ต่อไปนี้เป็นส่วนที่ 2 ของข้อความที่ตัดตอนมาจากหนังสือเล่มใหม่ของฉัน“ เรื่องราวเหลือเชื่อจากอวกาศ: เบื้องหลังการมองภารกิจที่เปลี่ยนมุมมองจักรวาลของเรา” หนังสือเล่มนี้เป็นรูปลักษณ์ภายในของภารกิจหุ่นยนต์นาซ่าในปัจจุบันและเนื้อหาที่ตัดตอนมานี้เป็นส่วนที่ 2 จาก 3 ซึ่งจะถูกโพสต์ที่นี่ใน Space Magazine ของบทที่ 2“ Roving Mars with Curiosity” คุณสามารถอ่านส่วนที่ 1 ได้ที่นี่ หนังสือเล่มนี้มีอยู่ในสิ่งพิมพ์หรือ e-book (Kindle หรือ Nook) Amazon และ Barnes & Noble
อาศัยอยู่ในเวลา Mars
การลงจอดเกิดขึ้นเวลา 22:30 น. ในรัฐแคลิฟอร์เนีย ทีม MSL มีเวลาน้อยในการเฉลิมฉลองการเปลี่ยนผ่านไปยังการปฏิบัติภารกิจและการวางแผนกิจกรรมวันแรกของรถแลนด์โรเวอร์ การประชุมวางแผนครั้งแรกของทีมเริ่มต้นที่ 1 นาฬิกาในตอนเช้าสิ้นสุดเวลาประมาณ 8.00 น. พวกเขาตื่นมาทั้งคืนและใช้เวลาเกือบ 40 ชั่วโมง
นี่เป็นจุดเริ่มต้นของภารกิจอย่างย่อสำหรับนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรที่จำเป็นต้องใช้ชีวิตใน 'Mars Time'
วันหนึ่งในวันอังคารนั้นยาวกว่าวันโลก 40 นาทีและสำหรับ 90 วันแรกของวันอังคารซึ่งเรียกว่าโซล (sols) ของภารกิจทั้งทีมทำงานเป็นกะตลอดเวลาเพื่อติดตามยานสำรวจที่เพิ่งมาถึง การทำงานในตารางประจำวันเช่นเดียวกับรถแลนด์โรเวอร์หมายถึงรอบการนอนหลับ / ปลุกที่เปลี่ยนไปเรื่อย ๆ ซึ่งทีม MSL จะเปลี่ยนตารางเวลา 40 นาทีทุกวันเพื่อให้สอดคล้องกับตารางกลางวันและกลางคืนบนดาวอังคาร หากสมาชิกในทีมเข้ามาทำงานในเวลา 9:00 น. ในวันถัดไปพวกเขาจะมาเวลา 09:40 น. และในวันถัดไปเวลา 22:20 น. เป็นต้นไป
ผู้ที่อาศัยอยู่ใน Mars Time กล่าวว่าร่างกายของพวกเขารู้สึกเจ็ตล้าหลังอย่างต่อเนื่อง บางคนนอนหลับที่ JPL เพื่อไม่ให้กระทบกระเทือนตารางครอบครัวของพวกเขาบางคนสวมนาฬิกาสองเรือนเพื่อที่พวกเขาจะได้รู้ว่าเวลามันอยู่บนดาวเคราะห์สองดวง
นักวิทยาศาสตร์ประมาณ 350 คนจากทั่วโลกมีส่วนเกี่ยวข้องกับ MSL และหลายคนอยู่ที่ JPL สำหรับ 90 sols แรกของภารกิจโดยอาศัยอยู่บนดาวอังคาร
แต่ใช้เวลาน้อยกว่า 60 วัน Earth เพื่อให้ทีมประกาศการค้นพบครั้งใหญ่ครั้งแรกของ Curiosity
น้ำน้ำ ...
Ashwin Vasavada เติบโตขึ้นมาในแคลิฟอร์เนียและมีความทรงจำในวัยเด็กที่รักการเยี่ยมชมอุทยานแห่งชาติและอุทยานแห่งชาติในสหรัฐอเมริกาตะวันตกเฉียงใต้กับครอบครัวของเขาเล่นท่ามกลางเนินทรายและเดินป่าบนภูเขา ตอนนี้เขาสามารถทำทั้งสองอย่างบนดาวเคราะห์ดวงอื่นด้วยความอยากรู้อยากเห็น วันที่ฉันไปเยี่ยม Vasavada ที่สำนักงานของเขาที่ JPL ในต้นปี 2559 รถแลนด์โรเวอร์กำลังแล่นผ่านเนินทรายขนาดยักษ์ที่ฐานของ Mount Sharp โดยมีเนินทรายสูง 30 ฟุต (9 เมตร) เหนือพื้นดิน
“ มันช่างน่าทึ่งที่ได้เห็นสันทรายบนดาวเคราะห์ดวงอื่น” วาสวาดากล่าว “ ยิ่งเราเข้าไปใกล้ภูเขามากเท่าไหร่ธรณีวิทยาก็ยิ่งมหัศจรรย์มากขึ้นเท่านั้น มีมากไปที่นั่นและเรามีความเข้าใจเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับมัน… ณ ตอนนี้”
ในเวลาที่เราพูดคุยอยากรู้อยากเห็นใกล้สี่ปี Earth บนดาวอังคาร รถแลนด์โรเวอร์กำลังศึกษาชั้นตะกอนเหล่านี้บนภูเขา คมชัดในรายละเอียดที่ใกล้ชิด แต่ก่อนอื่นมันต้องนำทางผ่าน "Bagnold Dunes" ซึ่งก่อให้เกิดอุปสรรคตามแนวปีกด้านตะวันตกเฉียงเหนือของภูเขา ที่นี่ความอยากรู้อยากเห็นกำลังทำสิ่งที่ Vasavada เรียกว่า "วิทยาศาสตร์ฟลายบี" หยุดชั่วครู่เพื่อสุ่มตัวอย่างและศึกษาเม็ดทรายของเนินทรายในขณะที่เคลื่อนผ่านพื้นที่โดยเร็วที่สุด
ตอนนี้ทำงานเป็นหัวหน้าโครงการ Project Scientist สำหรับภารกิจ Vasavada มีบทบาทที่ยิ่งใหญ่กว่าในการประสานงานภารกิจ
“ มันเป็นความสมดุลที่คงที่ในการทำสิ่งต่าง ๆ อย่างรวดเร็วอย่างระมัดระวังและมีประสิทธิภาพรวมถึงการใช้เครื่องมือต่าง ๆ อย่างเต็มที่” เขากล่าว
นับตั้งแต่ประสบความสำเร็จในการลงจอดในเดือนสิงหาคม 2555 Curiosity ได้ส่งรูปภาพนับหมื่นจากดาวอังคารกลับมาจากภาพพาโนรามาที่กว้างขวางไปจนถึงภาพระยะใกล้สุดของหินและเม็ดทรายซึ่งทั้งหมดนี้ช่วยบอกเล่าเรื่องราวของอดีตของดาวอังคาร
ภาพที่ประชาชนดูเหมือนว่าจะรักมากที่สุดคือ "เซลฟี่" ภาพถ่ายที่รถแลนด์โรเวอร์ใช้ในการนั่งบนดาวอังคาร ภาพเซลฟี่ไม่ได้เป็นเพียงภาพเดียวเหมือนภาพที่เราถ่ายด้วยโทรศัพท์มือถือของเรา แต่ภาพโมเสคที่สร้างจากภาพแยกต่างหากหลายสิบภาพที่ถ่ายด้วยกล้อง Mars Hand Lens Imager (MAHLI) ที่ปลายแขนหุ่นยนต์ของรถแลนด์โรเวอร์ รายการโปรดของแฟน ๆ อื่น ๆ คือภาพที่อยากรู้อยากเห็นของภูมิทัศน์ดาวอังคารที่งดงามเช่นนักท่องเที่ยวที่บันทึกการเดินทาง
Vasavada มีความชื่นชอบส่วนตัวที่ไม่เหมือนใคร
“ สำหรับฉันภาพที่มีความหมายมากที่สุดจากความอยากรู้จริงๆไม่ใช่ภาพที่ยอดเยี่ยมจริงๆ” เขากล่าว“ แต่มันเป็นหนึ่งในการค้นพบครั้งแรกของเราดังนั้นมันจึงมีความผูกพันทางอารมณ์”
ภายใน 50 sols แรกอยากรู้อยากเห็นถ่ายภาพสิ่งที่นักธรณีวิทยาเรียกว่ากลุ่ม บริษัท : หินที่ทำจากก้อนกรวดประสานกัน แต่สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่ก้อนกรวดสามัญ - พวกเขาเป็นก้อนกรวดที่สึกกร่อนด้วยน้ำไหล บังเอิญผู้ค้นพบลำธารโบราณที่ซึ่งครั้งหนึ่งน้ำไหลแรงอย่างแรง จากขนาดของก้อนกรวดทีมวิทยาศาสตร์สามารถแปลความหมายน้ำกำลังเคลื่อนที่ประมาณ 3 ฟุต (1 เมตร) ต่อวินาทีโดยมีความลึกอยู่ระหว่าง 2-3 นิ้วถึงหลายฟุต
“ เมื่อคุณเห็นภาพนี้และไม่ว่าคุณจะเป็นคนสวนหรือนักธรณีวิทยาคุณก็รู้ว่ามันหมายถึงอะไร” Vasasvada พูดอย่างตื่นเต้น “ ที่โฮมดีโปหินก้อนกลมสำหรับจัดสวนเรียกว่าก้อนกรวดแม่น้ำ! มันช่างเหลือเชื่อสำหรับฉันที่จะคิดว่ารถแลนด์โรเวอร์กำลังวิ่งผ่านลำธาร รูปนั้นนำกลับบ้านจริงๆมีน้ำไหลมาที่นี่มานานแล้ว
Vasavada ดูถูก “ มันยังให้ฉันสั่นเพียงแค่คิดเกี่ยวกับมัน” เขากล่าวด้วยความหลงใหลในการสำรวจและการค้นพบของพวกเขาเห็นได้ชัด
จากการค้นพบครั้งแรกนั้นความอยากรู้อยากเห็นยังคงพบหลักฐานที่เกี่ยวข้องกับน้ำมากขึ้น ทีมทำการเดิมพันที่มีการคำนวณและแทนที่จะขับตรงไปยัง Mt. ชาร์ปเลี้ยวอ้อมเล็กน้อยไปทางทิศตะวันออกไปยังพื้นที่ที่เรียกว่า 'เยลโลไนฟ์เบย์'
“ อ่าวเยลโลว์ไนฟ์เป็นสิ่งที่เราเห็นกับวงโคจร” วาสวาดาอธิบาย“ และดูเหมือนว่าจะมีแฟนเศษซากที่ถูกเลี้ยงดูจากแม่น้ำ - หลักฐานการไหลของน้ำในสมัยโบราณ”
ที่นี่ความอยากรู้อยากเห็นที่สำเร็จตามเป้าหมายหลักของมัน: พิจารณาว่าปากปล่องภูเขาไฟเกลเคยเป็นที่อยู่อาศัยสำหรับรูปแบบชีวิตที่เรียบง่ายหรือไม่ คำตอบคือดังก้องใช่ รถแลนด์โรเวอร์ทำการสุ่มแผ่นหินสองแผ่นด้วยเครื่องเจาะให้อาหารขนาดครึ่งลูกแอสไพรินไปยัง SAM ซึ่งเป็นห้องแล็บออนบอร์ด SAM ระบุร่องรอยขององค์ประกอบเช่นคาร์บอนไฮโดรเจนไนโตรเจนออกซิเจนและอื่น ๆ - หน่วยการสร้างพื้นฐานของชีวิต นอกจากนี้ยังพบสารประกอบกำมะถันในรูปแบบทางเคมีต่าง ๆ ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่เป็นไปได้สำหรับจุลินทรีย์
ข้อมูลที่รวบรวมโดยเครื่องมืออื่น ๆ ของ Curiosity สร้างรูปแบบรายละเอียดว่าไซต์นี้เคยเป็นทะเลสาบที่เต็มไปด้วยโคลนไม่รุนแรงไม่เป็นกรด เพิ่มส่วนผสมที่จำเป็นสำหรับชีวิตและนานมาแล้วอ่าวเยลโลไนฟ์จะเป็นจุดที่สมบูรณ์แบบสำหรับสิ่งมีชีวิตในการออกไปเที่ยว ในขณะที่การค้นพบนี้ไม่ได้หมายความว่ามีชีวิตในอดีตหรือปัจจุบันบนดาวอังคาร แต่ก็แสดงให้เห็นส่วนผสมที่มีอยู่สำหรับชีวิตที่จะเริ่มต้นที่นั่นในครั้งเดียวในสภาพแวดล้อมที่เป็นพิษเป็นภัย
“ การค้นพบสภาพแวดล้อมในอ่าวเยลโลว์ไนฟ์นั้นยอดเยี่ยมเพราะมันแสดงให้เห็นถึงความสามารถของภารกิจของเราในการวัดสิ่งต่าง ๆ มากมาย” Vasavada กล่าว “ ภาพที่ยอดเยี่ยมมารวมกันของลำธารที่ไหลลงสู่สภาพแวดล้อมของทะเลสาบ นี่คือสิ่งที่เราถูกส่งไปที่นั่นเพื่อค้นหา แต่เราไม่คิดว่าเราจะพบมันในช่วงต้นของภารกิจ”
ถึงกระนั้นทะเลสาบแห่งนี้อาจถูกสร้างขึ้นโดยเหตุการณ์ครั้งเดียวในรอบหลายร้อยปี 'แจ็คพอต' จะค้นหาหลักฐานของน้ำในระยะยาวและความอบอุ่น
การค้นพบนั้นใช้เวลานานกว่าเล็กน้อย แต่โดยส่วนตัวแล้วมันมีความหมายต่อ Vasavada มากกว่า
ภูมิอากาศของดาวอังคารเป็นหนึ่งในความสนใจในช่วงต้นของ Vasavada ในอาชีพของเขาและเขาใช้เวลาหลายปีในการสร้างแบบจำลองพยายามทำความเข้าใจกับประวัติศาสตร์โบราณของดาวอังคาร
“ ฉันโตมาพร้อมกับรูปภาพของดาวอังคารจากภารกิจไวกิ้ง” เขากล่าว“ และคิดว่ามันเป็นสถานที่แห้งแล้งที่มีหินภูเขาไฟขรุขระและทรายจำนวนหนึ่ง จากนั้นฉันได้ทำงานทั้งหมดตามทฤษฎีเกี่ยวกับสภาพอากาศบนดาวอังคารแม่น้ำและมหาสมุทรอาจมีอยู่ครั้งหนึ่งบนดาวอังคาร แต่เราก็ไม่มีหลักฐานที่แท้จริง”
นั่นเป็นสาเหตุที่การค้นพบที่เกิดจากความอยากรู้ในช่วงปลายปี 2558 เป็นเรื่องน่าตื่นเต้นอย่างมากที่วาสวาดาและทีมของเขา
“ เราไม่ได้เห็นก้อนกรวดกลมและเศษที่เหลือของก้นทะเลสาบโคลนที่อ่าวเยลโลไนฟ์ แต่ตลอดเส้นทาง” Vasavada กล่าว “ เราเห็นก้อนกรวดในแม่น้ำก่อนจากนั้นก็เอียงหินทรายที่แม่น้ำเทลงไปในทะเลสาบ จากนั้นเราก็ถึงภูเขา คมชัดเราเห็นหินกว้างใหญ่ที่ทำจากตะกอนที่ตกลงมาจากทะเลสาบ”
คำอธิบายที่เหมาะสมที่สุดกับ "สัณฐานวิทยา" ในภูมิภาคนี้ - นั่นคือการกำหนดค่าและวิวัฒนาการของหินและรูปแบบที่ดิน - เป็นแม่น้ำที่สร้างสันดอนในขณะที่พวกเขาเทลงไปในทะเลสาบ สิ่งนี้น่าจะเกิดขึ้น 3.8 ถึง 3.3 พันล้านปีก่อน และแม่น้ำก็ส่งตะกอนที่ค่อยๆสร้างชั้นล่างของภูเขา คม
“ ฉันเอ้ยเราเห็นระบบเต็มนี้แล้ว” วาซาวาดะอธิบาย“ แสดงให้เห็นว่าภูเขาชาร์ปทั้งสองสามร้อยเมตรด้านล่างมีแนวโน้มที่จะถูกวางลงโดยแม่น้ำและตะกอนทะเลสาบเหล่านี้ นั่นหมายความว่ากิจกรรมนี้ไม่ใช้เวลาหลายร้อยหรือหลายพันปี มันต้องใช้เวลาหลายล้านปีสำหรับทะเลสาบและแม่น้ำจะถูกสร้างขึ้นอย่างช้าๆมิลลิเมตรโดยมิลลิเมตรที่ด้านล่างของภูเขา”
สำหรับสิ่งนั้นดาวอังคารยังต้องการบรรยากาศที่หนากว่าตอนนี้และองค์ประกอบของก๊าซเรือนกระจกที่วาสาวาดากล่าวว่าพวกเขายังไม่เข้าใจ
แต่หลังจากนั้นการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างน่าทึ่งทำให้น้ำหายไปและลมในปล่องภูเขาไฟแกะสลักภูเขาให้เป็นรูปร่างปัจจุบัน
รถแลนด์โรเวอร์ลงจอดในที่ที่ถูกต้องเพราะที่นี่ในพื้นที่หนึ่งเป็นบันทึกประวัติศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อมส่วนใหญ่ของดาวอังคารรวมถึงหลักฐานของการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญในสภาพภูมิอากาศของโลกเมื่อน้ำที่ครั้งหนึ่งเคยปกคลุม Gale Crater ด้วยตะกอนแห้ง
“ ทั้งหมดนี้เป็นตัวขับเคลื่อนที่สำคัญในตอนนี้สำหรับสิ่งที่เราต้องอธิบายเกี่ยวกับสภาพภูมิอากาศในช่วงต้นของดาวอังคาร” Vasavada กล่าว “ คุณไม่ได้รับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศนับล้านปีจากเหตุการณ์เดียวเช่นการชนดาวตก การค้นพบนี้มีความหมายกว้างสำหรับทั้งโลกไม่ใช่แค่ Gale Crater”
การค้นพบอื่น ๆ
•ซิลิกา: รถแลนด์โรเวอร์ค้นพบหินซิลิกาที่มีเนื้อหาสูงแบบไม่คาดคิด คม “ นี่หมายความว่าองค์ประกอบอื่น ๆ ที่เหลือซึ่งเป็นหินถูกถอดออกหรือเพิ่มซิลิกาเสริมจำนวนมากอย่างใดอย่างหนึ่ง” Vasavada กล่าว“ ทั้งสองอย่างนั้นน่าสนใจมากและแตกต่างจากหินที่เราเคยเห็นมาก่อน มันเป็นการค้นพบที่หลากหลายและอยากรู้อยากเห็นเราจะใช้เวลาสักครู่เพื่อหาคำตอบ”
•มีเธนบนดาวอังคาร: มีเธนมักเป็นสัญญาณของกิจกรรมที่เกี่ยวข้องกับสารอินทรีย์ - แม้แต่ที่อาจเป็นไปได้ของชีวิต บนโลกประมาณ 90 เปอร์เซ็นต์ของก๊าซมีเทนในบรรยากาศเกิดจากการสลายตัวของสารอินทรีย์ บนดาวอังคารมีเธนได้รับการตรวจพบโดยภารกิจและกล้องโทรทรรศน์อื่น ๆ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา แต่มันก็ผอมบาง - การอ่านดูเหมือนจะมาและไปและยากที่จะตรวจสอบ ในปี 2014 Tunable Laser Spectrometer ภายในเครื่องมือ SAM พบว่ามีเธนเพิ่มขึ้นสิบเท่าในช่วงเวลาสองเดือน อะไรทำให้เกิดการเพิ่มช่วงเวลาสั้น ๆ และฉับพลัน ความอยากรู้อยากเห็นจะยังคงติดตามการอ่านมีเทนและหวังว่าจะได้คำตอบสำหรับการอภิปรายนานหลายสิบปี
•ความเสี่ยงจากการแผ่รังสีสำหรับนักสำรวจมนุษย์: ทั้งในระหว่างที่เธอเดินทางไปดาวอังคารและบนพื้นผิว Curiosity ตรวจวัดรังสีพลังงานสูงจากดวงอาทิตย์และอวกาศที่ก่อให้เกิดนักบินอวกาศที่มีความเสี่ยง นาซ่าจะใช้ข้อมูลจากเครื่องมือตรวจจับรังสี (RAD) ข้อมูลของ Curiosity เพื่อออกแบบภารกิจในอนาคตเพื่อความปลอดภัยสำหรับนักสำรวจมนุษย์
วันพรุ่งนี้: บทสรุปของบทนี้รวมถึง "How To Drive a Mars Rover" และ "The Beast" ตอนที่ 1 มีให้ที่นี่
“ เรื่องราวเหลือเชื่อจากอวกาศ: เบื้องหลังการมองภารกิจเปลี่ยนมุมมองจักรวาลของเรา” เผยแพร่โดย Page Street Publishing บริษัท ลูกของ Macmillan
