Bir görev, 2030’larda Mars’tan Dünya’daki laboratuvarlara kaya ve toprağı teslim edecek. Mars Örnek Dönüşü (MSR), Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) katılımıyla NASA tarafından yönetilmektedir. Görev, bilim adamlarının Mars’ın milyarlarca yıl önce mikrobiyal yaşamı barındırıp barındırıp barındırıp barındırdığını belirlemek için dünyadaki en iyi laboratuvar enstrümanlarını kullanmalarına izin verecek.
Peki, Dünya’ya geldiklerinde örneklere ne olacak?
NASA’nın Perseverance Rover zaten örnekleri toplamak için zor bir iş yapıyor. Rover, Şubat 2021’de inişten bu yana Jezero krateri olarak bilinen bir Mars konumunu keşfediyor. Yol boyunca, matkaplarını, Mars kayalarından kaya kaya örnekleri – krater tabanındaki örnek tüplere bırakıyor.
Günümüzün Mars yüzeyinde kozmik radyasyon seviyelerinin, yaşamın orada hayatta kalamayacağı düşünülmektedir. Bununla birlikte, koşullar milyarlarca yıl önce yaşam için daha misafirperver olabilir ve azim aramak için tasarlanan bu potansiyel eski yaşam izleridir.
Eylül 2023’te, bağımsız bir inceleme kurulu MSR’nin bütçesini ve programını “gerçekçi olmayan” buldu ve bunun görevin lansmanını 2028’in ötesinde geciktireceğini söyledi. Bu, NASA’nın görevi yerine getirmek için alternatif yaklaşımlar aramasına yol açtı.
Uzay ajansı, endüstriden fikir çağrısı yaptı ve şu anda iki teklif okuyor. Ancak geniş mekanik açısından, bir şey – bir gezici veya küçük helikopter – numune tüplerini toplamaya ve bir araca teslim etmeniz gerekecektir. Bu araç daha sonra Mars’ın yüzeyinden patlayacak.
Bu Mars örneklerini taşıyan bir kapsül sonunda Dünya’nın atmosferine girecek ve ABD’deki Utah’daki bir hükümet tesisine paraşütle inecektir. Tüm bunların 2030’larda gerçekleşmesi öngörülüyor.
Güvenli bir şekilde yeryüzünde, Jezero kraterinden örnekler, Mars’a bir gezici gönderemeyecek kadar büyük ve karmaşık olan hassas enstrümanlar kullanılarak analiz edilecektir. MSR’nin özü budur: antik Mars yaşamının izlerini açık bir şekilde tanımlamak için bilim adamlarının birden fazla deney yapmaları ve sonuçları çoğaltmaları gerekecek.
Başka bir deyişle, ayrı ve bağımsız bilimsel ekipler, bu deneylerden aynı sonuçları alabileceklerini göstermelidir.
Bilim topluluğu, 50 yıl önce altı Apollo misyonu tarafından Dünya’ya teslim edilen aydan 380kg kaya ve toprakla yeni keşifler yapıyor. Apollo döneminde, bilim adamları, nesiller boyu bilim adamlarının çalışmaları için onları korumak için ay örneklerini bozulmamış tutmak için bir plan yapmak zorunda kaldılar.
Çözümleri onları eldiven kutularına koymaktı: kullanıcıların içeriği dıştan kutunun içine uzanan uzun eldivenlerle manipüle etmelerini sağlayan kapalı kaplar. Bu eldiven kutuları, numunelerdeki kimyasal değişikliklere karşı koruyan kuru azot gazı içerir. Ay kayaları için iyi çalıştı; Apollo 11-17 örnekleri bugün Houston’daki NASA’nın Johnson Uzay Merkezi’nde görülebilir ve incelenebilir.
Yaklaşık 500g dikkatle seçilmiş Mars kaya ve toprağı için daha zor bir plana ihtiyaç duyulacaktır. Sonunda saklandıkları tesislerin nem ve sıcaklık gibi faktörleri dikkatlice kontrol etmesi gerekecektir. Ayrıca numunelerin karasal mikroplar tarafından kirlenmesini önlemeleri gerekecektir.
Marslı örnekleri yönetme gereksinimleri, Uzay Araştırmaları Komitesi (COSPAR) adı verilen bir kuruluş tarafından kararlaştırılır. Cospar rehberliği altında, MSR bir kategori V kısıtlı toprak dönüş görevi olarak tanımlanır.
Bilim adamları genellikle Mars örneklerinin günümüz yaşamını içermesini beklemese de, gereksinimler, örneklerin olasılık hariç tutulana kadar yaptıkları gibi muamele edileceği anlamına gelir. Cospar şöyle diyor: “Bir yaşam tespiti ve biyolojikard testi programı veya kanıtlanmış bir sterilizasyon işlemi, numunenin herhangi bir bölümünün kontrollü dağılımı için mutlak bir ön koşul olarak yapılmalıdır.”
Bu nedenle, MSR planlamasının önemli bir kısmı, kaya ve toprağın ilk analizlerinin yapılacağı bir bina olan bir örnek alma tesisinin (SRF) tasarımı ve yapımıdır. Çalışma, bilim adamlarının Ebola ve Marburg virüsü gibi zararlı bakterileri ve virüsleri incelemek için tasarlanmış, genellikle dünyanın en güvenli laboratuvarlarından bazılarında konuşlandırılan ekipman kullanacağı ve prosedürleri takip edeceği anlamına gelen katı biyo -kavşak kuralları kapsamında yapılacaktır. Bu durum bir “örnek güvenlik değerlendirmesi” gerçekleşene kadar devam edecektir.
Bu güvenlik değerlendirmesi, numunelerin daha düşük biyolojik muhafaza seviyelerinde incelenip çalışılamayacağını belirleyecektir. Sadece o aşamadan ve bilim adamlarının kayaların mineralleri ve kimyası hakkında ilk çalışmayı gerçekleştirdiği “temel karakterizasyon” olarak adlandırılan bir diğeri, örnekler yavaş yavaş daha geniş bilimsel topluluğa serbest bırakılacaktır.
Misyon için bir sorun, yüz milyonlarca dolara veya Euro’ya yükselmesi beklenen SRF’nin karmaşıklığı ve maliyetidir. Bu büyük ölçüde sadece Cospar kurallarına uymakla kalmaz, aynı zamanda analizler için gereken mikroskop ve spektrometreler aralığını dahil etme ihtiyacıdır.
Genel MSR programını teslim etme gecikmelerinin nedeninin çoğu maliyete düşüyor, bu nedenle şu anda fiyat etiketini azaltmak için baskı var. Bu arka plana karşı, NASA ve ESA, SRF içinde hangi analizlere ihtiyaç olduğunu belirleyecek bir bilim insanı paneli olan bir ölçüm tanımı ekibi topladılar. Ortaya çıkan rapor kısa süre içinde yayınlanacaktır.
Paralel olarak, MSR için Mars örneklerindeki minerallerin hem biyolojik muhafaza hem de analizine izin veren yeni bir teknoloji tasarlama ve oluşturmak için bir çalışma programı gerçekleşir. NASA işbirliği ile ESA, Mars kaya ve toprağının incelenebileceği çoklu bariyer izolatör dolapları adı verilen güvenli odaların tasarımını finanse ediyor.
Bu dolaplar ayrıca temel karakterizasyon aşaması için gereken farklı bilimsel araçları da içerecektir. Bunlar güçlü mikroskoplar ve bir Raman spektrometresi içerebilir.
Sınırlama ve analiz gereksinimlerini bu şekilde birleştirmek, sadece numuneler bilim topluluğuna serbest bırakılmadan önce gereken süreyi azaltmakla kalmaz, aynı zamanda SRF’nin maliyetlerini önemli ölçüde azaltma ve böylece genel MSR programına yardımcı olma potansiyeline sahiptir.
