Seuraava on osa 2 uudesta kirjastani, ”Uskomaton tarina avaruudesta: kohtauksen takana katsaus tehtäviin, jotka muuttavat näkemystämme kosmosta”. Kirja on sisälle katsaus useisiin NASA: n nykyisiin robottioperaatioihin, ja tämä ote on osa 2 kolmesta, joka julkaistaan täällä Space Magazine -kirjassa, luvussa 2, ”Marsin kiertäminen uteliaisudella”. Voit lukea osan 1 täältä. Kirja on saatavana painettuna tai e-kirjana (Kindle tai Nook) Amazon ja Barnes & Noble.
Asuminen Marsin aikaan
Lasku tapahtui klo 22.30 Kaliforniassa. MSL-joukkueella ei ollut juurikaan aikaa juhliaan, siirtymällä heti operaatioon ja suunnittelemalla roverin ensimmäistä toimintapäivää. Ryhmän ensimmäinen suunnittelukokous alkoi kello 1 aamulla ja päättyi noin klo 8.00. He olivat olleet koko yön, asettaen melkein 40 tunnin päivän.
Tämä oli karkea alku tehtävälle tutkijoille ja insinööreille, joiden piti elää Marsin aikaan.
Päivä Marsin päivänä on 40 minuuttia pidempi kuin Maan päivä, ja operaation 90 ensimmäisen Mars-päivän aikana, joita kutsutaan solsiksi, koko joukkue työskenteli vuorokauden ympäri vuoroissa seuratakseen jatkuvasti vasta laskeutunutta roveria. Toimiminen samalla päiväohjelmalla kuin rover tarkoitti jatkuvasti muuttuvaa nukkumis- / herätysjaksoa, jossa MSL-joukkue muutti aikataulujaan 40 minuuttia joka päivä pysyäkseen synkronoituna Marsin päivä- ja yöaikataulujen kanssa. Jos joukkueen jäsenet tulivat töihin klo 9.00, seuraavana päivänä, he tulivat sisään klo 9:40 ja seuraavana päivänä klo 10:20 jne.
Ne, jotka ovat eläneet Mars Ajan kautta, sanovat, että heidän ruumiinsa tuntevat jatkuvasti suihkumahdollisuuksia. Jotkut ihmiset nukkuivat JPL: ssä, jotta he eivät häiritsisi perheen aikataulua. Jotkut käyttivät kahta kelloa, jotta he tietäisivät, milloin se oli kahdella planeetalla.
Noin 350 tutkijaa ympäri maailmaa oli mukana MSL: ssä, ja monet heistä oleskelivat JPL: ssä operaation 90 ensimmäistä sooloa kohti Marsiaikaa.
Mutta ryhmän ilmoittaminen Curiosityn ensimmäisestä suuresta löytöstä kesti alle 60 maapäivää.
Vesi, vesi…
Ashwin Vasavada kasvoi Kaliforniassa ja on rakastanut lapsuuden muistojaan vieraillessaan Lounais-Yhdysvaltain osavaltiossa ja kansallispuistoissa perheensä kanssa, pelaamassa hiekkadyynien keskuudessa ja vaellusvuorilla vuorilla. Hän pystyy nyt tekemään molemmat toisella planeetalla, sijaisesti uteliaisuuden kautta. Päivänä, kun vierailin Vasavadassa hänen toimistossaan JPL: ssä vuoden 2016 alkupuolella, rover matkusti jättiläisillä hiekkadyyneillä kentällä Mount Sharpin juurella, ja joidenkin dyynien kohouma oli 30 jalkaa (9 metriä) roverin yläpuolella.
"On vain kiehtovaa nähdä dyynit lähellä toisella planeetalla", Vasavada sanoi. ”Ja mitä lähemmäksi pääsemme vuorelle, sitä fantastisempi geologia tulee. Siellä on tapahtunut niin paljon, ja meillä on niin vähän ymmärrystä siitä ... jo tähän mennessä. "
Tuolloin, kun puhuimme, Curiosity oli lähestymässä neljää maapallon vuotta Marsilla. Rover tutkii nyt niitä houkuttelevia sedimenttikerroksia Mt. Terävä tarkemmin. Mutta ensin se tarvitsi navigoida “Bagnold-dyynien” läpi, jotka muodostavat esteen vuoren luoteisosaa pitkin. Täällä Curiosity tekee sitä, mitä Vasavada kutsuu ”lentotiedeksi”, pysähtyen hetkeksi näytteille ja tutkimaan dyynien hiekanjyviä liikkuessaan alueen läpi mahdollisimman nopeasti.
Nyt toimiessa operaation johtavana projektitutkijana, Vasavada on entistä suurempi rooli operaation koordinoinnissa.
"Se on jatkuva tasapaino tehdä asioita nopeasti, huolellisesti ja tehokkaasti sekä käyttää instrumentteja täysimääräisesti", hän sanoi.
Menestyksekkään elokuun 2012 laskeutumisen jälkeen Curiosity on lähettänyt takaisin kymmeniä tuhansia kuvia Marsista - laajoista panoraamakuvista kivien ja hiekanjyvien äärimmäisiin lähikuviin, jotka kaikki auttavat kertomaan tarinan Marsin menneisyydestä.
Kuvia, joita yleisö näyttää rakastavan eniten, ovat ”selfies”, valokuvat, jotka rover itse ottaa istuen Marsille. Selfiet eivät ole vain yhtä kuvaa, kuin mitä otamme matkapuhelimillamme, vaan mosaiikki, joka on luotu kymmenistä erillisistä kuvista, jotka on otettu Mars Hand Lens Imager (MAHLI) -kameralla roverin robottivarren päässä. Muita fani-suosikkeja ovat kuvat, joita Curiosity ottaa upeasta Marsin maisemasta, kuten turisti dokumentoi matkansa.
Vasavadalla on ainutlaatuinen henkilökohtainen suosikki.
"Minulle mielestäni Curiosityn merkityksellisin kuva ei todellakaan ole niin suuri imago", hän sanoi, "mutta se oli yksi ensimmäisistä löytöistämme, joten sillä on siihen emotionaalinen yhteys."
Ensimmäisen 50 soolin aikana Curiosity otti kuvia geologien kutsumasta konglomeraateista: kivistä tehty kivi, joka on liimattu yhteen. Mutta nämä eivät olleet tavallisia kiviä - ne olivat virtaavan veden käyttämiä kiviä. Toisinaan rover oli löytänyt muinaisen virtauspension, josta vesi virtaa kerran voimakkaasti. Pikkukivien perusteella tiederyhmä pystyi tulkitsemaan, että vesi liikkui noin 1 jalkaa (1 metri) sekunnissa syvyyden ollessa muutaman tuuman ja useiden jalkojen välillä.
"Kun näet tämän kuvan ja oletko puutarhuri tai geologi, tiedät mitä tämä tarkoittaa", Vasasvada sanoi innostuneena. “Kotivarastossa maisemointiin tarkoitettua pyöristettyä kiveä kutsutaan jokikiviksi! Minulle oli mielestäni ajatella, että rover ajoi virtauspenkin läpi. Tuo kuva todella toi kotiin, ja siellä todella virtasi vettä kauan sitten, luultavasti nilkan ja lonkan syvyydestä. ”
Vasavada katsoi alas. "Se antaa minulle edelleen värisemiset, ajatellen vain sitä", hän sanoi, intohimollaan tutkimiseen ja löytämiseen selvästi.
Tuosta varhaisesta löytöstä lähtien Curiosity löysi edelleen enemmän veteen liittyviä todisteita. Joukkue otti lasketun pelaamisen ja sen sijaan, että ajoi suoraan kohti Mt. Sharp, vei pienen kiertotien itään alueelle, jota kutsutaan 'Yellowknife Bay'ksi.
"Yellowknife Bay oli jotain, jonka näimme välittäjien kanssa", Vasavada selitti. "Ja näytti olevan jokin syöttämä roskipuhallin - todisteita veden virtaamisesta muinaisessa menneisyydessä."
Täällä Curiosity saavutti päätavoitteensa: määritti, oliko Gale-kraatteri koskaan käyttökelpoinen yksinkertaisille elämänmuodoille. Vastaus oli kuuluva kyllä. Rover näytteli poralta kahta kivilaattaa, syöttäen puolikkaan vauvan ja aspiriinin kokoisia osia SAM: iin, lautalaboratorioon. SAM tunnisti elementtejä kuten hiiltä, vetyä, typpeä, happea ja muuta - elämän perusrakenteita. Se löysi myös rikkiyhdisteitä erilaisissa kemiallisissa muodoissa, mahdollisen energialähteen mikrobille.
Curiosityn muiden instrumenttien keräämät tiedot rakensivat muotokuvan yksityiskohtaisesti siitä, kuinka tämä paikka oli aikoinaan mutainen - ei hapan - vettä sisältävä mutainen järvipenkki. Lisää elämän välttämättömät aineosat, ja kauan sitten Yellowknife Bay olisi ollut täydellinen paikka elävien organismien hengaille. Vaikka tämä havainto ei välttämättä tarkoita, että Marsilla on aiempaa tai nykyistä elämää, se osoittaa, että raaka-aineet olivat olemassa, jotta elämä voisi alkaa sinne kerralla, hyvänlaatuisessa ympäristössä.
"Asuvan ympäristön löytäminen Yellowknife Baystä oli hienoa, koska se todella osoitti kykymme, jonka tehtävämme on mitata niin monia eri asioita", Vasavada sanoi. ”Järvien ympäristöön virtaavista puroista koostui upea kuva. Juuri tämä meitä lähetettiin etsimään, mutta emme uskoneet löytäneemme sitä niin varhain operaation aikana. "
Silti tämä järvenpohja olisi voinut luoda kertaluonteisen tapahtuman vain satojen vuosien ajan. "Jättipotti" olisi löytää todisteita pitkäaikaisesta vedestä ja lämmöstä.
Tuo löytö kesti vähän kauemmin. Mutta henkilökohtaisesti se tarkoittaa enemmän Vasavadalle.
Marsin ilmasto oli yksi Vasavadan varhaisista kiinnostuksenkohteista urallaan, ja hän vietti vuosia luomalla malleja yrittäessään ymmärtää Marsin muinaista historiaa.
"Kasvasin kuvia Viking-lähetystyön Marsista," hän sanoi, "ajatellessaan sitä hedelmättömänä paikkana, jossa on rosoista vulkaanista kiviä ja nippu hiekkaa. Sitten olin tehnyt kaiken tämän teoreettisen työn Marsin ilmastosta, että joet ja valtameret olivat mahdollisesti olemassa Marsilla, mutta meillä ei ollut todellisia todisteita. "
Siksi Curiosityn vuoden 2015 lopulla tekemä löytö on niin jännittävä Vasavadalle ja hänen tiimilleen.
"Emme nähneet vain pyöristettyjä kiviä ja jäännöksiä mutaisesta järven pohjasta Yellowknife Bayssä, vaan koko reitin varrella", Vasavada sanoi. ”Näimme ensin jokikiviä, sitten kallistuimme hiekkakivet, missä joki tyhjeni järveksi. Sitten kun pääsimme Mt. Terävä, näimme valtavia kallioalueita lietestä, joka muodostui järvistä. ”
Selitys, joka parhaiten sopii tämän alueen ”morfologialle” - ts. Kivien ja maan muotojen muodostumiseen ja evoluutioon - joet muodostivat suistoja, kun ne tyhjenivät järveksi. Tämä tapahtui todennäköisesti 3,8-3,3 miljardia vuotta sitten. Ja joet toimittivat sedimentin, joka rakensi hitaasti Mt. Terävä.
"Luoja, näimme tämän täydellisen järjestelmän nyt", Vasavada selitti, "osoittaen, kuinka Sharp-vuoren koko muutama sata metriä todennäköisesti laskeutui näiden joki- ja järven sedimenttien kautta. Tämä tarkoittaa, että tämä tapahtuma ei vienyt satoja tai tuhansia vuosia; se vaati miljoonia vuosia, jotta järvien ja jokien läsnäolo pystyisi rakentamaan hitaasti, millimetriä millimetriltä, vuoren pohjalle. "
Sitä varten Mars tarvitsi myös paksumman ilmapiirin kuin se on nyt ja kasvihuonekaasujen koostumuksen, jonka Vasavada sanoi, etteivät he ole vielä aivan tajunnut.
Mutta sitten, jotenkin dramaattiset ilmastomuutokset aiheuttivat veden katoamisen ja kraatterin tuulet veivät vuoren nykyiseen muotoonsa.
Rover oli laskeutunut tarkalleen oikeaan paikkaan, koska täällä yhdellä alueella oli ennätys suuresta osasta Marsin ympäristöhistoriaa, mukaan lukien todisteet planeetan ilmaston huomattavasta muutoksesta, kun vesi, joka kerran peitti Gale-kraatterin sedimenteillä, kuivui.
"Tämä kaikki on nyt merkittävä tekijä sille, mitä meidän on selitettävä Marsin varhaisesta ilmastosta", Vasavada sanoi. ”Et saa miljoonia vuosia ilmastonmuutosta yhdestä tapahtumasta, kuten meteoriitin isku. Tällä löytöllä on laajat vaikutukset koko planeetalle, ei vain Gale-kraatterille. ”
Muut löytöt
• Piidioksidi: Rover teki täysin odottamattoman löytön runsaasti piipitoisia piidioksidikivejä lähestyessään Mt. Terävä. "Tämä tarkoittaa, että loput normaalit elementit, jotka muodostavat kiviä, poistettiin tai että jonkin verran lisättiin paljon ylimääräistä piidioksidia", Vasavada sanoi, "molemmat ovat erittäin mielenkiintoisia ja hyvin erilaisia kuin aiemmin nähneet kivit. Se on niin monipuolinen ja utelias löytö, jonka aikomme selvittää. "
• Metaani Marsilla: Metaani on yleensä merkki aktiivisuudesta, johon liittyy orgaanisia aineita - jopa, mahdollisesti, elämään. Maapallolla noin 90 prosenttia ilmakehän metaanista tuotetaan orgaanisen aineen hajoamisen kautta. Marsilla metaania on havaittu muissa operaatioissa ja kaukoputkissa vuosien varrella, mutta se oli heikko - lukemat näyttivät tulevan ja menevän, ja niitä on vaikea tarkistaa. Vuonna 2014 SAM-instrumentin viritettävä laserspektrometri havaitsi metaanin lisääntyneen kymmenkertaisesti kahden kuukauden aikana. Mikä aiheutti lyhyen ja äkillisen kasvun? Uteliaisuus jatkaa metaanilukujen seuraamista ja toivottavasti antaa vastauksen vuosikymmeniä kestäneeseen keskusteluun.
• Ihmisetutkijoiden säteilyriskit: Sekä Marsille tekemänsä matkalla että sen pinnalla Curiosity mittasi Auringon ja avaruuden korkean energian säteilyä, joka aiheuttaa riskin astronauteille. NASA käyttää Radiosity Detector (RAD) -instrumentin Curiosityn tietoja suunnitellakseen tulevat virkamatkat turvallisiksi tutkijalle.
Huomenna: Tämän luvun päätelmät, mukaan lukien ”Kuinka ajaa Mars Roveria” ja “The Beast”, osa 1 on saatavana täältä.
Page Street Publishing -yrityksen, Macmillanin tytäryhtiön, julkaisema ”Uskomaton tarina avaruudesta: Kohtauksen takaa katsaus tehtäviin, jotka muuttavat näkemystämme kosmosta”.
