Uzay araştırmaları yer altına iniyor

Mars mağaralarında yaşam var mı?

Bu iyi bir soru ama henüz doğru soru değil. NAU araştırmacısı Jut Wynne liderliğindeki bilim insanlarının uluslararası işbirliği, sorulması ve yanıtlanması gereken düzinelerce soruya sahiptir. Ay, Mars ve diğer gezegen cisimlerindeki mağaraları nasıl inceleyeceğimizi anladığımızda, o soruya geri dönebiliriz.

Mağara ekolojisi alanında yardımcı araştırma profesörü olan Wynne, ilgili iki çalışmanın baş yazarıdır; Jeofizik Araştırma Dergisi: Gezegenler.

İlki, “Gezegen Mağara Araştırmalarında Temel Bilim ve Mühendislik Soruları”, 31 bilim adamı, mühendis ve astronottan oluşan disiplinler arası bir ekip tarafından yapıldı ve 198 sorudan oluşan bir liste oluşturdular ve 82 uzay ve mağara bilimci ve mühendisle birlikte çalışarak daralttılar. en önemli 53’e kadar.

Uzay bilimi topluluğunun önemli bir bölümünün bilgisinden yararlanan bu çalışma, gezegen mağaraları çalışmalarını ilerletmek için araştırma ve mühendislik önceliklerini belirlemek üzere tasarlanmış ilk çalışmadır. Ekip, çalışmalarının, gezegensel bir mağaraya, yani Ay’a ve/veya Mars’a yönelik robotik ve insan görevlerini desteklemek için nihai olarak neye ihtiyaç duyulacağını bildireceğini umuyor.

İkincisi, “Gezegensel Mağaralar: Ürünlere ve Süreçlere Bir Güneş Sistemi Görünümü”, ilk çalışmadan doğdu. Wynne, büyük resim yapbozunun bir başka önemli parçası olan güneş sistemindeki gezegen mağaralarını kataloglamak için hiçbir çaba sarf edilmediğini fark etti. Bu sorunun üstesinden gelmek için gezegen bilimcilerinden oluşan başka bir ekip kurdu.

Wynne, “Gerekli mali yatırım ve kurumsal destekle, bu gerekli ilerlemeleri önümüzdeki on yılda elde etmek için gereken araştırma ve teknolojik gelişme elde edilebilir.” dedi. “Artık, gezegen mağarası araştırmalarını bir koltuk tefekkür egzersizinden gezegenlerin yeraltı yüzeylerini araştıran robotlara doğru ilerletmeye yardımcı olacak iki temel belge haline geleceğini umduğum şeye sahibiz.”

Dünya dışı mağaralar hakkında bildiklerimiz

Orada oldukça fazla var. Bilim adamları, Ay, Mars ve Jüpiter ve Satürn’ün uyduları da dahil olmak üzere güneş sistemi boyunca 11 farklı ay ve gezegende en az 3.545 potansiyel mağara belirlediler. Kuyruklu yıldızlar ve asteroitler üzerinde bile mağara oluşum süreçleri tanımlanmıştır. Eğer çevredeki ortam yeraltına erişime izin veriyorsa, bu daha önce hiç olmayan bir bilimsel keşif fırsatı sunar.

Bu mağaralardaki keşifler çok büyük olabilir. Mağaralar bir gün bilim adamlarının bu kayalık ve buzlu cisimlerin “derinliklerine bakmalarına” olanak tanıyabilir; Elbette hayatın sırlarını da saklayabilirler.

Wynne, “Pek çok gezegen yüzeyindeki mağaralar, soyu tükenmiş veya belki de mevcut yaşam formlarının kanıtlarını aramak için en iyi ortamlardan birini temsil ediyor” dedi. “Örneğin, Mars mağaraları ölümcül yüzey radyasyonundan ve şiddetli rüzgar fırtınalarından korunduklarından, yüzeye kıyasla daha sabit bir sıcaklık rejimi sergileme olasılıkları daha yüksektir ve hatta bazıları su buzu içerebilir. Bu, Mars’taki mağaraları en iyilerinden biri yapar. yaşam arayışında önemli keşif hedefleri.”

Muhtemel mağara girişlerinin tanımlandığı gezegen cisimleri, cisim başına özellik sayısı parantez içinde verilmiştir (en üstte). Ay (ortada) ve Mars’ta (altta) olası mağara girişleri için küresel konumlar. Wynne ve ark. 2022b. Kredi: AGÜ ve Jeofizik Araştırma Dergisi: Gezegenler. Üstteki fotoğraf: ESA PANGAEA-X 2017 Astronot eğitim programı çerçevesinde Corona Lava Tube’a (Lanzarote, Kanarya Adaları, İspanya) kurulan bir laboratuvarda gerçek zamanlı DNA dizilemesi. ESA astronotu Matthias Maurer, ortak yazar Ana Miller ile laboratuvar modülünün içinde. Kredi bilgileri: ESA.

Ve mesele sadece yaşam bulmak değil; aynı faktörler, mürettebatlı görevler keşif yapabildiğinde, mağaraları Mars ve Ay’daki astronot barınakları için iyi yerler haline getiriyor.

Emekli bir astronot, Uluslararası Uzay İstasyonu’nun eski komutanı ve ilk makalenin ortak yazarı Leroy Chiao, “Radyasyon kalkanı, Ay ve Mars’ın insan keşfi için gerekli olacak” dedi. “Mümkün olan bir çözüm, bu amaç için mağaralardan yararlanmaktır. Astronot habitatları, EVA kıyafetleri ve ekipmanı için gereksinimler, hem güneş hem de galaktik kozmik radyasyondan korunmak için mağara keşfi ve geliştirmeyi dikkate almalıdır.”

Dünya bize diğer gezegenler hakkında neler söyleyebilir?

Birincil araştırması karasal mağaralarda olan Wynne, gezegensel mağara araştırmalarının yaklaşık yirmi yıldır dünyevi çeşitliliğe paralel bir araştırma sorusu olduğunu söyledi. Mağaralar, bazen aynı alandaki yüzey ekosisteminden tamamen ayrı olan benzersiz ekosistemleri destekler. Ay veya Mars’ta bir mağaranın benzer olmayacağını kim söyleyebilir? Bu yüzden, Dünya’daki mağaralar hakkında araştırdığı pek çok soru, bunun diğer gezegenlerde nasıl uygulanabileceğini merak etti.

Bağlantıyı kuran tek kişi o değil. Wynne, gelişmiş algılama teknolojilerine yardımcı olmak için NASA ile birden fazla araştırma projesi yaptı ve mağara yaşam alanlarını modellemesi, bir mağaranın karasal mı yoksa dünya dışı mı olduğunu pek umursamıyor. Keşif için mağara hedeflerinin seçimini önemli ölçüde etkileyecek makul tahminler yapmak için mağara ortamında yeterince benzerlik vardır.

“Derinlikteki Tellurian mağaraları genellikle tam karanlık, ortalama yıllık yüzey sıcaklığına yaklaşan sabit bir sıcaklık, düşük veya hiç hava akışı ve suya yakın doymuş bir atmosfer ile karakterize edilir” dedi. “Diğer gezegen cisimlerinin mağaraları muhtemelen benzer çevresel koşullar sergiliyor, ancak bunlar aynı zamanda gezegen bedeninin yüzey koşullarından ve mağaranın iç yapısından da etkilenecek.”

SpaceRef.com ve NASAWatch.com’un editörü Keith Cowing, bir gezegenin yüzeyinin ve yer altının mevcut altyapısını kullanmanın, insanların diğer gezegenlere, hayatta kalmak için gereken her şeyi yanımızda getirmemize kıyasla daha erken ulaşmalarına yardımcı olabileceğini söyledi.

“İnsanlar yüzbinlerce yıldır mağaralarda yaşıyor. Sonra mağara yokken kendi mağaralarını inşa ettiler” dedi. “Bu nedenle, insanlık diğer dünyalara doğru genişledikçe mağaraların benzer faydalar sunacağını varsaymak doğaldır. Gezegen çapında dünya oluşturma nihai bir hedef olsa da, mağaralar ve lav tüpleri gibi önceden var olan büyük yapıların kullanılması tüm bir gezegenin yüzeyinin üstesinden gelmek için gereken olgunluğa teknolojiyi önyüklemenin daha pratik bir yolu olabilir.”

Şu an neredeyiz?

Bu araştırmaların çoğu ileriye dönük olsa da, şu anda hangi kaynakların, araştırmaların ve desteklerin var olduğunu da göz önünde bulundurmaya ihtiyaç var. Çok sayıda robotik platform ve enstrümantasyon paketi test ediliyor, ancak engel çoğu zaman olduğu yerde, yani finansman eksikliğinde ortaya çıkıyor. Yeterli destekle, önümüzdeki beş ila 10 yıl içinde bir Ay veya Mars mağarasına robotik bir keşif görevi mümkün olabilir.

Bu araştırma, ilerlemek için bir tür yol haritası oluşturmak üzere geçmiş çalışmalara dayanmaktadır; Wynne, bunu aynı süreç için bir yapılacaklar listesi olarak görüyor. Bilim adamlarının ve mühendislerin cevapladığı sorular, bu robotik keşif için hazırlanmak için gereken görevleri tanımlar; ayrıca, insanların Ay ve Mars’ta yeraltında güvenli bir şekilde yaşamasını ve çalışmasını sağlayacak uzay giysisi teknolojisinde, yerleşim modüllerinde ve donanımda ihtiyaç duyulan ilerlemeleri daha da ileriye taşıyor.

“Bu, gezegen biliminde kullanılmayan bir araştırma alanıdır ve yaşam arayışındaki önemi göz ardı edilmemelidir” dedi. “Hayatımız boyunca, ‘Dünya’nın ötesinde yaşam var mı?’ asırlık soruyu ele almak için Mars’ın yeraltına bakmamız oldukça olasıdır.”