Følgende er del 2 af et uddrag fra min nye bog, "Utrolige historier fra rummet: Et bagved scenen kig på missionerne, der ændrer vores syn på kosmos." Bogen er et indvendigt kig på flere aktuelle NASA-robotmissioner, og dette uddrag er del 2 af 3, som vil blive sendt her på Space Magazine, i kapitel 2, “Roving Mars with Curiosity.” Du kan læse del 1 her. Bogen findes i trykt eller e-bog (Kindle or Nook) Amazon og Barnes & Noble.
Bor på Mars Time
Landingen fandt sted kl. 22.30 i Californien. MSL-teamet havde lidt tid til at fejre og overgik straks til missionoperationer og planlægger roverens første aktivitetsdag. Holdets første planlægningsmøde startede klokken 1 om morgenen, og sluttede omkring klokka 20.00. De havde været oppe hele natten og placeret en næsten 40 timers dag.
Dette var en grov begyndelse af missionen for de videnskabsmænd og ingeniører, der havde brug for at leve på 'Mars tid'.
En dag på Mars-dagen er 40 minutter længere end Jordens dag, og for de første 90 Mars-dage - kaldet sols - af missionen, arbejdede hele teamet i skift døgnet rundt for konstant at overvåge den nyligt landede rover. At arbejde på den samme daglige skema som rover betød en evigt skiftende søvn / vågne cyklus, hvor MSL-teamet ville ændre deres skemaer 40 minutter hver dag for at forblive synkroniseret med dag- og natplaner på Mars. Hvis teammedlemmer kom på arbejde kl. 21:00 den næste dag, ville de komme ind kl. 940 og den næste dag kl. 20.20 osv. Og så videre.
De, der har levet igennem Mars Time, siger, at deres kroppe konstant føler sig strålende. Nogle mennesker sov på JPL for ikke at forstyrre deres families tidsplan, nogle havde to ure, så de vidste, hvad klokken var på to planeter.
Cirka 350 videnskabsfolk fra hele verden var involveret i MSL, og mange af dem opholdt sig på JPL i de første 90 soler af missionen, der boede på Mars Time.
Men det tog mindre end 60 jorddage for teamet at meddele Curiositys første store opdagelse.
Vand, vand ...
Ashwin Vasavada voksede op i Californien og har glade barndomsminder fra at besøge stat og nationalparker i det sydvestlige USA med sin familie, lege blandt klitter og vandre i bjergene. Han er nu i stand til at gøre begge dele på en anden planet, vicariously gennem nysgerrighed. Den dag, jeg besøgte Vasavada på hans kontor i JPL i begyndelsen af 2016, navigerede rover gennem et felt med kæmpe sandklitter ved bunden af Mount Sharp, med nogle klitter, der er tårne 9 meter over rover.
”Det er bare fascinerende at se klitter tæt på en anden planet,” sagde Vasavada. ”Og jo tættere vi kommer på bjerget, jo mere fantastisk bliver geologien. Der er sket så meget der, og vi har så lidt forståelse for det… som endnu. ”
På det tidspunkt, vi talte, nærmet nysgerrighed sig fire jordår på Mars. Rover studerer nu de lokkende sedimentære lag på Mt. Skarp nærmere. Men først var det nødvendigt at navigere gennem ”Bagnold Dunes”, som danner en barriere langs bjergens nordvestlige flanke. Her gør Curiosity det, som Vasavada kalder "flyby science", og stopper kort for at prøve og studere sandkornene i klitterne, mens de bevæger sig gennem området så hurtigt som muligt.
Nu arbejder han som hovedprojektforsker for missionen, spiller Vasavada en endnu større rolle i koordineringen af missionen.
”Det er en konstant balance i at gøre tingene hurtigt, omhyggeligt og effektivt såvel som at bruge instrumenterne til fulde,” sagde han.
Siden den succesrige landing i august 2012 har Curiosity sendt titusinder af billeder tilbage fra Mars - fra ekspansive panoramaer til ekstreme nærbilleder af klipper og sandkorn, som alle hjælper med at fortælle historien om Mars 'fortid.
De billeder, som offentligheden synes at elske mest, er 'selfies', de billeder rover tager af sig selv sidder på Mars. Selfies er ikke kun et enkelt billede som dem, vi tager med vores mobiltelefoner, men en mosaik oprettet af snesevis af separate billeder taget med Mars Hand Lens Imager (MAHLI) kamera i slutningen af roverens robotarm. Andre fanfavoritter er billederne, som nysgerrigheden tager af det storslåtte Martiske landskab, som en turist, der dokumenterer sin rejse.
Vasavada har en unik personlig favorit.
"For mig er det mest meningsfulde billede fra nysgerrighed virkelig ikke det store billede," sagde han, "men det var en af vores første opdagelser, så det har et følelsesmæssigt bånd til det."
Inden for de første 50 sols, tog Curiosity billeder af, hvad geologer kalder konglomerater: en klippe lavet af småsten cementeret sammen. Men dette var ingen almindelige småsten - de var småsten, der blev båret af strømmende vand. Serverigt havde roveren fundet en gammel strømbade, hvor vand engang flød kraftigt. Fra størrelsen på småsten kunne videnskabsteamet fortolke, at vandet bevægede sig cirka 1 fod (1 meter) pr. Sekund, med en dybde et sted mellem et par centimeter og flere fod.
”Når du ser dette billede, og om du er en gartner eller geolog, ved du, hvad det betyder,” sagde Vasasvada begejstret. ”På Home Depot kaldes den afrundede klippe til landskabsarkitektur flodsten. Det var blæst for mig at tro, at roveren kørte gennem en strømbed. Dette billede bragte virkelig hjem, der strømte faktisk her for længe siden, sandsynligvis ankel til hofte dybt. ”
Vasavada så ned. ”Det giver mig stadig rysten, bare ved at tænke på det,” sagde han med sin lidenskab for efterforskning og opdagelse synligt tydeligt.
Fra den tidlige opdagelse fortsatte nysgerrigheden med at finde mere vandrelateret bevis. Holdet tog en beregnet gamble og i stedet for at køre direkte mod Mt. Sharp, tog en lille omvej mod øst til et område kaldet 'Yellowknife Bay.'
"Yellowknife Bay var noget, vi så sammen med kredsløbene," forklarede Vasavada, "og der så ud til at være en affaldsventilator fodret af en flod - bevis for strømning af vand i den gamle fortid."
Her opfyldte nysgerrighed sine hovedmål: at bestemme, om Gale-krateret nogensinde var beboelig til enkle livsformer. Svaret var et rungende ja. Rover samplede to stenplader med boret og fodrede halve baby-aspirin-store portioner til SAM, ombordlaboratoriet. SAM identificerede spor af elementer som kulstof, brint, nitrogen, ilt og mere - de grundlæggende byggesten i livet. Det fandt også svovlforbindelser i forskellige kemiske former, en mulig energikilde for mikrober.
Data indsamlet af Curiositys andre instrumenter konstruerede et portræt, der beskriver, hvordan dette sted engang var en mudret søen med mildt - ikke surt vand. Tilsæt de essentielle elementære ingredienser i livet, og for længe siden ville Yellowknife Bay have været det perfekte sted for levende organismer at hænge ud. Selvom denne konstatering ikke nødvendigvis betyder, at der er fortid eller nutidig liv på Mars, viser det, at de rå ingredienser, der eksisterede for at komme i gang på én gang i et godartet miljø.
”At finde det beboelige miljø i Yellowknife Bay var vidunderligt, fordi det virkelig viste den evne, vores mission har til at måle så mange forskellige ting,” sagde Vasavada. ”Et vidunderligt billede kom sammen af vandløb, der løb ind i et sømiljø. Dette var præcis, hvad vi blev sendt der for at finde, men vi troede ikke, at vi ville finde det så tidligt i missionen. ”
Stadigvis kunne denne søebed være blevet skabt af en engangshændelse over kun hundreder af år. "Jackpotten" ville være at finde bevis på langsigtet vand og varme.
Opdagelsen tog lidt længere tid. Men personligt betyder det mere for Vasavada.
Mars 'klima var en af Vasavadas tidlige interesser i hans karriere, og han brugte år med at skabe modeller og forsøgte at forstå Mars' gamle historie.
”Jeg voksede op med billeder af Mars fra Vikingemissionen,” sagde han, ”og tænkte på det som et golde sted med tagget vulkansk klippe og en flok sand. Derefter havde jeg gjort alt dette teoretiske arbejde om Mars klima, at floder og hav måske en gang eksisterede på Mars, men vi havde ingen reelle bevis. ”
Derfor er opdagelsen, som Curiosity gjorde i slutningen af 2015, så spændende for Vasavada og hans team.
”Vi så ikke bare de afrundede småsten og rester af den mudrede søbund ved Yellowknife Bay, men hele vejen,” sagde Vasavada. ”Vi så først flodstener og derefter vippede sandsten, hvor floden blev tømt i søer. Så da vi kom til Mt. Skarp, vi så enorme vidder med sten lavet af silt, der kom ud fra søerne. ”
Den forklaring, der bedst passer til ”morfologien” i denne region - det vil sige konfigurationen og udviklingen af klipper og landformer - er floder, der dannes deltas, når de tømmes i en sø. Dette fandt sandsynligvis sted for 3,8 til 3,3 milliarder år siden. Og floderne leverede sediment, der langsomt opbyggede de nedre lag af Mt. Skarp.
”Herregud, vi så dette fulde system nu,” forklarede Vasavada, ”viser hvordan hele de nederste få hundrede meter af Mount Sharp sandsynligvis blev lagt ned af disse flod- og søsedimenter. Det betyder, at denne begivenhed ikke tog hundreder eller tusinder af år; det krævede millioner af år, at søer og floder var til stede for langsomt at opbygges, millimeter for millimeter, bjergens bund. ”
Til dette havde Mars også brug for en tykkere atmosfære end den har gjort nu, og en drivhusgassammensætning, som Vasavada sagde, at de ikke helt var klar over endnu.
Men så fik en eller anden måde dramatiske klimaændringer vandet til at forsvinde, og vindene i krateret skåret bjerget til sin nuværende form.
Roveren var landet på nøjagtigt det rigtige sted, for her i et område var en registrering af meget af Mars 'miljøhistorie, inklusive bevis for et stort skift i klodens klima, da vandet, der engang dækkede Gale Krater med sediment tørrede op.
”Alt dette er en betydelig driver nu, hvad vi har brug for at forklare om Mars 'tidlige klima,” sagde Vasavada. ”Du får ikke millioner af år med klimaforandringer fra en enkelt begivenhed som et meteorhits. Denne opdagelse har store konsekvenser for hele planeten, ikke kun Gale-krateret. ”
Andre opdagelser
• Silica: Roveren opdagede en fuldstændig uventet opdagelse af silica-sten med højt indhold, da den nærmet sig Mt. Skarp. ”Dette betyder, at resten af de normale elementer, der danner klipper, blev fjernet, eller at der på en eller anden måde blev tilføjet en masse ekstra silica,” sagde Vasavada, ”som begge er meget interessante og meget forskellige fra klipper, vi havde set før. Det er en så mangesidig og nysgerrig opdagelse, vi vil tage et stykke tid på at finde ud af det. ”
• Metan på Mars: Metan er normalt et tegn på aktivitet, der involverer organisk stof - også muligvis af liv. På Jorden produceres ca. 90 procent af atmosfærisk metan fra nedbrydningen af organisk stof. På Mars er metan blevet opdaget af andre missioner og teleskoper i årenes løb, men det var hårdt - målingerne syntes at komme og gå, og er vanskelige at verificere. I 2014 observerede det Tunable Laserspektrometer inden for SAM-instrumentet en ti gange stigning i metan over en periode på to måneder. Hvad forårsagede den korte og pludselige stigning? Nysgerrighed vil fortsat overvåge aflæsninger af metan og forhåbentlig give et svar på den årtier lange debat.
• Strålingsrisici for menneskelige opdagelsesrejsende: Både under hendes rejse til Mars og på overfladen målte nysgerrighed højenergistrålingen fra solen og rummet, der udgør en risiko-astronauter. NASA vil bruge data fra Radial Assessment Detector (RAD) instrument Curiositys data til at designe fremtidige missioner for at være sikre for menneskelige opdagelsesrejsende.
I morgen: Konklusionen af dette kapitel, herunder 'Sådan driver du en Mars Rover og' The Beast. 'Del 1 er tilgængelig her.
“Utrolige historier fra rummet: Et kig på baggrund af scenerne på missionerne, der ændrer vores syn på kosmos”, udgives af Page Street Publishing, et datterselskab af Macmillan.
