Et team af astronautkandidater kortlægger geologiske træk i det nordlige New Mexico i sommeren 2018.
(Billede: © Norah Moran / NASA)
Det er måske counterintuitivt, at astronauter, mennesker, der sendes hundreder af miles væk fra klipper, skal bry sig om geologi.
Ikke desto mindre lære geologi, de gør, gennem et specielt uddannelseskursus, der er skræddersyet til det arbejde astronautkandidaterne vil være i stand til at gøre fra International rum Station - eller på de første interplanetære efterforskningsmissioner siden Apollo-program.
”At være i stand til at forstå, hvordan noget ser ud fra et par hundrede miles over planetens overflade, uanset om det er jorden eller månen eller Mars, er en del af dette, "fortalte Cindy Evans, leder af divisionen Astromaterials Research and Exploration Science ved NASA's Johnson Space Center (JSC) i Houston, til Space.com." Det, vi prøver at introducere, er at alt sammen disse forskellige perspektiver er vigtige, ingen af dem er selvstændige, at det tager dem alle at samle et komplet billede. Det har altid været vigtigt for at forstå jordens geologi; vi ved, at det vil være afgørende for at forstå månens geologi eller Mars geologi. "
Tre træningsklasser af astronauter har deltaget i det årti gamle feltuddannelsesprogram. Programmet inkluderer intensiv klasseværelsetid for at lære de grundlæggende principper for geologi, men fokus er på at komme ud i marken for at se klipper i deres naturlige miljø, hvor kandidaterne kan berøre manifestationerne af disse diskussioner.
"De prøver at pakke deres sind rundt om det, men når de ser det i marken, kan du virkelig se, at pæren slukker i deres hoved," Jose Hurtado Jr., en geolog ved University of Texas i El Paso , der har arbejdet med programmet i cirka et årti, fortalte Space.com. "De begynder at forstå, hvorfor det bliver vigtigt for deres fremtidige karriere."
På hvert sted arbejder programlederne for at sikre, at praktikanterne får en reel fornemmelse af, hvordan geologien i sig selv fungerer. "Vi har ikke dem til at huske rocknavne eller mineralnavne, vi forsøger at få dem til at fokusere på efterforskningstankegangen, ”sagde Trevor Graff, en planetvidenskabsmand, der arbejder for NASA-entreprenøren Jacobs ved JSC, til Space.com. Han ønsker især, at praktikanter skal forstå, hvad geologer gør i marken, og hvorfor.
Ude i marken
Den nuværende astronauttræningsklasse udforskede Rio Grande Del Norte National Monument i det nordlige New Mexico sidste sommer og ledes til San Francisco Peaks-regionen i Arizona senere på året. Dette område i Arizona har en storied rolle inden for geologi og i efterforskning af rummet. ”Den pæne del går til disse historiske steder, du kan faktisk vælge billeder af Apollo-astronauter træning på de samme lavafold, "sagde Graff.„ De følger i fodsporene fra mennesker, der har været der før. "
Men træningsprogrammets destination ser ikke bare tilbage på fortiden: Det informeres også af destinationerne, som astronautkandidater en dag kunne finde sig selv på at udforske ud over Jorden. ”San Francisco vulkanfeltet, hvor vi skal være, har eksempler i verdensklasse af den slags vulkaniske træk kan du se på månen eller Mars, ”sagde Hurtado.
Mens de gør sig bekendt med selve geologien, lærer eleverne også at efterligne, hvordan geologer tænker og arbejder. "Geologi er meget forskellig på mange måder fra andre videnskaber," fortalte Barb Tewksbury, en geolog ved Hamilton College i New York, der har arbejdet med programmet i et årti, til Space.com. "Vi har det største eksperiment, og det hele er kogt og gjort, og det er Jorden, og vi prøver at finde ud af, hvad betingelserne for eksperimentet var."
Geologer i marken skal starte med en plan, men også tilpasse den plan som svar på, hvad de finder på jorden. "Geologer kører ikke bare rundt eller løber rundt og samler prøver, som de tager hjem til laboratoriet for at analysere," sagde Tewksbury. Det ville være en opskrift på at realisere huller i deres data alt for sent.
Kampflygerne blandt praktikanterne ser ud til at intuitivt forstå, hvordan dette fungerer, og hurtigt tage beslutninger baseret på begrænset information, sagde hun. (Nuværende praktikanter har ikke tilladelse til at tale med medierne, før de afslutter programmet.)
Dette års program er designet til at udfordre praktikanterne lidt mere end sidste års ekspedition gjorde, selv når de tackle lignende opgaver. Programlederne har også tilføjet den komplicerende faktor for håndholdte instrumenter, der sandsynligvis kunne flyve på en fremtidig planetmission.
Fordi programmet er forbundet til NASAs afdeling for astromateriale, der tager sig af agenturets meteoritter og Apollo-prøver, vil den også træne astronauter på indsamling af souvenirs. "Vi vil også introducere i løbet af den anden feltsæson processen og tankegangen bag prøveudtagning, så du samler de bedste prøver," sagde Graff. "De bliver verdensskatte."
"Du er nødt til at tænke igennem, hvilke værktøjer der skal kræves, og hvordan du skal triage alle de ting, du har brug for for at blive gjort i den tilgængelige tid," sagde Evans. ”Du har et stort område, du kan ikke se alt, du har begrænsede ressourcer, du kan kun bære så mange klipper på ryggen, så du skal tænke igennem, hvordan du går bedst prøve og indsamle de data, du har brug for at indsamle, og du kan ikke tilbringe hele dit liv derude. "
Geolog astronauter
For at skræddersy programmet til astronauter understreger diskussioner, hvordan man gør geologi på afstand, hvad enten det betyder fra rumstationen eller som forberedelse til landing på et andet planetkrop. Selv om små geologiske funktioner ikke nødvendigvis ikke er synlige, er der masser, der er.
"Orbitalperspektivet giver dig et godt synspunkt," sagde Hurtado. I 2009 fandt astronauter for eksempel ombord på rumstationen fotografier af nogle af de tidligste stadier af et vulkanudbrud - faser, som forskere normalt ikke ser - udfolder sig i Sarychev Peak nordøst for Japan. Deres billeder udløste en vanvid med hypoteser blandt vulkanologer om, hvordan man forklarer, hvad der skete. (Sidste sommer talte praktikanterne med statslige vulkanologer, der sporer derefter aktivt Kilauea-udbrud.)
Uddannelsen strækker sig også ud over klipper og ind i emner som atmosfærisk videnskab, oceanografi og landbrugsmønstre til at forberede astronauter til det fulde udvalg af jordobservationsmuligheder, der er tilgængelige fra bane.
Når det kommer til verdener over Jorden, kunne denne afstand skrumpe en dag snart. Disse astronautkandidater kunne være blandt de første mennesker, der satte fod på andre verdener siden afslutningen af Apollo-programmet i 1972, hvilket betyder, at de er nødt til at være parat til at håndtere, hvordan planetvidenskab manifesterer sig ud over Jorden.
For astronauter, der bliver vant til udsigten fra bane, vil dette perspektiv stadig være afgørende ud over Jorden. "Al overfladeforskning begynder under alle omstændigheder med fjernsenserende data," sagde Evans. Ved at se de samme landlige træk fra forskellige synsvinkler, vil planetariske opdagelsesrejsende være bedre rustet til at forstå planetariske funktioner andre steder, før de rører ved.
Og hvis de rører ved, har de masser at udforske. Hvis hendes astronautpraktikanter kunne gøre en geologisk opdagelse i løbet af deres karriere, sagde Tewksbury, ved hun præcist, hvad hun håber, de ville finde - bevis på livet på Mars. ”Jeg tror, det ville være utroligt, det mener jeg, det er den hellige gral,” sagde hun.
Og det er grundlæggende et spørgsmål om geologi, sagde hun. "Hvis den er der, vil den være i rockekorden."
- Hvorfor vi ikke kan være afhængige af robotter for at finde livet på Mars
- NASAs Apollo Moon Rocks stadig spændende forskere 50 år senere
- Hvad månekraterne kan fortælle os om Jorden og vores solsystem
