Cum a ajuns perseverența NASA la premiul geologic

Unde Aterizare pe Marte unul pentru un ansonda NASA a parcurs mai mult de 3 kilometri prin teren stâncos, Am înregistrat primul zbor pe această planetă Cu elicopterul au colectat șase mostre din roca prețioasă care – dacă totul va merge bine – va fi adusă într-o zi înapoi pe Pământ, împreună cu multe altele, pentru studiu.

determinare Aterizat la craterul Jezerochiar la nord de ecuatorul marțian, pe 18 februarie 2021 Pentru a căuta semne ale trecutului viaţă. Cercetătorii au pornit pe roverul de 2,7 miliarde de dolari pentru a căuta aceste semne într-o deltă antică, unde râul care s-a scurs cândva în crater depunea sedimente și roci – un mediu care ar fi putut susține viața. Dar roverul nu a sosit încă.

În schimb, perseverența și-a petrecut anul înconjurând fundul craterului, ducând la o serie de descoperiri surprinzătoare – una dintre ele fiind aceea că podeaua lui Jezero este făcută din rocă magmatică. Acestea s-au format atunci când roca topită s-a răcit și s-a solidificat cu miliarde de ani în urmă. Unii cercetători au crezut că podeaua craterului ar fi făcută din rocă sedimentară, care s-a format atunci când vântul sau apa au depus straturi de sedimente în timp. Dar roverul a găsit o altă istorie a peisajului.

Rocile magmatice sunt importante deoarece oamenii de știință pot analiza degradarea radioactivă a elementelor din interiorul lor pentru a determina vârsta rocilor. Dacă și când probele de persistență revin pe Pământ, cercetătorii vor putea data pentru prima dată roci din anumite locuri de pe Marte.

Înainte ca roverul să aterizeze, oamenii de știință din expediție nu știau că vor atinge jackpot-ul de foc. „Am livrat Jezero”, spune Katie Stack Morgan, cercetător adjunct al proiectului misiunii la Jet Propulsion Laboratory din Pasadena, California.

trecut de foc

Oamenii de știință au descoperit că podeaua lui Jezero nu era ceea ce se așteptau atunci când roverul a început să se pregătească să sape prima eșantion în august. Explorează geologia zonei și perseverează pământul într-o bucată de rocă marțiană pentru a dezvălui o nouă suprafață. Arăta ca o rocă magmatică pe pământ cu găuri încadrate de sare – găuri care s-ar fi putut forma pe măsură ce apa curgea prin stâncă. Aceasta înseamnă că rover-ul căuta o rocă vulcanică străveche care a reacționat cu apa, indicând un mediu prietenos cu viața, cum nu s-a văzut niciodată pe Marte. „A fost un moment grozav pentru job”, spune Stack Morgan. „Aceste locuri sunt ideale pentru a căuta semne ale vieții antice găzduite de stânci.”

Dar când am perseverat, am încercat să sap un sâmbure, Materialul s-a prăbușit și a alunecat din prelevator. Deoarece procedura de prelevare a fost automatizată, roverul a ajuns să aibă un tub gol, dar sigilat, pe care oamenii de știință din misiune au încercat să-l învârtească pozitiv, numind-o o mostră din atmosfera lui Marte.

„Nu îi poți oferi lui Marte o listă de dorințe”, spune Tanya Bosak, geolog la Massachusetts Institute of Technology din Cambridge. „Marte îți oferă ceea ce vrea să-ți dea”.

O lună mai târziu, perseverează cu succes Sapă prima pereche de miezuri, la o rocă magmatică similară alterată de apă (vezi „Eșantionarea lui Marte”). Această formațiune de stâncă, numită Maaz, acoperă o mare parte din podeaua lui Jezero.

Ambarcațiunea a condus apoi spre sud și vest, aliniându-se cu o zonă de dune de nisip numită Setah și a colectat alte două mostre. (Combină perechi pentru a crește probabilitatea de a returna o probă pe Pământ.) Oamenii de știință din expediție credeau că rocile Setah ar fi sedimentare, deoarece vizual par să fie formate din straturi diferite. Dar, de îndată ce Perseverance s-a îndepărtat de unele dintre stâncile faimei, a apărut o altă surpriză. Și ei erau înfocați.

Folosind diverse instrumente pentru a analiza compoziția chimică a rocilor, Perseverance a găsit boabe mari dintr-un mineral numit olivină, acoperite cu un altul numit piroxen. Aceste minerale se găsesc în general în rocile magmatice sau în regiunile vulcanice de pe Pământ. Aceasta este o dovadă puternică că rocile Sittah s-au format atunci când o masă mare de rocă topită s-a răcit, spune Stack Morgan. Cristalele de olivină s-ar fi format mai întâi, scufundându-se spre fundul magmei care se răcește, apoi piroxenul s-ar fi format în jurul lor – formând roci stratificate care par a fi sedimentare.

Stâncile Seetah, ca și rocile Moaz, prezintă semne de interacțiune cu apa în trecut. Poate conține chiar – după cum a raportat la o reuniune din decembrie a Uniunii Geofizice Americane de către Eva Schiller, geolog la Institutul de Tehnologie din California din Pasadena – molecule organice, posibil produse prin procese non-biologice, cum ar fi cele observate în unele marțiene. meteoriți.

presiunea crește

În cele din urmă, Perseverance ar trebui să colecteze cel puțin 30 de mostre de rocă, murdărie și aer. Îi va plasa într-una sau mai multe locații pentru a le recupera pentru misiuni viitoare, în ceea ce ar putea fi prima probă care se întoarce de pe Marte. Mutarea nucleelor ​​pe Pământ ar fi un proces complex care ar necesita un alt rover pentru a le ridica, o rachetă care să le lanseze pe orbita lui Marte și o navă spațială care să le ridice și să le returneze pe Pământ; Asta nu se va întâmpla înainte de 2031. NASA și Agenția Spațială Europeană cooperează la acest plan, iar NASA a anunțat luna aceasta că a ales un contractor pentru a construi racheta care va ridica mostrele pe orbita lui Marte.

„Sunt foarte încântat că am făcut, în sfârșit, primii pași spre colectarea probelor de pe Marte și sperăm că vor reveni”, spune Meenakshi Wadua, un om de știință planetar la Arizona State University din Tempe și principalul om de știință al NASA pentru proba de Marte. . program de retur. „Avem deja câteva mostre cu adevărat interesante pentru a evalua întrebarea dacă a existat viață antică”.

În ciuda succesului rover-ului de până acum, presiunea crește asupra lui pentru a ajunge în mult așteptata Deltă. Perseverența își face acum drum cât mai repede posibil; La începutul acestei luni, a stabilit un record de condus pe distanțe lungi pe Marte, călătorind peste 240 de metri pe zi. Cu toate acestea, probabil că nu va ajunge în deltă până în aprilie.

Timpul este esențial pentru că perseverența mai are doar un an Pământesc pentru a îndeplini programul de îndeplinire a listei de sarcini majore: ajungeți în deltă, colectați probe acolo, conduceți peste marginea craterului pentru a le pune undeva pentru a le ridica. Rover-ul își urmărește în prezent pașii către locul său de aterizare: va colecta încă o pereche de nuclee de la Moaz pe parcurs, apoi va face o tură în jurul zonei dunelor pentru a ajunge în deltă. Perseverența lucrează într-un ritm mult mai rapid decât sonda spațială anterioară a NASA, Curiosity, care explorează craterul Gale de la aterizarea sa în 2012. „Trebuie să continuăm să ne mișcăm”, spune Boussac.

Deși operațiunile au fost în cea mai mare parte fără probleme, au existat câteva erori mici, împreună cu încercarea inițială eșuată de a colecta un miez stâncos. În decembrie, niște pietriș a căzut în timp ce încerca să sape și a blocat unele dintre mecanismele din echipamentul de prelevare a probelor rover. În cele din urmă, inginerii au reușit să persevereze și să scuture pietrișul pentru a rezolva problema. În ultimele săptămâni, spune Jose Antonio Rodriguez Manfredi, investigatorul principal pentru instrumentul meteorologic al roverului la Centrul de Astrobiologie din Madrid, vânturile puternice, praful și pietricelele mici au împins numeroșii senzori de vânt ai roverului, deteriorându-i.

Micul elicopter pe nume Ingenuity, însoțitorul perseverenței, continuă să funcționeze. Cercetătorii intenționează să efectueze cinci zboruri pe o perioadă de 30 de zile. Dar până acum a făcut 19 călătorii și a parcurs mai mult de 3,8 kilometri. În prezent, este montat înaintea sondei și va fi folosit, dacă va rămâne, pentru a explora rutele pe care rover-ul le-ar putea lua odată ce ajunge în Delta Jezero pentru a colecta mai multe nuclee.

„Eșantioanele din deltă vor fi uimitoare”, spune Boussack. „Abia aștept. Chiar abia aștept.”