Red Planet Ride-Along
Για τους ανθρώπους που ταξιδεύουν, η εμβληματική στιγμή της εξερεύνησης του διαστήματος συνέβη πριν από μισό αιώνα, όταν ο Neil Armstrong φύτεψε το πρώτο αποτύπωμα ανθρώπινης μπότας στο φεγγάρι. Αλλά αν δεν σας πειράζει να χρησιμοποιούμε ρομπότ ως βάση, η σπουδαιότερη εποχή ξετυλίγεται αυτή τη στιγμή στον Άρη, όπου το ρόβερ Curiosity της NASA κυλάει πάνω στη σκουριασμένη, σκονισμένη επιφάνεια και αφήνει πίσω του σημάδια στο πέλμα που γράφουν τα γράμματα "J-P-L". σε κώδικα Μορς. Το JPL σημαίνει το Jet Propulsion Laboratory, το κέντρο της NASA που σχεδίασε και κατασκεύασε το Curiosity μαζί με τρία προηγούμενα ρόβερ του Άρη. Συλλογικά, αυτές οι μηχανές έχουν καλύψει 46,4 μίλια ταξιδιού, έχουν διευρύνει τρομερά την κατανόησή μας για το περιβάλλον του Άρη και έχουν δώσει ενέργεια στην αναζήτηση ζωής στο σύμπαν.
Όπου κι αν έχουν πάει τα ρόβερ, έχουν ανακαλύψει απροσδόκητη πολυπλοκότητα. Παρατήρησαν τα ξεραμένα υπολείμματα ρεμάτων, ποταμών, λιμνών και καταστροφικών ροών που μαρτυρούν μια εποχή, πριν από περισσότερα από 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν ο Άρης ήταν γεμάτος ηφαιστειακή δραστηριότητα και λούζονταν πολυτελώς σε υγρό νερό. Βρήκαν αινιγματικές ατμοσφαιρικές αλλαγές που υποδηλώνουν κάποιες άγνωστες χημικές διεργασίες που εξακολουθούν να εκτυλίσσονται σήμερα. Και βλέπουν αποδείξεις ότι, αν χαράξεις κάτω από την άγονη επιφάνεια του Άρη, υπάρχει ένας ζωντανός (ίσως και ζωντανός;) πλανήτης που περιμένει να ανακαλυφθεί.
The Quick and the Dead
Οι περισσότερες αποστολές στον Άρη μέχρι στιγμής ήταν προσγειωμένες, βασισμένες σε ένα σημείο, και η πλειονότητα αυτών (συμπεριλαμβανομένης κάθε προσπάθειας της Σοβιετικής Ένωσης) έχουν καταλήξει σε αποτυχία. Ξεπερνώντας όλες αυτές τις πιθανότητες, και τα τέσσερα ρόβερ της NASA έχουν προσγειωθεί και λειτουργήσει με επιτυχία, αν και μόνο το Curiosity είναι ακόμα σε λειτουργία. Μέχρι τις αρχές του επόμενου έτους, θα μπορούσαν να υπάρχουν άλλα τρία ρόβερ που τριγυρνούν στον πλανήτη:το Mars2020 της NASA, η Rosalind Franklin της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (που πήρε το όνομά του από τον συν-ανακαλύφτη της διπλής έλικας του DNA) και το Huoxing-1 της Κίνας ("Mars-1" στο Mandarin).
Παραδέκτης (4 Ιουλίου 1997-27 Σεπτεμβρίου 1997)
Το Mini Cooper of Mars rovers, το χαριτωμένο μικρό Sojourner ήταν η πρώτη αίσθηση του Διαδικτύου της NASA όταν έπεσε στον Κόκκινο Πλανήτη. Το εξάτροχο ρόβερ ζύγιζε μόλις 23 κιλά και φορούσε ηλιακά πάνελ στην κορυφή του για ισχύ. Αφού βγήκε από το μητρικό του διαστημόπλοιο, το Mars Pathfinder lander, το Sojourner ανέπτυξε έναν μικροσκοπικό μετεωρολογικό σταθμό, σάρωσε το περιβάλλον του με μια στερεοφωνική κάμερα και εξέτασε τη σύνθεση των βράχων και του εδάφους. Συγκέντρωσε 80 εκατομμύρια προβολές σελίδας όταν εμφανίστηκε στις 7 Ιουλίου, μια τεράστια επιτυχία εκείνες τις αθώες μέρες που ο Ιστός ήταν στα σπάργανα.
Ο Sojourner δημιούργησε το πρότυπο για μεγάλο μέρος της ρομποτικής εξερεύνησης του Άρη που ακολούθησε. Ο χάρτης των εξερευνήσεών του σημειώνεται με ημερομηνίες που σημειώνουν τον αριθμό των Sols, ή τις μέρες του Άρη, μετά την προσγείωση. (Οι εικόνες από τον σταθμό προσγείωσης του Pathfinder συναρμολογήθηκαν για να δημιουργήσουν αυτό το παράξενο πανόραμα.) Κάθε ημέρα του Άρη έχει διάρκεια 24 ώρες και 37 λεπτά, αναγκάζοντας τους χειριστές Earthbound rover της NASA να προσαρμοστούν στους μετατοπισμένους κύκλους ημέρας-νύχτας του Άρη και η αποστολή διήρκεσε πολύ μεγαλύτερη από την προβλεπόμενη:83 ημέρες αντί για τις επτά προγραμματισμένες. Και όπως με όλα τα ρόβερ του Άρη, το Sojourner στάλθηκε σε μια τοποθεσία που κάποτε είχε άφθονο νερό. Η ζωή στη Γη χρειάζεται νερό για να επιβιώσει και η τρέχουσα υπόθεση είναι ότι οποιαδήποτε ζωή στον Άρη θα λειτουργούσε με τον ίδιο τρόπο. Μετά την προσγείωση Sojourner, οι επιστήμονες της NASA επινόησαν ένα σύνθημα, «ακολουθήστε το νερό», για να καθοδηγήσουν τις έρευνές τους στον Άρη.
Δεν θα το καταλάβατε ρίχνοντας μια ματιά τριγύρω, αλλά η τοποθεσία προσγείωσης του Sojourner ήταν κάποτε μια τεράστια πλημμυρική πεδιάδα, που βρισκόταν ανάμεσα σε δύο τεράστιες εκροές που μοιάζουν με ποτάμι που ονομάζονταν Ares και Tiu. Πριν φτάσει το ρόβερ, οι πλανητικοί επιστήμονες υποψιάστηκαν ότι το νερό εκεί προήλθε από μια καταστροφική πλημμύρα πριν από δισεκατομμύρια χρόνια. Κατά τη διάρκεια των εκδρομών του σε κοντινές αποστάσεις γύρω από την τοποθεσία προσγείωσης, ο Sojourner βρήκε στρογγυλεμένους βράχους που υποδηλώνουν την ύπαρξη τρεχούμενου νερού για μεγάλο χρονικό διάστημα, ίσως μέρος μιας σειράς καναλιών που συνδέουν έναν αρχαίο ωκεανό με μια εσωτερική θάλασσα - καλά νέα στην συνεχής αναζήτηση για ζωή στον Άρη.
Πνεύμα (4 Ιανουαρίου 2004-22 Μαρτίου 2010)
Τώρα κάνουμε κρουαζιέρα. Μαζί με το πανομοιότυπο δίδυμό του, το Opportunity, το Spirit σηματοδότησε μια μεγάλη κλιμάκωση στη ρομποτική έρευνα της NASA στον Άρη. Έφερε μια πυρηνική θερμάστρα για να διατηρείται ζεστή, επιτρέποντάς της να αφιερώνει όλη την ηλεκτρική ενέργεια από τους ηλιακούς συλλέκτες σε επιστημονικά όργανα και να εκτελεί μια τρελή κίνηση με έξι τροχούς στον Άρη. Οι σχεδιαστές της αποστολής το σχεδίασαν να διαρκεί 90 ημέρες και να ταξιδεύει τουλάχιστον 600 μέτρα. Το rover είχε καταγράψει 7,7 χιλιόμετρα (4,8 μίλια) προτού παγιδευτεί στην άμμο την 1η Μαΐου 2009 και συνέχισε να λειτουργεί στη θέση του για άλλο ένα χρόνο μετά.
Η εκδρομή του Spirit ξεκίνησε με μια προσγείωση σε έναν κρατήρα που ονομάζεται Gusev, ο οποίος μπορεί να προκάλεσε τοπικές πλημμύρες όταν η θερμότητα μιας πρόσκρουσης αστεροειδούς έλιωσε θαμμένους πάγους. Κάλυψε τόσο μεγάλο μέρος που οι επιστήμονες της ομάδας έπρεπε να συνεχίσουν να βρίσκουν ονόματα για τοπικά χαρακτηριστικά, ώστε να μπορούν να παραμείνουν προσανατολισμένοι. Πολλά από αυτά τα ονόματα, συμπεριλαμβανομένου του Columbia Hills, επιλέχθηκαν στη μνήμη της αποστολής του διαστημικού λεωφορείου Challenger, η οποία κατέληξε σε καταστροφή το 2003. μερικά παραμένουν πιο άτυπα. Ένα απόθεμα που ονομάζεται Home Plate πήρε το όνομά του για τον απίστευτα απλό λόγο ότι μοιάζει με ένα πιάτο στο σπίτι του μπέιζμπολ.
Κατά τη διάρκεια αυτής της μακράς πορείας, το Spirit κατέγραψε πολύ περισσότερα στοιχεία για το αρχαίο τρεχούμενο νερό - τόσο πολύ που έγινε αστείο μεταξύ των επιστημονικών δημοσιογράφων που κάθε συνέντευξη Τύπου της NASA περιείχε μια νέα ανακοίνωση για την «ανακάλυψη» του νερού στον Άρη. Το Columbia Hills περιείχε πετρώματα που είχαν προφανώς αλλοιωθεί από το νερό, ενώ το Home Plate κυριαρχούνταν περισσότερο από ηφαιστειακά πετρώματα. Το συγκεκριμένο σημείο όπου κόλλησε το rover -με το παρατσούκλι Gertrude Weise, από το όνομα μιας παίκτριας στο All-American Girls Professional Baseball League- καλύφθηκε από κοιτάσματα πυριτίου που πιθανότατα σχηματίστηκαν παρουσία θερμών πηγών. Το πνεύμα παγιδεύτηκε σε άμεσες ενδείξεις ότι ο Άρης κάποτε ήταν ζεστός και υγρός.
Ευκαιρία (25 Ιανουαρίου 2004-10 Ιουνίου 2018)
Το δίδυμο του Spirit προσγειώθηκε τρεις εβδομάδες αργότερα στην αντίθετη πλευρά του Άρη και συνέχισε να θέτει ένα αδιάσπαστο ρεκόρ οδήγησης μεγάλων αποστάσεων σε έναν άλλο κόσμο. Για περισσότερα από 14 χρόνια (60 φορές μεγαλύτερη από τη σχεδιασμένη διάρκεια ζωής του), το Opportunity κάλυψε 28,06 μίλια. Για να βοηθήσει στην οπτικοποίηση αυτής της απόστασης, ο πλανητικός γεωλόγος Justin Cowart του Πανεπιστημίου Stoney Brook επέβαλε το μονοπάτι του ρόβερ πάνω από έναν χάρτη της πόλης της Νέας Υόρκης. Το 408 λιβρών, πυρηνικά ενισχυμένο Opportunity κάλυψε το ισοδύναμο ενός ταξιδιού από το Central Park στον πεζόδρομο του Coney Island. Συγκριτικά, η μεγαλύτερη οδήγηση στο φεγγάρι —που πραγματοποιήθηκε από το πλήρωμα του Apollo 17, χρησιμοποιώντας ένα πολύ μεγαλύτερο αμαξάκι φεγγαριού— ξεπέρασε τα 22,2 μίλια.
Το Opportunity έπεσε μέσα σε έναν κρατήρα που ονομάζεται Eagle, εντόπισε μια τεράστια πεδιάδα που ονομάζεται Meridiani Planum και γρήγορα συμπλήρωσε πολλές περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με το χαμένο νερό στον Άρη. Για παράδειγμα, το ρόβερ εντόπισε μικρές, γαλαζωπές σφαίρες βράχων, που ονομάζονται «βατόμουρα» λόγω της φρουτώδης εμφάνισής τους, που πρέπει να σχηματίστηκαν παρουσία λιμνάζοντος νερού. Όπως και το Spirit, το Opportunity ήταν εξοπλισμένο με ένα εργαλείο διάτρησης και μια μικροσκοπική κάμερα για να αναλύει λεπτομερώς τα πετρώματα. Σε συνδυασμό με άλλα δεδομένα από τους χημικούς αισθητήρες του, τα ευρήματα επιβεβαίωσαν ηχηρά ότι ο Άρης κάποτε είχε πολύ πιο παχιά ατμόσφαιρα και άφθονο νερό στην επιφάνειά του. «Πιστεύουμε ότι το Opportunity είναι σταθμευμένο σε αυτό που κάποτε ήταν η ακτογραμμή μιας αλμυρής θάλασσας στον Άρη», δήλωσε ο Steve Squires του Πανεπιστημίου Cornell εκείνη την εποχή.
Το επικό ταξίδι του rover περιελάμβανε μια περιήγηση στον κρατήρα Victoria και μια εκδρομή στα περίχωρα του τεράστιου κρατήρα Endeavor πριν τελικά καταρρεύσει από μια παγκόσμια καταιγίδα σκόνης που έκοψε όλη την ηλιοφάνεια από τα ηλιακά πάνελ του. Πέρασε αρκετούς μετεωρίτες στον Άρη, συμπεριλαμβανομένου ενός κομματιού μετάλλου με το παρατσούκλι Heat Shield Rock, που δείχνει πώς ο πλανήτης έχει βομβαρδιστεί από αστεροειδείς. Δεν μπορείτε να κατηγορήσετε το πιο σκληρά εργαζόμενο ρόβερ της σόου μπίζνες που απέτυχε να βρει άμεσα στοιχεία ζωής κατά τις εξερευνήσεις του. στη συντηρητική, μεθοδική προσέγγιση της NASA που ποτέ δεν είχε σκοπό.
Περιέργεια (6 Αυγούστου 2012-σήμερα)
Το πιο πρόσφατο, καλύτερο rover της NASA βασίζεται στα διδάγματα όλων αυτών που προηγήθηκαν. Σε σύγκριση με το κομψό Sojourner, είναι ένα ογκώδες Chevy Suburban ή ίσως ένα Range Rover. Το Curiosity ζυγίζει 1.982 λίβρες, διαθέτει ενσωματωμένη πυρηνική γεννήτρια για ισχύ και τρίχες με 17 κάμερες, συμπεριλαμβανομένου ενός γεωλογικού μικροσκοπίου και ενός τηλεσκοπίου απομακρυσμένης ανάλυσης που ονομάζεται ChemCam. Εκτοξεύει ακόμη και τις δικές του ακτίνες λέιζερ για να εξατμίσει τους βράχους και να εξετάσει τη σύνθεσή τους. Επιπλέον, είναι διακοσμημένο με αυτούς τους έξι τροχούς αποτύπωσης JPL, πλάτους 20 ιντσών ο καθένας.
Με όλες αυτές τις εικόνες να ρέουν μέσα, οι επιστήμονες της αποστολής έχουν τρελαθεί λίγο δίνοντας ονόματα σε κάθε βράχο και χαρακτηριστικό που έχει περάσει το Curiosity στα 13,4 μίλια που έχει διανύσει μέχρι τώρα, όπως μπορείτε να δείτε από τον χάρτη. Τα δεδομένα που συγκεντρώθηκαν από τις προηγούμενες αποστολές καθοδήγησαν επίσης το σημείο προσγείωσης του Curiosity στον κρατήρα Gale, μια περιοχή πρόσκρουσης 3,5 δισεκατομμυρίων ετών, πλάτους 96 μιλίων που στη συνέχεια γέμισε με υγρό ίζημα και σκόνη και στη συνέχεια διαβρώθηκε. Αυτό το ασυνήθιστο γεωλογικό περιβάλλον επέτρεψε στο Curiosity να εξετάσει διαφορετικές εποχές της ιστορίας του Άρη καθώς κινείται γύρω από τον κρατήρα.
Ως εξωγήινος γεωλόγος, το Curiosity γνώρισε ανεπιφύλακτη επιτυχία:περιοδεύοντας σε απόκοσμους αμμόλοφους του Άρη, τεκμηριώνοντας περίεργους σχηματισμούς βράχων και ορυκτά άλατα και δείχνοντας ότι η περιοχή κοντά στο σημείο προσγείωσης ήταν κάποτε η εκβολή ενός ποταμού ή αλλιώς μια λίμνη που πλημμύριζε κατά διαστήματα και αποξηραμένος. Με τον αισιόδοξο τρόπο της NASA, ο επιστήμονας του προγράμματος Curiosity, John Grotzinger, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι «οι συνθήκες κάποτε ήταν ευνοϊκές για τη ζωή» εδώ. Το rover ανακάλυψε επίσης αινιγματικές παραλλαγές στο οξυγόνο και το μεθάνιο στον αέρα, που θα μπορούσαν απλώς να είναι σημάδια βιολογικής δραστηριότητας. Αλλά στην αναζήτηση της πραγματικής ζωής ή των υπολειμμάτων της, το Curiosity άφησε τα πράγματα απογοητευτικά ασαφή.
Ευτυχώς, το επόμενο ρόβερ του Άρη της NASA (γνωστό ως Mars2020 έως ότου ο οργανισμός επιλέξει ένα πραγματικό όνομα) προορίζεται να ξεκινήσει τη δουλειά του. Θα είναι εξοπλισμένο με εργαλεία σχεδιασμένα ειδικά για την αναζήτηση οργανικού υλικού:ενώσεις με βάση τον άνθρακα όπως αυτές που σχετίζονται με τη βιολογία. Η εύρεση οργανικών από μόνη της δεν θα αποδείκνυε την ύπαρξη προηγούμενης ή παρούσας ζωής, οπότε το Mars2020 έχει ένα άλλο κόλπο στο μανίκι του. Θα τοποθετήσει τα πιο πολλά υποσχόμενα δείγματα σε σωλήνες αποθήκευσης και θα τα κρατήσει για μια μελλοντική αποστολή για να τα συλλέξει και να τα φέρει πίσω στη Γη, όπου οι επιστήμονες μπορούν να αναζητήσουν μικροαπολιθώματα και να πραγματοποιήσουν πολύ πιο ευαίσθητες χημικές έρευνες. Αυτό το τελευταίο ταξίδι των 100 εκατομμυρίων μιλίων πίσω στο σπίτι μπορεί να είναι αυτό που χρειάζεται για να απαντηθεί τελικά το ερώτημα αν ο Άρης είναι ζωντανός ή νεκρός.
Ο Corey S. Powell είναι επιστημονικός συγγραφέας και εκδότης με βάση τη Γη, και συν-οικοδεσπότης του Επιστημονικοί κανόνες! podcast. Είναι συχνή παρουσία στο Twitter:@coreyspowell
Εικόνα επικεφαλής: NASA/JPL-Caltech
