Американское космическое агентство NASA готовит к запуску миссию Mars 2020, нацеленную на поиск следов древней жизни на Красной планете. Ведущий канала Veritasium Дерек Маллер отправился в Лабораторию реактивного движения (JPL), чтобы выяснить, как новейшие технологии и сбор образцов грунта помогут разгадать тайну зарождения жизни во Вселенной. Проектный ученый миссии Кен Фарли поделился своими ожиданиями и объяснил, почему Марс можно считать уникальной капсулой времени.
🚀 Новая веха в исследованиях Марса 0:01
Дерек Маллер посетил знаменитую Лабораторию реактивного движения NASA (JPL) в Пасадине, штат Калифорния. Именно это место известно созданием марсоходов, космических зондов и, как шутит ведущий, «спасением Мэтта Дэймона с Красной планеты». В центре внимания инженеров и исследователей сейчас находится миссия Mars 2020. По словам проектного ученого Кена Фарли, это первая за последние 40 лет специализированная программа NASA, разработанная непосредственно для поиска признаков жизни на другой планете.
Предыдущие марсианские экспедиции в основном руководствовались принципом «следуй за водой». Роверы, включая Curiosity, искали и успешно находили доказательства существования жидкой воды в прошлом, оценивая общую обитаемость среды. Теперь, когда ученые получили достаточно подтверждений, цели стали амбициознее.
Как объясняет Кен Фарли, на поверхности современного Марса условий для жизни, скорее всего, нет. Если живые организмы и уцелели, то они прячутся глубоко под землей или под ледяными шапками, где их крайне трудно обнаружить с помощью существующих посадочных модулей. Поэтому Mars 2020 переключается на поиск следов древней микробной жизни, существовавшей миллиарды лет назад.
🧪 Биосигнатуры и сбор образцов для Земли 1:45
Поскольку ученые ищут не «марсианских сурков», а микроскопические бактерии, ключевым понятием миссии стали биосигнатуры. Биосигнатура — это специфическая текстура или химическое вещество в горных породах, которое могло сформироваться исключительно под воздействием живых организмов. Однако дистанционных инструментов ровера недостаточно для окончательного подтверждения открытия. Для получения неопровержимых доказательств потребуется доставить образцы породы на Землю.
Стратегия сбора образцов выглядит следующим образом:
- Марсоход высверлит керны породы размером примерно с кусок мела.
- Будет заполнено 37 специальных герметичных трубок.
- Контейнеры оставят на поверхности Марса для последующей доставки на Землю в рамках будущих миссий.
Кен Фарли признается, что скептически оценивает шансы найти следы жизни и считает их «ниже средних». Тем не менее ученый утверждает, что миссия в любом случае принесет колоссальную пользу для науки, раскрыв детали ранней истории Солнечной системы.
Марс представляет собой версию ранней Земли, застывшую во времени как раз в тот период, когда на нашей планете только зарождались первые организмы. Из-за тектоники плит и постоянного выветривания на Земле практически не осталось горных пород того периода. Таким образом, изучение Марса — это единственный способ понять, как зародилась жизнь на нашей планете.
📜 Исторические уроки: от «Марса-3» до «Викингов» 3:55
Поиск жизни на Марсе имеет богатую историю, полную драматических моментов. Дерек Маллер напоминает, что первое в истории изображение с поверхности планеты было передано советским аппаратом «Марс-3» 2 декабря 1971 года. Став первым рукотворным объектом, совершившим мягкую посадку на Марс, он транслировал данные на Землю всего 14,5 секунд, после чего навсегда замолчал. Точная причина сбоя неизвестна, но ученые связывают это с глобальной пылевой бурей, бушевавшей в тот момент.
Первые четкие снимки передал американский аппарат Viking 1 20 июля 1976 года. Одной из его задач был прямой поиск жизни с помощью эксперимента Labeled Release. Принцип эксперимента заключался в следующем:
- Роботизированная рука брала образец марсианского грунта.
- К почве добавлялся слабый питательный раствор, содержащий радиоактивный изотоп углерод-14.
- Специальные приборы анализировали газы вокруг образца: выделение радиоактивного углекислого газа (CO₂) означало бы, что микроорганизмы в почве расщепляют питательные вещества.
Эксперимент неожиданно дал положительный результат сначала на Viking 1, а затем и на аппарате Viking 2. Однако радость ученых была недолгой. Когда неделю спустя эксперимент повторили, добавив новую порцию раствора, выделения CO₂ не произошло.
На основе этих данных, а также отрицательных результатов других тестов, большинство ученых сошлись во мнении, что жизни на поверхности планеты нет. Химики предполагают, что первоначальный выброс газа был вызван чисто химической реакцией: в марсианском грунте содержатся агрессивные окислители (например, перхлораты), которые мгновенно вступили в реакцию с питательными веществами, но быстро исчерпали свой потенциал.
🔬 Новые инструменты и планетарная защита 6:20
История с аппаратами Viking наглядно показала, как тяжело искать жизнь дистанционно. Это подтверждает необходимость доставки грунта в земные лаборатории, где можно применить методы анализа, которые, по словам Кена Фарли, еще даже не изобретены.
Тем не менее марсоход миссии Mars 2020 получит и новые передовые приборы. Один из них — PIXL, использующий рентгеновскую спектрометрию. Он способен определять химический состав элементов с пространственным разрешением до размера отдельной песчинки. С его помощью ученые планируют искать слоистые структуры, напоминающие земные строматолиты — минеральные отложения, которые миллиарды лет назад создавались колониями бактерий.
Работа исследователей сильно осложняется строгими правилами планетарной защиты. Дерек Маллер подчеркивает, что худшим открытием на Марсе стала бы биологическая жизнь, которую мы сами туда случайно принесли на обшивке корабля. Земные микроорганизмы удивительно живучи и способны переносить космический вакуум и радиацию. По этой причине все отправляемые аппараты проходят жесткую многоступенчатую стерилизацию, а траектории их посадки намеренно выбираются вдали от зон, где гипотетически может находиться жидкая вода.
