SAM: NASA mēģinājums atkārtot Vikinga meklēto Marsa organiku

Pin
Send
Share
Send

Pēc 36 gadu ilgām debatēm, apjukuma un citu kosmosa aģentūru neveiksmīgiem mēģinājumiem atbildēt uz pamatjautājumu NASA Marsa zinātnes laboratorija (MSL) gatavojas atkārtot organisko vielu meklēšanu, kas izvairījās no abām Vikingu zondes.

Līdz nolaišanās brīdim būs palikušas 96 dienas, un MSL šā gada augustā piestāsies Gale krāterī. Rovers ar nosaukumu Curiosity būs līdz šim lielākais transporta līdzeklis, kas piegādāts uz mūsu kaimiņu planētas. Sverot 900 kg, Curiosity ir gandrīz piecas reizes lielāks nekā Spirit and Opportunity apvidus auto, kas nolaidās pirms astoņiem gadiem, un vairāk nekā 1,5 reizes lielāks par katru vikingu zemi, kas ieradās uz planētas 1976. gadā.

Līdzīgi kā vikingi un Marsa izpētes maršrutētāji, Curiosity tika iecerēts un palaists, galvenokārt, lai apkopotu informāciju, kas varētu mums pateikt, vai Sarkanā planēta uzturas mikrobu dzīvībai. Instrumenti, kas tika uzsākti in situ analīzei, kopš Vikingu laikiem ir nepārtraukti uzlabojušies, tomēr katra nodaļa stāstā par Marsa dzīves meklējumiem balstās uz iepriekšējiem.

Lai arī parasti tie tika pieminēti tikai īsi dienās, kad Gars un Iespēja veidoja virsrakstus, vikingu zemnieki bija pārsteidzošs arods ne tikai savam laikam, bet arī mūsdienām. Katra Viking piezemētāja instrumentu komplektā ietilpa trīs bioloģijas eksperimentu komplekts, kas ir paredzēti instrumentiem tiešai mikrobu noteikšanai, ja regolīts kādā no abām Viking piezemēšanās vietām saturētu. Lai gan nākamajiem izkraušanas kuģiem bija instrumenti, kas izstrādāti, lai novērtētu Marsa dzīvības potenciālu, kopš Viking-projekta nav izveidots, lai meklētu Marsa dzīvības formas tieši.

Pēc vikingu izmeklētāja Gilberta Levina teiktā, vikingu zemnieki jau atklājuši Marsa dzīvi. Jau 1976. – 1977. Gadā Levina instruments, kas pazīstams kā Labeled Release (LR) eksperiments, deva pozitīvus rezultātus Chryse Planitia un Utopia Planitia - abās Vikingu nosēšanās vietās. Apstrādājot ar šķīdumu, kas satur mazas organiskas ķīmiskas vielas, kas marķētas ar radioaktīvo ogli, izkraušanas vietās ņemtie regolīta paraugi izdalīja gāzi, par ko liecina radioaktivitātes palielināšanās telpā virs parauga.

Kaut arī Levins uzskata, ka gāze ir oglekļa dioksīds, kas rodas organisko ķīmisko vielu oksidācijas rezultātā, ir arī iedomājams, ka ķīmiskās vielas tika reducētas uz citu gāzi - metānu. Jebkurā gadījumā, tā kā paraugu karsēšana līdz temperatūrai, kas ir pietiekami augsta, lai nogalinātu lielāko daļu mikrobu, kurus mēs zinām uz Zemes, neļāva izdalīties gāzei, Viking zinātnes komanda sākotnēji secināja, ka LR ir atklājis dzīvību.

Lielākā daļa zinātnes grupas, bet ne Levins, nolēma, ka gāzes izdalīšanai LR noteikti jābūt no bioloģiskas ķīmiskas reakcijas. Šī pārdomāšana notika dažādu faktoru ietekmē, taču vissvarīgākais no tiem bija tas, ka katra zemētāja gāzu hromatogrāfa-masas spektrometram (GC-MS) neizdevās noteikt organiskās vielas paraugos. Kā vēlais Karls Sagans to paskaidroja savā televīzijas sērijā “Cosmos”, “Ja uz Marsa ir dzīvība, kur ir mirušie?”

Lai gan vairums astrobiologu un planētu zinātnieku nepiekrīt Levinam, ka viņa 36 gadus vecā eksperimenta rezultāti ir pārliecinoši pierādījumi Marsa dzīvībai, arvien vairāk ir tādu Marsa zinātnieku, kuri šajā jautājumā ir viennozīmīgi. Pēc Levina teiktā, Sagans pārcēlās uz divdomīgu kategoriju 1996. gadā pēc tam, kad astrobiologs Deivids Makkejs un kolēģi publicēja rakstu žurnālā Science, kurā aprakstīta pārakmeņojusies dzīve meteorītā ALH84001 - vienā no nedaudzām meteorītiem, kas, kā zināms, ir no Marsa.

Ceļošana Curiosity milzīgajā instrumentu paketē ir mašīnu komplekts ar nosaukumu SAM, kas apzīmē paraugu analīzi Marsā. Pēc visiem šiem gadiem SAM ir NASA pirmais mēģinājums atkārtot Vikingas meklēto Marsa organisko savienojumu meklēšanu, taču ar progresīvākām tehnoloģijām.

Tas nenozīmē, ka pēdējos gados citi mēģinājumi netika veikti. Krievijas Federālā kosmosa aģentūra 1996. gadā uzsāka ar Marsu saistītu zondi, kas pārvadā ne tikai organiskās ķīmijas aprīkojumu, bet gan Levina eksperimenta modernizēto versiju. Tā vietā, lai apstrādātu regolīta paraugus ar “labās puses” un “kreisās rokas” formu maisījumiem ar organiskiem substrātiem (ķīmijā pazīstams kā rasmisks maisījums), jaunais LR dažus paraugus būtu apstrādājis ar kreiso roku substrātu (L- cisteīns) un citi ar substrāta spoguļattēlu (D-cisteīns).

Ja rezultāti būtu bijuši vienādi L- un D-cisteīnam, nebioloģisks mehānisms būtu šķitis vēl ticamāks. Tomēr, ja aktīvais līdzeklis Marsa regolītā dod priekšroku vienam savienojumam uz otra rēķina, tas norāda uz dzīvību. Vēl intriģējošāk: ja aktīvais līdzeklis atbalstītu D-cisteīnu, tas būtu ierosinājis dzīvības izcelšanos uz Marsa atsevišķi no dzīvības izcelšanās uz Zemes, jo sauszemes dzīvības formās galvenokārt tiek izmantotas kreisās puses aminoskābes. Šāds rezultāts liek domāt, ka dzīvības izcelsme ir diezgan viegla, kas nozīmē kosmosu, kas apvienojas ar dzīvām formām.

Bet Krievijas zonde Mars'96 avarēja Klusajā okeānā neilgi pēc pacelšanās. Dažus gadus vēlāk Eiropas Kosmosa aģentūra nosūtīja Beagle 2 uz Marsu, pārvadājot uzlaboto organisko noteikšanas paketi, taču arī šī zonde tika pazaudēta.

Kaut arī Curiosity SAM neietver jebkāda veida LR eksperimentu, tam ir organisko vielu noteikšanas spēja, kas var darboties masas spektrometrijā (MS), vai gāzes hromatogrāfijas-masas spektrometrijas (GS-MS) režīmā. Papildus tam, ka SAM var noteikt noteiktas organisko savienojumu klases, kuras Viking GCMS būtu izlaidis virszemes materiālā, SAM ir paredzēts arī metāna meklēšanai Marsa atmosfērā. Lai arī atmosfēras metāns jau ir atklāts orbītā, detalizēti tā koncentrācijas un svārstību mērījumi palīdzēs astrobiologiem noteikt, vai avots ir metānu ražojošie mikroorganismi.

Pin
Send
Share
Send