Жизненно важные образцы из высохшего дна озера на Марсе могут содержать важнейшие доказательства существования жизни на Красной планете в прошлом, но перерасход бюджета ставит под угрозу усилия по возвращению этих образцов на Землю, где ученые смогут узнать, какие секреты содержат эти образцы.
Марсоход НАСА Perseverance, который исследует дно древнего озера в кратере Езеро с момента посадки в феврале 2021 года, хранит 43 пробирки с образцами марсианского материала, представляющего научный интерес.
«Эти образцы — причина полета нашей миссии», — сказал в своем заявлении ученый-планетолог Дэвид Шустер из Калифорнийского университета в Беркли. Шустер является членом научной группы НАСА по сбору и анализу этих образцов.
Однако, хотя бортовой набор инструментов марсохода может дать беглый анализ образцов, глубокие научные исследования, необходимые для их изучения, можно провести только в лаборатории на Земле. Чтобы это стало возможным, на Марс должна отправиться миссия, которая соберет образцы с марсохода и доставит их обратно. Планировалось запустить такую миссию к концу этого десятилетия и вернуть образцы на Землю к 2033 году. Однако стоимость этой миссии по возвращению образцов, которая все еще находится на стадии разработки, начала стремительно расти и достигла 11 миллиардов долларов, а время возвращения образцов было перенесено примерно на 2040 год.
Поэтому в начале этого года НАСА приостановило эти планы и обратилось к частной космической индустрии с просьбой предложить новые, более дешевые и быстрые варианты. Это поставило научное сообщество Марса в затруднительное положение, поскольку оно осознало, что менее масштабная миссия по извлечению может не достичь всех поставленных целей, которые были отмечены в десятилетнем обзоре Национальной академии наук как наиболее приоритетные. В настоящее время рассматриваются десять предложений от таких компаний, как Blue Origin, Lockheed Martin и Northrop Grumman.
Первоначальные планы миссии были сложными: посадка аппарата Mars Ascent Vehicle (MAV) на марсианскую поверхность, доставка пробирок с образцами из Perseverance (возможно, с помощью воздушного роторного аппарата типа Ingenuity), взлет с поверхности на MAV и встреча с другим аппаратом, построенным Европейским космическим агентством, на орбите Марса, который доставит образцы обратно на Землю. И все же, какой бы сложной ни казалась такая миссия, она необходима для планетарной науки, чтобы получить эти образцы марсианских пород.
В новой научной статье представлен первоначальный анализ некоторых образцов, проведенный самим марсоходом, чтобы проиллюстрировать, почему именно нам так важно вернуть образцы на Землю. В статье рассматриваются семь образцов осадочных пород, собранных в дельте реки, которая когда-то впадала в озеро, заполнившее Езеро 3,5 миллиарда лет назад. Эти образцы, собранные в период с 7 июля 2022 года по 29 ноября 2022 года, содержат как мелко-, так и крупнозернистые отложения песчаника и аргиллита.
«Осадочные породы важны, поскольку они были перенесены водой, отложились в стоячем водоеме и впоследствии изменились под воздействием химических процессов, в результате которых на поверхности Марса в какой-то момент в прошлом появилась жидкая вода», — говорит Шустер.
Крупнозернистые осадки могут рассказать нам о химическом составе воды, которая их отложила, поскольку они содержат детрит и карбонатные минералы, которые были вымыты из верхнего течения.
Однако больше всего внимания уделяется мелкозернистым осадкам. Потому что именно в них с наибольшей вероятностью можно обнаружить свидетельства прошлой микробной жизни на Марсе, если она вообще существовала. «Вот почему эти образцы так важны», — говорит Шустер.
В новом отчете описывается исследование материалов, отобранных аппаратом Perseverance. Органических материалов обнаружено не было, но Шустер не унывает.
«Мы не обнаружили органических соединений в этих ключевых образцах», — говорит Шустер. «Но то, что прибор не обнаружил органических соединений, не означает, что их нет в этих образцах. Это просто означает, что они не были в концентрации, которую можно было обнаружить с помощью приборов марсохода, в этих конкретных породах».
Вот почему так важно вернуть их на Землю, где самые современные лаборатории смогут исследовать образцы, изучить их химический состав и выяснить, что же на самом деле происходило на Марсе все эти годы назад.
«Когда мы вернем их на Землю, они смогут многое рассказать нам о том, когда, почему и как долго на Марсе была жидкая вода, а также о том, могла ли на этой планете происходить органическая, пребиотическая и, возможно, даже биологическая эволюция», — добавила Таня Босак, геобиолог из Массачусетского технологического института и ведущий автор нового исследования.
На данный момент Perseverance собрал 25 образцов, включая дубликаты и образцы атмосферы, а также три трубки-свидетеля, которые содержат примеры любых возможных загрязнений с марсохода. Восемь дубликатов образцов были спрятаны в месте, известном как Three Forks, где они были оставлены марсоходом на поверхности в качестве резервной копии на случай, если что-то помешает «Персеверансу» передать свой тайник миссии по возвращению образцов. Остальные образцы, взятые на данный момент, представляют собой магматические породы, вероятно, образовавшиеся в кратере Езеро в результате удара, который сформировал его 4 миллиарда лет назад.
Таким образом, потенциальную важность этих образцов нельзя преуменьшать, подчеркивает команда нового исследования.
«Жизнь на Земле существовала уже тогда, 3,5 миллиарда лет назад», — говорит Кен Фарли, научный руководитель проекта марсохода в Калифорнийском технологическом институте. «Основной вопрос заключается в том, была ли жизнь на Марсе в тот период времени?»
Когда мы доставим образцы на Землю, мы, возможно, сможем ответить на этот вопрос, но, учитывая трудности, связанные с осуществлением такой миссии, возможно, лучше не торопиться, а провести ее должным образом, даже если это обойдется дороже и займет больше времени. Образцы ждут на Марсе, отдыхая, уже 3,5 миллиарда лет. Они смогут подождать еще несколько лет, пока мы не будем готовы отправиться за ними.
Анализ отложений речной дельты был опубликован 14 августа в журнале Американского геофизического союза .