Αποκρυπτογραφώντας τον Άρη - Το Μέλλον

Πηγή: Astrobiology Magazine, Σεπτέμβριος 2005

Το Επιστημονικό Εργαστήριο του Άρη (Mars Science Laboratory ή MSL), πρόκειται να προωθηθεί το 2009 και θεωρείται ως μια αποστολή κλειδί που χαρακτηρίζει τη μετάβαση στην επόμενη δεκαετία εξερεύνησης του Άρη. Με αυτήν την αποστολή, για να κάνουμε το επόμενο βήμα στην εξερεύνηση του προηγούμενου ή τυχόν σημερινού οικοπεριβάλλοντος στον Άρη, θα πρέπει να πάρουμε υπ' όψιν τις ανακαλύψεις που έγιναν από τις αποστολές της σημερινής δεκαετίας. Μετά δε από την αποστολή MSL το τι θα γίνει από επιστημονικής πλευράς εξαρτάται κυρίως από αυτό που θα ανακαλύψουμε μέχρι τότε.

Πρόκειται να σχολιάσω τα διαφορετικά σενάρια που περιγράφονται σε μια έκθεση που τιτλοφορείται "Στρατηγική εξερεύνησης  του Άρη 2009-2020". Αυτή η έκθεση, που δημοσιεύθηκε πέρυσι από την ομάδα επιστημονικού προγράμματος για τον Άρη της NASA και της οποίας επικεφαλής ήταν ο Dan McCleese, προσδιόρισε διάφορες εναλλακτικές πορείες εξερεύνησης. Η πορεία που θα ακολουθήσουμε θα βγει από αυτό που μαθαίνουμε τώρα.

Θα συνεχίσουμε την αναζήτηση στοιχείων μιας πιθανής προηγούμενης αρειανής ζωής, εάν βεβαίως οι αποστολές της δεκαετίας που ζούμε επιβεβαιώσουν ότι ο αρχαίος Άρης φιλοξενούσε ζωή για μεγάλες χρονικές περιόδους. Στο μεταξύ υποτίθεται ότι θα έχουμε προσδιορίσει πολλές θέσεις, στις οποίες μπορούμε να ψάξουμε για απολιθωμένες βιοϋπογραφές σε αρχαίους βράχους. Νομίζω ότι έχουμε πάρει ήδη ενδείξεις ότι μπορεί να είμαστε, τουλάχιστον εν μέρει, προς αυτήν την πορεία.

Άνθρωπος, μηχανή στον Άρη

Θα εξερευνήσουμε για αρχαίους υδροθερμικούς βιότοπους. Η ανακάλυψη σύγχρονων ή αρχαίων υδροθερμικών περιβαλλόντων στην δεκαετία που ζούμε, μπορεί να μας οδηγήσει να στείλουμε αποστολές σε αυτό το πολύ συγκεκριμένο, και ιδιαίτερα αναγνωρισμένο περιβάλλον.

Αναζήτηση για παρούσα ζωή.

Εάν ανακαλύψουμε σύγχρονους βιότοπους, για παράδειγμα ενεργά υδροθερμικά συστήματα ικανά να υποστηρίξουν την ανάπτυξη της ζωής, θα έπρεπε να αρχίσουμε να σκεφτόμαστε σοβαρά για ανίχνευση κανονικής ζωής και την επιστροφή δειγμάτων από τον Άρη, που είναι ίσως ο πιο αξιόπιστος τρόπος για να ανακαλύψουμε ζωή και να την κατανοήσουμε. Φυσικά, αυτή η ανακάλυψη θα έφερνε επίσης στο προσκήνιο σημαντικά πλανητικά ζητήματα, όπως η προστασία από τη μόλυνση ξένων οργανισμών που θα μεταφέρονται από τον ένα πλανήτη στον άλλο. 

Έρευνα για την εξέλιξη του Άρη.

Είναι μια πορεία που μπορούμε να ακολουθήσουμε αν στη δεκαετία που διανύουμε αποτύχαμε να βρούμε στοιχεία για τα προηγούμενα ή παρόντα υγρά υδάτινα περιβάλλοντα, τουλάχιστον μακράς διάρκειας περιβάλλοντα που είναι σε θέση να υποστηρίξουν τη ζωή. Δεν νομίζω όμως ότι είμαστε σε αυτήν την πορεία. Νομίζω ότι έχουμε εξαφανίσει αυτήν την πιθανότητα με τα αποτελέσματα των πρόσφατων αποστολών.

Για την "αναζήτηση στοιχείων της προηγούμενης ζωής", υπάρχει ένα σύνολο αποστολών μέχρι το 2020. Αυτή η πορεία έχει μια επιστροφή δειγμάτων από τον Άρη το 2016. Αυτό θα γίνει με τις αποστολές Mars Scout ενώ εν συνεχεία έχουμε τη βαθιά διάτρηση στο έδαφος του Άρη το 2020.

Οι συμπήξεις που βρέθηκαν στην περιοχή του ρόβερ Opportunity θεωρούνται ότι σχηματίστηκαν παρουσία παλιού Αρειανού νερού (δεξιά)

Για το τμήμα των αποστολών "εξερεύνηση των υδροθερμικών συστημάτων", υπάρχει ένα εναλλακτικό σύνολο αποστολών. Εάν βρούμε υδροθερμικά συστήματα, θα έχουμε μια αποστολή το 2013, που ονομάζεται Πεδίο Αστροβιολογικού Εργαστηρίου (Astrobiology Field Laboratory), που θα έψαχνε για βιοϋπογραφές στους βράχους. Και από το 2018 με τη βαθιά διάτρηση θα έχουμε τη δυνατότητα να μάθουμε τι κρύβεται κάτω από τα υδροθερμικά συστήματα.

Οι ανακαλύψεις που έχουν γίνει μόλις τον περασμένο χρόνο έχουν κάνει κάπως ξεπερασμένο την έκθεση αυτών των βημάτων. Έτσι η επιστημονική κοινότητα οργανώνεται για να αναπτύξει ένα άλλο σύνολο σεναρίων που θα λάβει υπ' όψιν τις ανακαλύψεις που έχουν δει το φως, έτσι ώστε οι επιλογές που έχουμε να είναι οι σωστές.

Έτσι, για να συνοψίζουμε, τι έχουμε μάθει μέχρι τώρα;

Ο Άρης είχε μια παρατεταμένη υδάτινη ιστορία με διαδεδομένο επιφανειακό νερό κατά τη διάρκεια της πρώιμης περιόδου του, και υπαινιγμούς για μια υδρόσφαιρα κάτω από την επιφάνεια κατά ένα μεγάλο μέρος της νεώτερης ιστορίας του, ενδεχομένως και μέχρι τώρα.

Τι θα πρέπει όμως να μάθουμε;

Έχουμε ακόμα πολύ να μάθουμε για τη διαθεσιμότητα των βασικών θρεπτικών ουσιών και των πηγών της ενέργειας και στην επιφάνεια και στα κάτω από την επιφάνεια περιβάλλοντα, ουσιαστικές πληροφορίες για την αξιόπιστη αξιολόγηση της ικανότητας του να μπορεί να φιλοξενήσει ζωή.

Αρειανός πολικός υδάτινος πάγος και ψυχρός πάγος από διοξείδιο του άνθρακα (δεξιά)

Ποιά είναι τα βήματα που είναι ανάγκη να κάνουμε για την ανίχνευση της πιθανής υπάρχουσας ζωής;

Τελικά, αυτό είναι που πρέπει πραγματικά να δούμε. Ένα ζωτικής σημασίας βήμα είναι να κάνουμε μια αποστολή με οργανωμένο εργαστήριο για μια επιτόπια ανίχνευση της ζωής στον Άρη στην φυσική της θέση. Η αστροβιολογική κοινότητα αρχίζει μόλις να βλέπει την ανάπτυξη νέων προσεγγίσεων στην ανίχνευση της ζωής, καθώς και να ωριμάσουν τα κατάλληλα όργανα πολύ γρήγορα για την ετοιμότητα της πτήσης. Μια μελέτη έχει δείξει ότι διαρκεί περίπου 8 χρόνια από τότε που έρχεται η ιδέα μέχρι να φτάσει ένα όργανο στον Άρη. Έτσι εάν θέλουμε να είμαστε στο μέσο της επόμενης δεκαετίας εκεί στον Άρη, με ένα όργανο ανίχνευσης της ζωής, πρέπει τώρα να αρχίσει η οργάνωση!

Πρέπει επίσης να κατανοήσουμε καλύτερα την πιθανότητα μιας μόλυνσης του Άρη και πώς να καταλάβουμε μια ψευδώς θετική μόλυνση. Η μεταφορά κάποιου επιπέδου "βιο-φορτίου" με τους αστροναύτες πάνω στον Άρη είναι πιθανώς αναπόφευκτη. Πρέπει να ξέρουμε τι να κάνουμε με αυτήν ή πώς να την εξετάσουμε. Ολόκληρη η ιδέα της πλανητικής προστασίας, είτε στείλουμε μικρόβια στον Άρη, είτε μας έλθει πίσω προς στη Γη, είναι ακόμα στα σπάργανα όσον αφορά στην πραγματική εφαρμογή.

Πρέπει να πραγματοποιήσουμε τις πρώτες επιτόπιες έρευνες ανίχνευσης της ζωής στην επιφάνεια του Άρη σε θέσεις όπου έχει αποδειχθεί ότι στο παρελθόν ή σήμερα υπάρχει ένα βιοπεριβάλλον. Ακόμα όμως προσδιορίζουμε τις θέσεις όπου θα πάμε. Εκεί που θέλουμε να πάμε ίσως να είναι πολύ δύσκολοι να φτάσουμε και οι αποστολές θα πρέπει πιθανώς να έχουν ως συγκεκριμένα σκοπό να πάνε μόνο εκεί. Πρέπει λοιπόν να αναπτυχθεί επίσης η κατάλληλη τεχνολογία. Εάν πάμε για το υπέδαφος πρέπει να αναπτύξουμε κατάλληλες 'αποστειρωμένες' μεθόδους διάτρησης αν θέλουμε να ψάξουμε για υπόγειου νερό, για τη βιοχημεία και για τη ζωή.

Τελικά, μπορεί να θέλουμε να φέρουμε πίσω στη Γη κάποιες επιστροφές δειγμάτων από αυτές τις κατάλληλες περιοχές, όπου νομίζουμε ότι μπορεί να ανιχνεύσουμε ζωή. Έτσι μπορούμε να μάθουμε για το τι είναι η ζωή στον Άρη σε εργαστήρια στα Γη. Αλλά αυτή η μέθοδος έχει πολλά προβλήματα, λόγω της πιθανότητας για την μόλυνση των δειγμάτων.

Αυτά είναι λοιπόν τα πράγματα που πρέπει να εξεταστούν.

Με τη νέα πρωτοβουλία του προέδρου των ΗΠΑ, η ιδέα είναι να φτάσουν άνθρωποι στο φεγγάρι μέχρι το 2020 και να χρησιμοποιηθεί ως σκαλοπάτι για να φτάσουν οι άνθρωποι στον Άρη από το 2030. Θα δούμε τι πρόκειται να συμβεί.

Ίσως μία από τις σημαντικότερες επιστημονικές δικαιολογίες για την αποστολή του ανθρώπου στον Άρη μπορεί να είναι η εξερεύνηση βαθιά στο υπέδαφος του Άρη. Μπορεί απλά να αποδειχθεί αδύνατο - φαίνεται πολύ δύσκολο αμέσως - να τρυπήσουμε με τρυπάνι σε ένα βάθος πολλών χιλιομέτρων με ένα ρομποτικό σύστημα. Ίσως αυτό θα αλλάξει, αλλά θα πρέπει να γίνει μεγάλη πρόοδος στην τεχνολογία. Μπορεί και να είναι πολύ ευκολότερο να σταλούν άνθρωποι στον Άρη για να κάνουν οι ίδιοι τις διατρήσεις. Αλλά πρέπει να είμαστε πολύ προσεκτικοί για αυτό που θα κάνουμε, επειδή τα ζητήματα της μόλυνσης είναι πραγματικά ένα πρόβλημα όταν μιλάμε για την ανθρώπινη εξερεύνηση. Πώς θα γίνει απολύμανση ενός αστροναύτη;

Έτσι υπάρχουν πολλά πράγματα που θα εξεταστούν τη δεύτερη δεκαετία της εξερεύνησης. Αλλά είμαστε σε μια πορεία, ένα συγχρονισμένο πρόγραμμα της εξερεύνησης. Είχαμε πολύ ενδιαφέρουσες ανακαλύψεις και νομίζω ότι πρόκειται να έχουμε πολλές περισσότερες. Η μελλοντική αποστολή MRO πρόκειται να μας ανοίξει πολλούς δρόμους, στοιχεία συμπληρωματικά με αυτά που μας έδωσε η αποστολή Mars Express. Γι αυτό και είμαι πολύ συγκινημένος για το μέλλον της εξερεύνησης του Άρη, και ελπίζω ότι και εσείς είστε επίσης!

Άρθρο του αστροβιολόγου Jack Farmer