Pierwsze kolorowe zdjęcie wykonane z powierzchni Marsa, zrobione przez lądownik Viking 1 NASA 21 lipca 1976 roku, pokazało różowe niebo.
(Zdjęcie: © NASA / JPL)
Być może wiesz, że ludzkość po raz pierwszy postawiła stopę na Księżycu 49 lat temu. Ale 20 lipca ma duże znaczenie w historii lotów kosmicznych również z innego powodu: jest to data, w 1976 r., Kiedy lądownik Viking 1 Mars NASA dokonał pierwszego lądowania w Ameryce na Czerwonej Planecie.
Viking 1 był tylko jednym z elementów większego programu Viking, który wypuścił dwie orbitery i dwa lądowniki w kierunku Czerwonej Planety w 1975 roku, aby polować na oznaki życia i lepiej zrozumieć historię geologiczną Marsa.
Chociaż prace technologiczne i naukowe Viking sięgają ponad czterech dekad, wczesny program Mars jest nadal bardzo istotny. Na początek naukowcy wciąż próbują zrozumieć, co oznaczają zagadkowe wyniki eksperymentów lądowników. A łazik Curiosity NASA niedawno znalazł na Marsie cząsteczki organiczne - budulce życia zawierające węgiel. [The Historic Viking 1 Mars Landing in Pictures]
Wikingowie zabrali również sejsmometry i inny sprzęt, aby pomóc naukowcom dowiedzieć się więcej o marsjańskim wnętrzu, co czyni tych lądowników przodkami misji NASA InSight, która wyląduje na Marsie w listopadzie.
Cząsteczki organiczne i poszukiwanie życia
Każdy z lądowników Wikingów przeprowadził kilka eksperymentów z wykrywaniem życia, które przyniosły intrygujące, ale niejednoznaczne wyniki. Roboty podgrzewały także próbki ziemi marsjańskiej w piecu i wykorzystywały spektrometr masowy z chromatografem gazowym (GCMS) do wyszukiwania wrzenia wszelkich cząsteczek organicznych.
Żaden z instrumentów GCMS firmy Viking nie znalazł żadnych oznak substancji organicznych, co było (i pozostaje) dość zaskakujące. Substancje organiczne są powszechne w kosmosie, w tym na asteroidach i kometach - co oznacza, że uderzenia meteorytów powinny dostarczać cząsteczki na powierzchnię Marsa dość regularnie.
Dane Vikinga są przedmiotem badań i debat do dziś. Na przykład po ponownej analizie naukowcy ustalili niedawno, że lądowniki wykryły chlorobenzen, związek organiczny powszechnie stosowany w herbicydach i gumie. Chlorobenzen nie jest oznaką życia, ale może być produktem ubocznym tego, jak piekarniki Wikingów przetwarzały cząsteczki organiczne na powierzchni podczas analizy próbek.
Nowe badania sugerują, że chlorobenzen znaleziony przez lądowników powstał w wyniku reakcji nadchloranu, soli powszechnej na glebie marsjańskiej, a także miejscowego węgla organicznego Czerwonej Planety. Innymi słowy, Viking mógł znaleźć fundamenty życia na Marsie jakieś cztery dekady temu. Naukowcy ostrzegają jednak, że niektóre instrumenty miały potencjalne zanieczyszczenia organiczne, więc nie jest jasne, czy substancje organiczne rzeczywiście pochodziły z Marsa.
Melissa Guzman, wiodąca autorka ostatnich badań, powiedziała, że biorąc pod uwagę jej interesujące wyniki - a także niedawne odkrycie cząsteczek organicznych autorstwa Curiosity - konieczne jest, aby wkrótce dostarczyć Czerwonej Planecie instrumenty wykrywające życie. [The Search for Life on Mars (A Photo Timeline)]
„Nie wysłaliśmy na Marsa instrumentów wykrywających życie, odkąd Viking wysłał trzy eksperymenty biologiczne” - powiedział Guzman z Uniwersytetu Paris-Saclay we Francji za pośrednictwem poczty elektronicznej.
„Ale ciekawość wykonała fantastyczną robotę polegającą na dalszym charakteryzowaniu zamieszkiwalności Marsa” - dodała. (Łazik przesłał dane domowe między innymi o starożytnych wodnistych środowiskach i aktualnych warunkach promieniowania.)
Guzman wskazał na nadchodzący europejski łazik z programu ExoMars, który opuści Ziemię w lipcu 2020 r. Łazik będzie miał instrument o nazwie MOMA - Mars Organic Molecule Analyzer. MOMA ma na celu poszukiwanie cząsteczek organicznych, koncentrując się w szczególności na „przydatności” życia, która nazywa się homochiralnością.
„Jesteśmy w bardzo ekscytującym momencie dla astrobiologii, ponieważ istnieje pęd, aby wysłać instrumenty wykrywające życie zarówno na Marsa, jak i na niektóre lodowe satelity - takie jak Enceladus [Saturna] i [Jowisza] Europa - wokół gazowych gigantów, którzy mają okazał obietnicę życia przez całe życie ”, powiedział Guzman.
NASA planuje uruchomić własny łazik z funkcją wykrywania życia w 2020 r. Łazik Mars 2020 będzie szukał śladów starożytnego życia i buforował obiecujące próbki do przyszłego powrotu na Ziemię, między innymi obowiązkami.
Sondowanie wnętrza Marsa
Dwa lądowniki Viking miały sejsmometry, które zostały dodane w ostatniej chwili (względnie mówiąc) w projekcie misji, według głównego badacza InSight, Bruce'a Banerdta, z Jet Propulsion Laboratory (JPL) w Pasadenie w Kalifornii.
„Pozostało im trochę dodatkowej zdolności masowej” - powiedział Banerdt dla Space.com.
„Ale to był biedny pasierb ładunków, że tak powiem” - dodał. „Dostał ostatnie okruchy przydziału mocy i przydziału danych”.
Sejsmometr przykręcono również do górnej części statku kosmicznego, co zdaniem niektórych inżynierów może nadal być przydatne do szukania „trzęsień ziemi”. Niestety szum wiatru zalał sejsmometr Vikinga 2, a problem z kablem uniemożliwił sejsmometr na Viking 1.
„To było prawdziwe rozczarowanie dla wszystkich” - powiedział Banerdt. „Byłem letnim stażystą w JPL podczas lądowania wikingów; to był mój ulubiony instrument, ale nie byłem w to zamieszany”.
Na szczęście lądownik InSight - którego nazwa jest skrótem od „Eksploracja wnętrz za pomocą badań sejsmicznych, geodezji i transportu ciepła” - będzie nosił własny sejsmometr, który zostanie umieszczony bezpośrednio na powierzchni Czerwonej Planety. Przyrząd wykryje uderzenia meteorów i trzęsienia ziemi, a jego dane pozwolą naukowcom wydedukować niektóre kluczowe właściwości wnętrza Czerwonej Planety, twierdzą członkowie zespołu misyjnego. [Mars InSight: Misja NASA do zbadania rdzenia Czerwonej Planety (galeria)]
Mniej znanym eksperymentem Wikingów było badanie radiologiczne, które śledziło „kołysanie” marsjańskiego bieguna północnego, który wskazuje w różnych kierunkach w ciągu 165 000 lat. Banerdt powiedział, że w 1997 roku lądownik Pathfinder NASA przeprowadził dalsze śledztwo, a InSight wykona podobną pracę. Eksperyment radiotechniczny InSight będzie tak czuły, że może nawet wyśledzić oddzielne wahanie bieguna północnego podczas roku marsjańskiego.
„W skali miesięcy występuje drżenie, a dzieje się tak głównie z powodu przepływu cieczy w marsjańskim wnętrzu” - wyjaśnił Banerdt. „Gdy się przemyka, wchodzi w interakcję z kamiennym płaszczem nad nim i powoduje, że skalista planeta lekko się kołysze”.
Ten chybotanie występuje również na Ziemi, gdzie nazywa się chwiejność Chandlera. Analizując kołysanie się, naukowcy mogą zmierzyć gęstość wnętrza skalistej planety i rozmiar jej jądra, powiedział Banerdt.
Powiedział, że wiedza o wielkości i składzie jądra odnosi się również do zamieszkiwania planety, ponieważ to w jądrze planeta generuje swoje pole magnetyczne. Globalne pole magnetyczne chroni atmosferę planety poprzez odbijanie naładowanych cząstek słonecznych; kiedy Mars stracił pole około 4 miliardów lat temu, takie cząstki zaczęły odrywać niegdyś gęste powietrze planety, ostatecznie powodując, że świat zmienił się ze względnie ciepłego i mokrego w zimny i suchy.
„Patrzenie na historię samego rdzenia ma związek z możliwą historią zamieszkiwania” - powiedział Banerdt.
Jak powiedział Banerdt, ruchy orbit wikingów (a także wielu innych statków kosmicznych krążących wokół Marsa) również dały pewne informacje na temat wnętrza. Subtelne spadki i skoki na orbitach sond pozwoliły naukowcom na mapowanie zmian grawitacji na Marsie, co z kolei ujawnia, jakie rodzaje skał - na przykład gęste skały wulkaniczne lub lżejsze osady - znajdują się w różnych obszarach. Takie dane pomagają również badaczom mapować zmiany grubości skorupy marsjańskiej z miejsca na miejsce.
„To rodzaj rozmytego teleskopu do wnętrza” - powiedział Banerdt. „Użyliśmy go do wnioskowania na temat ewolucji skorupy”.
Dodał, że lądownik InSight, który wystartował na początku maja, miał „bezbłędny” rejs, a większość ładunków została już sprawdzona w locie. Zespół wykonał także kilka zdjęć wnętrza aeroshellu otaczającego statek kosmiczny i, ku ich zaskoczeniu, był w stanie zobaczyć trochę termicznego okrycia wewnątrz statku kosmicznego. Te zdjęcia zostaną wkrótce opublikowane, powiedział Banerdt.
