Mogu li slojevi leda na Europi sakriti povijest prošloga života? Kreditna slika: NASA / JPL. Klikni za veću sliku
Je li nekoć život bio na Marsu? Postoji li život u oceanu Europan? Ovo su dva pitanja koja su duboko fascinantna ljudima širom svijeta, a još uvijek nitko nema realan prijedlog za odgovor na njih u sljedećih dvadeset godina? do sada.
George Maise predvodi tim koji je nedavno dobio nagradu NIAC Phase 1 *, kako bi razvio ideju upravo u takav plan.
"Dubinsko istraživanje marsovskih polarnih kapa", kaže Maise i sur. **, a odjeknuo je pogled uobičajen među planetarnim znanstvenicima i pružio bi prekrasnu priliku za pronalaženje "dokaza o prošlosti marsovske biološke aktivnosti, uključujući mikrofosile, bakterije i biokemijske ostatak „.
„Pomoću praktičnog, kompaktnog, laganog, snažnog toplinskog izvora, mali robotski uređaji mogli bi se rastopiti kroz ledenu kapu, prikupljajući podatke poput gore opisanih i u stvarnom vremenu ih prenositi natrag na Zemlju. Znanstvenici koji nadziru rezultate na Zemlji tada bi mogli kontrolirati put robotskih jedinica usmjeravajući ih da istražuju posebno obećavajuće regije unutar ledene plohe. "
A što bi radilo za marsovske polarne ledene kape trebalo bi raditi i za Europa, Ganymede i Callisto, koji svi mogu imati prvobitne oceane pod debelim kore leda; okeani u kojima mogu plivati vanzemaljske ribe čiji su krajnji izvor energije stanični oblici nalik na prokariote, sa znatiželjnom sličnošću s nekim Arhejama koje se nalaze ovdje na Zemlji.
Misija za traženje znakova drevnog života u marsovskoj ledenoj kapi uključivala bi slijetanje svemirskog broda na tu ledenu kapu i postavljanje nekoliko MICE-a (Martian Ice Cap Explorers), koji su nuklearni topljeni ledenici, plus instrumentski paket dizajniran da traži znakovi drevnog života. MICE bi se potom rastopila kroz ledenu kapu, a voda je zaledila iza njih, u obrascu pretraživanja koji bi se mogao protezati na više kilometara, vodoravno i okomito. Svaka bi sonda komunicirala sa najbližim susjedima (i majčinstvom) putem moćnih radija koji bi lako mogli prodrijeti do kilometra leda. Mrežni protokol omogućio bi dobru prijenos podataka i otpornost, a znanstvenicima na Zemlji omogućilo zapovijedanje i kontrolu u stvarnom vremenu.
Tajni sastojak? Voda! Topljeni led upotrijebio bi se za pripremu tople vode i vodika; vruća voda koristila bi se kao usmjereni mlazovi za otapanje leda, a zatim bi se cirkulirala natrag kroz šupljinu napunjenu vodom u ledu, pomičući sondu u smjeru mlaza. Voda bi bila i štit za instrumente, prigušivajući zračenje iz reaktora faktorom od milijun, milijardi ili više, koliko god je potrebno. Vodik dobiven elektrolizom dao bi sondi potrebnu plutavost. Napokon, voda bi bila primarno rashladno sredstvo za nuklearni reaktor i parila radni fluid za generator.
Sve zamotano u reaktor, elektranu, vodenu mlaznicu od 100 kg ili manje!
Ljepota koncepta Maise i drugih jest u tome što koristi čvrstu i provjerenu tehnologiju; reaktori bi koristili visoko pouzdane cirkonijevo-uran-oksidne keramičke palice za gorivo i autonomni upravljački sustav zasnovan na stabilnim industrijskim dizajnima. Po veličini, čitav odjeljak reaktora / snage / tople vode MICE jedinice trebao bi biti ne više od 50 cm u promjeru i 1,2 m u duljinu. "Pokretanje i zaustavljanje reaktora izvodiće se upravljačkim šipkama prema uputama autonomnog regulacijskog sustava. Ne razlikuje se od bilo kojeg drugog nuklearnog reaktora. " Svaka bi jedinica također imala suvišne, autonomne sigurnosne sefove; u slučaju da se dogodi nešto katastrofalno, reaktor bi se zatvorio dovoljno brzo da se spriječi oštećenje.
Ali što je s traženjem znakova drevnog života? Modularni dizajn je ključ pristupa Maisea i drugih; paket s instrumentima - pričvršćen na jedinicu reaktora / snage / tople vode čvrstom, dužinom od 2 metra cijevi - sadržavao bi nekoliko različitih instrumenata, mlaznica tople vode i radiokomunikacijske jedinice. Modularnost omogućava razmatranje širokog spektra mogućih instrumenata, s time da je konačni izbor napravljen blizu lansiranja. Kako se rastopljena voda cirkulira kroz instrument instrument, prikupljanje uzoraka je vrlo pravo. Baš kao na Zemlji, oči će vjerojatno dati najbolje pokazatelje drevnog marsovskog života, tako je glavni instrument mikroskop. Dopuna je analitičar 'lab-on-a-chip' koji je sposoban otkriti širok raspon 'biosignatura', uključujući prisutnost nukleinskih kiselina. Možda najuzbudljivije, jer može otkriti suvremeni život na Marsu, sličan proteobakterijama i aktinomicetima pronađenim 1999. godine pod 3,6 km leda na Antarktiku, "instrument za otkrivanje života na temelju komore rasta", "izuzetno osjetljiv otkrivanje života [instrument] s minimalnim pretpostavkama. "
Pored toga, instrumenti dizajnirani za proučavanje glaciologije, paleoklimata, geologije i geofizike mogli su se graditi i dodavati svakoj MICE sondi ili samo odabranim sondama.
Koliko MICE? Marsovska misija polarnih ledenih kapa mogla bi imati od jednog do desetaka MICE; primarno ograničenje je ukupna masa i veličina svemirskog broda. S današnjim raketama trebala bi biti moguća misija s dvanaest MICE-a; s planiranim raketama, poput onih koje se temelje na MITEE (MIniature reaktor EnginE) tehnologiji, gornja granica bi vjerojatno bila oko 60.
Što je s Europom? Najveća razlika između misije Europan i Mars polarne ledene kape bila bi prilagođavanje MICE-a plivanju kad jednom prodre u led od 10 km ili toliko koji natkriva ocean Europana. Oh, i možda puno veća šansa da danas nađete život nego samo tragovi jučerašnjeg života.
Dno crta: MICE pronađite život na Marsu (datum 31. lipnja 2015.)!
* Multi-MICE: Mreža interaktivnih nuklearnih krioprobe za istraživanje ledenih ploča na Marsu i Europi: http://www.niac.usra.edu/files/studies/abstracts/1059Maise.pdf
** J. Powell, J. Powell, G. Maise i J. Paniagua, Plus Ultra Technologies, Shoreham, NY, AIAA-2004-6049. Konferencija i izložba svemira 2004., San Diego, Kalifornija, 28. do 30. rujna 2004. godine
