Τι θα συμβεί με τα δείγματα βράχων του Άρη μόλις φτάσουν εδώ;
Η NASA και η ESA θέλουν να φέρουν αρειανούς βράχους στη Γη. Δείτε τι θα συμβεί με τα δείγματα μόλις φτάσουν εδώ.
Μια αποστολή θα παραδώσει πέτρες και χώμα από τον Άρη σε εργαστήρια στη Γη τη δεκαετία του 2030. Το Mars Sample Return (MSR) διευθύνεται από τη NASA με τη συμμετοχή του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA). Η αποστολή θα επιτρέψει στους επιστήμονες να χρησιμοποιήσουν τα καλύτερα εργαστηριακά όργανα στη Γη για να προσδιορίσουν εάν ο Άρης φιλοξενούσε μικροβιακή ζωή πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.
Τι θα συμβεί λοιπόν με τα δείγματα μόλις φτάσουν στη Γη;
Το ρόβερ Perseverance της NASA έχει ήδη κάνει τη σκληρή δουλειά για τη συλλογή των δειγμάτων. Το rover εξερευνά μια τοποθεσία στον Άρη, γνωστή ως Κρατήρας Jezero από την προσγείωση τον Φεβρουάριο του 2021. Στην πορεία, χρησιμοποίησε το τρυπάνι του για να εξάγει πυρήνες -κυλινδρικά δείγματα πετρωμάτων- από αρειανούς βράχους, αποθέτοντάς τους σε σωλήνες δειγμάτων στο πάτωμα του κρατήρα.
Τα σημερινά επίπεδα κοσμικής ακτινοβολίας στην επιφάνεια του Άρη πιστεύεται ότι είναι πολύ υψηλά για να επιβιώσει η ζωή εκεί. Ωστόσο, οι συνθήκες μπορεί να ήταν πιο φιλόξενες για τη ζωή πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, και αυτά τα πιθανά ίχνη της αρχαίας ζωής σχεδιάστηκε να αναζητήσει το Perseverance.
Τον Σεπτέμβριο του 2023, μια ανεξάρτητη επιτροπή αναθεώρησης διαπίστωσε ότι ο προϋπολογισμός και το πρόγραμμα της MSR ήταν «μη ρεαλιστικά» και είπε ότι αυτό θα καθυστερούσε ενδεχομένως την εκτόξευση της αποστολής πέρα από το 2028. Αυτό οδήγησε τη NASA να αναζητήσει εναλλακτικές προσεγγίσεις για την εκτέλεση της αποστολής.
Η διαστημική υπηρεσία δημοσίευσε πρόσκληση για ιδέες από τη βιομηχανία και αυτή τη στιγμή μελετά δύο προτάσεις. Αλλά όσον αφορά την ευρεία μηχανική, κάτι - ένα ρόβερ ή ένα μικρό ελικόπτερο - θα χρειαστεί να συλλέξει τους σωλήνες δείγματος και να τους παραδώσει σε ένα όχημα. Αυτό το όχημα θα εκτιναχθεί στη συνέχεια από την επιφάνεια του Άρη.
Μια κάψουλα, που θα φέρει αυτά τα δείγματα του Άρη, θα εισέλθει τελικά στην ατμόσφαιρα της Γης και θα πέσει με αλεξίπτωτο σε μια κυβερνητική εγκατάσταση στη Γιούτα των ΗΠΑ. Όλα αυτά αναμένεται να συμβούν στη δεκαετία του 2030.
Μόλις βρεθούν με ασφάλεια στη Γη, τα δείγματα από τον κρατήρα Jezero θα αναλυθούν χρησιμοποιώντας ευαίσθητα όργανα που είναι πολύ μεγάλα και πολύπλοκα για να σταλούν με ένα rover στον Άρη. Αυτή είναι η ουσία του MSR: προκειμένου να εντοπιστούν με σαφήνεια τυχόν ίχνη της αρχαίας ζωής του Άρη, οι επιστήμονες θα χρειαστεί να πραγματοποιήσουν πολλαπλά πειράματα και να αναπαράγουν τα αποτελέσματα.
Με άλλα λόγια, χωριστές και ανεξάρτητες επιστημονικές ομάδες θα πρέπει να δείξουν ότι μπορούν να έχουν τα ίδια αποτελέσματα από αυτά τα πειράματα.
Η επιστημονική κοινότητα εξακολουθεί να κάνει νέες ανακαλύψεις με τα 380 κιλά βράχου και χώματος από το φεγγάρι που παραδόθηκε στη Γη από τις έξι αποστολές Apollo πριν από 50 και πλέον χρόνια. Στην εποχή του Απόλλωνα, οι επιστήμονες έπρεπε να επεξεργαστούν ένα σχέδιο για να διατηρήσουν τα δείγματα του φεγγαριού παρθένα, προκειμένου να τα διατηρήσουν για γενιές επιστημόνων που θα μελετούσαν.
Η λύση τους ήταν να τα βάλουν σε σφραγισμένα δοχεία που επιτρέπουν στους χρήστες να χειρίζονται το περιεχόμενο μέσω μακριών γαντιών που εκτείνονται από το εξωτερικό προς το εσωτερικό του κουτιού. Αυτά τα κουτιά γαντιών περιέχουν ξηρό αέριο άζωτο που προστατεύει από χημικές αλλαγές στα δείγματα. Αυτό λειτούργησε καλά για τους βράχους του φεγγαριού. Τα δείγματα του Apollo 11-17 μπορούν να φανούν και να μελετηθούν στο Διαστημικό Κέντρο Johnson της NASA στο Χιούστον σήμερα.
Θα χρειαστεί ένα πιο απαιτητικό σχέδιο για τα περίπου 500 γραμμάρια προσεκτικά επιλεγμένου βράχου και χώματος του Άρη. Οι εγκαταστάσεις στις οποίες τελικά αποθηκεύονται θα πρέπει να ελέγχουν προσεκτικά παράγοντες όπως η υγρασία και η θερμοκρασία. Θα χρειαστεί επίσης να αποτρέψουν τη μόλυνση των δειγμάτων από επίγεια μικρόβια.
Οι απαιτήσεις για τη διαχείριση των δειγμάτων του Άρη αποφασίζονται από έναν οργανισμό που ονομάζεται Επιτροπή Διαστημικής Έρευνας (Cospar). Υπό την καθοδήγηση της Cospar, το MSR ορίζεται ως Αποστολή Επιστροφής Περιορισμένης Γης Κατηγορίας V.
Ενώ οι επιστήμονες δεν αναμένουν γενικά τα δείγματα του Άρη να περιέχουν τη σημερινή ζωή, οι απαιτήσεις σημαίνουν ότι τα δείγματα θα αντιμετωπίζονται σαν να το κάνουν μέχρι να αποκλειστεί η πιθανότητα. Η Cospar λέει: «Ένα πρόγραμμα ανίχνευσης ζωής και δοκιμών βιολογικών κινδύνων, ή μια αποδεδειγμένη διαδικασία αποστείρωσης, θα πρέπει να αναληφθεί ως απόλυτη προϋπόθεση για την ελεγχόμενη κατανομή οποιουδήποτε τμήματος του δείγματος».
Έτσι, ένα σημαντικό μέρος του σχεδιασμού MSR είναι ο σχεδιασμός και η κατασκευή μιας εγκατάστασης λήψης δειγμάτων (SRF), ενός κτιρίου όπου θα πραγματοποιηθούν οι αρχικές αναλύσεις του πετρώματος και του εδάφους. Η εργασία θα διεξαχθεί με αυστηρούς κανόνες βιοπεριορισμού, που σημαίνει ότι οι επιστήμονες θα χρησιμοποιούν εξοπλισμό και θα ακολουθούν διαδικασίες που συνήθως αναπτύσσονται σε μερικά από τα πιο ασφαλή εργαστήρια του κόσμου, σχεδιασμένα για τη μελέτη επιβλαβών βακτηρίων και ιών, όπως ο Έμπολα και ο ιός Marburg. Αυτή η κατάσταση θα συνεχιστεί έως ότου πραγματοποιηθεί μια « αξιολόγηση ασφάλειας των δειγμάτων».
Αυτή η αξιολόγηση ασφάλειας θα καθορίσει εάν τα δείγματα μπορούν να μελετηθούν σε χαμηλότερα επίπεδα βιολογικού περιορισμού. Μόνο μετά από αυτό το στάδιο και έναν άλλο που ονομάζεται «βασικός χαρακτηρισμός», όπου οι επιστήμονες πραγματοποιούν μια αρχική μελέτη των ορυκτών και της χημείας των πετρωμάτων, τα δείγματα θα απελευθερωθούν σταδιακά στην ευρύτερη επιστημονική κοινότητα.
Ένα πρόβλημα για την αποστολή είναι η πολυπλοκότητα και το κόστος του SRF, το οποίο αναμένεται να ανέλθει σε εκατοντάδες εκατομμύρια δολάρια ή ευρώ. Αυτό οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στην ανάγκη όχι μόνο συμμόρφωσης με τους κανόνες της Cospar αλλά και ενσωμάτωσης του εύρους των μικροσκοπίων και των φασματόμετρων που απαιτούνται για τις αναλύσεις.
Μεγάλο μέρος των λόγων για τις καθυστερήσεις στην παράδοση του συνολικού προγράμματος MSR οφείλεται στο κόστος, επομένως υπάρχει πίεση επί του παρόντος για μείωση της τιμής. Σε αυτό το πλαίσιο, η NASA και η ESA έχουν συγκαλέσει μια ομάδα ορισμού μετρήσεων, μια ομάδα επιστημόνων που θα καθορίσει ποιες αναλύσεις χρειάζονται στο SRF. Η έκθεση που θα προκύψει θα δημοσιευθεί σύντομα.
Παράλληλα, λαμβάνει χώρα ένα πρόγραμμα εργασίας για τον σχεδιασμό και την κατασκευή νέας τεχνολογίας για MSR που επιτρέπει τόσο τον βιολογικό περιορισμό όσο και την ανάλυση των ορυκτών σε δείγματα του Άρη. Η ESA, με τη συνεργασία της NASA, χρηματοδοτεί τον σχεδιασμό ασφαλών θαλάμων που ονομάζονται ντουλάπια απομόνωσης πολλαπλών φραγμών, μέσα στους οποίους μπορεί να μελετηθεί ο βράχος και το έδαφος του Άρη.
Αυτά τα ερμάρια θα ενσωματώσουν επίσης τη σειρά διαφορετικών επιστημονικών οργάνων που απαιτούνται για το στάδιο του βασικού χαρακτηρισμού. Αυτά θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν ισχυρά μικροσκόπια και ένα φασματόμετρο Raman .
Ο συνδυασμός των απαιτήσεων για περιορισμό και ανάλυση με αυτόν τον τρόπο έχει τη δυνατότητα όχι μόνο να μειώσει τον χρόνο που απαιτείται για την απελευθέρωση των δειγμάτων στην επιστημονική κοινότητα, αλλά και να μειώσει σημαντικά το κόστος του SRF και έτσι να βοηθήσει το συνολικό πρόγραμμα MSR.
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα The Conversation
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύεται από το The Conversation με άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο .
https://theconversation.com/europe
