Boldog 10. születésnapot a Marson, Curiosity!

A Qubit a szabad és tájékozott magyar nyilvánosságért dolgozik. Segítsd a munkánkat!

Pontosan tíz éve, 2012. augusztus 6-án landolt a Marson a Curiosity, a NASA első autóméretű, nukleáris áramforrás által hajtott marsjárója. A Curiosity a Gale-kráterbe érkezett meg, egy úgynevezett légidarus rendszerrel, amit még a leszállási rendszer főmérnöke, Adam Steltzner is őrült megoldásnak titulált.

A szonda azóta több mint 28 kilométert barangolt a kráterben, és megmászta az ott magasodó hegy alsóbb rétegeit. Fejlett műszereivel az elmúlt években bizonyítékot talált arra, hogy a bolygó több milliárd éve megfelelő körülményeket biztosíthatott az életnek. A Curiosity máig rendben működik, és egy cseppet sem unatkozik – jelenleg éppen azt fejti meg, hogy 3–3,5 milliárd éve miért vált fokozatosan egyre szárazabbá a Mars.

A Curiosity első tíz évének történetéről Ashwin Vasavada előadásából tudhatunk meg többet.

Ki?

Ashwin Vasavada 2015 óta a Curiosity-küldetés tudományos vezetője, emellett a NASA Jet Propulsion Lab (JPL) nevű központjának bolygókutatója. Vasavada a Curiosity előtt a Jupitert vizsgáló Galileo szondán és a Szaturnusz rendszerben dolgozó Cassini űrszonda küldetésén is dolgozott. A kutatót gyermekkorában a Viking leszállóegységek marsi felvételei inspirálták, kezdetben űrmérnöknek, majd geofizikusnak tanult, végül bolygókutatóként szerezte meg doktori fokozatát a Caltech-en. Amikor Vasavada nem a Curiosityvel foglalkozik, dobol és zongorán játszik, illetve Los Angeleshez közeli hegyekben túrázik.

Mit?

Vasavada a landolás 10. évfordulója előtt két héttel rögzített előadását azzal vezette be, hogy a NASA annak a kérdésnek a megválaszolásával bízta meg őket, hogy lakható volt-e valaha a bolygó, vagyis az általunk ismert élethez megfelelő körülményeket biztosított-e bármikor a múltban. A kutató szerint elég feltűnő, ha összevetjük a Földet és a Marsot, hogy utóbbin nincsenek óceánok, vagy tavak. De arra már a Curiosity előtt is volt bizonyítékunk, hogy ez nem volt mindig így, és a Mars több milliárd éve sokkal jobban hasonlított saját bolygónkra. A lakhatóságot három szemponttal definiálta: legyen több millió évig folyékony víz a felszínen, legyenek meg az életet felépítő kémiai elemek, különösen a szerves molekulákhoz nélkülözhetetlen szén, illetve valamilyen kémiai energiaforrás is, amiket a Földön például a felszín alatt úgynevezett kemoszintetizáló mikrobák használnak.

Ahhoz, hogy megválaszolják ezeket a kérdéseket, megfelelő helyet kellett találniuk a Marson, amely folyamat öt évig tartott. A választás végül a 160 kilométer átmérőjű Gale-kráterre esett, amelynek közepén egy hatalmas, üledékes kőzetekből felépülő, 5 kilométer magas hegy található. Ezeket az üledékrétegeket a víz és a szél helyezhette el a kráterben, amely több milliárd évnyi erózióval érte el mai formáját. A Mount Sharp így a Mars történetének könyveként képzelhető el, amely lassan felépült, és eltérő környezeti viszonyok közt keletkező lapokból áll. A kutatók reménye az volt, hogy ezeknek a 3,7–3,2 milliárd éves rétegeknek az elolvasása elárulhatja, hogyan változott meg végérvényesen az egykor nedvesebb és melegebb marsi klíma, illetve környezet.

A Curiosity tavalyi szelfijén jól látszik, hogy kezdi átvenni a rárakódó por miatt a bolygó színét, és kerekeit erősen megviselte a 10 évnyi marsi kalandozásFotó: NASA/JPL-Caltech

Ehhez a NASA a tíz tudományos műszerrel, egy mintavevő fúróval és két fedélzeti laboratóriummal felszerelt marsjárót küldte a bolygóra. Az elmúlt 10 évben a Curiosity Vasavada szerint a kutatók minden várakozását felülmúlta. A landolás utáni napokon készített felvételeken már látszottak a Mount Sharp izgalmas rétegei, de tudták, hogy évekbe fog telni, amíg a Curiosity elér hozzájuk. A hegy alsóbb részéhez két évig tartott az út, egy kis kitérő után, amely során megkezdődött a bolygó geológiai történetének szisztematikus feltárása. A Curiosity jelenleg 610 méterrel van leszállóhelye felett, Vasavada szerint egy nagyon izgalmas helyen, ahol az ásványok összetétele és a kőzetek felszíne is drámaian megváltozik.

Az első nagy felfedezést a Yellowknife Bay terület kavicsai jelentették. Ezek nem átlagos kavicsok voltak, lekerekített felszínük miatt ugyanis ősi patakok szállították őket kilométereken keresztül. A hegy felé vezető úton később rábukkantak arra a területre, ahol ezek az ősi patakok elérték a kráterben egykor létező tavakat, és apró deltatorkolatokat alakítottak ki. Amint a Curiosity megérkezett a hegyhez, a kutatók azonosítani tudták a tavak egykori aljzatát, pontosabban annak iszaprétegeit a helyi agyagkövekben.

A marsjáró ekkor lényegében az ősi tavakban barangolt, amelyek több száz méter vastag üledékréteget hagytak hátra – ez bizonyítja, hogy a tavak sok tízmillió évig létezhettek. A Curiosity eddig összesen 35, egymástól nagyon eltérő kőzetet fúrt meg, ami hozzásegítette a kutatókat a geológiai történet összerakásához, illetve a szerves molekulák azonosításához. A kráterben lévő víz Vasavada szerint megfelelő volt az életnek (nem volt túl savas, sem túl sós), de a tavakban szerves molekulák is voltak, az élethez szükséges kémiai elemekkel és energiaforrásokkal együtt. A kutató az összegyűjtött adatok alapján úgy látja, hogy a Curiosity egyértelműen bizonyította, hogy a Mars minimum több tíz millió évig, vagy akár még tovább lakható lehetett.

A Curiosity mostanában dombok és sziklafalak közt barangol a Mount Sharp lejtőinFotó: NASA/JPL-Caltech

A Curiosity tíz évvel landolása után igazán megdöbbentő felfedezések küszöbén áll Vasavada szerint. A jelenleg vizsgált terület magnéziumos szulfát ásványokban gazdag kőzetei szárazabb környezetről, és talán a hosszú lakható időszak végéről árulkodhatnak. A kutatóknak további 4-5 évre előre vannak tervei, az a fő céljuk, hogy a most kisebb dombok és sziklafalak közt barangoló Curiosity még feljebb másszon a Mount Sharpon, hogy a rétegek által dokumentált teljes geológiai történetet fel tudja deríteni.

Hol?

A JPL 1943-as alapításában résztvevő Kármán Tódorról, magyar matematikusról, fizikusról és mérnökről elnevezett Von Kármán előadássorozat online rendezvényén, ahol Vasavada a pasadenai JPL-ben lévő irodájából beszélt.