|
Выбор образцов Марса для будущего возвращения на Землю
|
|
|
|
Марсоход НАСА Perseverance собирает камни на поверхности Марса, находящегося на расстоянии более 200 миллионов километров. Хотя со временем они могут стать самыми ценными камнями на Земле, место для этих образцов у марсохода ограничено. Вот тут-то и появляются «ученые по возвратным образцам», такие как Крис Херд, которые делятся своим опытом, чтобы определить, какие образцы могут ответить на наибольшее количество вопросов о Марсе и углубить наше понимание планеты, в том числе, была ли на ней когда-либо жизнь. Образцы самого высокого качества запечатаны и герметично хранятся на «Настойчивости», чтобы в будущем их можно было изучить на Земле. Резервная копия каждого образца остается на складе на Марсе.
|
|
|
|
«Марсоходы должны быть очищены в соответствии с определенным стандартом, и пробирки для образцов, которые мы отправляем, вероятно, являются самыми чистыми вещами, которые человечество когда-либо отправляло куда-либо», — говорит Херд, профессор кафедры наук о Земле и атмосфере и куратор Университета Нью-Йорка. Коллекция метеоритов Альберты. Это делается для того, чтобы никакие загрязняющие вещества или признаки жизни с Земли не попали в марсианские образцы. Каждая пробирка содержит образец весом около 10 граммов, а ровер может заполнять, запечатывать и хранить 38 пробирок с образцами; следующая миссия может вернуть только 30 человек. Таким образом, ученые, занимающиеся возвратными образцами, должны быть избирательны в отношении того, какие образцы они собирают. После того, как трубки вернутся на Землю, только определенный процент каждой из них может быть использован для анализа, а остальная часть должна быть сохранена и заархивирована.
|
|
|
Современные технологии и инновационные инструменты означают, что ограниченное количество доступных образцов материалов не должно быть проблемой. «Мы максимально используем наименьшее количество материала. У нас есть невероятный набор инструментов, который позволяет нам это делать», — говорит Херд. «Есть способы, которыми мы можем проанализировать образец, который даст нам беспрецедентные подробности о том, когда образовалась порода, как она была изменена, есть ли какое-либо органическое вещество, которое может быть свидетельством жизни. Есть множество вещей, которые мы можем сказать по крошечным количествам».
|
|
Выбор информативных образцов
|
|
|
|
Специалисты по возврату проб учитывают различные приоритеты при определении того, какие образцы следует хранить в пробирках. Они также учитывают практические аспекты того, что можно взять, когда марсоход достигнет определенного места. Большая миссия разбита на более мелкие кампании, каждая из которых нацелена на от трех до пяти образцов. В течение трех недель после каждого отбора проб ученые, занимающиеся возвратными пробами, должны заполнить отчет, в котором подробно описывается «все, от вида карты до обнажения и деталей того, что мы узнали о породе, когда брали пробу», объясняет Херд. Хотя у земных исследователей уже есть образцы по крайней мере 175 марсианских метеоритов, они, как правило, делают снимок более молодого Марса, который был выброшен с планеты после сильных ударов в начале ее существования. Следовательно, они не дают полной картины того, что происходило на планете с тех пор.
|
|
|
|
Но Perseverance уже собрала образцы магматических и осадочных пород в кратере Джезеро. Исследователи будут сравнивать магматические образцы, полученные марсоходом, с некоторыми из существующих образцов метеоритов, которые уже есть на Земле, углубляя наше понимание Марса. Образцы осадочных пород заполнят пробел в наших знаниях о марсианской геологии, поскольку в настоящее время у нас нет оттуда осадочных пород. «Это даже более интересно с точки зрения древней биологии», — говорит Херд. «Вот почему мы отправились на это место посадки, потому что скалы были отложены жидкой водой около трех с половиной миллиардов лет назад и могли сохранить свидетельства древней жизни».
|
|
|
|
Инструменты на борту Perseverance фиксируют местонахождение образцов, дают представление о том, из чего состоят камни, и собирают информацию об окружающей среде, из которой они взяты, предоставляя исследователям бесценный контекст. После завершения отбора проб из кратера Джезеро, по оценкам Херда, у команды останется около половины доступного объема проб, которые будут использоваться, когда марсоход поднимается и выходит из кратера. «Каждый из этих 15 или 16 образцов может быть уникальным и представлять более широкий диапазон возрастов и типов горных пород, чем мы видели внутри кратера».
|
|
|
|
Возвращение на Землю
|
|
|
|
Доставить образцы на Землю будет непросто. Для этой задачи нужен посадочный модуль (космический корабль, который может садиться на поверхность планеты и покидать ее), ракета и возможность встречи с находящимся на орбите межпланетным космическим кораблем. А на Земле исследователи должны быть готовы обращаться с образцами. «Нам предстоит многое сделать, чтобы убедиться, что мы не загрязняем образцы признаками жизни с Земли и ошибочно интерпретируем эти признаки как жизнь на Марсе», — говорит Херд. Он говорит, что трудно представить модернизацию существующего объекта для размещения и изучения образцов должным образом и безопасно. Вместо этого, по его словам, специально созданное оборудование могло бы защитить образцы от земных загрязнителей, обеспечив при этом защиту нашей окружающей среды от потенциально вредных марсианских загрязнителей. «Нам нужно понять это правильно, — говорит он, — потому что это ответ на огромный вопрос».
|
|
|
|
«Все еще существует ненулевая вероятность существования жизни, которой каким-то образом удалось выжить на Марсе», — добавляет Херд. Этот небольшой шанс связан с историей Марса, который «был теплее и влажнее в прошлом и обладал потенциалом для микробной жизни». Хотя есть еще несколько лет, чтобы ждать, пока исследователи смогут получить образцы для анализа, процесс столь же удовлетворительный, как и возможная отдача, по словам Херда. «Для меня абсолютно феноменально участвовать в такой огромной миссии, в ходе которой мы можем исследовать и получать информацию о горных породах и геологии, в то же время беря пробы и с нетерпением ожидая возвращения этих образцов», — говорит Херд. «Вот что отличает эту миссию».
|
|
|
|
Источник
|
