokumenteerib oma reisi.
Vasavada on ainulaadne isiklik lemmik.
"Minu jaoks pole Curiosity kõige tähendusrikkam pilt just nii hea pilt," ütles ta, "kuid see oli üks meie esimesi avastusi, nii et see on sellega emotsionaalselt seotud."
Esimese 50 sooli jooksul tegi Curiosity pilte sellest, mida geoloogid nimetavad konglomeraatideks: kokku on tsementeeritud kiviklibu. Kuid need polnud tavalised veeris - need olid voolava veega kulunud veeris. Vaieldamatult oli rover leidnud iidse vooluveekogu, kus vesi voolas kunagi jõuliselt. Veeriste suuruse põhjal võis teadusrühm tõlgendada, et vesi liigub umbes 3 jalga (1 meeter) sekundis, sügavusega kuskil paar tolli kuni mitu jalga.
"Kui näete seda pilti ja olete aednik või geoloog, teate, mida see tähendab," sõnas Vasasvada õhinal. “Koduses depoohoones nimetatakse maastikukujunduseks mõeldud ümarat kivi jõekivideks! Mulle pani mõtlema, kas rover sõidab läbi vooluveekogu. See pilt, mis tõesti koju toodi, tegelikult voolas siin vesi juba ammu, ilmselt hüppeliigesest puusasügavuseni. ”
Vasavada vaatas alla. "See annab mulle endiselt värisemise, lihtsalt mõeldes sellele," ütles ta, oma kirgliku uurimise ja avastamise küüsis, mis oli ilmselge.
Sellest varasest avastusest alates leidis Curiosity rohkem veega seotud tõendeid. Meeskond võttis arvestusliku õnnemängu ja selle asemel, et sõita otse Mt. Terav, viis veidi ümbersõitu itta alale, mida nimetatakse "Yellowknife'i laheks".
"Yellowknife'i lahte nägime koos orbiitritega," selgitas Vasavada, "ja näis, et jõgi toitis prügiventilaatorit - tõendusmaterjali vee voolamise kohta muinasajaloos."
Siin täitis Curiosity oma peamised eesmärgid: teha kindlaks, kas Gale kraater oli kunagi lihtsate eluvormide jaoks sobiv. Vastus oli kõlav jah. Rover proovis külvikuga kahte kiviplaati, toites pooliku beebi ja aspiriini suuruseid osi pardalabori SAM-i. SAM tuvastas selliste elementide jäljed nagu süsinik, vesinik, lämmastik, hapnik ja palju muud - elu peamised ehitusplokid. Samuti leiti väävliühendeid erinevates keemilistes vormides, mis on mikroobide võimalik energiaallikas.
Curiosity teiste instrumentide kogutud andmed konstrueerisid portree, milles kirjeldati üksikasjalikult, kuidas see koht oli kunagi mudane, mitte happelise veega järv. Lisage eluks olulisi koostisosi ja juba ammu oleks Yellowknife'i laht olnud ideaalne koht elusorganismide poomiseks. Ehkki see leid ei tähenda tingimata, et Marsil on olnud minevikku või praegust elu, näitab see, et toorained olid olemas kogu eluks, et seal healoomulises keskkonnas korraga alustada.
"Yellowknife'i lahes elamiskõlbliku keskkonna leidmine oli imeline, sest see näitas tõesti meie missiooni suutlikkust mõõta nii palju erinevaid asju," sõnas Vasavada. “Imeline pilt tuli kokku järvekeskkonda suubunud ojadest. See oli täpselt see, mis meid sinna otsima saadeti, kuid me ei osanud arvata, et leiame selle nii vara missiooni alguses. ”
Selle järvepõhja võis siiski luua vaid ühesaja üritus vaid sadade aastate jooksul. Jackpot oleks pikaajalise vee ja soojuse kohta tõendite leidmine.
See avastus võttis natuke kauem aega. Kuid isiklikult tähendab see Vasavadale rohkem.
Marsi kliima oli Vasavada üks varasemaid huvisid tema karjääris ja ta veetis aastaid modellide loomisel, püüdes mõista Marsi iidset ajalugu.
"Ma kasvasin üles viikingimissioonil olevate Marsi piltidega," rääkis ta, "ja mõtlesin sellele kui viljatule kohale sakilise vulkaanilise kivimi ja hunniku liivaga. Siis olin teinud kogu selle teoreetilise töö Marsi kliima kohta, et jõed ja ookeanid olid Marsil kunagi olemas, kuid meil polnud tõeseid tõendeid. "
Seetõttu on Curiosity 2015. aasta lõpus tehtud avastus Vasavadale ja tema meeskonnale nii põnev.
"Me ei näinud ainult Yellowknife'i lahe ääres mudase järve põhja ümaraid veerisid ja jäänuseid, vaid kogu marsruuti," rääkis Vasavada. “Nägime kõigepealt jõe veerisid, seejärel kallutasime liivakivi, kus jõgi tühjenes järvedeks. Siis kui jõudsime Mt. Teravalt nägime järvedest välja asunud mudast tehtud tohutuid kivimikoguseid. ”
Selle piirkonna “morfoloogiale” - see tähendab kivimite ja maismaavormide konfiguratsioonile ja arengule - kõige paremini sobib seletus, et jõed moodustavad järve tühjenedes deltasid. See toimus tõenäoliselt 3,8–3,3 miljardit aastat tagasi. Ja jõed andsid setteid, mis aeglaselt moodustasid Mt alumise kihi. Terav.
"Mu jumal, me nägime seda täielikku süsteemi nüüd," selgitas Vasavada, "näidates, kuidas Sharpi mäe kogu alumine paarsada meetrit olid nende jõe- ja järvesetete poolt tõenäoliselt maha pandud. See tähendab, et see sündmus ei võtnud sadu ega tuhandeid aastaid; see nõudis miljonite aastate jooksul järvede ja jõgede olemasolu, et aeglaselt, millimeetri ja millimeetri kaupa üles ehitada mäe põhja.
Selleks vajas Mars ka ka paksemat atmosfääri kui praegu ning kasvuhoonegaaside koostist, mille kohta Vasavada sõnul pole nad veel täpselt aru saanud.
Kuid siis põhjustas kuidagi dramaatiline kliimamuutus vee kadumise ja kraatris olevad tuuled nikerdasid mäe praegusele kujule.
Rover oli maandunud täpselt õiges kohas, sest siin oli ühes piirkonnas suur osa Marsi keskkonnaajaloost, sealhulgas tõendid planeedi kliima oluliste muutuste kohta, kui vesi, mis kunagi Gale'i kraatrit setetega kattis, kuivas.
"See kõik on oluline edasiviiv jõud, mida peame selgitama Marsi varase kliima kohta," ütles Vasavada. „Te ei saa miljonite aastate pikkuseid kliimamuutusi ühest sündmusest, nagu meteoriit. Sellel avastusel on lai mõju kogu planeedile, mitte ainult Gale'i kraatrile. ”
Muud avastused
• Ränidioksiid: Rover avastas mäele lähenedes suure sisaldusega ränidioksiidi kivimite täiesti ootamatu avastuse. Terav. "See tähendab, et ülejäänud tavalised elemendid, mis moodustavad kivimid, eemaldati või lisati kuidagi palju räni," ütles Vasavada, "need mõlemad on väga huvitavad ja väga erinevad kivimitest, mida me varem näinud olin. See on selline mitmetahuline ja uudishimulik avastus, mida me mõtleme selle välja mõtlemiseks. "
• Metaan Marsil: metaan on tavaliselt orgaanilise ainega seotud tegevuse märk - isegi potentsiaalselt elu. Maal toodetakse orgaaniliste ainete lagunemisel umbes 90 protsenti atmosfääri metaanist. Marsil on metaani aastate jooksul teiste missioonide ja teleskoopide abil tuvastatud, kuid see oli nõrk - näidud näisid tulevat ja lähevad ning neid on raske kontrollida. 2014. aastal näitas SAM-seadme häälestatav laserspektromeeter metaani tõusu kahekordse kümnekordselt kahe kuu jooksul. Mis põhjustas lühikese ja järsu tõusu? Uudishimu jätkab metaani näitude jälgimist ja loodetavasti annab vastuse aastakümneid kestnud arutelule.
• Kiirgusriskid maadeavastajatele: nii oma Marsi-reisi ajal kui ka pinnal mõõtis Curiosity astronautide jaoks ohtlikku Päikesest ja kosmosest tulevat kõrge energiakiirgust. NASA kasutab kiirgushindamise detektori (RAD) instrumendi Curiosity andmeid, et kavandada tulevased missioonid ohututeks maadeavastajatele.
Homme: selle peatüki kokkuvõte, sealhulgas „Kuidas juhtida Mars Roverit ja“ Metsaline ”, 1. osa on saadaval siin.
“Uskumatud lood kosmosest: stseenide pilk missioonidele, mis muudavad meie vaadet kosmosele” on avaldatud Macmillani tütarettevõttes Page Street Publishing.
