Pocztówki z Marsa

Pocztówki z Marsa

Trójwymiarowe obrazy polarnych rejonów Marsa były jedną z największych atrakcji spotkania Amerykańskiej Unii Geofizycznej w San Francisco
Pomiary topograficzne z dokładnością do 30 cm wykonała sonda Mars Global Surveyor, która od kilkunastu miesięcy krąży wokół tej planety. Zdjęcia bieguna północnego ukazały badaczom niedostrzegalne do tej pory detale i dostarczyły unikatowych informacji. Polarnicy eksplorujący najbardziej niedostępne obszary Antarktydy lub Arktyki mogą im tylko zazdrościć.

NASA myśli już o kolejnym etapie badań czerwonej planety. W drodze na Marsa jest sonda Climate Orbiter, a 3 stycznia wyruszy Polar Lander, który w grudniu przyszłego roku wyląduje w pobliżu południowej czapy polarnej. Będzie szukać "marsjańskiego złota" i rozwiązania licznych zagadek tamtejszego klimatu. Być może zrozumiemy, dlaczego Mars z planety, na której prawdopodobnie istniał ocean, a może nawet życie, zamienił się w lodową pustynię. Rozszyfrowanie zagadki klimatu tej planety to cel misji NASA w nadchodzącej dekadzie.
Wiemy, że w przeszłości Mars był znacznie cieplejszy i płynęła na nim woda. Miliardy lat temu globalny kataklizm doprowadził do drastycznych zmian na Marsie i całkowitej zmiany klimatu. Dziś cieniutka atmosfera planety jest sto razy rzadsza niż ziemska. Woda nie płynie już rzekami i kanionami i nie wiemy, gdzie się podziała. Część prawdopodobnie wyparowała w przestrzeń kosmiczną, niewielką jej ilość do dziś zawiera atmosfera, a reszta jest uwięziona w czapach polarnych.
Najnowsze zdjęcia MGS prezentowane na spotkaniu Amerykańskiej Unii Geofizycznej pozwoliły ustalić, że północna czapa ma powierzchnię około miliona kilometrów kwadratowych, a jej grubość dochodzi miejscami do 3 km. To zaledwie kilka procent objętości pokrywy lodowej Antarktydy. Chociaż w porównaniu z Ziemią Mars jest bardzo zimny, suchy i nieprzyjazny, jego klimat jest bliższy ziemskiemu niż środowisko jakiejkolwiek innej planety w Układzie Słonecznym. Odpowiedź na pytanie, co się stało z marsjańską wodą, pozwoliłaby zrozumieć zmiany, jakie zaszły na obu planetach, które w przeszłości były do siebie niezwykle podobne. Duże obszary marsjańskiej pokrywy lodu są bardzo płaskie (różnice poziomów sięgają najwyżej dwóch metrów). Miejscami wyrastają z niej lodowe kopce, są to prawdopodobnie ślady z czasów, gdy lód sięgał znacznie wyżej niż dzisiaj - mówi Maria Zuber, członek ekipy Mars Global Surveyor. Naukowcy podejrzewają, że dziś "marsjańskie złoto" może być uwięzione pod powierzchnią planety, w południowej pokrywie lodowej.
Wątpliwości mogą rozwiać kolejne misje. Pierwsza dotrze na Marsa we wrześniu przyszłego roku. Najpierw na Ziemię przesłane zostaną dane zebrane przez lądownik, następnie przez marsjański rok (687 ziemskich dni) Climate Orbiter będzie samodzielnie badać planetę z orbity. Na jego pokładzie zainstalowano dwa instrumenty: kamerę Mars Color Imager (MARCI) i udoskonaloną wersję radiometru z sondy Mars Observer. - MARCI umożliwi wykonanie badań, jakich dotychczas nie przeprowadzono. Kolorowe zdjęcia o wysokiej rozdzielczości pozwolą na analizę śladów dawnego klimatu planety, zachowanych w skałach - mówi James F. Bell, astronom z Cornell University, członek ekipy obsługującej misję. - Uzyskamy też dzienne "mapy pogodowe" Marsa i informacje o rozmieszczeniu jego bogactw naturalnych - dodaje.
Po jedenastomiesięcznej podróży, tuż przed nadejściem lata na półkuli południowej, na Marsa dotrze Polar Lander. Przed wejściem w atmosferę od statku oddzielą się dwie mikrosondy, które pędząc z prędkością 720 km/h, wbiją się w marsjański grunt na głębokość 1-2 m, w odległości ok. 100 km od lądownika. Przednia część sondy, zagrzebana w gruncie, będzie narażona na działanie temperatury sięgającej minus 120oC, a tylna, wystająca ponad powierzchnią - od 0oC do minus 80oC. Geolodzy liczą, że pod powierzchnią sonda znajdzie warstwy geologiczne lub dotrze do lodu. Pierwsze dane uzyskane przez mikrosondy zostaną przesłane na Ziemię już dwie godziny później przez statek Mars Global Surveyor. Po wydrążeniu niewielkiego otworu zostaną też pobrane próbki gleby.
Wiadomo, że Polar Lander usiądzie na obszarze polarnym, mniej więcej na 75. stopniu szerokości południowej. Latem słońce stale znajduje się tam ponad horyzontem i panują umiarkowane jak na Marsa temperatury. Temperatura minus 60oC, jaka latem panuje w uwolnionym spod lodu gruncie, jest na tyle znośna, że dzięki specjalnym grzejnikom zasilanym energią słoneczną jesteśmy w stanie utrzymać instrumenty w odpowiedniej temperaturze - tłumaczy Peter Smith, który w Lunar and Planetary Lab University of Arizona w Tuc skonstruował dwie kamery lądownika. Misję Polar Landera planuje się na 90 dni.
Polar Lander to marsjańska ministacja geologiczno-meteorologiczna. Ma badać procesy zachodzące między atmosferą i powierzchnią planety. Na Ziemi decydują o nich głównie oceany, lecz Mars jest suchy. Nie wiadomo więc, jakie prawidła rządzą tamtejszym klimatem, jak powstają na przykład gigantyczne burze pyłowe. - Interesują mnie przede wszystkim zdjęcia powierzchni, uwagę skupiam zatem na trzech kamerach, zwłaszcza na tej, która będzie robić zdjęcia podczas schodzenia lądownika. Są tam odkryte liczne warstwy geologiczne, takie jak w Wielkim Kanionie Kolorado. Wiemy, czego możemy się spodziewać, lecz do końca nie jesteśmy pewni, co naprawdę zobaczymy - mówi James Rice, geolog z Lunar and Planetary Lab, który spędził ostatnie miesiące na badaniu zdjęć z miejsca lądowania Pathfindera w poszukiwaniu rozwiązania marsjańskich zagadek klimatycznych. Lądownik wyposażono też w ruchome automatyczne ramię, które wykopie niewielki rów w gruncie i pobierze próbki, aby ustalić, z czego składa się gleba planety i czy zawiera wodę. Naukowcy sądzą, że uda im się natrafić tuż pod powierzchnią na lód. Na ramieniu lądownika zainstalowano niewielką kamerę zdolną dostrzec detale wielkości zaledwie 23 mikronów i wytropić milimetrowej grubości warstwy, które prawdopodobnie rok po roku odkładają się na powierzchni Marsa. Do ramienia przymocowano również rosyjski instrument LIDAR. Prześwietli on marsjańską atmosferę promieniem lasera, aby zebrać informację o zawartym w niej pyle. Urządzenie wyposażono też ważący zaledwie 50 gramów mikrofon. Nawet w niezwykle rzadkiej marsjańskiej atmosferze rozchodzą się sygnały dźwiękowe w paśmie słyszalnym dla ludzkiego ucha. Dowiemy się więc, co słychać na Marsie. Być może wiatry, niewielkie tornada i grzmoty rozlegające się podczas burz pyłowych zdradzą nam jakąś marsjańską tajemnicę. Niewykluczone, że usłyszymy coś zupełnie niespodziewanego i Mars po raz kolejny nas zaskoczy.

Okładka tygodnika WPROST: 52/1998
Więcej możesz przeczytać w 52/1998 wydaniu tygodnika „Wprost”
Zamów w prenumeracie lub w wersji elektronicznej:
 0