Ένα από τα σημαντικότερα και αναμενόμενα επιστημονικά γεγονότα του 2021 συνέβη πριν μερικές ημέρες. Το όχημα Perseverance, το οποίο ξεκίνησε το ταξίδι του με την αποστολή Mars 2020 στις 30 Ιουλίου 2020, προσεδαφίστηκε με επιτυχία στον Άρη στις 18 Φεβρουαρίου 2021.
Η συσκευή που μετέφερε το όχημα χρειάστηκε να ταξιδέψει περίπου 470 εκατομμύρια χιλιόμετρα, μέσα σε λιγότερο από έξι μήνες, κρατώντας το όχημα προστατευμένο μέσα σε κατάλληλες θερμικές ασπίδες. Μόλις 11 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια του Άρη, το αλεξίπτωτο, μαζί με τη βοήθεια προωθητικών πυραύλων κατάφερε να επιβραδύνει το όχημα μέσα στην αραιή ατμόσφαιρα του πλανήτη, ώστε αυτό να «πατήσει» με ασφάλεια στο έδαφός του. Το πιο πολύπλοκο όχημα που έχει σταλεί ποτέ σε ουράνιο σώμα από τη NASA βρίσκεται πλέον στον κρατήρα Jezero του Άρη, έτοιμο να ξεκινήσει την αποστολή του.
Ένας παλιός γνώριμος
Ο Άρης είναι ο πλανήτης που έχει μελετηθεί περισσότερο από όλους στο ηλιακό σύστημα. Δεκάδες αποστολές έχουν εκτοξευτεί από τη δεκαετία του 1960 και περισσότερες από τις μισές έχουν αποτύχει, είτε επειδή χάθηκε η επικοινωνία μαζί τους, απέτυχαν να μπουν σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη ή καταστράφηκαν κατά την είσοδο στην ατμόσφαιρα ή προσεδάφιση. Το 1971, προσεδαφίστηκε για πρώτη φορά η μη επανδρωμένη συσκευή της σοβιετικής αποστολής Mars 3, ενώ το 1976 είχαμε την πρώτη επιτυχημένη προσεδάφιση συσκευής που κατάφερε να λάβει συστηματικές μετρήσεις και εικόνες από τον πλανήτη, της αποστολής Viking 1 των ΗΠΑ.
Σήμερα βρίσκονται σε εξέλιξη περισσότερες από δέκα αποστολές, σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη ή στην επιφάνειά του, οι οποίες συντονίζονται από τις ΗΠΑ, την Ευρώπη, τη Ρωσία και την Ινδία. Τον Ιούλιο του 2020, στη λίστα των χωρών αυτών προστέθηκαν τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα και η Κίνα, με τις αποστολές Hope και Tianwen-1, οι οποίες τέθηκαν με επιτυχία σε τροχιά στις 9 και 10 Φεβρουαρίου 2021, αντίστοιχα. Μάλιστα, η αποστολή Tianwen-1, περιλαμβάνει, συσκευή σε τροχιά, ρομποτικό όχημα και σταθμό στο έδαφος του πλανήτη, τα οποία αναμένεται να προσεδαφιστούν στον πλανήτη τον επόμενο Μάιο. Εφόσον αυτό γίνει με επιτυχία, η Tianwen-1 θα είναι η πρώτη αποστολή με τριπλή παρουσία στον πλανήτη.
Πάντως, οι ΗΠΑ συνεχίζουν να ηγούνται της εξερεύνησης του Άρη, καθώς πρόκειται για την ένατη φορά που συσκευή της NASA καταφέρνει να προσεδαφιστεί με επιτυχία στον πλανήτη. Τι είναι λοιπόν αυτό που κάνει το Perseverance τόσο ξεχωριστό;
Η επιλογή της τοποθεσίας προσεδάφισης
Το όχημα μεταφέρει μια σειρά από εξελιγμένα όργανα μετρήσεων και παρατηρήσεων με σκοπό να μελετήσει το έδαφος και το υπέδαφος του πλανήτη, την ατμόσφαιρα και τις συνθήκες που επικρατούν σε αυτή. Πέρα από την βαθύτερη κατανόηση του περιβάλλοντος ενός άλλου πλανήτη, ένας από τους στόχους των μελετών αυτών είναι να διαπιστωθεί και η δυνατότητα μιας μελλοντικής επανδρωμένης αποστολής. Σε αυτό το πλαίσιο είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε πώς από την ατμόσφαιρα και τα πετρώματα του πλανήτη θα μπορούν μελλοντικοί επισκέπτες να παράγουν, για παράδειγμα, το απαραίτητο οξυγόνο. Ο κυριότερος σκοπός, όμως, του Perseverance είναι η αναζήτηση στοιχείων που να δείχνουν αν υπήρξε ποτέ ζωή στον κόκκινο πλανήτη. Για αυτό το λόγο έπρεπε να επιλεχθεί προσεκτικά η τοποθεσία προσεδάφισης.
Η αναζήτηση ιχνών ζωής (αρχαίας ή παρούσας) βασίζεται πάντοτε στην εμπειρία που έχουμε από τη μελέτη της Γης. Για παράδειγμα γνωρίζουμε ότι σε συγκεκριμένες περιοχές με ρηχά νερά, όπως ο Κόλπος των Καρχαριών στην Αυστραλία, ιζηματογενείς βράχοι που ονομάζονται στρωματόλιθοι έχουν σχηματιστεί από τις αποθέσεις βακτηρίων επί εκατομμυρίων ετών. Τα πετρώματα αυτά συντηρούν ένα «αρχείο» παλαιότερης ζωής που μπορεί να φτάνει μέχρι και τις απαρχές της στη Γη, 3.7 δισεκατομμύρια έτη πριν.
Με βάση την εμπειρία μας και τα δεδομένα που έχουμε συγκεντρώσει μέχρι στιγμής για τον Άρη, η ιδανική τοποθεσία για το Perseverance φαίνεται να είναι ο κρατήρας Jezero, μια λεκάνη εύρους περίπου 50 χιλιομέτρων κοντά στον ισημερινό του Άρη. Oι επιστήμονες πιστεύουν ότι o Jezero περιείχε νερό, σχηματίζοντας μια λίμνη. Το χείλος του κρατήρα φαίνεται να περιέχει ανθρακικά άλατα, τα οποία θα μπορούσαν να έχουν παγιδέψει ίχνη της πρώιμης μικροβιακής ζωής που θα μπορούσε να έχει αναπτυχθεί στη λίμνη. Επιπλέον. τα αυλάκια γύρω από τον κρατήρα μαρτυρούν ότι κανάλια νερού τροφοδοτούσαν την αρχαία αυτή λίμνη με νερό. Σε μια από τις «πλευρές» του Jezero φαίνεται να υπάρχει ένας σχηματισμός όμοιος με αυτόν ενός δέλτα ποταμού, το οποίο σχηματίστηκε από την συνεχή απόθεση ιζημάτων από το νερό που τροφοδοτούσε τη λίμνη.
Η περιοχή φαίνεται να συνδυάζει τρεις πολύ σημαντικές γεωλογικές διεργασίες, την πρόσκρουση μετεωρίτη που σχημάτισε τη λεκάνη, παλαιά ηφαιστειακή δραστηριότητα και σταθερή παρουσία μεγάλης ποσότητας νερού. Αν το νερό του κρατήρα φιλοξενούσε μικροβιακή ζωή, τότε η τοποθεσία αυτή είναι η ιδανική για την αναζήτηση ιχνών της ενώ ταυτόχρονα η μελέτη της περιοχής μπορεί να δώσει πολύ σημαντικά στοιχεία για τη σύσταση του εδάφους και τις γεωλογικές διεργασίες που το διαμόρφωσαν.
Η ανθρωπότητα στον Άρη
Στα πλαίσια της καμπάνιας “Send your name to Mars” η NASA προσκάλεσε όσους επιθυμούσαν να δηλώσουν το όνομά τους, ώστε να συμπεριληφθεί στη λίστα που θα ταξιδέψει στον Άρη. Επομένως, εκτός από όργανα και συσκευές, το Percy (το παρατσούκλι του οχήματος), μεταφέρει τα ονόματα περίπου 11 εκατομμυρίων πολιτών από όλο τον κόσμο καθώς επίσης και 155 γραπτές εκθέσεις των φιναλίστ του διαγωνισμού “Name the Rover”, αποτυπωμένα με λέιζερ πάνω σε τρια μικροσκοπικά τσιπ πυριτίου. Το όχημα μεταφέρει επίσης μια τιμητική πλακέτα οχτώ επί δεκατριών εκατοστών, προς τιμήν του υγειονομικού προσωπικού για τη συνεισφορά τους στην πανδημία COVID-19, η οποία επηρέασε την έκβαση των τελικών σταδίων της αποστολής.
Οι καινοτομίες και πρωτιές του Perseverance
Τα όργανα του Perseverance συμπεριλαμβάνουν συστήματα απεικόνισης για τη μελέτη των πετρωμάτων του εδάφους, ραντάρ για τη μελέτη του υπεδάφους, φασματόμετρα για τη μελέτη της χημικής σύστασης δειγμάτων του εδάφους και αισθητήρες για τη μέτρηση της θερμοκρασίας, πίεσης, υγρασίας και σκόνης της ατμόσφαιρας, καθώς και της κατεύθυνσης και έντασης του ανέμου. Επιπλέον, περιλαμβάνει την πειραματική διάταξη MOXIE (The Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment) με την οποία θα μελετηθεί η δυνατότητα παρασκευής οξυγόνου από το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας. Αν το πείραμα αυτό είναι επιτυχημένο, τότε ανοίγει τη δυνατότητα εγκατάστασης μεγαλύτερης κλίμακας συσκευών παραγωγής οξυγόνου, το οποίο είναι απαραίτητο για τυχόν επανδρωμένες, μελλοντικές αποστολές.
Μια από τις καινοτομίες του Perseverance έγκειται στη μελέτη του υπεδάφους. Ενώ οι προηγούμενες αποστολές μελετούσαν το έδαφος και υπέδαφος του Άρη επιτόπου, στέλνοντας πίσω τα αποτελέσματα των μετρήσεων, το Perseverance θα συλλέξει και αποθηκεύσει δείγματα από το υπέδαφος στο όχημα μέσα σε ειδικούς αλουμινένιους σωλήνες, μέχρι μια μελλοντική αποστολή να τους συλλέξει και να τους επιστρέψει στη Γη. ΄Όταν γίνει αυτό θα είναι η πρώτη φορά που δείγμα από το έδαφος άλλου πλανήτη θα βρεθεί στη Γη.
Επίσης, για πρώτη φορά η NASA εξοπλίζει ένα όχημα με μικρόφωνο. Αυτό θα μας δώσει τη δυνατότητα να καταγράψουμε για πρώτη φορά ήχους από το περιβάλλον του Άρη. Μάλιστα, η σελίδα της αποστολής στο διαδίκτυο περιέχει ήδη τα πρώτα δείγματα (https://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/audio/), καθώς επίσης και ήχους που ηχογραφήθηκαν κατά τη διάρκεια του ταξιδιού της συσκευής στο διάστημα.
Τέλος, το όχημα Perseverance μεταφέρει ένα ελικόπτερο, το Ingenuity, το οποίο βρίσκεται προσδεμένο στο κάτω μέρος του αμαξιού. Το ελικόπτερο θα απελευθερωθεί με σκοπό να τεθεί σε πτήση σε ένα ή δυο μήνες και αν όλα πάνε καλά θα είναι η πρώτη ιπτάμενη μηχανή στην ατμόσφαιρα ενός άλλου πλανήτη. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι παρόλο που η ασθενέστερη βαρύτητα φαινομενικά διευκολύνει την πτήση, η πολύ αραιή ατμόσφαιρα του πλανήτη αποτελεί σημαντικό εμπόδιο. Αν η NASA καταφέρει να θέσει σε πτήση το Ingenuity τότε θα έχει αποδειχτεί η δυνατότητα πτήσεων στο περιβάλλον του Άρη, παρέχοντας νέες δυνατότητες εξερεύνησης ενός πλανήτη, η οποία μέχρι στιγμής βασίζεται σχεδόν αποκλειστικά σε ρομποτικά οχήματα. Φυσικά, το ελικόπτερο μεταφέρει έγχρωμη κάμερα 13 μεγαπίξελ, παρόμοια με αυτή ενός κινητού τηλεφώνου, η οποία θα μας παρέχει εικόνες του εδάφους από την ιπτάμενη μηχανή.
Οι επόμενοι μήνες θα είναι γεμάτοι συγκινήσεις όχι μόνο για την ομάδα που χειρίζεται το Perseverance αλλά και για όλη την ανθρωπότητα, καθώς θα έρχονται εικόνες υψηλής ανάλυσης, ήχοι και μετρήσεις υψηλής ακρίβειας για το γειτονικό πλανήτη.
Πηγές: https://mars.nasa.gov/
