Joel Levine: Zašto se moramo vratiti na Mars

Želim govoriti o 4.6 milijardi godina povijesti u 18 minuta. To je 300 milijuna godina po minuti. Započnimo s prvom NASA-inom slikom planeta Marsa. Ovo je Mariner IV, sonda koja je proletjela pokraj Marsa. Snimljena je 1965. Kada se ova slika pojavila, poznati znanstveni časopis, The New York Times, napisao je u svom uvodnom članku: "Mars nije zanimljiv. To je mrtav svijet. NASA ne bi trebala više ulagati ni vrijeme ni trud na proučavanje Marsa." Na sreću, naši vođe iz Washingtona u NASA-inom sjedištu bili su mudriji i započeli smo veoma opsežno proučavanje crvenog planeta,

Jedno od ključnih pitanja u svim znanostima jest: "Ima li života izvan Zemlje?" Smatram da je Mars najpogodnije mjesto za život izvan Zemlje. Pokazat ću vam za nekoliko minuta neka čudesna mjerenja koja sugeriraju da bi moglo biti života na Marsu. Ali započet ću s Vikingovom fotografijom. Ovo je slika koju je 1976. uslikao Viking. Viking su razvili i vodili u NASA-inom Langley istraživačkom centru. Poslali smo dva orbitera i dva landera u ljeto 1967. Imali smo četiri svemirske letjelice, dvije oko Marsa, dvije na površini - čudesno postignuće.

Ovo je prva fotografija snimljena s površine bilo kojeg planeta. Ovo je fotografija površine Marsa s landera Vikinga. I da, crveni planet je crven. Mars je upola manji od Zemlje, ali kako su dvije trećine Zemlje prekrivene vodom, kopneno područje Marsa je usporedivo s kopnenim područjem na Zemlji. Dakle, Mars je dosta veliko mjesto iako je upola manji. Dobili smo fotografska mjerenja površine Marsa. Razumijemo razlike u visini.

Znamo mnogo o Marsu. Mars ima najveći vukan u sunčevom sustavu, Olympus Mons. Mars ima Grand Canyon sunčevog sustava, Valles Marineris. Vrlo, vrlo zanimljiv planet. Mars ima najveći udarni krater u sunčevom sustavu, Hellas Planitia. Njegov promjer iznosi 3200 kilometara. Da ste se našli na Marsu kada se udarac dogodio, to je bio zbilja loš dan na Marsu. (Smijeh) Ovo je Olympus Mons. Veći je od države Arizone.

Vulkani su važni, zato što vulkani stvaraju atmosfere i stvaraju oceane. Gledamo Valles Marineris, najveći kanjon u sunčevom sustavu, položen na kartu SAD-a, koji je dug 5000 kilometara. Jedna od najzanimljivijih karakteristika Marsa, prema Nacionalnoj Akademiji Znanosti, jedan od 10 većih misterija starosti svemira, jest pitanje zašto su određena područja Marsa tako jako magnetizirana. To zovemo magnetizmom kore. Postoje područja na Marsu, gdje je, iz nekog razloga - u ovom trenu ne razumijemo zašto - površina jako, jako magnetizirana.

Ima li vode na Marsu? Odgovor je ne, nema tekuće vode na površini Marsa danas. Ali postoje intrigantni dokazi koji predlažu da su u ranoj povijesti Marsa možda postojale rijeke i brze tekuće vode. Danas je Mars veoma, veoma suh. Vjerujemo da ima vode u polarnim kapama, na Južnom i Sjevernom polu nalaze se polarne kape. Evo nekih novijih slika. Ovo su snimili Spirit i Opportunity. Ove slike pokazuje da je nekada bilo jako brze tekuće vode na površini Marsa. Zašto je voda važna? Voda je važna zato što ako želite život, morate imati vodu. Voda je ključni sastojak u evoluciji, porijeklo života na planetu.

Ovo je jedna slika Antartike i slika Olympus Monsa, vrlo slične značajke, ledenjačke. Dakle, to je smrznuta voda. To je ledena voda na Marsu. Ovo je moja omiljena slika. Snimljena je prije tek nekoliko tjedana. Nije prikazana javnosti. Ovo je slika Mars Expressa Europske svjetske agencije koja prikazuje krater na Marsu, a usred kratera imamo tekuću vodu, imamo led. Vrlo zanimljiva fotografija.

Sada vjerujemo da je u svojoj ranoj povijesti, što je bilo prije 4.6 milijardi godina, prije 4.6 milijardi, Mars bio veoma nalik Zemlji. Mars je imao rijeke, Mars je imao jezera, ali što je najvažnije, Mars je imao oceane po skoro cijeloj površini. Vjerujemo da su oceani bili u sjevernoj hemisferi, a ovo područje obojeno plavo koje pokazuje uvalu od oko 6.5 kilometara bilo je prastaro oceansko područje na površini Marsa. Gdje je oceanska količina vode nestala s Marsa? Pa, imamo ideju. Ovo je mjerenje koje smo dobili prije nekoliko godina s Odysseya, satelita koji kruži oko Marsa. Voda pod površinom Marsa, smrznuta u led. A ovo pokazuje postotak. Ako je plavkaste boje, znači da je ima 16% masenog udjela. 16% masenog udjela unutrašnjosti sadržava smrznutu vodu, ili led. Dakle, ima mnogo vode ispod površine.

Mjerenje koje je najzanimljivije i koje najviše zbunjuje, prema mom mišljenju, dobili smo s Marsa, a objavljeno je ranije ove godine u časopisu Science. Ono što gledamo jest prisutnost plina metana, CH4, u Marsovoj atmosferi. I možete vidjeti da postoje tri različita područja metana. Zašto je metan važan? Zato što na Zemlji, skoro sav - 99.9% - metan proizvode živi sistemi, ne mali zeleni ljudi, već mikroskopska bića ispod površine ili na njoj. Sada imamo dokaze da metana ima u Marsovoj atmosferi, plina koji je na Zemlji biogenog porijekla, koji proizvode živi sistemi. Ovo su tri oblaka dima: A, B1, B2.

A ovo je teren iznad kojeg se pojavljuju, a iz geoloških istraživanja znamo da su ova područja najstarija na Marsu. Naime, Zemlja i Mars su oboje stari 4.6 milijardi godina. Najstariji kamen na Zemlji star je samo 3.6 milijardi. Razlog tome što postoji milijardu godina razlike u našem geološkom poimanju jest tektonika ploča, Zemljina kora se reciklirala. Nemamo geoloških podataka za prvih milijardu godina. Takvi podaci postoje na Marsu. A ovaj teren koji gledamo datira 4.6 milijardi godina u prošlost kada su se Zemlja i Mars formirali. Bilo je to jednog utorka. (Smijeh)

Ovo je karta koja pokazuje gdje smo smjestili svoju svemirsku letjelicu na površinu Marsa. Ovdje je Viking I, Viking II. Ovo je Opportunity. Ovo je Spirit. Ovo je Mars Pathfinder. Ovo je Phoenix, njega smo smjestili tek prije dvije godine. Primijetite da su svi naši roveri i svi landeri otišli u sjevernu hemisferu. To je zato što je sjeverna hemisfera područje starog oceanskog korita. Nema mnogo kratera. A to je zato što je voda zaštitila korito od udara asteroida i meteorita. No pogledajte južnu hemisferu. U južnoj hemisferi nalaze se udarni krateri, vulkanski krateri. Ovdje je Hellas Planitia, jedno veoma drugačije mjesto, geološki gledano. Pogledajte gdje je metan, nalazi se u području vrlo neravnog terena.

Koji je najbolji način za odgonetavanje misterija koji postoje na Marsu? Postavili smo to pitanje prije 10 godina. Pozvali smo 10 vodećih znanstvenika koji proučavaju Mars u Langley istraživački centar na dva dana. Na komisiji smo raspravljali o najvećim pitanjima na koja nije bilo odgovora. I potrošili smo dva dana odlučujući na koji način najbolje odgovoriti na to pitanje. I rezultat našeg sastanka bio je robotski raketni zrakoplov nazvan ARES. To je zračni regionalni promatrač okoliša. Ovdje se nalazi model ARES-a. To je model pet puta manji od originala.

Zrakoplov je osmišljen u Langley istraživačkom centru. Ako se negdje u svijetu može napraviti zrakoplov za let na Mars, to se može u Langley istraživačkom centru koji je već skoro 100 godina vodeći centar aeronautike u svijetu. Letimo oko 1.6 km iznad površine. Pokrivamo stotine kilometara i letimo oko 720 km na sat. Možemo raditi ono što niti roveri niti landeri ne mogu: Možemo letjeti iznad planina, vulkana, udarnih kratera; letimo iznad dolina; možemo letjeti iznad površinskog magnetizma, polarnih kapa, vode pod površinom; i možemo tražiti život na Marsu.

Ali, što je od jednake važnosti, kako letimo kroz Marsovu atmosferu, odašiljemo to putovanje, prvo putovanje zrakoplova izvan Zemlje, odašiljemo te slike natrag na Zemlju. I naš cilj je nadahnuti američku javnost koja plaća ovu misiju preko poreza. Ali važnije je što ćemo nadahnuti sljedeću generaciju znanstvenika, tehnologa, inženjera i matematičara. A to je kritično područje državne sigurnosti i ekonomske vitalnosti, da bi se osiguralo stvaranje nove generacije znanstvenika, inženjera, matematičara i tehnologa.

Ovako ARES izgleda dok leti nad Marsom. Prethodno ga programiramo. Letjet ćemo tamo gdje je metan. U zrakoplovu će biti instrumenti koji će svake tri minute uzimati uzorak atmosfere Marsa. Tražit ćemo metan, ali i druge plinove koje proizvode živi sistemi. Odredit ćemo odakle ti plinovi dolaze, zato što možemo izmjeriti gradijent otkuda dolazi, i možemo usmjeriti sljedeću misiju da sleti upravo u to područje.

Kako prevesti zrakoplov na Mars? U dvije riječi, veoma oprezno. Problem je što ne leti sam do Marsa, već ga stavimo u svemirsku letjelicu i pošaljemo na Mars. Problem je što je najveći promjer letjelice 2.7 metara; ARES-ova krila su duga 6.4 metara, a dug je 5.2 metara. Kako ćemo ga dopremiti na Mars? Sklopimo ga i prenesemo u letjelici. Imamo ga u nečemu što se zove aeroštit. Ovako ćemo to napraviti. I imamo mali video koji opisuje slijed.

Video: sedam, šest. Zelena ploča. Pet, četiri, tri, dva, jedan. Glavni motor se pali, i uzlijetanje.

Joel Levine: Ovo je lansiranje iz Svemirskog centra Kennedy u Floridi. Ovo je letjelica kojoj treba 9 mjeseci kako bi stigla na Mars. Ulazi u atmosferu Marsa. Mnogo zagrijavanja, zagrijavanja trenjem. Kreće se 29 000 km na sat. Otvara se padobran da bi je usporio. Otpadaju termalni zaštitni dijelovi. Zrakoplov je po prvi puta izložen atmosferi. Rastvara se. Pokreće se motor rakete.

Vjerujemo da ćemo nakon sat vremena leta moći prepraviti udžbenik o Marsu radeći mjerenja atmosfere visoke rezolucije, tražeći plinove biogenog porijekla, tražeći plinove vulkanskog porijekla, proučavajući površinu, proučavajući magnetizam na površini, koji ne razumijemo, kao i desetke drugih područja.

Vježbom do savršenstva. Kako znamo da mi to možemo? Zato što smo testirali ARES-ov model, nekoliko modela u 6 zračnih tunela u NASA-inom Langley istraživačkom centru zadnjih 8 godina u uvjetima s Marsa. I, isto je tako važno da ispitujemo ARES u Zemljinoj atmosferi, na 30 000 metara, što se može usporediti s gustoćom i tlakom atmosfere na Marsu gdje ćemo njime letjeti. Sad, 30 000 metara, ako letite do Los Angelesa, letite na 11 000 metara. Mi svoje testove izvodimo na 30 000 metara.

I želim vam pokazati jedan od naših testova. Ovo je model u omjeru 1:2. Ovo je helijski balom za velike visine. Ovo je iznad Tilamooka, u Oregonu. Stavimo sklopljeni zrakoplov na balon - trebalo mu je oko tri sata da dođe dotle - i tada smo ga na zapovijed izbacili na 31 400 metara, upravljamo zrakoplovom i sve savršeno radi. I radili smo testove na velikim i malim visinama, samo da bismo usavršili tu tehniku.

Spremni smo za kretanje. Ovdje imam mali model. Ali imamo model pune veličine u skladištu NASA-inog Langley istraživačkog centra. Spremni smo za kretanje. Sve što trebamo je ček iz NASA-inih sjedišta (Smijeh) koji bi pokrio troškove. Spreman sam donirati svoj honorar od današnjeg govora za ovu misiju. Zapravo nitko ne dobiva honorar za ovo. Ovo je ARES-ov tim; imamo oko 150 znanstvenika, inženjera; ovdje radimo s laboratorijem Jet Propulsion, Godard Centrom za svemirske letove, Ames istraživačkim centrom i 6 važnih sveučilišta i korporacija koje rade na ovome.

Ulaže se mnogo napora. Sve je to u NASA-inom Langley istraživačkom centru. Dopustite mi da zaključim s ovim: Ne tako daleko odavde, niz cestu u Kittyhawku, u Sjevernoj Karolini, prije nešto više od 100 godina stvarala se povijest kada smo imali prvi let zrakoplova na motorni pogon na Zemlji. Na korak smo do prvog leta zrakoplova izvan Zemljine atmosfere. Spremni smo otpremiti ovo na Mars, ispraviti udžbenik o Marsu. Ako vas zanima još više, imamo web stranicu koja opisuje ovu uzbudljivu i intrigantnu misiju i zašto je želimo ostvariti. Puno vam hvala. (Pljesak)