Образцы, полученные из высохшего дна марсианского озера, потенциально могут предоставить ключевые свидетельства существования жизни на планете в прошлом. Однако превышение сметы ставит под вопрос возможность возвращения этих образцов на Землю, где ученые смогут провести их детальное изучение и раскрыть их тайны.
С момента посадки в феврале 2021 года марсоход НАСА Perseverance, исследующий дно древнего озера в кратере Езеро, собрал 43 пробирки с образцами марсианского материала, представляющего научную ценность.
«Именно эти образцы стали причиной запуска нашей миссии », — заявил ученый-планетолог Дэвид Шустер, работающий в Калифорнийском университете в Беркли. Он входит в состав научной группы НАСА, занимающейся сбором и анализом этих образцов.
Хотя бортовой набор инструментов марсохода позволяет провести предварительный анализ образцов, для проведения глубоких научных исследований, необходимых для их изучения, требуется специализированное лабораторное оборудование на Земле. Для этого необходимо организовать миссию, которая заберет образцы с марсохода и доставит их на Землю. Первоначально планировалось запустить такую миссию к завершению текущего десятилетия и вернуть образцы к 2033 году. Однако стоимость миссии по возвращению образцов, находящейся в стадии разработки, значительно возросла и достигла 11 миллиардов долларов, а сроки возвращения были перенесены примерно на 2040 год.
В начале текущего года НАСА приостановило реализацию этих планов и запросило у частных космических компаний предложения о разработке более доступных и оперативных альтернатив. Это создало сложности для научного сообщества, занимающегося изучением Марса, поскольку стало ясно, что миссия с меньшим объемом работ может не выполнить все приоритетные задачи, определенные в десятилетнем обзоре Национальной академии наук. В настоящее время рассматриваются десять предложений от таких компаний, как Blue Origin, Lockheed Martin и Northrop Grumman.
Изначально миссию планировали реализовать в несколько этапов: спуск аппарата Mars Ascent Vehicle (MAV) на поверхность Марса, транспортировка пробирок с образцами с марсохода Perseverance (возможно, с использованием роторного аппарата, подобного Ingenuity), взлет с марсианской поверхности на MAV и стыковка с космическим аппаратом, созданным Европейским космическим агентством, на орбите Марса. Этот аппарат должен был доставить собранные образцы на Землю. Несмотря на сложность подобного сценария, он крайне важен для развития планетарной науки и получения ценных образцов марсианских пород.
Новое научное исследование включает в себя предварительный анализ нескольких образцов, выполненный непосредственно марсоходом, чтобы подчеркнуть значимость доставки этих образцов на Землю. В работе представлен анализ семи образцов осадочных пород, взятых в дельте реки, которая в прошлом впадала в озеро, на дне которого располагалось Езеро 3,5 миллиарда лет назад. Образцы, полученные в период с 7 июля 2022 года по 29 ноября 2022 года, включают как мелкозернистые, так и крупнозернистые отложения песчаника и аргиллита.
«Осадочные породы имеют большое значение, так как они образовались в результате переноса водой, осаждения в неподвижных водоемах и последующих химических изменений, которые указывают на наличие жидкой воды на поверхности Марса в прошлом », — говорит Шустер.
Анализ крупнозернистых осадков позволяет определить химический состав воды, в которой они образовались, так как они включают детрит и карбонатные минералы, вымываемые из верхних участков реки.
Именно мелкозернистые осадки являются основным объектом внимания. Это связано с тем, что в них наиболее вероятно можно найти доказательства существовавшей ранее микробной жизни на Марсе, в случае, если она когда-либо была. « Вот почему эти образцы так важны», — говорит Шустер.
Новое исследование, представленное в отчете, посвящено изучению образцов, собранных марсоходом Perseverance. Несмотря на отсутствие органических соединений, Шустер сохраняет оптимизм.
«В ходе анализа данных образцов органические соединения не были выявлены », — пояснил Шустер. «Однако отсутствие органических соединений, выявленных прибором, не свидетельствует об их полном отсутствии в анализируемых образцах. Это лишь указывает на то, что их концентрация была недостаточно высокой для регистрации аппаратурой марсохода в данных породах».
Крайне важно доставить эти образцы на Землю, чтобы современные лаборатории могли провести их исследование, проанализировать химический состав и установить, какие процессы происходили на Марсе в далеком прошлом.
«Вернувшись на Землю, они смогут предоставить ценную информацию о времени, причинах и продолжительности существования жидкой воды на Марсе, а также о потенциальной возможности органической, пребиотической и, возможно, биологической эволюции на этой планете », — по словам Тани Босак, геобиолога из Массачусетского технологического института и ведущего автора нового исследования.
В настоящее время марсоход Perseverance накопил 25 образцов, включая дубликаты и образцы атмосферы, а также три трубки-свидетели, предназначенные для выявления возможных загрязнений, попавших с марсохода. Восемь дубликатов были помещены в район, обозначенный как Three Forks, и оставлены на поверхности в качестве резервной копии, на случай если «Персеверанс» не сможет передать их миссии по возвращению образцов. Другие образцы, собранные на текущий момент, состоят из магматических пород, которые, вероятно, образовались в кратере Езеро в результате столкновения, произошедшего 4 миллиарда лет назад.
По мнению авторов нового исследования, значимость этих образцов трудно переоценить.
«На нашей планете жизнь возникла уже 3,5 миллиарда лет назад », — отмечает Кен Фарли, руководитель научной группы, работающей над проектом марсохода в Калифорнийском технологическом институте. « Главный вопрос состоит в том, существовала ли жизнь на Марсе в указанный период? »
После доставки образцов на Землю, вероятно, появится возможность ответить на этот вопрос. Однако, принимая во внимание сложности, сопутствующие такой миссии, целесообразнее не спешить, а провести ее тщательно, даже если это потребует больших затрат и займет продолжительное время. Эти образцы уже 3,5 миллиарда лет находятся на Марсе. Они могут и дальше ждать, пока мы не будем готовы к их извлечению.
В журнале Американского геофизического союза 14 августа был представлен анализ отложений речной дельты .