MARS 2020 Αποστολή αναζήτησης άμεσων ενδείξεων ζωής στο παρελθόν του Αρη

Καλλιτεχνική απεικόνιση του ρόβερ της αποστολής «Αρης 2020», την ώρα που εξετάζει με επιστημονικά όργανα κάποιο βράχο στην επιφάνεια του κόκκινου πλανήτη

Το επόμενο βήμα της NASA στο πρόγραμμα εξερεύνησης του πλανήτη Αρη αποτελεί η ρομποτική αποστολή Mars 2020 (Αρης 2020), που πρόκειται να εκτοξευτεί το καλοκαίρι του 2020, φτάνοντας στον προορισμό της την άνοιξη του 2021. Η αποστολή θα επιδιώξει να δώσει πιο χειροπιαστή απάντηση στο ερώτημα αν εμφανίστηκε κάποτε ζωή στον Αρη. Γι' αυτό θα προχωρήσει πέρα από εκεί που έφτασαν οι προηγούμενες αυτόματες αποστολές, δηλαδή τον εντοπισμό ενδείξεων ύπαρξης στο παρελθόν ευνοϊκότερων συνθηκών για τη ζωή στον κόκκινο πλανήτη. Θα ψάξει γι' αυτά τα ίδια τα σημάδια της παρελθούσας μικροβιακής ζωής. Βέβαια, οριστική απάντηση θα υπάρξει μόνο αν βρεθούν και επιβεβαιωθούν κάποιες ενδείξεις ζωής, γιατί αν δεν βρεθεί τίποτα, αυτό μπορεί απλώς να οφείλεται στο ότι η αναζήτηση δεν έγινε στα κατάλληλα σημεία.
Για να πετύχει το σκοπό του, το ρόβερ Mars 2020 θα διαθέτει ένα τρυπάνι ικανό να πάρει δείγματα των πιο ενδιαφερόντων πετρωμάτων, αλλά και χώματος (ρεγόλιθου) και να τα συγκεντρώσει σε ένα σημείο στην επιφάνεια του Αρη. Μια μελλοντική αποστολή θα μπορούσε να επιστρέψει αυτά τα δείγματα στη Γη. Στην περίπτωση αυτή, οι επιστήμονες θα ήταν σε θέση να τα μελετήσουν σε εργαστήρια με τη βοήθεια εξειδικευμένου εξοπλισμού, μεγέθους δωματίου, που είναι πολύ μεγάλος και βαρύς για να μεταφερθεί στον Αρη, ώστε να γίνει επιτόπια ανάλυση των δειγμάτων.

Προϋποθέσεις για ...γήινους αρειανούς

Οι πανοραμικές φωτογραφίες της αρειανής επιφάνειας βοηθούν τους ερευνητές να εντοπίσουν μικρότερης κλίμακας χαρακτηριστικά ειδικού ενδιαφέροντος και οι παρατηρήσεις σε αυτά οδηγούν σε ακόμη μικρότερης κλίμακας χαρακτηριστικά. Αριστερά, όψη περιοχής μέσα στον κρατήρα Γκέιλ, όπως την έστειλε το ρόβερ «Curiosity» το 2012. Δεξιά, λεπτομέρεια διαστάσεων 30 εκατοστών στην οποία εντοπίστηκε ένα ακόμη μικρότερο ενδιαφέρον χαρακτηριστικό, που απαιτεί μεγαλύτερη ανάλυση

Ταυτόχρονα, η αποστολή θα δώσει τη δυνατότητα στην αμερικανική διαστημική υπηρεσία να συγκεντρώσει γνώση και να δοκιμάσει τεχνολογίες που σχετίζονται με μια επανδρωμένη αποστολή στον Αρη, που θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί σε κατοπινό, μη προσδιορισμένο ακόμα χρόνο. Ανάμεσα σε αυτές τις τεχνολογίες είναι εκείνη της παραγωγής οξυγόνου με ηλεκτροχημική διάσπαση σε θερμοκρασία 800 βαθμών Κελσίου του διοξειδίου του άνθρακα, που υπάρχει στην αραιή αρειανή ατμόσφαιρα (σε ποσοστό 96%). Το οξυγόνο αυτό θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και για την τροφοδοσία των διαστημικών στολών και των καταλυμάτων των αστροναυτών, αλλά και ως οξειδωτικό για τα σκάφη, ώστε να χρειάζεται να μεταφέρουν μόνο το καύσιμο για την επιστροφή.
Αλλοι στόχοι της NASA είναι ο εντοπισμός πόρων πρώτης ανάγκης, όπως νερό σε μορφή πάγου κάτω από το έδαφος, η βελτίωση των τεχνικών προσεδάφισης και η μελέτη των μετεωρολογικών συνθηκών, της σκόνης και άλλων περιβαλλοντικών παραγόντων, που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη δυνατότητα αστροναυτών στο μέλλον να ζήσουν και να εργαστούν για ένα διάστημα στον Αρη. Η δυνατότητα έκδοσης καθημερινού αρειανού μετεωρολογικού δελτίου θα τους είναι απαραίτητη για να μπορέσουν να αποφύγουν να εκτεθούν απρόβλεπτα σε επικίνδυνες συνθήκες. Τα στοιχεία που θα δώσει η αποστολή Mars 2020 θα συμβάλουν καθοριστικά σ' αυτό.

Εξέλιξη δοκιμασμένου μοντέλου

Το κάνιστρο στο οποίο θα συλλέγονται τα δείγματα εδάφους και πετρωμάτων, το καθένα τοποθετημένο σε ερμητικά κλειστό μεταλλικό σωλήνα

Η αποστολή Mars 2020 βασίζεται στην αρχιτεκτονική και την αποδεδειγμένης αξιοπιστίας τεχνολογία της αποστολής «Curiosity» (Περιέργεια) και του ομώνυμου ρόβερ, που «όργωσε» μια περιοχή του πλανήτη επί χρόνια ολόκληρα, στέλνοντας πολύτιμες φωτογραφίες και άλλες πληροφορίες. Θα χρησιμοποιήσει ένα κατευθυνόμενο σύστημα, εισόδου στην ατμόσφαιρα, καθόδου και προσεδάφισης, που περιλαμβάνει αλεξίπτωτο, όχημα καθόδου και τη μανούβρα γερανού για το κατέβασμα του ρόβερ στην επιφάνεια με τη βοήθεια συρματόσχοινου, κατά τα τελευταία δευτερόλεπτα της διαδικασίας. Αυτός ο τύπος συστήματος προσεδάφισης επιτρέπει το κατέβασμα ενός βαρύτερου ρόβερ με μεγαλύτερη ακρίβεια τοποθεσίας προσεδάφισης, συγκριτικά με το σύστημα του «Curiosity». Το Mars 2020 θα διαθέτει και ένα νέο σύστημα πλοήγησης, με βάση το ανάγλυφο του εδάφους, που θα του επιτρέψει να αποφύγει επικίνδυνα σημεία, που θα εντοπίσει ενώ ακόμη βρίσκεται σε κάθοδο μέσα από την ατμόσφαιρα.
Το ρόβερ Mars 2020 θα έχει αυτονομία 5-20 χιλιομέτρων. Με την έναρξη του επιστημονικού μέρους της αποστολής, θα οριστεί ένα σημείο αναφοράς όπου θα επιστρέφει μετά από κάθε λήψη δείγματος, για να το αποθηκεύει, μετά θα πηγαίνει στο επόμενο ενδιαφέρον σημείο για δειγματοληψία, θα επιστρέφει το δείγμα στο σημείο αναφοράς κ.ο.κ. Οι κυλινδρικοί πυρήνες των δειγμάτων, βάρους περίπου 15 γραμμαρίων, θα τοποθετούνται ρομποτικά μέσα σε σωλήνες οι οποίοι στη συνέχεια θα κλείνονται ερμητικά με καπάκι. Ενδεχομένως να επιλεγεί και δεύτερο ή και τρίτο σημείο αναφοράς, όπου θα τοποθετηθούν άλλες ομάδες δειγμάτων, ώστε να περιοριστούν οι πολλαπλές διαδρομές από τα ίδια σημεία και να αυξηθεί η έκταση που θα καλυφθεί κατά τη διάρκεια της αποστολής. Οι τεχνητοί δορυφόροι του Αρη, δηλαδή τα μητρικά σκάφη προηγούμενων αποστολών, μπορούν να εντοπίσουν τις θέσεις αποθήκευσης με ακρίβεια ενός μέτρου και οι κάμερες του ρόβερ αυξάνουν την ακρίβεια στο ένα εκατοστό του μέτρου, εξασφαλίζοντας τη δυνατότητα εύκολου
εντοπισμού τους, για την ανάκτηση των δειγμάτων, από μελλοντική αποστολή.

Βιοϋπογραφές

Πρώτα στη λίστα για παρατήρηση και δειγματοληψία θα είναι πετρώματα που σχηματίζονται ή μεταμορφώνονται (μεταμορφωσιγενή) κάτω από συνθήκες περιβάλλοντος που θα μπορούσαν να υποστηρίξουν την εμφάνιση μικροβιακής ζωής (όταν υπάρχει νερό σε υγρή μορφή κ.τ.λ.). Ορισμένα είδη πετρωμάτων μπορούν να διατηρήσουν χημικά ίχνη της ζωής, τις λεγόμενες βιοϋπογραφές, επί δισεκατομμύρια χρόνια. Παράλληλα το ρόβερ θα συλλέγει και ηφαιστειογενείς και άλλες πέτρες, ώστε να μπορέσουν απ' αυτές οι γεωλόγοι να συναγάγουν τις γεωλογικές και περιβαλλοντικές αλλαγές που συνέβησαν στον πλανήτη στο πέρασμα του χρόνου.
Στον εξοπλισμό του ρόβερ Mars 2020 περιλαμβάνονται πέρα από το σύστημα παραγωγής οξυγόνου και πολλά άλλα όργανα, όπως ένα εξελιγμένο σύστημα με κάμερες, ικανό για πανοραμική και στερεοσκοπική λήψη, που θα χρησιμοποιηθεί όχι μόνο σαν «μάτια» του ρόβερ, αλλά και για τις ορυκτολογικές παρατηρήσεις, ένα είδος κινητού μετεωρολογικού σταθμού, ένα φασματόμετρο φθορισμού ακτίνων-Χ για τη χημική ανάλυση των υλικών του εδάφους, ραντάρ για τη μελέτη του υπεδάφους με ανάλυση εκατοστού του μέτρου, ένα φασματόμετρο λέιζερ υπεριωδών ακτίνων επίσης για τη χημική ανάλυση του εδάφους και ειδικότερα των οργανικών ενώσεων που υπάρχουν σε αυτό και τέλος μια ειδική κάμερα για τον ίδιο σκοπό (SuperCam), στην κατασκευή της οποίας υπάρχει και γαλλική συμβολή.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: http://mars.nasa.gov