Søger efter liv i NASAs Perseverance Mars-prøver

NASAs Mars 2020 Perseverance-rover vil være agenturets niende mission for at lande på den røde planet. Sammen med at karakterisere planetens geologi og klima, og baner vejen for menneskelig udforskning hinsides Månen, roveren er fokuseret på astrobiologi, eller studiet af liv i hele universet. Vedholdenhed har til opgave at søge efter afslørende tegn på, at mikrobielt liv kan have levet på Mars for milliarder af år siden. Det vil indsamle stenkerneprøver i metalrør, og fremtidige missioner ville returnere disse prøver til Jorden for dybere undersøgelse.

"For at citere Carl Sagan, " sagde Gentry Lee, chefingeniør for Planetary Science Directorate ved NASA's Jet Propulsion Laboratory, "Hvis vi ser et pindsvin stirre i kameraet, vi ville vide, at der er nuværende og helt sikkert gammelt liv på Mars, men baseret på vores tidligere erfaringer, sådan en begivenhed er yderst usandsynlig. Ekstraordinære krav kræver ekstraordinære beviser, og opdagelsen af, at der eksisterede liv andre steder i universet, ville helt sikkert være ekstraordinær.'"

Mars 2020 missionsforskere mener, at Jezero Crater, landingsstedet for perseverance, kunne være hjemsted for sådanne beviser. De ved, at for 3,5 milliarder år siden, Jezero var stedet for en stor sø, komplet med sit eget floddelta. De tror, ​​at selvom vandet for længst er væk, et sted inden for det 28 mile brede (45 kilometer brede) krater, eller måske langs dens 2, 000 fod høj (610 meter høj) fælg, biosignaturer (bevis på, at der engang eksisterede liv der) kunne vente.

"Vi forventer, at de bedste steder at lede efter biosignaturer vil være i Jezeros søbund eller i kystlinjesedimenter, der kan være belagt med karbonatmineraler, som er særligt gode til at bevare visse former for fossilt liv på Jorden, " sagde Ken Williford, stedfortrædende projektforsker for Mars 2020 Perseverance rover-missionen ved JPL. "Men mens vi søger efter beviser for ældgamle mikrober i en ældgammel fremmed verden, det er vigtigt at have et åbent sind."

NASAs femte rover til den fjerde planet fra Solen bærer en ny række videnskabelige instrumenter til at bygge videre på opdagelserne af NASAs Curiosity rover, som har fundet ud af, at dele af Mars kunne have understøttet mikrobielt liv for milliarder af år siden.

På jagt efter biosignaturer

Enhver jagt på biosignaturer vil omfatte roverens pakke af kameraer, især Mastcam-Z (placeret på roverens mast), som kan zoome ind for at inspicere videnskabeligt interessante mål. Missionens videnskabsteam kan give Perseverances SuperCam-instrument – ​​også på masten – opgaven med at affyre en laser mod et lovende mål, generere en lille plasmasky, der kan analyseres for at hjælpe med at bestemme dens kemiske sammensætning. Hvis disse data er spændende nok, holdet kunne kommandere roverens robotarm til at gå ind for at se nærmere.

At gøre det, Vedholdenhed vil stole på et af to instrumenter på tårnet for enden af ​​dens arm. PIXL, det planetariske instrument til røntgenlitokemi) vil bruge sin lille, men kraftfulde røntgenstråle til at søge efter potentielle kemiske fingeraftryk fra tidligere liv. SHERLOC (the Scanning Habitable Environments with Raman &Luminescence for Organics &Chemicals) instrumentet har sin egen laser og kan detektere koncentrationer af organiske molekyler og mineraler, der er blevet dannet i vandmiljøer. Sammen, SHERLOC og PIXL vil give højopløselige kort over elementer, mineraler, og molekyler i Mars klipper og sedimenter, gør det muligt for astrobiologer at vurdere deres sammensætning og bestemme de mest lovende kerner at indsamle.

Et vedvarende håb for videnskabsholdet er at finde en overfladefunktion, der ikke kunne tilskrives andet end gammelt mikrobielt liv. En sådan funktion kunne være noget som en stromatolit. På jorden, stromatolitter er bølgede, klippehøje dannet for længe siden af ​​mikrobielt liv langs gamle kyster og i andre miljøer, hvor metabolisk energi og vand var rigeligt. Et sådant iøjnefaldende træk ville være vanskeligt at kridte op til geologiske processer.

"Ja, der er visse former, der dannes i klipper, hvor det er ekstremt svært at forestille sig et miljø blottet for liv, der kan få den form til at dannes, " sagde Williford. "Men det sagde, der er kemiske eller geologiske mekanismer, der kan forårsage kuplede lagdelte klipper, som vi typisk tænker på som en stromatolit."

Gå ind i Perseverances eksempel-cachesystem. Samlingen af ​​motorer i dampskibsstørrelse, planetgearkasser, og sensorer er blandt de mest komplekse, i stand til at, og reneste mekanismer nogensinde sendt ud i rummet. Med det, videnskabsholdet vil indsamle de mest spændende prøver, de kan finde, opbevare dem i prøverør, og, senere, deponer dem, så fremtidige missioner kan indsamle prøverørene og flyve dem tilbage til Jorden til analyse.

"Den instrumentering, der kræves for definitivt at bevise, at mikrobielt liv engang eksisterede på Mars, er for stort og komplekst til at bringe til Mars, " sagde Bobby Braun, Mars Sample Return program manager hos JPL. "Det er grunden til, at NASA samarbejder med European Space Agency om en multimissionsindsats, kaldet Mars Sample Return, at hente prøverne, som Perseverance indsamler og bringe dem tilbage til Jorden til undersøgelse i laboratorier over hele kloden."

Og når det sker, prøver fra Mars' Perseverance-rover kan fortælle os, at der på et tidspunkt eksisterede liv andre steder i universet for milliarder af år siden. Men de kan også indikere det modsatte. Og hvad så?

"Vi har stærke beviser for, at Jezero Crater engang havde ingredienserne for livet. Selv hvis vi konkluderer efter returneret prøveanalyse, at søen var ubeboet, vi vil have lært noget vigtigt om rækkevidden af ​​livet i kosmos, " sagde Williford. "Uanset om Mars nogensinde har været en levende planet, det er vigtigt at forstå, hvordan klippeplaneter som vores dannes og udvikler sig. Hvorfor forblev vores egen planet gæstfri, da Mars blev en øde ødemark?"

Vedholdenhed giver måske ikke det sidste ord om, om den røde planet nogensinde har indeholdt liv, men de data, den indsamler, og de opdagelser, den gør, vil spille en nøglerolle, når det resultat nås.

Menneskeheden har fokuseret på Mars, siden Galileo blev det første menneske til at se den gennem et teleskop i 1609. Havde den engang liv? Svaret venter måske på os et sted i Jezero Crater. NASA's Perseverance rover vil begynde processen med at finde ud af det i morgen.

Mere om missionen

Et nøglemål for Perseverances mission på Mars er astrobiologi, herunder søgen efter tegn på gammelt mikrobielt liv. Roveren vil karakterisere planetens geologi og tidligere klima, bane vejen for menneskelig udforskning af den røde planet, og vær den første mission til at indsamle og cache Mars rock og regolith.

Efterfølgende missioner fra NASA i samarbejde med ESA (European Space Agency), ville sende rumfartøjer til Mars for at indsamle disse forseglede prøver fra overfladen og returnere dem til Jorden til dybdegående analyse.

Mars 2020-missionen er en del af et større program, der inkluderer missioner til Månen som en måde at forberede sig på menneskelig udforskning af den røde planet. Anklaget for at returnere astronauter til Månen i 2024, NASA vil etablere en vedvarende menneskelig tilstedeværelse på og omkring Månen i 2028 gennem NASAs Artemis-måneudforskningsplaner.