Atkal uz sarkanās planētas

No Zemes uz tās tuvāko kaimiņu Saules sistēmā, Marsu, ir nosūtīti divi ”detektīvi”. Tie tika nosūtīti, lai iegūtu atbildes uz dažiem fundamentāliem jautājumiem par sarkanās planētas ģeoloģisko pagātni un par tagadējiem apstākļiem uz tās.

KOPŠ neatminamiem laikiem Marss ir rosinājis cilvēku iztēli. Mūsu senči šajā spožajā, sarkanajā debess ķermenī, kas naksnīgajās debesīs pārvietojas citādi nekā zvaigznes, saskatīja kaut ko neparastu. Senie babilonieši, grieķi un romieši nosauca planētu savu kara un nāves dievu vārdos, nezinādami, ka tās sarkanīgo krāsu rada tikai dzelzs oksīdu putekļi, kas klāj planētas virsmu.

Tuvākā pagātnē astronomi Saules sistēmas izpētei sāka lietot arvien jaudīgākus teleskopus, un viņu uzmanībai nepaslīdēja garām fakts, ka uz mūsu sarkanīgā kaimiņa ir gadalaiki, ledus klāti polārie apgabali un arī citas iezīmes, kas tam ir kopīgas ar Zemi. 20. gadsimtā Marss pirmo reizi tika pētīts ar dažādām kosmiskajām zondēm jeb aparātiem, starp kuriem bija pavadoņi un nolaižamie aparāti, ko palaida Padomju Savienība un Amerikas Savienotās Valstis. 1997. gada jūlijā miljoniem televīzijas skatītāju uzmanību piesaistīja Mars Pathfinder misija.a

Pašreiz informāciju par sarkano planētu ievāc pavadonis Mars Global Surveyor. Kaut arī minētās misijas ir devušas bagātīgu informāciju, joprojām tiek meklētas atbildes uz daudziem fundamentāliem jautājumiem par Marsu.

Kur atrodas ūdens?

Bieži šie jautājumi ir saistīti ar ūdeni. Pēc zinātnieku domām, tālā pagātnē Marss ir bijis ievērojami citāds nekā tagad. Uz planētas esot bijis siltāks klimats, mitrs gaiss, un pa tās virsmu krustām šķērsām esot tecējušas upes. Tomēr kaut kā ūdens ir pazudis, un ir palikusi tikai sausa, putekļaina, vēju appūsta lode, uz kuras fona pat Zemes tuksneši šķiet auglīgi. Kur gan palicis ūdens? Kur ūdens uz Marsa varētu būt meklējams tagad, un kādā formā tas varētu būt atrodams? Kā ūdens ietekmē laika apstākļus un klimatu uz Marsa?

”Tas ir īsts detektīvstāsts,” saka Normens Heiness, bijušais Marsa izpētes biroja vadītājs no NASA Reaktīvās kustības laboratorijas Pasadenā (Kalifornijas štats, ASV). ”Visgrūtākais ir noskaidrot, kas ir noticis ar ūdeni uz Marsa.” Zinātnieki cer drīzumā iegūt lielāku skaidrību šajā jautājumā. Viņi plāno aptuveni reizi divos gados, kad Zemes un Marsa savstarpējais novietojums ir vislabvēlīgākais, palaist kosmosā automātiskās zondes, ar kuru palīdzību būtu iespējams atminēt Marsa mīklu.

Vai jūs zināt, kas ir pēdējie divi šādi ”detektīvi”? Tie ir meteoroloģiskais pavadonis, ko bija paredzēts ievadīt polārajā orbītā, un nolaižamais aparāts ķīmisko analīžu izdarīšanai, kurš sniegs zinātniekiem labāku priekšstatu par Marsa grunti. Šo aparātu nosaukumi ir Mars Climate Orbiter un Mars Polar Lander.

Novērojumi no augšas

Mars Climate Orbiter tika palaists 1998. gada 11. decembrī no Kenedija kosmisko pētījumu centra Kanaveralas ragā (Floridas štats), un līdz ar to sākās aparāta deviņus mēnešus ilgais ceļojums uz Marsu. Tika plānots, ka tas riņķos 400 kilometru augstā orbītā un no šīs orbītas veiks planētas atmosfēras, reljefa un polāro cepuru pētījumus. Novērojumiem bija jāilgst veselu Marsa gadu — tas ir, 687 Zemes dienas.

23. septembrī — dienā, kad orbitālajam aparātam bija jāsāk Marsa novērošana, — zinātnieki no NASA Reaktīvās kustības laboratorijas paziņoja, ka viņi ir zaudējuši sakarus ar pavadoni. ”Acīmredzot aparāts pielidoja Marsam tuvāk, nekā mēs bijām paredzējuši,” sacīja Ričards Kuks, misijas projekta vadītājs. ”Iznākumā šī misija, iespējams, ir cietusi neveiksmi.” Bija plānots, ka pavadonis sekos tam, kā planētas virsmu ietekmē gadalaiku maiņas, un palīdzēs zinātniekiem noskaidrot svarīgus faktus par planētas agrīno klimata vēsturi.

Zinātnieki cer, ka viss vēl nav zaudēts. Šādas cerības dod fakts, ka otrs kosmiskais aparāts — nolaižamais aparāts Mars Polar Lander — vēl ir ceļā uz Marsu. Šis aparāts tika palaists 1999. gada 3. janvārī, un tam jānonāk uz Marsa šī gada decembra sākumā. Kur aparātam jānolaižas, lai tā darbība būtu visražīgākā?

Kur tam jānolaižas?

Atcerēsimies, ka Marsa izpētē galvenais ir jautājums par ūdeni. Kur uz šīs planētas vislabāk varētu pētīt ūdeni? Laika apstākļus, klimatu un ūdens riņķojumu uz Zemes pēta, salīdzinot rezultātus, kas iegūti tūkstošos atsevišķu pētījumu, kuri veikti ar visdažādāko instrumentu palīdzību daudzās dažādās vietās. Bet, pētot citas planētas, pastāv krietni vairāk ierobežojumu. Iespējas pētīt Marsu no tā virsmas paveras reti, tāpēc zinātniekiem rūpīgi jāpārdomā, kādus aparātus sūtīt un uz kurieni tos sūtīt.

Ideāla vieta Marsa klimata pētniecībai ir polārie apgabali, kaut arī tie ievērojami atšķiras no akmeņiem nosētās plūdu deltas, kurā pirms diviem gadiem nosēdās Mars Pathfinder. Tieši polārajos apgabalos vērojamas viskrasākās sezonālās pārmaiņas. Tiek uzskatīts, ka sezonālo putekļu vētru dēļ polārajos apgabalos nogulsnējas plāna putekļu kārtiņa. Kad iestājas ziema, putekļi sasalst un tos apklāj sasalis oglekļa dioksīds un ledus. Laika gaitā ir izveidojušies daudzi šādi slāņi. ”Šajos slāņos ir ierakstīta [Marsa] klimata vēsture,” saka Ralfs Lorencs no Arizonas universitātes. Speciālisti uzskata, ka polāro apgabalu izpēte būs nozīmīgs solis Marsa pētniecībā. Kāds viņiem ir pamats tā domāt? Un ko nolaižamais aparāts darīs pēc nosēšanās uz Marsa?

Ieskats zem virsmas

Nolaižamais aparāts ir zirneklim līdzīga mašīna, kuras augstums ir viens metrs, tai ir trīs kājas, kā arī divus metrus gara mehāniskā roka ar lāpstiņu galā. Aparāts sāks pildīt savu misiju jau pirms nolaišanās uz Marsa. Brīdi pirms ieiešanas sarkanās planētas atmosfērā no tā atdalīsies divas aeročaulas, katra apmēram basketbola bumbas lielumā.

Aeročaulas brīvā kritienā sasniegs planētas virsmu un ietrieksies tajā ar ātrumu apmēram 700 kilometri stundā. Trieciena ietekmē aeročaulas sašķīdīs, un to iekšienē esošās mazāku izmēru zondes ieurbsies gruntī, sasniedzot metra dziļumu. Pēc tam no zondēm tiks izbīdīti mazi urbīši un tiks veiktas Marsa grunts ķīmiskās analīzes. Pirmais mērķis būs konstatēt ūdeni, kas ledus formā varētu slēpties pazemē.

Neilgi pēc tam, kad Marsa virsmu būs sasniegušas zondes, tām sekos nolaižamais aparāts, kas veiks nosēšanos ar izpletņu palīdzību. Aparāts ir apgādāts ar kamerām un sensoriem, un tas ir paredzēts Marsa reljefa īpatnību un laika apstākļu pētīšanai. Attēli tiks uzņemti gan nosēšanās laikā, gan pēc tās. Uz nolaižamā aparāta ir uzmontēts mikrofons, ar kura palīdzību pirmo reizi tiks ierakstīta Marsa vēja šalkoņa. Ir paredzēts, ka nolaižamais aparāts darbosies apmēram 90 dienas pēc nolaišanās.

Pētījumu alkas

Protams, paies gadi, kamēr zinātnieki izpētīs un izanalizēs iegūtos datus. Šī misija ietilpst programmā, kura tiek īstenota 16 gadus un kuras mērķis ir uzzināt vairāk par Marsu. Minētajā programmā bez NASA piedalās arī vairāku Eiropas valstu, Japānas un Krievijas kosmisko pētījumu centri. Zinātnieki cer, ka nākotnē tiks organizētas misijas, kuru ietvaros izdosies nogādāt uz Zemi Marsa grunts paraugus un būs iespējams veikt to laboratorisku analīzi. Varbūt tas ļaus dot galīgo atbildi uz jautājumu, kas ir noticis ar mums kaimiņos esošās sarkanās planētas — Marsa — klimatiskajiem apstākļiem.

[Zemsvītras piezīme]

[Papildmateriāls/Attēls 15. lpp.]

Vai dzīvība ir radusies uz Marsa?

Meteorīts ALH 84 001 — uzskata, ka tas ir atlidojis no Marsa, — tika atrasts 1984. gadā Antarktīdā. 1996. gada augustā vairāki zinātnieki no NASA Džonsona kosmisko pētījumu centra un Stenforda universitātes paziņoja, ka šis kartupeļa lieluma akmens satur norādes, kaut arī ne skaidrus pierādījumus, kas liecina par dzīvības pastāvēšanu uz Marsa, — organiskus savienojumus, minerālu depozītus un mikrobu fosilijas. Paziņojuma zemteksts bija tāds, ka dzīvība uz Zemi varētu būt atceļojusi no Marsa.

Tomēr tagad zinātnieku aprindās pastāv gandrīz pilnīga vienprātība, ka šis meteorīts nesniedz nekādus nopietnus pierādījumus par dzīvības izcelsmi uz Marsa. ”Manuprāt, ir ļoti maz ticams, ka viņi būtu atraduši bioloģiskas aktivitātes pēdas,” izteicās Viljams Šopfs no Kalifornijas universitātes (Losandželosa). Līdzīgu viedokli pauda Ralfs Hārvijs no Keisa Rietumu rezervāta universitātes: ”Lai gan daudziem no mums patiktu, ja uz Marsa tiktu atklāta dzīvība, ALH [84001] acīmredzot nesatur tikpat kā nekādus pierādījumus par to.”b

[Zemsvītras piezīme]

[Papildmateriāls/Attēli 16., 17. lpp.]

Četrdesmit Marsa pētījumu gadi

◼ 1960. gadā Padomju Savienība palaida pirmās planetārās zondes, kurām bija jādodas uz Marsu. Zondēm neizdevās ieiet orbītā.

◼ 1965. gada 14. jūlijā garām Marsam palidoja ASV starpplanētu stacija Mariner-4, kas pārraidīja uz Zemi fotoattēlus un mērījumu rezultātus.

◼ 1971. gadā padomju kosmiskais aparāts Marss-3 izsvieda kapsulu, kas veica pirmo lēno nolaišanos uz Marsa. Tajā pašā gadā Marsu sasniedza ASV kosmiskais aparāts Mariner-9, kas nofotografēja Marsa virsmas lielāko daļu. Mariner-9 izdarīja arī planētas divu mazo pavadoņu, Fobosa un Deimosa, fotouzņēmumus.

◼ 1976. gadā uz Marsa nosēdās divu ASV starpplanētu staciju, Viking-1 un Viking-2, nolaižamie aparāti. Tie darbojās vairākus gadus un veica sarežģītus eksperimentus.

◼ 1988. gadā padomju zinātnieki palaida uz Marsu divus kosmiskos aparātus — Fobos-1 un Fobos-2. Fobos-1 sabojājās lidojuma laikā, bet Fobos-2 sasniedza Marsu un pārraidīja ziņojumus vairākas dienas.

◼ 1992. gadā ASV palaida starpplanētu staciju Mars Observer, kas pārstāja darboties lidojuma laikā.

◼ 1997. gada 4. jūlijā uz Marsa nolaidās kosmiskais aparāts Mars Pathfinder, kas tur nogādāja visurgājēju Sojourner. Uz Zemi tika pārraidīti iespaidīgi sarkanās planētas virsmas uzņēmumi.

[Attēli]

”Mariner-4”

Viens no stacijas ”Viking” nolaižamajiem aparātiem

”Fobos-2”

[Attēls 15. lpp.]

”Mars Climate Orbiter”

[Attēls 15. lpp.]

”Mars Polar Lander”

[Attēls 16., 17. lpp.]

Marsa ainavas panorāma — ”Mars Pathfinder” fotouzņēmums

[Norādes par attēlu autortiesībām 14. lpp.]

15. lpp. Meteorīts: NASA photo; fons: NASA/U.S. Geological Survey; pavadonis un nolaižamais aparāts: NASA/JPL/Caltech

16. un 17. lpp. Ainava, Mariner-4, Viking nolaižamais aparāts: NASA/JPL/Caltech; planēta: NASA photo; Fobos-2: NASA/National Space Science Data Center