Why MARS ?
Kiedy naukowcy odkryli, że na Marsie znajdują się ślady życia, było to podobne do znalezienia dziewiczej kopalni złota. Posiadanie alternatywnej planety, którą mogą zamieszkać ludzie, jest taką ulgą, biorąc pod uwagę wiele zagrożeń, przed którymi stoi Ziemia. Ale czy powinniśmy jeszcze świętować?
Czerwona planeta, jak czasami nazywa się Mars, jest czwartą planetą od Słońca. Pochodzi po Merkurym, Wenus i Ziemi, i to jest 228 milionów kilometrów od Słońca. Dlatego jest zimniej niż ziemia, a powietrze jest znacznie cieńsze niż to, czym oddychamy tutaj.
Mars był ciekawą planetą dla naukowców, wielkich organizacji i stanów, każdego dnia roboczego i nocy, aby przechytrzyć innych, kto najpierw wyląduje ludzi na planecie. Obecne postępy w badaniu planety stworzyć wiele emocji, jak jedna z organizacji twierdzi, że w końcowej fazie tworzenia statków kosmicznych, które będą transportować ludzi i ładunków do iz Marsa.
Zanim zagłębimy się w politykę wokół tego, czy istnieje życie na Marsie, przyjrzyjmy się różnym misjom wysłanym do eksploracji Marsa.
Missions to the Red Planet
Inna eksploracja kosmosu na Marsa
Pierwsza eksploracja na Marsie została przeprowadzona przez Radziecki Program Kosmiczny w 1960 roku, chociaż pierwszy udany przelot odbył się w lipcu 1965 roku przez Amerykańską Narodową Administrację Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA). Kolejny przełom nastąpił w 1971 roku, kiedy mariner 9 NASA z powodzeniem wystrzelił na orbitę Mar, aby stać się pierwszym statkiem kosmicznym na orbicie innej planety.
Mariner 9 odesłał szczegółowe zdjęcia planety, które obejmują Olympus Mons – największy znany wulkan Układu Słonecznego, Wielki Kanion i Marsjańskie Księżyce. Więcej miało pochodzić z postępem w technologii.
Sowieci wygrali wyścig pierwszego statku kosmicznego, który wylądował na Marsie pod koniec 1971 roku, kiedy to Sowieci Mars 2 i Mars 3 dotarły na powierzchnię Czerwonej Planety. Dzięki tej misji naukowcy uzyskali jeszcze lepsze raporty na temat topografii, pogody i atmosfery planety. W tym momencie naukowcy przeanalizowali topografię Czerwonej Planety i doszli do wniosku, że kanały marsjańskie były wynikiem działań obcej cywilizacji, przy założeniu, które później okazało się wadliwe.
Viking 1 i Viking 2 przez NASA były drugą udaną misję do lądowania na Marsie, i badali planetę do 1982 roku (Viking 1 przez cztery lata i Viking 2 przez sześć lat). Astronauci wykorzystali również te misje do przeprowadzenia testów gleby, aby ocenić, czy planeta może podtrzymywać życie. Jednak naukowcy stwierdzili, że dane są niejednoznaczne i zalecili dalsze badania.
Radziecki Program Kosmiczny wysłał później dwa statki kosmiczne do analizy księżyców planety, w szczególności Phobos 1. Chociaż sonda mogła robić zdjęcia księżyców, misja rozbiła się przed wysłaniem informacji.
W tym czasie misje Czerwonej Planety były głównie stacjonarnymi lądownikami, które nie mogły się poruszać po wylądowaniu. Ponadto lądowniki nie mogły wrócić na ziemię po wyczerpaniu przydatności na Marsie. Ostatnie badania umożliwiły naukowcom dodanie mobilności do lądowników.
4 grudnia 1996 roku NASA rozpoczęła misję Mars Pathfinder i z powodzeniem wylądowała na Marsie. Łazik różni się od stacjonarnych lądowników, jeśli weźmiemy pod uwagę jego wydajność i elastyczność. Misja była demonstracją tego, jak tanio dostarczyć oprzyrządowany lądownik w przestrzeń kosmiczną. Lądownik i łaziki zostały wyposażone w instrumenty do pomiaru klimatu, geologii i atmosfery, wśród innych elementów Marsa. Przyjrzyjmy się bliżej temu, jak działają łaziki.
Mars Rovers and How They Are Used
Łaziki to pojazdy zrobotyzowane, które naukowcy wysyłają na Marsa, aby zbierać i wysyłać dane z powrotem na Ziemię. Łaziki wędrują po powierzchni planety, a ich główną misją jest ocena, czy Czerwona Planeta ma ślady przeszłych lub obecnych ekosystemów życiowych. Wśród parametrów, które naukowcy instruują łaziki do testowania, jest obecność wody, aktywności mikrobiologicznej i gleb, które podtrzymują życie.
Zanim zagłębimy się w różne łaziki, które uświetniły Marsa, zobaczmy, jak łaziki porównują się do stacjonarnych lądowników.
Ciekawość – Łazik marsjański
przez msanjurj
na Sketchfab
Łaziki kontra statyczne lądowniki
Zanim NASA wymyśliła łaziki, misje, które opierały się na lądowiskach, zbierały bardzo ograniczone dane po bardzo długim okresie. Oto jak lądowniki porównać do łazików:
Niektóre lądowniki są statyczne, ale Łaziki są mobilne
Po tym, jak stacjonarni lądownicy (jak Viking 1 i 2) dotarli na powierzchnię Marsa, pozostali w stagnacji w jednym miejscu, zbierając dane o zdarzeniach ograniczonych do ich otoczenia. Z drugiej strony łaziki mogą poruszać się po powierzchni planety. Ich unikalna konstrukcja i posiadanie kół oraz złożony system inżynieryjny sprawiają, że łaziki mogą poruszać się po planecie.
Łaziki mogą zatem pokryć więcej ziemi niż tradycyjne stacjonarne lądowniki.Łaziki są łatwiejsze do kontrolowania w porównaniu do stacjonarnych lądowników
Zaawansowana technologia komunikacji zamontowana na łazikach ułatwia naukowcom kontrolowanie ich nawet wtedy, gdy znajdują się w odległości wielu milionów kilometrów. Łaziki są również wyposażone w instrumenty naukowe, które umożliwiają im przyjmowanie poleceń samodzielnego przeprowadzania eksperymentów.Naukowcy mogą na przykład umieścić je w strategicznych obszarach, aby wysyłać dane, które udowadniają hipotezę, którą mogą mieć. Z drugiej strony statyczne lądowniki pozostawiają ograniczoną przestrzeń do kontroli. Innym aspektem kontroli, który łaziki dają naukowcom, jest monitorowanie i kontrolowanie ich ruchu oraz śledzenie ich lokalizacji.
Różne łaziki marsjańskie
Na powierzchni Czerwonej Planety z powodzeniem działały cztery łaziki. Należą do nich:
- Sojourner
- Ducha
- Okazję
- Ciekawość
Przyjrzymy się wspomnianym łazikami, aby wyjaśnić, jak podobna lub inna jest misja każdego łazika od innych.Sojourner
Sojourner został nazwany na cześć Sojourner Truth, amerykańskiego działacza na rzecz praw obywatelskich, który uwolnił się od niewolnictwa, a później stał się krzyżowcem przeciwko występkowi. Łazik ten był pierwszym łazikiem kołowym, który uświetnił inną planetę i był częścią misji Mars Pathfinder. Głównym zadaniem Mars Pathfinder było zaprezentowanie tańszej technologii, aby uzyskać instrumenty poszukiwawcze w kosmosie.
Sojourner z powodzeniem wylądował na Marsie 4 lipca 1997 roku, używając systemu lądowania poduszek powietrznych. Łazik był wyposażony w dwie przednie kamery i jedną tylną kamerę, która robiła kolorowe obrazy. Łazik ten posiadał również narzędzia, które umożliwiały mu samodzielne przeprowadzanie eksperymentów naukowych.
Oprócz kamer, Sojourner został wyposażony w Spektrometr rentgenowski Alpha Proton (do oceny składu marsjańskiej gleby i skał) i Pakiet Meteorologii (do pomiaru atmosfery).
Łazik miał również panele słoneczne i nieładowalny akumulator, który zasilał go i pomógł stacji bazowej ocenić jego stan zdrowia. Panele słoneczne zostały zaprojektowane tak, aby przetrwać niskie temperatury na Czerwonej Planecie. Sojourner komunikował się ze stacją bazową na ziemi za pomocą modemu radiowego 9600 baund i miał cztery magazyny pamięci do przechowywania danych.
Sojourner pomógł naukowcom rozszyfrować następujące informacje, między innymi:
- Mars ma centralny metalowy promień rdzenia większy niż 800 mil
- Pył unoszący się w powietrzu na czerwonej planecie jest magnetyczny i zawiera tlenek żelaza
- Na Marsie były zaokrąglone kamyki, które sugerowały obecność wody na planecie
- Na dolnej atmosferze Czerwonej Planety były poranne chmury lodu
Sojourner przetrwał oczekiwania naukowców i przetrwał 83 marsjańskich solów w porównaniu z 7 marsjańskimi solami przewidywanymi. Sol to dzień na Marsie. Jedną z głównych wad Sojourner jest to, że został wyposażony w akumulator bez ładowania. Gdy bateria się skończyła, łazik nie mógł pracować w nocy i musiał czekać na światło dzienne, ponieważ zależało to wyłącznie od paneli słonecznych dla energii.
Łaziki spirit i opportunity
Spirit i Opportunity były bliźniaczymi łazikami, które zostały wysłane na Marsa przez NASA w 2003 roku. Misją dwóch łazików była ocena obecności wody na planecie w przeszłości. Łaziki oceniły obecność wody, badając skład chemiczny pierwiastków na powierzchni Czerwonej Planety i donoszą, czy na Marsie istniała woda i wszelkie inne oznaki życia, które mogły znaleźć.
Spirit przybył na Marsa 3 stycznia 2004 roku, podczas gdy Opportunity przybył 24 stycznia tego samego roku. Dwa łaziki były sześciokołowe i miały następujące instrumenty naukowe: kamera panoramiczna, narzędzie rock abrasion, mikroskopijny imager, kamery nawigacyjne, spektrometr Mossbauer, miniaturowy spektrometr termiczny i macierze magnetyczne.
W przeciwieństwie do Sojourner, który był zasilany przez nieładowalne baterie, Spirit i Opportunity były zasilane za pomocą akumulatorów i paneli słonecznych. Byli również w stanie przechowywać dane i przesyłać je później.
W 2009 roku Spirit utknął na miękkim piasku, a po nieudanych próbach ratowania łazika, NASA zakończyła swoją misję 25 maja 2011 roku. Opportunity nadal przekazywał informacje do czasu, gdy NASA straciła z nią kontakt w 2018 roku po silnej burzy pyłowej. Oba łaziki przetrwały swój początkowy cel 90 Mars Sols przez wiele lat.
Ciekawość
Curiosity jest najsilniejszym łazikiem, który kiedykolwiek uświetnił powierzchnię Marsa. Ciekawość jest ponad 6-stóp wysokości z ramienia dłużej niż 7 stóp. Łazik ma lepszą prędkość i może poruszać się między 5-20 kilometrów od miejsca lądowania. Naukowcy celują, że Curiosity będzie zmiażdżony i analizował około 70 próbek skał i gleby, zanim zakończy swoją misję.
Łazik przybył na Marsa 5 sierpnia 2012 roku, prawie dziewięć miesięcy po jego wystrzeleniu. Główną misją Curiosity jest dowiedzieć się, czy Mars kiedykolwiek miał drobnoustroje, co doprowadziłoby do zakończenia debaty na temat tego, czy Mars może wspierać życie.
Ciekawość posiada samodzielne narzędzia do oceny składu skał i gleb. Jest również w stanie wiercić na skałach i testować proszek pod kątem śladów aktywności drobnoustrojów. Wreszcie, może wykryć wcześniejsze interakcje skał z wodą.
Ciekawość osiągnęła już wiele, które obejmuje następujące:
- Ciekawość znalazła starożytną oazę
- Łazik znalazł obecność podziemnych jezior na Marsie
- Ciekawość donosi o zmianach poziomu metanu na Czerwonej Planecie
- Wywiercił i pobrano próbki ponad 20 próbek gleby i skał
- Łazik znalazł największą ilość gliny, jaką kiedykolwiek zgłoszono na Marsie.
- Ciekawość z powodzeniem określiła grawitację gór
Ulepszone instrumenty naukowe zamontowane w Curiosity umożliwiają jej wykonywanie jego funkcji.
Why Do Scientists Explore Mars?
Oprócz oczywistego powodu znalezienia alternatywnej planety nadalnej, naukowcy badają Marsa z następujących powodów:
- Mars jest stosunkowo blisko naszej planety
- Naukowcy wierzą, że mogą znaleźć wskazówki, które pomogą im lepiej zrozumieć nasz świat
- Aby wiedzieć, w jaki sposób Czerwona Planeta była wcześniej w stanie utrzymać życie i wydarzenia, które doprowadziły do końca życia na naszej planecie.
- Aby zrozumieć zagrożenia dla ludzkiego życia obecnego na planecie przed wysłaniem ludzi na planetę
- Jak przezwyciężyć wyzwania dla ludzkiego życia, jakie stawia planeta
- Oceń zasoby, z których mogą korzystać przyszli odkrywcy
Chociaż istnieją zagrożenia, które zagrażają życiu ludzkiemu na Marsie, naukowcy mają dowody na to, że Mars może wspierać ludzkie życie. Przyjrzyjmy się przyczynom, dla których naukowcy uważają, że istnieje życie na Marsie.Dowo
Why is Mars Considered a Habitable Planet?
Skały z Marsa mają podobny skład jak te na Ziemi
W 1996 roku naukowcy odkryli meteoryt ALH84001, który ich zdaniem spadł na Ziemię z orbity Marsa. Po przeanalizowaniu okazało się, że skała zawiera nietypowy skład chemiczny, który może być możliwy tylko na planecie z drobnoustrojami. Drobnoustroje są organizmami takimi jak bakterie i grzyby i mogą przetrwać tylko na planecie, która może podtrzymywali życie.
Oprócz składu chemicznego wewnętrzna struktura skały przypominała skały znajdujące się na naszej planecie. Innym powodem, który naukowcy podali, była obecność magnetytu, który produkują niektóre bakterie.
Chociaż skała miała ponad 4,5 miliarda lat, naukowcy mieli powody sądzić, że Mars może utrzymać życie. Lub przynajmniej wykorzystywane do podtrzymywania życia. Jednak niektórzy naukowcy otrzymali to twierdzenie ze sceptycyzmem, wzywając naukowców do dostarczenia większej ilości dowodów; wśród takich naukowców znalazł się wykładowca i naukowiec z Uniwersytetu Kalifornijskiego, J. William Schopf.
To, czy kompozycja skały jest dowodem na życie na Marsie, jest debatą, na którą naukowcy, nawet dzisiaj, nie mogą się zgodzić.
Pochodzenie życia na Ziemi vs Mars obecna sytuacja
Naukowcy znaleźli dowody na to, że życie na Ziemi zaczęło się dopiero wiele milionów lat po uformowaniu się planety. Niektóre z powodów, dla których naukowcy podają to opóźnienie, to to, że Ziemia musiała zmagać się z wysokimi temperaturami, które wyparowały wodę z jej powierzchni i zagotowały wody w oceanach, aby życie nie mogło przetrwać. Naukowcy tacy jak J. William Schopf uważają, że nasza planeta musiała się najpierw ochłodzić, zanim podtrzymuje życie.
Czy Mars może być również na tym samym etapie, co Ziemia 3,8 miliarda lat temu? Naukowcy uważają, że jeśli tak jest, to Mars (a nawet inne planety) może skończyć się wspieraniem życia. Optymizm ten wynika z stosunkowo młodego wieku, w których Mars jest porównywany do Ziemi.
Istnieją dowody ostatnich zbiorników wodnych na Marsie
Ostatnie łaziki wysłane na Marsa wysłały dowody głębokich kanałów, które przypominają kanały wodne i suche jeziora, które sugerują, że woda musiała płynąć na Czerwonej Planecie. Naukowcy wykryli również lód (który jest oczywiście zamarzniętą wodą) na północnej pokrywie lodowej polarnej, który odparowuje do atmosfery w gorących porach roku. Marsjański biegun południowy dostarczył również śladów lodu.
Ale największym znakiem wody jest niedawne odkrycie podziemnych jezior na czerwonej planecie. Według danych Mars Express, statku kosmicznego Europejskiej Agencji Kosmicznej, na Marsie znajdują się trzy podziemne słone jeziora, które rozprzestrzeniły się o powierzchni 75000 kilometrów kwadratowych. Odkrycie to może stać się etapem dalszej eksploracji możliwości innych zbiorników wodnych na naszej planecie.
Obecność emisji metanu
Łazik NASA Curiosity poinformował o wzroście metanu, który zdaniem naukowców pochodził z podziemnych miejsc. Metan może oczywiście być produktem procesów geochemicznych, ale równie dobrze może być wytwarzany w procesach biologicznych. Naukowcy wciąż zastanawiają się nad źródłem tych emisji, a jeśli okaże się to wynikiem procesów biologicznych, będzie to ważny kamień milowy w informowaniu, czy istnieje życie na Marsie.
Debaty wokół życia na Marsie są liczne i można je rozstrzygnąć jedynie na podstawie rozstrzygających badań. Jeśli postęp technologiczny, jaki naukowcy czynią w kierunku zrozumienia planety, jest czymś do zrobienia, powinniśmy spodziewać się niespodzianek, które dowodzą obecnej wiedzy lub wyzwań, które już znamy.
Jeśli zgodzimy się, że Mars może utrzymać życie przez chwilę, jakiego rodzaju życia powinniśmy oczekiwać od Marsa?
Life Conditions on Mars
Niestety, zgodnie z dostępną wiedzą, warunki masowe nie mogą sprzyjać ludzkiemu zamieszku. Pomyśl o braku wody, braku tlenu, cienkim powietrzu panującym na planecie, braku pożywienia dla ludzi, wśród innych niezbędnych rzeczy dla przetrwania człowieka. Gdyby ludzie mieli podróżować na Czerwoną Planetę, oto, co zakładamy, że ich życie będzie jak:
- Ludzie będą musieli nosić maski tlenowe przez cały pobyt na Marsie
- Ludzie będą musieli nosić specjalne kombinezony, gdy poza ich statku kosmicznego, aby chronić je przed wysokim promieniowaniem planety
- Odwiedzający Mars będą musieli nosić swoje zapasy żywności (lub znaleźć sposób, aby je rozwijać)
- Ludzie muszą żyć w bardzo ogrzewanych środowiskach, aby przeciwdziałać niskiej temperaturze
- Reprodukcja ludzi i wzrost populacji będą musiały być bardzo kontrolowane, biorąc pod uwagę ograniczone zasoby i trudności związane z ich uprawą
Pomimo wyzwań związanych z naturą Czerwonej Planety, naukowcy planują wyprawę na Marsa. Jak zamierzają to zrobić?
SpaceX's Planned Mission To Mars
SpaceX planuje system transportu do i z Marsa. Firma buduje pojazd o nazwie Starship, który ma rozpocząć działalność w 2024 roku. Rolą systemu transportowego będzie zabieranie ładunków i (w końcu) ludzi na Czerwoną Planetę i z niej. Jeśli marzenie SpaceX zostanie osiągnięte, ludzie mogą zarezerwować statek kosmiczny na Marsa, tak jak samolot do innego stanu lub kraju.
Starship to 100-osobowy pojazd, który będzie transportowany za pomocą rakiety wielokrotnego użycia o nazwie Super Heavy. Po pomyślnym wystrzeleniu Statku Kosmicznego na orbitę Ziemi, Super Heavy powróci na ziemię, pozostawiając statek kosmiczny do samodzielnej podróży (na ustawionej trajektorii) na Marsa lub do innego miejsca przeznaczenia. Starship został zaprojektowany z możliwością lądowania i startu z dowolnego miejsca w kosmosie.
Innym ciekawym bitem o misji SpaceX jest to, że statek kosmiczny będzie napędzany poza ziemią. Pozwoli to statkowi uzyskać wystarczającą ilość paliwa, aby wrócić na ziemię po dostarczeniu lub zebraniu ludzi lub ładunku z Czerwonej Planety.
Would You Take the Trip?
Podróż na Marsa brzmi tak blisko, ale do tej pory. Kamienie milowe osiągnięte przez naukowców są ekscytujące, chociaż jest jeszcze wiele do zrobienia, zanim ludzie będą mogli ostatecznie osiedlić się na Czerwonej Planecie.Biorąc pod uwagę związane z tym ryzyko i wrogą atmosferę na Marsie, czy odbyłbyś podróż na Marsa? Zapraszam do dzielenia się z nami tym, co myślisz w sekcji komentarzy. Ponadto, jeśli korzystasz z tego artykułu, podziel się nim i pomóż komuś również skorzystać.