Једно од сјајних достигнућа мисија Аполон било је довођење кући стотинама килограма месечеве стене. Ове стијене и прашина су под сталном анализом откад су астронаути Аполло 11 дошли кући више од 50 година.
И још увек чине открића.
Научници имају узорке Сунчевог соларног ветра, честице из репа комете, неколико грама астероида, а ускоро ће стићи и други.
Али постоји један свет, фокус толико научног проучавања, за који се никада није вратио узорак: Марс.
НАСА и Европска свемирска агенција већ деценијама планирају донети узорак кући са Марса, а сада би мисије могле летети у наредних неколико година, коначно доносећи комад Црвене планете кући на Земљу да бисмо директно студирали.
Историја мисија за повратак узорака
Свемирска истрага се одвија у фазама. Прво започињете са извиђачким прелетом, где свемирски брод креће на брзину пута кроз свет, пружајући почетни скуп слика и података. Помислите на велику турнеју Воиагера кроз Сунчев систем или на нове хоризонте у посети Плутону.
Затим се враћате са орбитером, свемирским бродом који може остати на свом месту годинама, детаљно проучавајући површину света. Размотримо свемирску летјелицу Цассини, која је око 294 пута кружила око Сатурна, снимила више од 450.000 слика и заувијек промијенила наше разумијевање Прстене планете.
Онда долазе Ландери и Ровери. Наравно, најбољи пример за то је Марс, са Духом и Приликом, као и Радозналост, који су заједно снимили стотине хиљада слика, избушили стене и пронашли доказе о прошлој води на Марсу.
Онда долазе узорке повратних мисија. То је фаза коју су свемирске агенције испробале само неколико пута.
Поред мисије Аполон, прва свемирска летелица која је на Земљу вратила узорке била је совјетска мисија Луна. 1970. године Луна 16 је кући донела 101 грам лунарног реголита, затим Луна 20 и Луна 24. Иако су донели део материјала који су вратиле мисије Аполон, био је са различитих места на Месецу.
Следећа свемирска летелица која је вратила узорак кући била је НАСА-ова мисија Генесис. Покренут је 2001. године да би прикупио узорке Сунчевог соларног ветра и вратио их кући на Земљу.
Отворио је своје сакупљаче узорака 1. априла 2004, а затим се вратио на Земљу у септембру исте године. На несрећу, његов падобран се није успео правилно отворити, а свемирска летјелица је срушена снажно у пустињу Утах.
Упркос тешком слетању, научници су успели да пронађу корисне узорке, што им је помогло да открију да је Земља могла да се формира од различитих соларних материјала маглина од Сунца.
Потом је уследила НАСА-ова мисија Стардуст, која је у јануару 2004. летела кроз реп Цомет Вилд 2, а две године касније вратила своју колекционарску капсулу на Земљу. Анализа ових честица показала је научницима да комете садрже честице избачене са Сунца рано у својој историји и да могу имати другачији начин формирања него што су астрономи предвидели.
Последња мисија за повратак узорака била је мисија Хаиабуса ЈАКСА-е, која је превазишла све тешкоће, укључујући директни удар сунчеве бљескалице и губитак реакционих точкова, као и неуспех при постављању скочног слетача. Али невероватно, контролори мисије успели су да доведу свемирску летјелицу кући, са неколико драгоцјених микрограма материјала за астероид.
Тренутно постоје мисије: Хаиабуса 2 и ОСИРИС-РЕк који ће донети још више узорака астероида кући на проучавање. ЈАКСА чак планира мисију да врати узорак из луна Марса.
Па шта је са узорком повратне мисије на сам Марс?
Шта можемо научити из мисије за повратак узорка с Марса?
У ствари смо научили доста о геологији и атмосфери Марса, јер се овде на Земљи налазе делови Црвене планете. Пре више милиона година, с Марса су их разбили џиновски астероиди и плутали су кроз свемир, на крају погодивши Земљу и невероватно преживевши путовање атмосфером.
Научници имају насумичне комаде Марса, али сада желе узорак свог избора. А то значи директно слање узорка повратне мисије.
НАСА заправо планира мисију враћања узорка на Марс од раних 1970-их, чак и пре лансирања свемирске летелице Викинг.
Циљеви повратничке мисије укључивали би потрагу за животом, не само животом данас, већ прошлим животом, па чак и хемијским претходницима живота.
Враћајући нетакнуте узорке Марса кући, научници су могли да изводе све врсте експеримената на марсовском реголиту, излажући га води, гушћој атмосфери и храњивим тварима да би видели има ли активних бактерија. Овај експеримент је покушао са Викингом, али резултати су били неупадљиви и планетарни биолози се и даље свађају око њих.
Могли су анализирати узорке под моћним микроскопом, претражујући било какве микроскопске фосиле или било које друге индикације да тамо живи.
Поред тога, научници су могли да разумеју историју површине Марса и како је на то утицала вода током милиона година.
Узорци се могу вратити са неких од најзанимљивијих места, попут седимената језера, талога око хидротермалних отвора и делта древних река.
Могли су да донесу узорке из недавних и древних удара метеорита, вулканских ерупција и региона који су дуго били изложени ветру.
Такође су могли да проуче дугорочну историју Марса током милијарди година, како би покушали да разумеју када су се десиле огромне планетарне промене да би планета постала тако хладна и сува. Када се смиривање бомбардирања астероида?
Могли су чак да примете комаде метеорита који легну на површину Марса, истовремено узимајући узорке других светова.
Ти би узорци били идеално послати кући пре него што се први човек усправи на површину Марса. Већ знамо да у Марсовском реголиту постоје отровне хемикалије, али шта је са прашином која се таложи из атмосфере? Да ли ће то бити ризик ако га астронаути удишу? Шта је са материјалом који је дубље испод површине?
Проучавањем овог материјала научници би такође могли да разумеју колико добро астронаути могу да живе изван земље. Да се користи реголит за грађевински материјал и узгој биљака. Као и хемијским разбијањем за разне сировине.
Да ли су различити делови Марса кориснији од осталих?
Планови мисије за повратак узорка са Марса
Један од најранијих планова за узорку повратне мисије на Марс назвао се Колекција узорака за истраживање Марса (или СЦИМ). Ово би била релативно јефтина мисија извиђачке класе која би летела кроз атмосферу Марса до 40 км надморске висине, скупљајући прашину и атмосферски гас.
Ово би било довољно високо да Марс не би заробио свемирски брод. Тада би узорке вратила на Земљу. Проучавајући ове узорке, научници су могли упоредити атмосферски узорак са гасовима који се налазе у тим стијенама на Марсу да би били сигурни да потичу са Црвене планете. Биће у стању да проуче марсовску прашину изблиза, знате, прашину која може да формира олује широм планете способне да заврше мисије ровера и може представљати ризик за будуће астронауте.
Предлог је направљен 2001. године, за мисију која би летела 2007. године и враћала узорке до 2010. године, али никада није слетио са земље.
Али 2009. године НАСА и Европска свемирска агенција започеле су озбиљне планове да донесу комад Марса кући, и званично су најавиле своју сарадњу у мисији.
Предвиђајући будућу мисију повратка узорака, и НАСА и ЕСА изградили су своје надолазеће ровере као прву фазу у слању материјала кући.
Док пуза по површини Црвене планете, НАСА-ин ровер Марс 2020 ће сакупљати занимљиве узорке и потом их спустити на површину како иде. ЕСА-ин Росалинд Франклин ровер, који би такође требао бити представљен 2020. године, прикупљат ће и складиштити узорке с површине Марса у канистере оловке, који ће бити спремни за преузимање.
Мисија за повратак узорака имала би три дела.
Прво, требало би да постоји ровер који се брзо креће, а који је изградила Европска свемирска агенција за прикупљање узорака за проучавање. Затим возило НАСА-овог успона које би узорке преносило на Марс у орбиту. И на крају, мисија у орбити из ЕСА-е која би преузела узорке и вратила их на Земљу.
ЕСА-ин Сампле Фетцх Ровер био би релативно лагано возило, не веће од око 120 килограма. Требало би да се може прећи 20-30 километара дневно 200 метара, аутономно се кретајући око опасности на путу. Током овог периода, узео би на десетине узорака који су на површини остали Марс 2020 или Росалинд Франклин, одабиром 30 или више научно најзанимљивијих за слање кући.
Након неколико месеци сакупљања узорака, Фетцх Ровер ће стићи у пристаниште за проналазак узорка са Марс-а. Ово је свемирска летелица која има много сличности са НАСА-иним Цуриосити-јем и Марс-2020 роверима.
Користиће топлотни оклоп, а затим падобран док улази у марсовску атмосферу, спуштајући коначно ракету за успон на површину Марса. На Марсу би седео до 150 дана, чекајући узорке из Фетцх Ровера.
Када би се узорци укрцали на брод, Возило за успон би упалио свој хибридни или чврсти ракетни мотор, носећи узорке у орбиту висине 350 км.
Тада би је пресрео ЕСА-ин Земаљски орбитер за повратак, правећи потпуно аутономно окупљање милионима километара од Земље. Затим ће користити соларно-електрични јонски мотор да би направио дуг пут до Земље.
А онда, неко време у 2030-има, научници ће добити око 500 грама материјала са површине Марса.
Почетком 2019. године, Бијела кућа је у свој предложени буџет укључила новац за мисију Повратак узорака са Марсом, која би идеално могла да се покрене већ 2026. Иако је мисија попут ове предложена већ много пута раније, ово је први пут да је стварно финансирано издвојити. Дао је НАСА-и 109 милиона долара 2020. године да ради на „будућим активностима на Марсу“ што је у основи огледна мисија повратка.
Дакле, након скоро 50 година планирања, у току је озбиљна узорна мисија повратка на Марс.
Добијајте мој недељни билтен:
Једном недељно скупим све вести о свемиру у један билтен и пошаљем га ван. Има слика, кратке изгледе о причи и везе како бисте могли сазнати више. Идите на универсетодаи.цом/невслеттер да бисте се пријавили.
