განმარტა: რატომ არის მარსი ასე საინტერესო მეცნიერებისთვის და ავანტიურისტი, რომელიც ყველა ჩვენში ცხოვრობს?

NASA-ს Mars 2020 Perseverance Rover-ი პარასკევის ადრეულ საათებში მარსის ზედაპირზე დაეშვა. Perseverance-ის ექსპერიმენტების შედეგები სავარაუდოდ განსაზღვრავს მარსის ძიების მომდევნო რამდენიმე ათწლეულს. NASA-ს მეცნიერი განმარტავს რატომ და როგორ.

Perseverance არის მარსზე გაგზავნილი ყველაზე მოწინავე, ყველაზე ძვირი და ყველაზე დახვეწილი მობილური ლაბორატორია. (ფოტო: Twitter/ @@NASAPersevere)

Perseverance არ არის მხოლოდ Rover-ის მორიგი მისია. Perseverance არის მარსზე გაგზავნილი ყველაზე მოწინავე, ყველაზე ძვირი და ყველაზე დახვეწილი მობილური ლაბორატორია. Perseverance-ზე ექსპერიმენტების შედეგები, სავარაუდოდ, განსაზღვრავს მარსის გამოკვლევის მომდევნო რამდენიმე ათწლეულს - ის განსაზღვრავს სიცოცხლის ძიების კურსს და მომავალ პილოტირებული მისიას მარსზე.

მარსის მეცნიერება ბოლო 30 წლის განმავლობაში

ჩვენ ძალიან დიდი გზა გავიარეთ მარსის გაგებაში პირველი თაობის მისიების დროიდან 1960-იან წლებში. ვიკინგების მისიებმა სამოცდაათიანი წლების შუა პერიოდში ჩაატარეს მარსის ნიადაგის პირველი ქიმიური ანალიზი, ასევე ოთხი ბიოლოგიური ექსპერიმენტი ბიოლოგიური აქტივობის გამოსავლენად. ექსპერიმენტებმა არ მოიტანა რაიმე დამაჯერებელი მტკიცებულება სიცოცხლის შესახებ.

1980-იანი წლების დასაწყისში მეცნიერებმა მინერალოგიური შემადგენლობისა და კლდის ტექსტურის საფუძველზე გამოთქვეს ჰიპოთეზა, რომ ზოგიერთ მეტეორიტს შესაძლოა მარსზე ჰქონდეს წყაროს რეგიონი, განსხვავებით ასტეროიდების სარტყელისაგან. 1984 წელს კვლევამ აჩვენა, რომ იშვიათი გაზების (ქსენონი, კრიპტონი, ნეონი და არგონი) იზოტოპური შემადგენლობა ემთხვეოდა მარსის ატმოსფეროს იზოტოპურ თანაფარდობას, რომელიც გაზომილია Viking კოსმოსური ხომალდის მიერ. ამ აღმოჩენამ საშუალება მისცა გეოქიმიკოსებს შეესწავლათ მარსის ნიმუშები - და უზარმაზარი სტიმული მისცა ჩვენს გაგებას მარსის გეოქიმიური ევოლუციის შესახებ.

მარსი მე-20 საუკუნეში მშრალ პლანეტად ითვლებოდა. ეს შეიცვალა 2001 წელს, როდესაც Mars Odyssey კოსმოსურ ხომალდზე გამა სხივების სპექტრომეტრმა აღმოაჩინა მომხიბლავი წყალბადის ნიშანი, რომელიც, როგორც ჩანს, მიუთითებს წყლის ყინულის არსებობაზე. მაგრამ იყო გაურკვევლობა - ეს იყო იმის გამო, რომ წყალბადი შეიძლება იყოს მრავალი სხვა ნაერთის ნაწილი, მათ შორის ორგანული ნაერთები.

წყლის არსებობის შესამოწმებლად, NASA-მ 2007 წელს გაგზავნა კოსმოსური ხომალდი მარსის სამხრეთ პოლუსთან. პირველად.

2021 წლის 18 თებერვალს, ხუთშაბათს, 2021 წლის 18 თებერვალს, მარსის ზედაპირს, მარსის ზედაპირს, ჯეზეროს კრატერში დაშვების შემდეგ, გაგზავნილი პირველი სურათი. (NASA via AP)

Curiosity როვერს აქვს ინსტრუმენტი სახელწოდებით SAM (ან ნიმუშის ანალიზი მარსზე), რომელიც შეიცავს სპექტრომეტრების კომპლექტს მარსზე ორგანული ნაერთების გამოვლენის მიზნით. SAM-ს აქვს მასის სპექტრომეტრი, რომელსაც შეუძლია გაზომოს არა მხოლოდ ელემენტები, არამედ იზოტოპებიც. ამ ინსტრუმენტმა მარსზე დიდი ჯაჭვის ორგანული ნაერთების მომხიბლავი აღმოჩენა გააკეთა. უცნობია, როგორ წარმოიქმნება ეს ორგანული ნივთიერებები მარსზე: პროცესი სავარაუდოდ უსულო იქნება, მაგრამ არსებობს მომხიბლავი შესაძლებლობა, რომ ასეთი რთული მოლეკულები წარმოიქმნას სიცოცხლესთან დაკავშირებული პროცესების შედეგად.

Mars Insight ახლავე ქმნის ისტორიას, მარსზე სეისმური აქტივობისა და სითბოს ნაკადის მონიტორინგით - ეს დაგეხმარებათ მარსის ინტერიერის შემადგენლობის გაგებაში.

დოქტორი ამიტაბჰა გოში არის NASA-ს პლანეტარული მეცნიერი, რომელიც დაფუძნებულია ვაშინგტონში. ის მუშაობდა NASA-ს მარსის მრავალ მისიაში, დაწყებული Mars Pathfinder-ის მისიით 1997 წელს. იგი მუშაობდა სამეცნიერო ოპერაციების სამუშაო ჯგუფის თავმჯდომარედ Mars Exploration Rover-ის მისიისთვის და დავალებული იყო მარსზე ტაქტიკური ოპერაციების მართვა მარსზე 10 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში. მან ხელი შეუწყო მარსზე პირველი კლდის ანალიზს, რომელიც სხვა პლანეტის პირველი კლდე იყო.

მარსით გრძელვადიანი გატაცება

რატომ არის მარსი ასე საინტერესო მეცნიერებისთვის? და ყველა ჩვენგანის მკვლევარ-ავანტიურისტს? არსებობს ორი ძირითადი მიზეზი.

ჯერ ერთი, მარსი არის პლანეტა, სადაც სიცოცხლე შესაძლოა წარსულში განვითარებულიყო. სიცოცხლე დედამიწაზე 3,8 მილიარდი წლის წინ განვითარდა. ადრეული მარსის პირობები დაახლოებით 4 მილიარდი წლის წინ ძალიან ჰგავდა დედამიწის მდგომარეობას. მას ჰქონდა სქელი ატმოსფერო, რაც მარსის ზედაპირზე წყლის სტაბილურობას აძლევდა. თუ მართლაც მარსზე არსებული პირობები დედამიწის პირობების მსგავსი იყო, არსებობს რეალური შესაძლებლობა, რომ მარსზე მიკროსკოპული სიცოცხლე განვითარდა.

მეორეც, მარსი ერთადერთი პლანეტაა, რომლის მონახულება ან გრძელვადიანი ცხოვრება ადამიანებს შეუძლიათ. ვენერასა და მერკურის აქვთ ექსტრემალური ტემპერატურა - საშუალო ტემპერატურა 400 გრადუსზე მეტია, ან უფრო ცხელი ვიდრე სამზარეულოს ღუმელი. იუპიტერით დაწყებული მზის სისტემის გარე პლანეტები დამზადებულია გაზისგან - არა სილიკატებისაგან ან ქანებისგან - და ძალიან ცივია. მარსი შედარებით სტუმართმოყვარეა ტემპერატურით, მისი სავარაუდო დიაპაზონი ეკვატორზე 20 გრადუსს შორის პოლუსებზე მინუს 125 გრადუსამდე.

Perseverance-ის მისია მარსზე

Perseverance ეხება როგორც კრიტიკულ თემებს მარსის ირგვლივ - სიცოცხლის ძიება და ადამიანის მისია ამ პლანეტაზე.

დაბრუნების მისიის ნიმუში: არის თუ არა სიცოცხლე მარსზე?

გამძლეობა არის პირველი ნაბიჯი მრავალსაფეხურიანი პროექტისთვის, რათა დაბრუნდეს ნიმუშები მარსიდან. დაბრუნებული ქანების ნიმუშების შესწავლა დახვეწილ ლაბორატორიებში მთელ მსოფლიოში, იმედია, გადამწყვეტ პასუხს მოგცემთ იმაზე, არსებობდა თუ არა სიცოცხლე მარსზე წარსულში.

აქ არის ნაბიჯები ნიმუშის დაბრუნებაში:

როგორც პირველი ნაბიჯი, Perseverance შეაგროვებს ქვის და ნიადაგის ნიმუშებს 43 სიგარის ზომის მილში. ნიმუშები შეგროვდება, კასრები დაილუქება და დარჩება ადგილზე.

მეორე ნაბიჯი არის Mars Fetch Rover-მა (მოწოდებული ევროპის კოსმოსური სააგენტოს მიერ) დაეშვა, მართოს და შეაგროვოს ყველა ნიმუში სხვადასხვა ადგილიდან და დაბრუნდეს დესანტისკენ.

Fetch Rover შემდეგ გადასცემს კასტერებს Ascent Vehicle-ზე. მარსის ასვლის მანქანა შეხვდება ორბიტერს, რის შემდეგაც ორბიტერი ნიმუშებს დედამიწაზე დააბრუნებს.

ამ გრძელვადიან პროექტს ჰქვია MSR ან Mars Sample Return. MSR რევოლუციას მოახდენს მარსის ევოლუციური ისტორიის ჩვენს გაგებაში. თუ MSR წარმატებით განხორციელდება, გვექნება გონივრული პასუხი იმის შესახებ, იყო თუ არა მიკროსკოპული სიცოცხლე მარსზე.

მაგრამ MSR-ს აქვს თავისი რისკები. თუ რომელიმე კომპონენტი ვერ ხერხდება, როგორიცაა Fetch Rover ან Mars Ascent Vehicle, MSR განწირულია. ფარული რისკი სტრატეგიულია. MSR-ის ხარჯზე შეიძლება არსებობდეს 5-10 კოსმოსური მისია მზის სისტემის სხვადასხვა ნაწილებში: ამიტომ, MSR-ის არჩევით, NASA გამორიცხავს სხვა მისიების შესრულებას.

მარსზე ჟანგბადის წარმოება: კრიტიკული მოთხოვნა

მარსზე ადამიანის მისია რომ განხორციელდეს, ღირებულება გონივრული უნდა იყოს. იმისათვის, რომ ხარჯები იყოს გონივრული, საჭიროა არსებობდეს ტექნოლოგია და ინფრასტრუქტურა მარსზე ჟანგბადის წარმოებისთვის მარსზე არსებული ნედლეულის გამოყენებით.

მარსზე ჟანგბადის წარმოების ძლიერი ხერხის გარეშე, მარსზე ადამიანის მისიები ძალიან ძვირი და არარეალური იქნება. მარსზე ჟანგბადის წარმოების სანდო გეგმის გარეშე, ელონ მასკის გეგმა მარსზე კომერციული ტრანსპორტირებასთან დაკავშირებით წარუმატებლობის საფრთხის წინაშე აღმოჩნდება.

Perseverance-ს ექნება ინსტრუმენტი - MOXIE, ან Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment - რომელიც გამოიყენებს 300 ვატ სიმძლავრეს დაახლოებით 10 გრამი ჟანგბადის წარმოებისთვის ატმოსფერული ნახშირორჟანგის გამოყენებით.

თუ ეს ექსპერიმენტი წარმატებული იქნება, MOXIE შეიძლება გაიზარდოს 100-ჯერ, რათა უზრუნველყოს ადამიანების ორი ძალიან მნიშვნელოვანი მოთხოვნილება: ჟანგბადი სუნთქვისთვის და სარაკეტო საწვავი დედამიწაზე დასაბრუნებლად.

მარსზე მიწისქვეშა წყლების ძებნა

Perseverance ატარებს Radar Imager-ს მარსის მიწისქვეშა ექსპერიმენტისთვის (RIMFAX). RIMFAX უზრუნველყოფს მიწისქვეშა სტრუქტურის მაღალი გარჩევადობის რუკას სადესანტო ადგილზე. ინსტრუმენტი ასევე მოიძიებს მარსზე მიწისქვეშა წყალს - რაც, თუ აღმოჩნდება, დიდად დაეხმარება ადამიანის მისიის საქმეს ან მარსზე ადამიანის დასახლების მიზეზს.

ვერტმფრენის ტესტირება მარსზე ფრენისთვის

მარსის ვერტმფრენი მართლაც პატარა დრონია. ეს არის ტექნოლოგიის საჩვენებელი ექსპერიმენტი: იმის შესამოწმებლად, შეუძლია თუ არა ვერტმფრენს ფრენა მარსზე იშვიათ ატმოსფეროში.

მარსის ატმოსფეროს დაბალი სიმკვრივე მარსზე შვეულმფრენის ან თვითმფრინავის რეალურად ფრენის შანსს ძალიან დაბალს ხდის. მარსზე საქალაქთაშორისო ტრანსპორტი უნდა დაეყრდნოს სატრანსპორტო საშუალებებს, რომლებიც ეყრდნობიან რაკეტის ძრავებს ძრავით ასვლისა და ძრავით დაშვებისთვის.

ჩვენ, ალბათ, ათწლეული ვართ მარსის შესწავლის ორი ეტაპიდან: ადამიანის მისია მარსზე და გადამწყვეტი პასუხი კითხვაზე, იყო თუ არა მარსი - ან ჯერ კიდევ ინახავს - მიკროსკოპულ სიცოცხლეს. მოსალოდნელია, რომ დაჟინებულობა მოგცემთ მნიშვნელოვან ინფორმაციას ორივე კითხვაზე.

ᲒᲐᲣᲖᲘᲐᲠᲔᲗ ᲗᲥᲕᲔᲜᲡ ᲛᲔᲒᲝᲑᲠᲔᲑᲡ: