Следва част 2 от откъс от новата ми книга „Невероятни истории от космоса: Зад кулисите поглед към мисиите, променящи представата ни за Космоса.“ Книгата е вътрешен поглед към няколко съвременни роботизирани мисии на НАСА и този откъс е част 2 от 3, която ще бъде публикувана тук в сп. Space, от глава 2, „Roving Mars with Curiosity.“ Можете да прочетете част 1 тук. Книгата се предлага в печат или електронна книга (Kindle или Nook) Amazon и Barnes & Noble.
Да живеем на Марсово време
Кацането е станало в 10:30 ч. В Калифорния. Екипът на MSL имаше малко време за празнуване, преминавайки веднага към операциите на мисията и планирайки първия ден на дейност на роувъра. Първата планираща среща на екипа започна в 13 часа сутринта и завърши около 8:00 ч. Те бяха през цялата нощ, вкарвайки почти 40-часов ден.
Това беше грубо начало на мисията за учените и инженерите, които трябваше да живеят в „Марсово време“.
Един ден на Марс е с 40 минути по-дълъг от деня на Земята, а през първите 90 марсови дни - наречени золи - на мисията, целият екип работи денонощно на смени, за да следи непрекъснато новия кацан мотор. Да работи по същия дневен график като роувъра означаваше непрекъснато изместващ се цикъл на сън / събуждане, където екипът на MSL ще променя своите графици 40 минути всеки ден, за да остане в синхрон с дневния и нощния график на Марс. Ако членовете на екипа влязоха в работа в 9:00 ч., На следващия ден те ще влязат в 9:40 ч., А на следващия ден в 10:20 ч. И т.н.
Тези, които са преживели Марсово време, казват, че телата им непрекъснато се чувстват изоставани от струя. Някои хора спяха в JPL, за да не нарушават графика на семейството си, някои носеха два часовника, за да разберат колко е часа на две планети.
Около 350 учени от цял свят бяха ангажирани с MSL и много от тях останаха в JPL за първите 90 сол на мисията, живеещи в Марс Време.
Но отне по-малко от 60 земни дни, за да може екипът да обяви първото голямо откритие на Curiosity.
Вода, Вода ...
Ашвин Васавада е израснал в Калифорния и е любил детски спомени от посещението на държавни и национални паркове в югозападната част на Съединените щати със семейството си, играейки сред пясъчни дюни и походи в планината. Сега той е в състояние да направи и двете на друга планета, чрез умисъл чрез любопитството. В деня, в който посетих Васавада в офиса му в JPL в началото на 2016 г., роувърът се движеше през поле от гигантски пясъчни дюни в основата на връх Шарп, като някои дюни се извисяваха на 30 фута (9 метра) над гребеца.
„Просто е увлекателно да виждаме дюни наблизо на друга планета“, каза Васавада. „И колкото по-близо сме до планината, толкова по-фантастична става геологията. Толкова много се случи там, и ние имаме толкова малко разбиране за него ... досега. "
По времето, когато говорихме, Любопитството наближаваше четири земни години на Марс. Роувърът сега изучава тези примамливи утаечни слоеве на връх. Рязко по-подробно. Но първо, трябваше да се движи през „Багнолдските дюни“, които образуват преграда по северозападния фланг на планината. Тук любопитството прави това, което Васавада нарича „летяща наука“, като спира за кратко, за да вземе проби и да проучи пясъчните зърна на дюните, докато се движи през района възможно най-бързо.
Сега, като работи като водещ учен по проекта за мисията, Васавада играе още по-голяма роля в координирането на мисията.
„Това е постоянен баланс да правите нещата бързо, внимателно и ефективно, както и да използвате инструментите в най-голяма степен“, каза той.
След успешното кацане през август 2012 г., Curiosity изпрати обратно десетки хиляди изображения от Марс - от експанзивни панорами до екстремни близки пластове и пясъчни зърна, които помагат да се разкаже историята на миналото на Марс.
Изображенията, които обществеността изглежда най-много обичат, са „селфитата“, снимките, които роувърът прави от себе си, седнал на Марс. Селфите не са само едно изображение като онези, които правим с мобилните си телефони, а мозайка, създадена от десетки отделни изображения, направени с камерата на марсовия ръчен обектив (MAHLI) в края на роботизираната ръка на роувъра. Други любими на феновете са снимките на любопитството на великолепния марсиански пейзаж, като турист, документиращ своето пътуване.
Васавада има уникален личен фаворит.
„За мен най-смислената картина от„ Любопитство “наистина не е чак толкова голяма картина - каза той,„ но това беше едно от първите ни открития, така че има емоционална връзка с него. “
В рамките на първите 50 зола, Curiosity направи снимки на геолозите, които геолозите наричат конгломерати: скала, направена от камъчета, циментирани заедно. Но това не бяха обикновени камъчета - те бяха камъчета, носени от течаща вода. Заедно, роувърът беше намерил древен ручей, в който някога енергично течеше вода. От размера на камъчетата, научният екип можеше да тълкува, че водата се движи с около 3 фута в секунда, с дълбочина някъде между няколко сантиметра до няколко фута.
„Когато видите тази снимка и независимо дали сте градинар или геолог, знаете какво означава това“, развълнувано каза Васасвада. „В Home Depot заоблената скала за озеленяване се нарича речни камъчета! Удивително ми беше да мисля, че роувърът се движи през поток. Тази картина наистина се върна у дома, всъщност тук отдавна тече вода, вероятно глезена до бедрата. "
Васавада погледна надолу. „Все още ме треперят, само мисля за това“, каза той със видимо очевидна страст към изследването и откритията.
От това ранно откритие, любопитството продължи да намира повече доказателства, свързани с водата. Екипът взе изчислена хазарт и вместо да шофира право към Mt. Рязко, пое леко на изток на изток към район, наречен „Йелоуник Бей.“
„Заливът на Жълт нож беше нещо, което видяхме с орбитите“, обясни Васавада, „и изглежда, че има вентилатор на отломки, захранван от река - доказателства за течаща вода в древното минало.“
Тук Curiosity изпълни една от основните си цели: да определи дали Гале Кратер някога е бил обитаем за прости форми на живот. Отговорът беше силно да. Роувърът взе проба от две каменни плочи със свредлото, като подаваше порции с размер на половин бебе-аспирин към SAM, бордната лаборатория. SAM идентифицира следи от елементи като въглерод, водород, азот, кислород и други - основните градивни елементи на живота. Той също така намери серни съединения в различни химически форми, възможен източник на енергия за микробите.
Данните, събрани от други инструменти на Curiosity, изградиха портрет, в който подробно се описва как този сайт някога е бил кално дъно с мека - не кисела вода. Добавете съществените елементарни съставки за живота и отдавна Йелоуник Бей би бил идеалното място за живите организми да се мотаят. Въпреки че това откритие не означава непременно, че на Марс има минал или настоящ живот, той показва, че суровите съставки са съществували за живот, за да започнете там по едно време, в доброкачествена среда.
„Намирането на обитаема среда в залива на Йелоукнифе беше прекрасно, защото наистина показа възможностите, които нашата мисия трябва да измери толкова много различни неща“, каза Васавада. „Прекрасна картина се събра на потоци, които се вливаха в езерна среда. Точно това бяхме изпратени там, за да намерим, но не мислехме, че ще го открием толкова рано в мисията. "
И все пак това езеро може да бъде създадено от еднократно събитие само за стотици години. „Джакпотът“ би бил да намери доказателства за дългосрочна вода и топлина.
Това откритие отне малко повече време. Но лично това означава повече за Васавада.
Климатът на Марс беше един от ранните интереси на Васавада в кариерата му и той прекарваше години в създаване на модели, опитвайки се да разбере древната история на Марс.
„Израснах със снимки на Марс от мисията„ Викинг “- каза той,„ и мислех за това като безплодно място с назъбена вулканична скала и куп пясък. Тогава бях свършил цялата тази теоретична работа за климата на Марс, че реките и океаните може би някога са съществували на Марс, но нямахме истински доказателства. "
Ето защо откритието, направено от Curiosity в края на 2015 г., е толкова вълнуващо за Васавада и неговия екип.
„Не видяхме само закръглените камъчета и останки от калното дъно на езерото в залива Йелоукнифе, но по целия маршрут“, каза Васавада. „Видяхме първо речни камъчета, после наклонени пясъчници, където реката се изпразваше в езера. Тогава като стигнахме до Mt. Рязко видяхме огромни скални простори, направени от тиня, които се настаниха от езерата. "
Обяснението, което най-добре отговаря на „морфологията“ в този регион - тоест конфигурацията и еволюцията на скалите и сухопътните форми - е реките, образувани делти, докато те се изпразват в езеро. Това вероятно се е случило преди 3,8 до 3,3 милиарда години. И реките доставяха утайка, която бавно изграждаше долните слоеве на Mt. Остър.
„Боже, сега виждахме тази пълна система - обясни Васавада,„ показвайки как целият по-нисък няколкостотин метра връх Шарп вероятно е положен от тези седиментни реки и езера. Това означава, че това събитие не е отнело стотици или хиляди години; това изискваше милиони години, за да присъстват езера и реки, за да се изгради бавно, милиметър на милиметър, дъното на планината. "
За това Марс също се нуждаеше от по-плътна атмосфера, отколкото сега, и състав на парникови газове, за който Васавада каза, че все още не са разбрали.
Но тогава някак драматичните климатични промени доведоха до изчезването на водата и ветровете в кратера издълбаха планината до сегашната й форма.
Роувърът се е приземил точно на точното място, тъй като тук, в една област, е бил запис на голяма част от екологичната история на Марс, включително доказателства за голямо изменение в климата на планетата, когато водата, покрила някога Кратер Гале със седимент, е пресъхнала.
„Всичко това сега е важен двигател за това, което трябва да обясним за ранния климат на Марс“, каза Васавада. „Не получавате милиони години климатични промени от едно събитие, като метеорен удар. Това откритие има широко значение за цялата планета, а не само за Гале Кратер. “
Други открития
• Силициев диоксид: Роувърът направи напълно непредвидено откритие на висококалициеви силициеви скали, когато се приближи до планината. Остър. „Това означава, че останалите нормални елементи, които образуват скали, са отстранени или че е добавен много допълнителен силициев диоксид“, каза Васавада, „и двамата са много интересни и много различни от скалите, които сме виждали преди. Това е толкова многостранно и любопитно откритие, ще отнемем време, докато го измислим. "
• Метан на Марс: Метанът обикновено е признак на активност, включваща органична материя - дори, потенциално, от живота. На Земята около 90 процента от атмосферния метан се произвежда от разграждането на органичната материя. На Марс метанът е бил открит от други мисии и телескопи през годините, но той беше слаб - показанията сякаш идват и си отиват и е трудно да се проверят. През 2014 г. настройващият се лазерен спектрометър в рамките на инструмента SAM наблюдава десеткратно увеличение на метана за период от два месеца. Какво предизвика краткото и внезапно увеличение? Любопитството ще продължи да следи показанията на метана и се надяваме да даде отговор на дебата, дълъг десетилетия.
• Радиационни рискове за изследователите на хора: Както по време на пътуването си до Марс, така и на повърхността, Curiosity измерва високоенергийната радиация от Слънцето и космоса, която представлява рискови астронавти. НАСА ще използва данни от инструмента за измерване на радиационната оценка (RAD) Curiosity, за да проектира бъдещите мисии, които да бъдат безопасни за хората изследователи.
Утре: Заключението на тази глава, включително „Как да караме Марс Ровър и„ Звярът. “Част 1 е достъпна тук.
„Невероятни истории от космоса: Погледът зад кулисите на мисиите, променящи представата ни за Космоса“ е публикуван от Page Street Publishing, филиал на Macmillan.
