Чи є життя на Марсі?

У 2020 році на Марс відправлять новий планетохід, який приземлиться на Червоній планеті 2021-го. Головна мета космічної місії NASA – пошук слідів життя на Марсі. Вчені сподіваються, що цього разу спроба увінчається успіхом, адже планують вдатися до методів, які свого часу допомогли знайти найдавніші ознаки життя на Землі.

Шукати життя поза нашою планетою людство почало ще у ХІХ столітті. Коли італійський астроном Джованні Скіапараллі у 1877 році оголосив про відкриття каналів на Марсі (згодом з’ясувалося, що це була лише оптична ілюзія), здавалося, homo sapiens знайшли собі товариство у космосі.

З винайденням космічних кораблів шукати життя можна було на інших планетах. Проте жодна з місій так і не знайшла нічого живого у безповітряному холодному мороці – умови, які склалися на інших планетах Сонячної системи, не сприяють виживанню видів, що існують на Землі.

Наприкінці ХХ століття вчені відкрили екстремофільні організми, здатні пристосуватися до надвисоких і низьких температур, надвисокого тиску, лужного і кислотного середовищ, які виживають у соляному розчині і при мінімальному рівні вологи. Вони стали доказом того, що у несприятливих умовах також може зароджуватися життя. Після того, як на Марсі знайшли сліди води, науковці не полишають надії відшукати на цій планеті живі організми.

Як пише Rzeczpospolita, попередні місії на Марс послуговувалися неточними приладами для хімічного аналізу. Сліди води виявили, вивчивши середній розподіл хімічних сполук на поверхні, завбільшки з поштову марку. Науковці вдосконалили методи пошуку найдавніших доказів існування життя на Землі і ці методи вирішили застосувати у новій місії. У проекті «Марс 2020» використовуватимуть новітні технології картування елементного, мінерального та органічного складу порід з можливістю аналізу елементів завтовшки... з людську волосину! Вивчивши хімічні і просторові характеристики частинок, які зберігаються у породах, дослідники зможуть з’ясувати, чи були вони сформовані живими організмами.

Інтерес для науковців представляє не лише астробіологія. Посадковий модуль збере 30-40 зразків порід і опадів вагою 15 г кожен, герметично запакує їх у титанові труби і розмістить у безпечному місці на поверхні Марса, щоб їх могла забрати інша місія.

«Марс 2020»: як виглядатиме планетохід?

«Очі»

Марсохід, який торкнувся поверхні Марса у 1997 році, мав п’ять камер: дві на щоглі, що висувалися з посадкового модуля, і три – на планетоході. «Марс 2020» буде оснащений двадцятьма трьома електронними «очима» з різними функціями, що дозволить створювати великі панорами, виявляти перешкоди, досліджувати атмосферу тощо.

Камери зі старої версії марсохода робили багато знімків і «склеювали» їх в одне зображення. Сучасні мають ширший кут огляду та роздільну здатність до 20 мільйонів мегапікселів, що уможливить цілісне зображення з однієї фотографії. Це означає, що на комп’ютерну обробку витрачатимуть менше часу. Водночас така велика кількість даних може спричинити проблеми з їх надсиланням. Один із творців оптичних систем Колін МакКінон каже, що «камери здатні отримати набагато більше даних, ніж можна надіслати на Землю». Їх обладнали системою стиснення, проте цього недостатньо, щоб надсилати 3D-зображення або надшвидке відео. Тому НАСА вирішила використовувати орбітальні космічні кораблі (Mars Reconnaissance Orbiter, MAVEN i європейський ExoMars) як реле даних.

Залежно від розташування планети, радіосигнал долає відстань від Марса до Землі за 5-20 хвилин. Ось чому дослідники вирішили використовувати супутники як реле – до планетохода вони розташовуються ближче, ніж антени Deep Space Network на Землі. Супутники обладнані великими антенами і сильними передавачами. Тож сам марсохід достатньо обладнати трьома невеличкими антенами.

«Вуха»

Жодного разу нам ще не вдавалося почути Марс. Мікрофони попередніх місій так і не запрацювали. Інженери врахували уроки попередніх експедицій і подбали, щоб у планетохода був кращий слух. Спеціальний мікрофон SuperCam дозволить почути, як марсохід приземляється на поверхню Червоної планети, як пересувається нею, і навіть насолодитися «композицією скель». Марсохід буде досліджувати породи і ґрунти, використовуючи камеру, лазер і спектометри для пошуку органічних сполук, потенційно пов’язаних із життям на Марсі. Зможе ідентифікувати хімічний і мінеральний склад породи завбільшки з олівець на відстані 7 м від нас. Коли пристрій стріляє з лазера, невелика кількість каменю випаровується. Тепло і вібрація створюють ударну хвилю, яка вивільняє акустичну. Мікрофон записує її і на цій основі визначає твердість породи. Ця інформація допоможе визначити, під впливом яких чинників вона була сформована, з’ясувати, яка це порода – осадова, магмова, уламкова чи органогенна, що утворилася з решток рослинних або тваринних організмів чи продуктів їхньої життєдіяльності. І для цього навіть не потрібно наближатися до об’єкта, який аналізується.

«Рука»

Звуку і зображення недостатньо, щоб узяти зразки. Довжина роботизованої руки «Марс 2020» – понад 2 м. Рухи може виконувати ті ж, що й людська кінцівка. Має суглоби, що дозволяють максимальну гнучкість та вправність. Рука може розбивати камені, записувати мікроскопічні зображення й аналізувати склад марсіанських порід. Роботизована кінцівка обладнана дреллю зі змінними насадками, які полегшують забір зразків.

«Голова»

Планетохід оснащений двома «мозками»: один комп’ютер працює, інший – запасний. «Мозок» керує всіма науковими інтерфейсами для обміну даними. Має модуль вимірювання, який забезпечує просторову інформацію про місцезнаходження марсохода. Завдяки цьому машина може безпечно долати перешкоди без ризику перевернутися догори дригом. Система також контролює температуру, рівень потужності, інші функції, що забезпечують життєдіяльність планетохода.

Складні пристрої розміщені на шасі з шістьма колесами. Кожне з них має власний двигун, а крайні – додатковий привід, що дозволяє обертатися марсоходу на 360°.

Усі системи живляться електрикою. Без неї пристрій – «мертвий». Електрика постачається з багатофункціонального радіоізотопного термоелектричного генератора. Енергетична система заряджає дві основні батареї марсохода. Тепло, отримане у процесі, використовується для підтримки правильної робочої температури, роботи інструментів та функціонування інших систем.

Малюнок NASA