Vedholdenhed Mars rover-forskere træner i Nevada-ørkenen

For milliarder af år siden, Mars-overfladen kunne have understøttet mikrobielt liv, som vi kender det. Men har et sådant liv nogensinde eksisteret der? NASA og dens Mars 2020-mission håber at finde ud af det med Perseverance-roveren, som lanceres til den røde planet til sommer.

Forskere har søgt svar på astrobiologiske spørgsmål på Jorden, studere områder, der ligner nok Mars til at forstå, hvordan den røde planets mikroskopiske fossiloptegnelse kan se ud. En forskningsrejse sidst sidste år involverede forstenede mikrober i den australske outback. Tidligere i år, syv missionsforskere tog til en tør søbund i Nevada, da 150 arbejdede med dem på afstand til Rover Operations Activities for Science Team Training, aka ROASTT.

I stedet for at medbringe en rover i bilstørrelse, de syv feltholdsmedlemmer stod for det. Betjening af kameraer og bærbare spektrometre under simulerede operationer spredt ud over en to-ugers periode, de modtog instruktioner fra videnskabsmændene andre steder, ligesom roveren vil efter den lander den 18. februar, 2021.

Som alle Mars rovere, Vedholdenhed vil blive drevet af et distribueret hold af videnskabsmænd og ingeniører - nogle placeret i operationscenteret ved NASA's Jet Propulsion Laboratory, som leder den nye mission, og nogle placeret på forskningsinstitutioner rundt om i verden. De vil diskutere, hvor de skal hen hvilke prøver at studere, og - for første gang - som klipper for at samle dem i metalrør for eventuel tilbagevenden til Jorden for dybere undersøgelse.

Nevada-øvelsen hjalp ikke kun teammedlemmer med at øve sig i, hvad de skulle se efter med Perseverance; det hjalp dem med at vænne sig til at arbejde med hinanden og med roveren. Feltstedet var også en mulighed for forskning:Udover at simulere en rover, feltteammedlemmerne studerede feltstedet, give indsigt, der kan hjælpe med at forme søgen efter tidligere liv på Mars.

Hvis en klippeside virkede lovende, videnskabsmænd på konferencelinjer rundt om i verden diskuterede, om feltholdet skulle "køre" tættere på; hvis et sæt klipper virkede ideelt til at bevare fossiler, de ville bestille nærbilleder fra feltholdet. Et strålepistol-lignende laserinstrument efterlignede Perseverances rock-analyserende SuperCam; et andet håndholdt værktøj optog røntgenstråler som roverens Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry (PIXL) vil; en jordgennemtrængende radar blev kørt rundt i, hvad der lignede en joggerklapvogn for at kigge under overfladen, efterligner Radar Imager for Mars' Subsurface Experiment (RIMFAX).

Feltholdet havde også et vigtigt lavteknologisk værktøj:en billig kost brugt til at feje deres fodspor væk, både for at bevare Mars-fornemmelsen af ​​landskabet og for at undgå at give den fjerne videnskabsmand en følelse af skala i de klippebilleder, de leverede.

Et stykke Mars i Nevada

Walker Lake er en ideel træningsplads til at spotte gammelt mikroskopisk liv. Søen strakte sig engang meget længere, end den gør i dag; de dele af det, der tørrede op for titusinder af år siden, er nu besat med stromatolitter - samlinger af forstenede mikrober og sedimenter, der er hærdet til, hvad der ofte ligner løgformede, højlignende vækster. Det er tilbage at se, om Jezero Crater, Perseverances landingssted, har noget der ligner stromatolitter, men det, også, er en gammel søbund.

Udover at hjælpe forskere med at tænke på biosignaturer, eller tegn på gammelt liv, Uddannelsen viste også, hvordan arbejdet med Perseverance vil kræve teamwork og omhyggelig koordinering.

"Det er især vigtigt for forskere, der er nye til Mars-rovere, " sagde JPL videnskabsmand Raymond Francis, der ledede feltholdet. "Det er en holdindsats, og alle skal lære, hvordan deres roller passer ind i hele missionen."

En Rover, Mange beslutninger

Lisa Mayhew, en geokemiker og geomikrobiolog ved University of Colorado Boulder, er en af ​​de nye. For at studere forholdet mellem vand, klipper og mikrobielt liv i ekstreme miljøer, hun har arbejdet med dybhavsfjernstyrede køretøjer, ligesom Woods Hole Oceanographic Institution's Jason. På steder som den forsvundne by, beliggende på bunden af ​​Atlanterhavet, hun har set Jason udforske forrevne mineraltårne. Mikrober i og på disse tårne ​​trives ved at metabolisere energirige gasser, som brint og metan, dannet af reaktioner mellem vand og sten. Nogle videnskabsmænd mener, at livet på Jorden kan være opstået på sådanne steder.

På samme måde som en Mars rover, Jason sender billeder tilbage, og dens robotarme kan bruges til at flytte sten og tage prøver. Men Mars er meget længere væk end havbunden. Kun så mange kommandoer kan sendes til Perseverance hver dag, og kun så meget data kan sendes tilbage.

Det er derfor, hver rover-mission skal balancere ønsket om at uddybe holdets forståelse af ét sted med behovet for at prøve den geologiske mangfoldighed, der er tilgængelig nede ad vejen.

Walker Lake-øvelsen understregede for Mayhew, hvor mange beslutninger der skal tages til at styre en Mars-rover. "Selvom det på mange måder minder om at drive og instruere Jason, det sker i meget større skala, og du er ret uvidende, indtil du rent faktisk planlægger en rover-tur, " sagde hun. "Du skal lære alle de forskellige softwareværktøjer og forstå forskellen mellem forskellige roller."

I slutningen af ​​uddannelsen, deltagende videnskabsmænd sagde, at de havde en meget bedre idé om, hvordan et roverhold fungerer. Hvad mere er, forskerne havde valgt en prøve, der var rig på biosignaturer.

"Næste gang vi gør dette vil være på Mars, " sagde JPLs Ken Williford, en af ​​missionens stedfortrædende projektforskere. "Vi er nødt til at få de rigtige prøver. Lad os bringe dem tilbage."

Perseverance er en robotforsker, der vejer omkring 2, 260 pund (1, 025 kg). Roverens mission vil søge efter tegn på tidligere mikrobielt liv. Det vil karakterisere planetens klima og geologi, indsamle prøver til fremtidig tilbagevenden til Jorden, og bane vejen for menneskelig udforskning af den røde planet. Uanset hvilken dag Perseverance lanceres i løbet af dens 17. juli-aug. 5 lanceringsperiode, det vil lande ved Mars' Jezero-krater den 18. februar, 2021.