Bildkredit: NASA / JPL
Sedan deras ankomst till Mars har våra två robotvandrare skickat otroliga bilder och data från en av våra närmaste grannar i solsystemet. Det främsta vetenskapliga målet med Mars Exploration Rovers (MERs) är att bestämma i vilken utsträckning det tidigare flytande vattnet på Mars har påverkat Röda planetens miljö över tid.
Även om det inte finns några direkta bevis för flytande vatten på ytan av Mars idag, kan registret över tidigare vattenaktivitet på Mars hittas i klipporna, mineralerna och geologiska landformerna, särskilt i vissa specifika, diagnostiska funktioner som vi tror bara bildar i närvaron av vatten. Det är därför båda MER: erna är utrustade med specialverktyg för att göra det möjligt för dem att studera en mångfaldig samling av stenar och jordar som kan hålla ledtrådar till tidigare vattenaktivitet på Mars och bestämma om planeten någonsin haft potential att hamna liv i det långa avlägset , eller, mycket mindre troligt, idag.
Informationen som NASA har samlat på bara den korta tid som Spirit och Opportunity har varit på Mars ytan har varit otroligt avslöjande. Vi har bilder som visar stenar och ytstrukturer i enastående detalj. Vi ser en sida av Mars som är mycket annorlunda än vad vi har stött på under tidigare uppdrag, eftersom vi riktade dessa speciella rovers för att utforska platser som vi visste skulle vara övertygande.
Även om vi är oerhört nöjda med de data och bilder som vi hittills fått och ser fram emot många fler, får vi inte glömma att resa till och utforska Mars är en mycket utmanande strävan. Som jag har sagt många gånger tidigare - både här på Capitol Hill och i pressen - är Mars en extremt spännande och övertygande solsystemdestination, men det är också ett oerhört svårt mål, som historien ofta har bevisat.
Landningen och efterföljande utrullning av de två Rovers var praktiskt taget perfekt, vilket är en skrämmande teknisk prestation i sig själv och en som gör mig stolt över NASAs begåvade och kapabla Mars-team. Men för att vi inte skulle bli alltför säkra på vår Mars-erövring, påminde vi oss om de betydande utmaningar som fungerar på Röda planeten när Spirit Rover presenterade Mars-teamet med en allvarlig teknisk utmaning.
Anden rörde sig ner i ett område av Mars känt som Gusev-krateret den 4 januari 2004. Efter arton dagar av nästan felfri operation och efter att ha återlämnat betydande vetenskapliga data, inklusive slående bilder av avlägsna kullar - och en sten som kärleksfullt kallas "Adirondack" - Spirit rover utvecklade ett uppenbart kommunikationsproblem som initialt förbryllade hela Mars-teamet. Under de efterföljande dagarna skickade Spirit oss intermittenta signaler, och vi skickade rymdskeppet många frågor för att försöka diagnostisera problemet exakt.
Vi kunde fastställa att problemet var relaterat till programvara, och teamet på JPL utvecklade nödvändiga procedurer och protokoll för att få Spirit tillbaka i verksamheten. Hade Spirit's kommunikationsproblem varit ett hårdvaruproblem, skulle vi vara i mycket hårdare situation av uppenbara skäl. Spirit uppträder nu som det var tänkt och fortsätter att utforska dess Martian omgivningar.
Att ha faktiska dataöverföringar från Andes nedstigning till Marsytan gav också betydande fördelar för teamet som planerar landningen av den andra Mars-roveren, Opportunity. Faktiska nedstigningsdata från det första rymdskeppet användes för att bekräfta våra modeller av uppförandet av den Martiska atmosfären och vädret - modeller som vi var beroende av för att planera Opportunity's härkomst. Uppgifterna från Spirit indikerade att även om nedstigningen låg inom de förutsagda gränserna för vår teknikmodell var den nära kanten av de förväntade marginalerna.
Beväpnad med denna nya kunskap valde NASA att öppna Opportunity's fallskärm tidigare för att ge en långsammare nedstigning och en mer skonsam ankomst på Röda planeten. Den 25 januari 2004 studsade möjligheten mot den motsatta sidan av Mars - i ett område som heter Meridiani Planum - varifrån dess tvilling hade landat.
Den nya landningsplatsen var "en värld bort" från Gusev-krateret på mer sätt än bara avstånd. De ursprungliga bilderna som skickades senare samma dag fascinerade vetenskapsteamet och avslöjade ett område med mörk jord och möjlig berggrund - en funktion som vi länge har letat efter men aldrig sett förut på någon planets yta - ispedd fläckar av den mer bekanta röda Martianjord. Denna region av Mars var särskilt intresserad av planetgeologer eftersom de trodde att den kan innehålla rikliga avsättningar av hematit, ett mineral som, när det finns på jorden, vanligtvis har bildats i närvaro av ihållande flytande vatten. Vi vet nu att deras misstankar var korrekta.
Den 2 mars 2004 tillkännagav NASA att Opportunity rover hade hittat starka bevis för att området som heter Meridiani Planum en gång var blötläggande. Bevis som fanns i en klippning ledde forskare till denna viktiga slutsats. Ledtrådar från bergens sammansättning, såsom närvaron av sulfater och salter, och klippornas fysiska egenskaper (t.ex. nischer där kristaller en gång växte) hjälpte till att göra fallet för en vattnig historia. Detta område är vetenskapligt övertygande, och vi tänker studera det mer detaljerat, förhoppningsvis avslöja fler hemligheter om Röda planeten.
Uppdrag till Mars startas ungefär vartannat år (26 månader), när järnvägs- och Marsbanans justeringar gör det möjligt att använda minsta mängd bränsle på den långa resan. Vid vart och ett av dessa lanseringsmöjligheter planerar NASA att skicka robotrymfartyg till Mars för att fortsätta söka efter bevis på vatten, studera klipporna och marken på planeten och försöka svara på frågan: "Har det någonsin uppstått liv på Mars?" Mars Exploration-programmet kommer att attackera denna fråga genom att söka förstå, på ett systematiskt sätt, det aktuella tillståndet och utvecklingen av Mars, atmosfären, ytan och det inre, potentialen för liv på Mars i det förflutna eller det nuvarande, och utveckla kunskap och teknik som är nödvändig för framtida mänsklig utforskning.
NASA: s Mars-program
Detta program är resultatet av en intensiv planeringsprocess som involverar det breda vetenskaps- och teknikgemenskapen. Programmet innehåller lärdomarna från tidigare uppdrag och bygger på och svarar på vetenskapliga upptäckter från tidigare och pågående uppdrag. Förutom MER: erna uppdrag som omfattar detta systematiska förhållningssätt till utforskning av Mars:
1. Mars Global Surveyor (MGS) - som lanserades 1996, fortsätter detta uppdrag att returnera en aldrig tidigare skådad mängd data angående Mars 'ytfunktioner och sammansättning, atmosfär, väder och magnetiska egenskaper. Forskare använder de uppgifter som samlats in från detta uppdrag både för att lära sig om jorden genom att jämföra dem med Mars och för att bygga en omfattande datamängd som hjälper till att planera framtida uppdrag. MGS fungerar också som ett telekommunikationsrelä för MER-uppdragen, liksom en anordning för att fotografera landade rymdfarkoster på ytan, till exempel roverna.
2. Mars Odyssey - som lanserades 2001, Odyssey-omloppskartaren kartlägger för närvarande mineralogin och morfologin på Marsytan samtidigt som den uppnår global kartläggning av ytans elementära sammansättning och väteöverskott i det grunt underytan. Dess kartor över väte har föreslagit stora mängder is nära ytytan i planetens polära regioner. Det fungerar också som ett telekommunikationsrelä för MER-uppdragen.
3. Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) - planerad för lansering 2005, kommer MRO att fokusera på att analysera ytan i enastående nya skalor i ett försök att följa spännande antydningar av vatten som upptäckts i bilder från rymdskeppet MGS och Odyssey och att överbrygga klyftan mellan ytobservationer och mätningar från omloppsbana. Till exempel kommer MRO att mäta tusentals Martianlandskap med 20 till 30 centimeter (8- till 12 tum) upplösning, vilket möjliggör observation av funktioner på strandbollar, samtidigt som de kartlägger deras mineralogier. Detta hjälper NASA att rikta in framtida landade laboratorier till de bästa platserna för att söka bevis på liv.
4. Phoenix - planerat att lanseras 2007, kommer detta uppdrag att genomföra en stationär, ytbaserad undersökning av vattenis som finns i Martian jord, samt att söka efter organiska molekyler och observera modern klimatdynamik. Det syftar till att "följa vattnet" och mäta indikatormolekyler på platser med hög latitud där Mars Odyssey har upptäckt bevis på stora vattenis-koncentrationer i Martianjord. Phoenix valdes ut som den första av de tävlade Mars Scout-uppdragen.
5. Mars Science Laboratory (MSL) - schema för lansering 2009, denna nästa generations rover representerar ett stort språng i ytmätningar och banar vägen för framtida provåtergång och astrobiologiuppdrag. En kraftkälla med lång livslängd planeras för att ge vetenskapslaboratoriet möjlighet att utföra experiment i upp till två år. Instrument för detta ytlaboratorium kan ge direkt bevis på organiska material, om sådana finns, och kommer att kunna söka upp till flera fot under ytan. MSL kommer också att demonstrera teknik för exakt landning och riskförebyggande för att nå det som kan vara mycket lovande, men svåråtkomliga, vetenskapliga platser. Landningsplatsen kommer att baseras på observationer från Mars Reconnaissance Orbiter. Under det kommande decenniet, från 2011–2018, planerar NASA ytterligare vetenskapliga banor, rovers och landare, och det första uppdraget att återlämna de mest lovande Martian-proverna till jorden.
Nuvarande strategier kräver att det första exemplet för återvändande ska lanseras senast 2014. Alternativ som skulle öka hastigheten på uppdrag som startats och / eller påskynda undersökningsschemat undersöks. Teknikutveckling för avancerade kapaciteter, såsom miniatyriserade ytvetenskapliga instrument och djupborrning till flera hundra fot, kommer också att genomföras under denna period.
NASA har utvecklat en kampanj för att utforska Mars som kommer att förändras och anpassas över tid som svar på vad som upptäcks och lärs med varje uppdrag. Planen är tänkt att vara ett robust, flexibelt, långsiktigt program som ger den högsta sannolikheten för framgång. Vi går från den tidiga eran med global kartläggning och begränsad ytutforskning till ett mycket mer intensivt och upptäcktsresponsivt tillvägagångssätt. Vi kommer att skapa en långvarig närvaro i omloppsbana runt Mars och på ytan med långvarig utforskning av några av de mest vetenskapligt lovande och spännande platserna på planeten.
Vi planerar att "följa vattnet", så att vi i en inte alltför avlägsen framtid äntligen känner till svaren på de mest långtgående frågorna om den röda planeten som vi människor har ställt i generationerna: Har livet någonsin uppstått där, och finns livet där nu?
Vad kommer härnäst
Den 14 januari 2003 tillkännagav president Bush sin nya vision för NASA och Nationens rymdprogram, och precis förra månaden släpptes presidentens FY 2005-budget. Båda dessa händelser stöder och stärker verkligen NASA: s vision för Mars-utforskning under det kommande decenniet och därefter. NASA: s omfattande, robotiska strategi för att utforska Mars och lära sig komplikationerna i dess miljö kommer inte bara att försöka uppnå de vetenskapliga mål som beskrivs i detta vittnesbörd, det kommer också att tjäna som en solid grund för presidentens vision att så småningom utföra ett mänskligt utforskningsuppdrag till Mars .
Originalkälla: Astrobiology Magazine
