Ensimmäinen Marsin pinnalta otettu värivalokuva, jonka NASA: n Viking 1 -laskuri otti vastaan 21. heinäkuuta 1976, paljasti vaaleanpunaisen taivaan.
(Kuva: © NASA / JPL)
Saatat tietää, että ihmiskunta asetti ensimmäisen kerran jalkansa kuuhun tänään 49 vuotta sitten. Mutta 20. heinäkuuta kangaspuut ovat suuria avaruuslentohistoriassa myös muusta syystä: Se on päivämäärä, vuonna 1976, jolloin NASA: n Viking 1 Mars -lasku laskeutti ensimmäisen amerikkalaisen kosketuspisteen Punaisella planeetalla.
Viking 1 oli vain yksi kappale suuremmasta Viking-ohjelmasta, joka käynnisti kaksi kiertoradalla olevaa maata ja kaksi laskua kohti Punaista planeettaa vuonna 1975 metsästämään elämän merkkejä ja ymmärtämään paremmin Marsin geologista historiaa.
Vaikka Vikingin teknologia- ja tiedetyö juontaa yli neljä vuosikymmentä, varhainen Mars-ohjelma on edelleen erittäin ajankohtainen. Ensinnäkin tutkijat yrittävät edelleen ymmärtää, mitä laskeutuneiden kokeneiden kokeelliset tulokset tarkoittavat. Ja NASA: n Curiosity -reitti löysi äskettäin Marsista orgaanisia molekyylejä - hiiltä sisältäviä elämän rakennuspalikoita. [Historiallinen Viking 1 Mars -lasku kuvissa]
Viikingit kantoivat myös seismomerejä ja muita laitteita, joiden avulla tutkijat oppivat lisää Marsin sisätiloista, mikä tekee näistä laskueistä NASA: n InSight-operaation esi-isät, jotka laskeutuvat Marsille marraskuussa.
Orgaaniset molekyylit ja elämänhaku
Jokainen Viking-laskeuttaja teki useita elämänmäärityskokeita, jotka tuottivat kiehtovia, mutta moniselitteisiä tuloksia. Robotit lämmittivät myös Marsin maaperänäytteitä uunissa ja käyttivät kaasukromatografisen massaspektrometrin (GCMS) instrumenttia etsittäessä orgaanisia molekyylejä, jotka kiehuvat.
Kummassakaan Vikingin GCMS-instrumentissa ei löytynyt merkkejä orgaanisuudesta, mikä oli (ja pysyy) varsin yllättävänä. Orgaaniset yhdisteet ovat yleisiä koko kosmossa, mukaan lukien asteroideissa ja komeetoissa - mikä tarkoittaa, että meteoriittien vaikutusten pitäisi toimittaa molekyylit Marsin pintaan melko säännöllisesti.
Viking-tiedot ovat tutkimuksen ja keskustelun aiheita tähän päivään asti. Esimerkiksi uudelleenanalyysin jälkeen tutkijat äskettäin totesivat, että laskijat havaitsivat klooribentseenin, orgaanisen yhdisteen, jota käytetään yleisesti rikkakasvien torjunta-aineissa ja kumissa. Klooribentseeni ei ole merkki elämästä, mutta se voi olla sivutuote siitä, kuinka Vikingin uunit prosessoivat orgaanisia molekyylejä pinnalla näytteitä analysoidessaan.
Uusi tutkimus viittaa siihen, että löydetyt klooribentseeni on luotu perkloraatin, Marsin maaperässä yleisen suolan, sekä alkuperäiskansojen Red Planetin orgaanisen hiilen välisellä reaktiolla. Toisin sanoen, Viking on saattanut löytää Marsin elämän rakennuspalikoita noin neljä vuosikymmentä sitten. Tutkijat varoittavat kuitenkin, että joillakin instrumenteilla oli potentiaalisia orgaanisia epäpuhtauksia, joten ei ole selvää, olivatko orgaaniset aineet todellakin Marsista.
Äskettäisen tutkimuksen johtava kirjailija Melissa Guzman kertoi, että ottaen huomioon mielenkiintoiset tulokset - samoin kuin Curiosityn hiljattain löytämät orgaaniset molekyylit - on välttämätöntä saada elämää havaitsevat instrumentit Punaiselle planeetalle pian. [Elämän etsiminen Marsilla (valokuvan aikajana)]
"Emme ole lähettäneet hengenhavaitsemislaitteita Marsille, koska Viking lähetti kolme biologista koetta", Guzman, joka työskentelee Pariisin Saclay-yliopistossa Ranskassa, kertoi Space.comille sähköpostitse.
"Mutta Curiosity on tehnyt upeaa työtä kuvaamaan edelleen Marsin asettavuutta", hän lisäsi. (Rover on kuvannut kotitiedot muun muassa muinaisista vetisistä ympäristöistä ja nykyisistä säteilyolosuhteista.)
Guzman huomautti tulevasta eurooppalaisesta roverista ExoMars-ohjelmasta, joka poistuu Maasta heinäkuussa 2020. Roverilla on MOMA-instrumentti - Mars Organic Molecule Analyzer. MOMA on suunniteltu etsimään orgaanisia molekyylejä, keskittyen erityisesti elämän "kättäisyyteen", jota kutsutaan homokiraliteetiksi.
"Meillä on erittäin jännittävä aika astrobiologialle, koska on olemassa vauhti lähettää hengenhavaitsemisvälineitä sekä Marsille että joillekin jäisistä satelliiteista - kuten [Saturnuksen] Enceladusista ja [Jupiterin] Euroopasta - kaasujättiläisten ympärillä, joilla on osoittanut lupauksen elinkelpoisuudesta ", Guzman sanoi.
NASA aikoo käynnistää oman hengenhavaitsemisroverinsa vuonna 2020. Mars 2020 -rover etsii muinaisten elämän merkkejä ja välimuistia lupaavia näytteitä tulevaisuuden palaamiseksi maan päälle muun muassa velvollisuuksiksi.
Koettaa Marsin sisätilat
InSightin päätutkija Bruce Banerdtin mukaan NASA: n Jet-propulsiolaboratoriosta (JPL) Kalifornian Pasadenaan, molemmilla Viking-laskeuttajilla oli seismismittarit, jotka lisättiin viime hetkellä (suhteellisesti) operaation suunnitteluun.
"Heillä oli hiukan ylimääräistä hyötykuormamassaa jäljellä", Banerdt kertoi Space.com: lle.
"Mutta se oli niin sanotusti hyötykuormien huono hyötylapsuus", hän lisäsi. "Se sai viimeiset murut energianjaosta ja tiedonjaosta."
Seismometri oli myös ruuvattu avaruusaluksen yläosaan, mikä joidenkin insinöörien mielestä saattaa silti olla oikein etsimällä "marsquakes". Valitettavasti tuulimelu kohosi Viking 2: n seismometriin, ja kaapeli-ongelma poisti Viking 1: n seismometrin.
"Se oli todellinen pettymys kaikille", Banerdt sanoi. "Olin kesäharjoittelija JPL: ssä tekemässä Viking-laskua; se oli suosikki instrumenttini, mutta en ollut mukana siinä."
Onneksi InSight-laskulaitteella - jonka nimi on lyhyt "Sisäisten tutkimusten avulla seismiset tutkimukset, geodesia ja lämmönsiirto" - on oma seismometri, joka asetetaan suoraan Punaisen planeetan pinnalle. Operaatio-ryhmän jäsenet ovat todenneet, että laite havaitsee meteori-iskut ja marsquakes, ja sen tietojen avulla tutkijat voivat päätellä joitain Punaisen planeetan sisätilojen tärkeimmistä ominaisuuksista. [Mars InSight: NASA: n tehtävä koettaa punaisen planeetan ydintä (galleria)]
Vähemmän kuuluisa Vikingin kokeilu oli radiotieteellinen tutkimus, joka seurasi Marsin pohjoisnavan "heilutusta", joka osoittaa eri suuntiin 165 000 vuoden jakson aikana. NASA: n Pathfinder-laskeutin suoritti seurantatutkimuksen vuonna 1997, ja InSight tekee samanlaista työtä sen jälkeen, kun se on laskeutunut Marsille, Banerdt sanoi. InSightin radiotieteiden kokeilu on niin herkkä, että se pystyy seuraamaan jopa erillistä pohjoisnavan heilumista marsialaisen vuoden aikana.
"Siellä on vähän heilahtelua, jota tapahtuu kuukausien mittakaavassa, ja se johtuu lähinnä nesteen hiertymisestä Marsin sisätiloissa", Banerdt selitti. "Kun se liukastuu, se on vuorovaikutuksessa sen yläpuolella olevan kivisen vaipan kanssa ja aiheuttaa kallioisen planeetan heiluttamisen hiukan."
Tätä huojuntaa esiintyy myös maan päällä, missä sitä kutsutaan Chandler-huojuntaksi. Vohtelun analysointi voi antaa tutkijoille mahdollisuuden mitata kivisen planeetan sisätilan tiheyttä ja sen ytimen kokoa, Banerdt sanoi.
Ytimen koon ja koostumuksen tunteminen liittyy myös planeetan asettavuuteen, hän sanoi, koska planeetta tuottaa magneettikentänsä ytimessä. Globaali magneettikenttä suojaa planeetan ilmapiiriä taipumalla varautuneita aurinkohiukkasia; kun Mars hävisi kentän noin 4 miljardia vuotta sitten, sellaiset hiukkaset alkoivat strippaa planeetan kerran paksu ilma, aiheuttaen lopulta maailman siirtymisen suhteellisen lämpimästä ja märästä kylmään ja kuivaan.
"Itse ytimen historian tarkastelu liittyy takaisin mahdolliseen asumiskelpoisuuteen", Banerdt sanoi.
Viking-kiertäjien (kuten myös monien muiden Marsia kiertävien avaruusalusten) liikkeet antoivat myös tietoa sisätiloista, Banerdt sanoi. Koettimien kiertoratojen hienovaraiset pisarat ja hypyt antoivat tutkijoille mahdollisuuden kartoittaa Marsin painovoimavaihteluita, mikä puolestaan paljastaa, millaisia kiviä - esimerkiksi tiheitä vulkaanisia kiviä tai kevyempiä sedimenttisiä - ovat eri alueilla. Tällainen tieto auttaa tutkijoita myös kartoittamaan Marsin kuoren paksuuden muutokset paikasta toiseen.
"Se on tavallaan epäselvä kaukoputki sisätiloihin", Banerdt sanoi. "Olemme käyttäneet sitä päätelläkseen kuoren kehitystä koskevia asioita."
Hän lisäsi, että toukokuun alkupuolella käynnistyneellä InSight-laskukoneella on ollut "virheetön" risteily, ja suurin osa hyötykuormista on tarkistettu jo lennon aikana. Ryhmä otti myös kuvia avaruusaluksen ympäröivän ilmakuoren sisäpuolelta, ja yllätyksekseen he pystyivät näkemään vähän lämpöpeittoa avaruusaluksen sisäpuolella. Nämä kuvat julkaistaan pian, Banerdt sanoi.
