Kosmiczne manewry

Tym razem astronauci z misji MARS2013 wylądowali w Maroku. Ale w przyszłości człowiek na pewno wybierze się na Czerwoną Planetę. Główny cel eksploracji Marsa jest czysto poznawczy: chcemy się dowiedzieć, czy na tej planecie kiedykolwiek istniało, istnieje lub może w przyszłości zaistnieć życie.

Drugi powód może zabrzmieć nieco katastroficznie. Uderzenie asteroidy podobnej do tej, która doprowadziła do wyginięcia dinozaurów, nastąpi w przyszłości niemal na pewno. Być może ludzkość poradzi sobie z takim zagrożeniem, ale lepiej mieć w zanadrzu plan zapasowy: kolonię na Marsie. Dzięki temu nasza cywilizacja będzie miała większe szanse na przetrwanie.

Kolejny bodziec popychający nas w kierunku Marsa jest natury psychologicznej. Ludzie działają najlepiej, najciężej i najbardziej kreatywnie, jeżeli mają przed sobą konkretny i porywający cel. Kiedyś takim celem było wylądowanie na Księżycu, w przyszłości będzie nim lądowanie na Czerwonej Planecie. Co więcej, możemy oczekiwać, że taka wyprawa da ludzkości nie tylko teoretyczne „poznanie”, ale również praktyczne rezultaty w postaci wielu wynalazków i innowacji. Wyścig na Księżyc przyniósł nie tylko konkretne wynalazki, jak chociażby teflon, ale również przyczynił się do ogólnego rozwoju nauki i techniki.

PRAWIE JAK MARS

Dlaczego jednak astronauci misji MARS2013, chcąc się przygotować do eksploracji Marsa, wylądowali w Maroku?

Warunki panujące na obrzeżach Sahary są pod pewnymi względami analogiczne do tych na Czerwonej Planecie. Dzięki temu Maroko znakomicie nadaje się do przygotowania i przetestowania prawdziwej misji kosmicznej stosunkowo łatwo, bezpiecznie i tanio.

Mars i Ziemia oczywiście pod wieloma względami się różnią, zatem miejsca, w których prowadzi się misje analogowe, nie mogą idealnie odpowiadać marsjańskim warunkom. Najważniejsza różnica dotyczy właściwości tamtejszej atmosfery, która nie tylko nie zawiera tlenu, ale również jest zdecydowanie mniej gęsta od ziemskiej. Ciśnienie na powierzchni Marsa to tylko 0,5 proc. ciśnienia ziemskiego. Dlatego ludzie przebywający na powierzchni Czerwonej Planety będą zawsze musieli być zamknięci w bardzo szczelnych kombinezonach.

Głównym celem tzw. misji analogowych – takich jak ta w Maroku – jest testowanie sprzętu w warunkach jak najbardziej zbliżonych do warunków rzeczywistych. Instrumenty badawcze mogą doskonale działać w laboratorium, a w terenie psuć się od wszechobecnego kurzu lub nadmiernie się nagrzewać pod wpływem promieni słonecznych. Łaziki zwykle radzą sobie bardzo dobrze, pokonując sztuczne przeszkody, ale mogą mieć problemy z omijaniem zwykłych kamieni lub przedzieraniem się przez koryto wyschniętej rzeki.

Drugi istotny typ badań dotyczy medycznych i psychologicznych skutków pracy w warunkach wyobcowania i dużego stresu. Jednak być może najważniejszym rezultatem misji analogowych jest test nowych procedur organizacyjnych w warunkach maksymalnie zbliżonych do rzeczywistych. Bo tego nie da się odtworzyć w żadnym laboratorium.

45 KILO SKAFANDRA

Marsjańską misję analogową MARS2013 zorganizowało ­Austrian Space Forum z Innsbrucka we współpracy z Ibn Battuta Center w Marakeszu. To projekt, na którego powodzenie pracuje około stu ochotników z 21 krajów świata (głównie europejskich, ale też z Ghany, Nowej Zelandii i Kanady). Są to ludzie na co dzień zatrudnieni w Europejskiej Agencji Kosmicznej, amerykańskiej NASA, na uniwersytetach, w wojsku czy w prywatnych firmach. Również autorka tego artykułu była bezpośrednio zaangażowana w ten projekt jako geolog planetarny i specjalista od map geologicznych. Razem z kartografem Izabelą Gołębiowską z Uniwersytetu Warszawskiego pracowałyśmy w zespole zajmującym się analizą i opracowaniem danych naukowych.

W symulacji trzeba było wprowadzić 10-minutowe opóźnienie w komunikacji między astronautami a centrum wsparcia, tak jak będzie to się działo w czasie przyszłej misji na Marsa. Opóźnienie wynika z dużej odległości tej planety od Ziemi – między zadaniem pytania a otrzymaniem odpowiedzi mija co najmniej 20 minut! MARS2013 był pierwszą analogową misją tej skali, która wprowadziła owo opóźnienie.

Zespół składał się z trzech grup, odpowiedzialnych za badania w terenie, eksperymenty i zdalne wsparcie. Kilkunastoosobowa grupa terenowa spędziła na pustyni aż cztery tygodnie. Najważniejszą jej część stanowili astronauci, którzy wykonywali większość eksperymentów w specjalnie zaprojektowanych analogowych skafandrach kosmicznych. Miały one symulować warunki pracy na powierzchni Marsa. Składały się nie tylko z efektownie wyglądającej srebrnej powłoki, ale również z egzoszkieletu ograniczającego mobilność astronautów oraz systemu czujników pozwalających monitorować czynności życiowe. Skafander waży około 45 kg, co odpowiada obciążeniu, jakiemu astronauci byliby poddani w rzeczywistych warunkach marsjańskich, nosząc ze sobą ilość tlenu niezbędną do przeżycia kilku godzin. Astronauci spędzali w skafandrze pięć godzin dziennie, trzeba więc było również zainstalować system podawania wody do picia oraz odbierania płynów...

Pozostali członkowie zespołu zajmowali się łazikami i innymi urządzeniami, a także łącznością z Centrum Wsparcia Misji. Cały czas na miejscu był także lekarz czuwający nad ekipą, a szczególnie nad narażonymi na znaczne przeciążenia astronautami.

SZUKAJĄC ŻYCIA

Wśród eksperymentów testowanych w Maroku znalazł się polski łazik MAGMA WHITE zbudowany przez ABM Space Education oraz Mars Society Polska. Stanowi on ruchomą platformę instrumentu L.I.F.E., który służy do wykrywania życia: identyfikuje on cząsteczki organiczne, takie jak chlorofil i fikoerytryna. Być może kiedyś dzięki niemu będziemy w stanie stwierdzić obecność nawet śladowych ilości bakterii kryjących się pod marsjańskimi kamieniami.

Innym doświadczeniem był projekt MEDIAN prowadzony przez Jane MacArthur z University College London. Jego celem jest „zbudowanie systemu pozwalającego na zlokalizowanie źródeł metanu przy pomocy kilku mikrolądowników”. Twórców projektu zainspirowało zaskakujące odkrycie sprzed kilku lat, kiedy to w atmosferze Marsa wykryto metan.

Związek ten może pochodzić z dwóch źródeł. Po pierwsze, metan jest uwalniany w wyniku aktywności wulkanicznej. Ustalenie, gdzie obecnie na Marsie znajdują się czynne wulkany, miałoby ogromne znaczenie dla zrozumienia ewolucji geologicznej tej planety. Drugim potencjalnym źródłem metanu są marsjańskie organizmy żywe. Udowodnienie, że metan powstał w ten właśnie sposób, stanowiłoby prawdziwy przełom w naszym obecnym rozumieniu świata. Aby jednak ustalić, co jest źródłem metanu, trzeba najpierw stwierdzić, skąd dokładnie się on wydobywa. Do tego właśnie może być przydatny eksperyment MEDIAN.

Kluczową rolę w zarządzaniu projektem pełni Centrum Wsparcia Misji w Innsbrucku, odpowiednik Centrum Kontroli w Houston (tego ze znanego cytatu „Houston, mamy problem”). W ciągu miesiąca trwania projektu przez Centrum przewinęło się ponad 60 osób, a kolejnych 40 pracowało zdalnie z Nowej Zelandii oraz USA. Wszystkie dane zebrane w Maroku były tam na bieżąco analizowane przez grupę specjalistów od geologii, geologii planetarnej, teledetekcji, kartografii i statystyki, by nadzorować i planować przebieg eksperymentów.

Bardzo istotną częścią zadań Centrum było również planowanie działań całego zespołu. – Grupa do spraw planowania zajmuje się układaniem niezwykle skomplikowanego puzzla – mówi jej członek, Sebastian Hettrich. – To dynamiczny kompromis między zasobami, takimi jak czas, praca ludzka czy energia elektryczna, a celami, które misja chce osiągnąć.

Misja MARS2013 zakończyła się 28 lutego. Ale jej wyniki będą jeszcze przez długie miesiące analizowane przez naukowców. I zbliżą nas do przyszłej misji na Marsa. 



ANNA ŁOSIAK jest geologiem planetarnym, absolwentką UW i Michigan State University oraz stypendystką Fulbrighta. Obecnie kończy doktorat na Uniwersytecie w Wiedniu.