Βόλτα στο διάστημα: Τι ξέρουμε για τον Άρη, τέλος πάντων; (Μέρος 2ο)

Καλώς ήρθατε σε μια ακόμη βόλτα στο διάστημα! Την περασμένη εβδομάδα ξεκινήσαμε να μιλάμε για το τι έχουμε μάθει τέλος πάντων για τον Άρη από όλα τα χρόνια της εξερεύνησής του. Την περασμένη εβδομάδα είδαμε τις πρώτες αποστολές των ΗΠΑ και της Σοβιετικής Ένωσης, από το 1960 έως και το 1973, με πιο επιτυχημένες αυτές των ΗΠΑ.

Δες εδώ: Βόλτα στο διάστημα: Τι ξέρουμε για τον Άρη, τέλος πάντων; (Μέρος 1ο)

Το 1975 οι ΗΠΑ ενεργοποίησαν το πρόγραμμα Viking, το οποίο αποτελείτο από δύο διαστημικά σκάφη, το Viking 1 το οποίο εκτοξεύτηκε στις 20 Αυγούστου και το Viking 2 το οποίο εκτοξεύτηκε στις 9 Σεπτέμβρη. Βασικός σκοπός τους ήταν η διερεύνηση της ύπαρξης ζωής στην επιφάνεια του Άρη.

Το Viking 1 αποτελείτο από δύο μέρη, ένα τροχιακό σκάφος και ένα σκάφος προσεδάφισης. Και τα δύο μέρη λειτούργησαν με επιτυχία, ενώ το σκάφος προσεδάφισης ήταν το πρώτο σκάφος με την μακροβιότερη λειτουργία πάνω στον Άρη καθώς λειτούργησε για έξι ολόκληρα χρόνια.

Το σκάφος προσεδάφισης του Viking 1 ήταν στατικός, χωρίς δηλαδή την δυνατότητα μετακίνησής του στην επιφάνεια. Προσγειώθηκε στην λεγόμενη “Χρυσή Κοιλάδα” (Chryse Planitia). Το σκάφος προσεδάφισης είχε πάνω του ένα ολόκληρο βιολογικό εργαστήριο αποτελούμενο από τρία υποσυστήματα: πείραμα πυρολυτικής απελευθέρωσης (PR), πείραμα με την επισήμανση απελευθέρωσης (LR) και πείραμα ανταλλαγής αερίων (GEX). Επιπλέον, ανεξάρτητα από τα πειράματα της βιολογίας, μετέφερε και φασματόμετρο μάζας χρωματογράφου αερίου (GCMS) που θα μπορούσε να μετρήσει τη σύνθεση και την αφθονία οργανικών ενώσεων στο έδαφος του Άρη. 

Το μόνο από τα πειράματα που έδωσε θετικό αποτέλεσμα είναι το πείραμα με την επισήμανση απελευθέρωσης (LR), το οποίο έδειξε την ύπαρξη μεταβολισμού, κάτι που στην Γη είναι σημάδι παρουσίας ζωής. Ένα αποτέλεσμα που δίχασε τους επιστήμονες καθώς ένα αντίστοιχο πείραμα δεν εντόπισε οργανικό υλικό, κάτι που είναι αναγκαίο στον μεταβολισμό. Από την άλλη, σε ξηρές περιοχές της Ανταρκτικής δεν έχουν ανιχνευθεί οργανικές ενώσεις, αλλά υπάρχουν οργανισμοί που ζουν στους βράχους! Ίσως τέτοιοι οργανισμοί να είναι και τα μικρόβια του Άρη.

                                 

Το σκάφος προσεδάφισης του Viking 2 λειτούργησε για 1316 ημέρες, πριν τελειώσουν οι μπαταρίες του. Το έδαφος του Άρη μοιάζει με πολυκαιρισμένη βασαλτική λάβα.  Δείγμα του εδάφους έδειξε ότι περιέχει άφθονο πυρίτιο και σίδηρο, μαζί με σημαντικές ποσότητες μαγνησίου, αργιλίου, θείου, ασβεστίου και τιτανίου. Ανιχνεύθηκαν επίσης ιχνοστοιχεία στρόντιου και ύττριου. Ενώ η ποσότητα καλίου ήταν το ένα πέμπτο του μέσου όρου του φλοιού της Γης. Ορισμένες χημικές ουσίες στο έδαφος περιείχαν θείο και χλώριο, όπως αυτές που απομένουν μετά την εξάτμιση του θαλάσσιου νερού. Το θείο μπορεί να υπάρχει ως θειικά άλατα νατρίου, μαγνησίου, ασβεστίου ή σιδήρου. Όλα τα δείγματα που θερμάνθηκαν στο φασματόμετρο μάζας χρωματογράφου αερίου (GCMS) έδωσαν αποτέλεσμα περίπου 1% νερό. 

Το σκάφος προσεδάφισης έκανε επίσης μελέτες με μαγνήτες και βρήκε ότι το έδαφος αποτελείται 3 με 7 τοις εκατό από μαγνητικά υλικά κατά βάρος. Οι μαγνητικές χημικές ουσίες θα μπορούσαν να είναι μαγνητίτης και μαγμίτης, οι οποίες θα μπορούσαν να προέρχονται από τη διάβρωση του βασάλτη. Ο Άρης δεν έχει σχεδόν κανένα στρώμα όζοντος, σε αντίθεση με τη Γη, έτσι το υπεριώδες φως αποστειρώνει την επιφάνεια και παράγει εξαιρετικά αντιδραστικά χημικά, όπως υπεροξείδια, που θα οξειδώνουν οποιαδήποτε οργανικά χημικά στοιχεία.

Τα τροχιακά σκάφη Viking και οι πληροφορίες που μας έστειλαν έφεραν επανάσταση στην θεωρία ύπαρξης νερού στον Άρη. Τεράστιες κοιλάδες ποταμών βρέθηκαν σε πολλές περιοχές του Άρη. Φάνηκε ότι μεγάλες ποσότητες νερού χάραξαν βαθιές κοιλάδες, σχηματίζοντας αυλακώσεις στο βράχο και ταξίδεψαν χιλιάδες χιλιόμετρα. Ενώ περιοχές με διακλαδισμένα ρεύματα, στο νότιο ημισφαίριο του πλανήτη, υποδηλώνουν ότι κάποτε έβρεχε στον Άρη.

Το 1988 ακολούθησαν δύο αποτυχημένες προσπάθειες της Σοβιετικής Ένωσης να στείλουν διαστημικά σκάφη στον φυσικό δορυφόρο του Άρη, Φόβος. Η δεύτερη αποστολή μόνο κατάφερε να στείλει πίσω μερικές φωτογραφίες πριν χαθεί η επικοινωνία με το σκάφος.

Και οι ΗΠΑ είχαν μια αποτυχημένη αποστολή το 1992.

Το 1996 έγινα τρεις εκτοξεύσεις, δύο των ΗΠΑ και μία της Ρωσίας. Της Ρωσίας δεν κατάφερε να βγει από την χαμηλή τροχιά της Γης (LEO). Οι αποστολές των ΗΠΑ είχαν μεγαλύτερη επιτυχία. Οι ΗΠΑ εκτόξευσαν το τροχιακό σκάφος Mars Global Surveyor τον Νοέμβριο και ένα σκάφος προσεδάφισης, το Mars Pathfinder, τον Δεκέμβριο. Η μεγάλη πρωτιά όμως είναι ότι το Mars Pathfinder μετέφερε το πρώτο αυτοκινούμενο όχημα (rover) που θα κυκλοφορούσε ποτέ στον Άρη, το Sojourner.

Το τροχιακό σκάφος Mars Global Surveyor μπήκε με επιτυχία σε τροχιά γύρω από τον Άρη και λειτούργησε έως και το 2006. Σκοπός του ήταν η χαρτογράφηση του πλανήτη Άρη, από την ιονόσφαιρα έως την επιφάνεια του ενώ βοήθησε στον εντοπισμό πιθανών θέσεων προσγείωσης για τις αποστολές του προγράμματος Mars Exploration Rover. Από τις εκατοντάδες φωτογραφίες που έστειλε το σκάφος διαπιστώθηκαν τα παρακάτω:

• Οι καιρικές συνθήκες και οι άνεμοι στον Άρη δημιουργούν γεωμορφές, ειδικά αμμόλοφους, εξαιρετικά παρόμοιες με εκείνες σε ορισμένες ερήμους της Γης.
• Σημεία της επιφάνειας του Άρη είναι επικαλυμμένα με διαφορετικά στρώματα μέχρι και 10 μέτρα βάθος.
• Το βόρειο ημισφαίριο του Άρη είναι γεμάτο κρατήρες, όπως και το νότιο ημισφαίριο, αλλά είναι κυρίως θαμένοι.
• Εκατοντάδες ρεματιές ανακαλύφθηκαν που σχηματίστηκαν από υγρό νερό, πιθανότατα τα τελευταία χρόνια. 
• Ορισμένες περιοχές καλύπτονται από υλικό πλούσιο σε αιματίτη. Ο αιματίτης θα μπορούσε να έχει μεταφερθεί από υγρό νερό στο παρελθόν.
• Παρατηρήθηκε ότι ο νότιος πόλος έχει τρύπες σαν το ελβετικό τυρί, οι οποίες έχουν βάθος λίγων μέτρων. Οι τρύπες αυτές μεγαλώνουν κάθε χρόνο οπότε η περιοχή πιθανόν να θερμαίνεται.
• Το κλίμα του Άρη είναι πιο κρύο από όταν το επισκέφτηκαν τα σκάφη του προγράμματος Viking.
• Εκατοντάδες λίθοι σε μέγεθος σπιτιού βρέθηκαν σε ορισμένες περιοχές. Αυτό δείχνει ότι ορισμένα υλικά είναι τόσο ανθεκτικά που δεν διαλύονται κατά τις κατολισθήσεις Οι περισσότεροι τέτοιοι λίθοι εμφανίζονται σε ηφαιστειακές περιοχές, οπότε μάλλον προέρχονται από παλιές ροές λάβας.

Το Mars Pathfinder με το Sojourner Rover ήταν, μεταξύ άλλων, μια απόδειξη ότι οι αποστολές αυτές μπορούν να πραγματοποιηθούν σε λιγότερο χρόνο αλλά και πιο οικονομικά. Από τις φωτογραφίες και τις διάφορες μετρήσεις που έστειλαν πίσω το Mars Pathfinder και το Sojourner Rover οι ερευνητές διαπίστωσαν τα ακόλουθα:

• Το μέγεθος των σωματιδίων στην ροζ ομίχλη ήταν περίπου ένα μικρόμετρο σε ακτίνα.
• Το χρώμα ορισμένων δειγμάτων εδάφους ήταν παρόμοιο με αυτό μιας φάσης οξυϋδροξειδίου του σιδήρου που θα υποστήριζε τη θεωρία ενός θερμότερου και υγρότερου κλίματος στο παρελθόν.

Εξετάστηκαν επίσης  τρία μεγάλα πετρώματα (βράχοι) τα οποία ονόμασαν "Barnacle Bill", "Yogi", και "Scooby-Doo":

• Η ανάλυση του “Barnacle Bill” βρήκε όλα τα στοιχεία εκτός από το υδρογόνο, το οποίο αποτελεί μόλις 0,1 τοις εκατό της μάζας του βράχου και μοιάζει με τον γήινο Ανδεσίτη επιβεβαιώνοντας προηγούμενη ηφαιστειακή δραστηριότητα.
• Η ανάλυση του "Yogi" έδειξε ότι ήταν ένας βράχος βασάλτη, πιο πρωτόγονος από τον Barnacle Bill. Το σχήμα και η υφή του "Yogi" δείχνουν ότι πιθανότατα βρέθηκε εκεί μετά από πλημμύρα.
• Τα περισσότερα πετρώματα που αναλύθηκαν έδειξαν υψηλή περιεκτικότητα σε πυρίτιο. Σε μια άλλη περιοχή γνωστή ως Rock Garden, το Sojourner συνάντησε αμμοθίνες σε σχήμα ημισελήνου, οι οποίες είναι παρόμοιες με τους ημισεληνοειδείς αμμόλοφους στη Γη.

Το Sojourner δίπλα στον βράχο “Yogi”

Το Sojourner λειτούργησε με επιτυχία τρεις μήνες, ενώ υπολογιζόταν ότι θα λειτουργήσει μόνο έναν μήνα το περισσότερο. 

Το όνομα του Rover δόθηκε από την 12χρονη Valerie Ambroise από το Connecticut, μετά από έναν παγκόσμιο διαγωνισμό έκθεσης.

Το επόμενο σαββατοκύριακο θα δούμε τις αποστολές του 21ου αιώνα. Μείνετε συντονισμένοι!

Άννα Μαρία Σταυροπούλου

Ξέρεις ότι?