|
НАСА и ЕКА хотят доставить марсианские породы на Землю
|
|
|
|
В 2030-х годах миссия доставит камни и почву с Марса в лаборатории на Земле. Исследование Mars Sample Return (MSR) проводится НАСА при участии Европейского космического агентства (ESA). Миссия позволит ученым использовать лучшие лабораторные приборы на Земле, чтобы определить, была ли на Марсе микробная жизнь миллиарды лет назад.
|
|
|
|
Так что же произойдет с образцами, когда они прибудут на Землю?
|
|
|
|
Марсоход НАСА "Персеверанс" уже проделал большую работу по сбору образцов. Марсоход исследует марсианское место, известное как кратер Джезеро, с момента приземления в феврале 2021 года. Попутно он использовал свой бур для извлечения кернов — цилиндрических образцов горных пород — из марсианских пород, помещая их в пробирки для образцов на дне кратера.
|
|
|
|
Считается, что нынешний уровень космической радиации на поверхности Марса слишком высок для того, чтобы там могла существовать жизнь. Однако миллиарды лет назад условия, возможно, были более благоприятными для жизни, и именно для поиска этих потенциальных следов древней жизни и был разработан проект Perseverance.
|
|
|
|
В сентябре 2023 года независимая экспертная комиссия признала бюджет и график MSR "нереалистичными" и заявила, что это может привести к задержке запуска миссии после 2028 года. Это побудило НАСА искать альтернативные подходы к выполнению миссии.
|
|
|
|
|
|
|
Космическое агентство запросило идеи у представителей промышленности и в настоящее время изучает два предложения. Но с точки зрения общей механики, что—то — марсоход или небольшой вертолет - должно будет собирать пробирки с образцами и доставлять их на транспортное средство. Затем это транспортное средство взлетит с поверхности Марса.
|
|
|
|
Капсула с этими марсианскими образцами в конечном итоге войдет в атмосферу Земли и приземлится на парашюте на правительственном объекте в штате Юта, США. По прогнозам, все это произойдет в 2030-х годах.
|
|
|
|
После благополучной высадки на Землю образцы из кратера Езеро будут проанализированы с помощью чувствительных приборов, которые слишком велики и сложны для отправки на марсоходе. В этом суть MSR: чтобы однозначно идентифицировать какие-либо следы древней марсианской жизни, ученым нужно будет провести множество экспериментов и повторить результаты.
|
|
|
|
Другими словами, отдельные и независимые научные группы должны будут показать, что они могут получить одинаковые результаты в этих экспериментах.
|
|
|
|
Научное сообщество все еще делает новые открытия, связанные с 380 кг камня и грунта с Луны, которые были доставлены на Землю шестью миссиями "Аполлон" более 50 лет назад. В эпоху "Аполлона" ученым пришлось разработать план сохранения лунных образцов в первозданном виде, чтобы сохранить их для изучения поколениями ученых.
|
|
|
|
Решением было поместить их в перчаточные боксы: герметичные контейнеры, которые позволяют пользователям манипулировать содержимым с помощью длинных перчаток, которые надеваются снаружи внутрь бокса. Эти перчаточные боксы содержат сухой газообразный азот, который защищает образцы от химических изменений. Это хорошо зарекомендовало себя в случае с лунными породами; образцы, взятые с "Аполлона-11-17", сегодня можно увидеть и изучить в космическом центре имени Джонсона НАСА в Хьюстоне.
|
|
|
|
Для получения примерно 500 г тщательно отобранной марсианской породы и почвы потребуется более сложный план. В помещениях, где они будут храниться, необходимо будет тщательно контролировать такие факторы, как влажность и температура. Также необходимо будет предотвратить заражение образцов земными микробами.
|
|
|
|
Требования к обработке марсианских образцов определяются организацией под названием Комитет по космическим исследованиям (Cospar). Под руководством Cospar MSR определяется как миссия по возвращению на Землю с ограниченным доступом категории V.
|
|
|
|
Хотя ученые, как правило, не ожидают, что марсианские образцы будут содержать современную жизнь, требования означают, что с образцами будут обращаться так, как будто они содержат ее, пока такая возможность не будет исключена. Cospar заявляет: "Программа обнаружения жизни и тестирования на биологическую опасность или проверенный процесс стерилизации должны быть приняты в качестве обязательного условия для контролируемого распределения любой части образца".
|
|
|
|
Таким образом, основной частью планирования MSR является проектирование и строительство установки для отбора проб (SRF) - здания, в котором будут проводиться первоначальные анализы породы и грунта. Работа будет проводиться в соответствии со строгими правилами биозащиты, которые означают, что ученые будут использовать оборудование и следовать процедурам, обычно применяемым в самых защищенных лабораториях мира, предназначенных для изучения вредных бактерий и вирусов, таких как Эбола и Марбургский вирус. Такая ситуация будет сохраняться до тех пор, пока не будет проведена "оценка безопасности образцов".
|
|
|
|
Эта оценка безопасности определит, можно ли изучать образцы при более низких уровнях биологической защиты. Только после этого этапа и еще одного, называемого "базовой характеристикой", на котором ученые проводят первоначальное изучение минералов и химического состава горных пород, образцы будут постепенно представлены более широкому научному сообществу.
|
|
|
|
Одной из проблем миссии является сложность и стоимость ОСР, которые, как ожидается, составят сотни миллионов долларов или евро. Во многом это связано с необходимостью не только соблюдать правила Cospar, но и использовать весь спектр микроскопов и спектрометров, необходимых для проведения анализов.
|
|
|
|
Большая часть причин задержек в реализации программы MSR в целом связана с затратами, поэтому в настоящее время существует необходимость в снижении цен. На этом фоне НАСА и ЕКА созвали команду по определению измерений - группу ученых, которая определит, какие анализы необходимы в рамках SRF. Итоговый отчет будет опубликован в ближайшее время.
|
|
|
|
Параллельно осуществляется программа работ по разработке и внедрению новой технологии для MSR, которая позволяет проводить как биологическую изоляцию, так и анализ минералов в марсианских образцах. ЕКА в сотрудничестве с НАСА финансирует разработку безопасных камер, называемых многобарьерными изолирующими шкафами, внутри которых можно изучать марсианские породы и грунт.
|
|
|
|
В этих шкафах также будет установлен ряд различных научных приборов, необходимых для базовой стадии определения характеристик. Это могут быть мощные микроскопы и рамановский спектрометр.
|
|
|
|
Сочетание требований к хранению и анализу таким образом может не только сократить время, необходимое для передачи образцов научному сообществу, но и существенно снизить затраты на проведение SRF и, таким образом, помочь программе MSR в целом.
|
|
|
|
Источник
|
