Полевая лаборатория астробиологии
 Полевая лаборатория астробиологии | |
| Тип миссии | Астробиологический марсоход |
|---|---|
| Оператор | НАСА |
| Веб-сайт | на jpl.nasa.gov (восстановлено из архива) |
| Продолжительность миссии | 1 марсианский год (предлагается) |
| Свойства космического корабля | |
| Стартовая масса | Максимум 450 кг (990 фунтов) |
| Начало миссии | |
| Дата запуска | 2016 г. (предлагается) |
( Полевая астробиологическая лаборатория AFL ) (также Марсианская полевая астробиологическая лаборатория или MAFL ) была предложенным НАСА марсоходом , который должен был проводить поиск жизни на Марсе . [1] [2] Эта предложенная миссия, которая не была профинансирована, должна была высадить марсоход на Марс в 2016 году и исследовать место обитания . Примерами таких участков являются действующее или вымершее гидротермальное месторождение, высохшее озеро или конкретный полярный участок. [3]
Если бы это было профинансировано, марсоход должен был быть построен Лабораторией реактивного движения НАСА на основе конструкции марсохода Марсианской научной лаборатории , он был бы оснащен приборами, ориентированными на астробиологию , и, в идеале, колонковым буром . Первоначальные планы предусматривали запуск в 2016 году. [4] однако бюджетные ограничения привели к сокращению финансирования. [5] [6]
Миссия
[ редактировать ]Марсоход мог бы стать первой миссией после посадочных модулей программы «Викинг» в 1970-х годах, целью которой было специально искать химические вещества, связанные с жизнью ( биосигнатуры ), такие как соединения на основе углерода , а также молекулы, включающие как серу , так и азот . Стратегия миссии заключалась в поиске обитаемых зон , «следуя за водой» и «находя углерод». [1] В частности, он должен был провести подробный анализ геологической среды, определенной Марсианской научной лабораторией в 2012 году как благоприятной для жизни на Марсе , и биосигнатур прошлого и настоящего. Такая среда может включать мелкозернистые осадочные слои, минеральные отложения горячих источников , ледяные слои вблизи полюсов или такие места, как овраги, где жидкая вода когда-то текла или может продолжать просачиваться в почву из тающих пакетов льда.
Планирование
[ редактировать ]Полевая астробиологическая лаборатория (AFL) должна была следовать за Марсианским разведывательным орбитальным аппаратом (запущенным в 2005 году), посадочным модулем «Феникс» (запущенным в 2007 году) и Марсианской научной лабораторией (запущенным в 2011 году). «Научная руководящая группа» AFL разработала следующий набор стратегий поиска и предположений для повышения вероятности обнаружения биосигнатур: [1]
- Жизненные процессы могут создавать ряд биосигнатур, таких как липиды , белки , аминокислоты , керогеноподобный материал или характерные микропоры в породе. [7] Однако сами биосигнатуры могут постепенно разрушаться в результате продолжающихся процессов окружающей среды.
- Сбор образцов необходимо будет выполнять в нескольких местах и на глубинах ниже той точки на поверхности Марса, где окисление приводит к химическим изменениям. Поверхность окисляется вследствие отсутствия магнитного поля или защиты магнитосферы от вредного космического излучения и солнечного электромагнитного излучения. [8] [9] - что вполне может сделать поверхность стерильной на глубине более 7,5 метров (24,6 футов). [10] [11] Чтобы проникнуть под этот потенциально стерильный слой, в настоящее время изучается конструкция корончатого сверла. Как и в любой другой сделке, включение бура потребует увеличения массы других элементов полезной нагрузки.
- Аналитические лабораторные измерения биосигнатур требуют предварительного отбора и идентификации высокоприоритетных образцов, которые впоследствии могут быть разделены на подвыборки, чтобы максимизировать вероятность обнаружения и пространственно разрешить потенциальные биосигнатуры для детального анализа.
Полезная нагрузка
[ редактировать ]Концептуальная полезная нагрузка включала прецизионную систему обработки и обработки проб, которая заменила и дополнила функциональность и возможности системы обработки и обработки проб для сбора проб, которая была частью конфигурации Mars Science Laboratory 2009 года. марсохода [1] [12] (система известна как SAM (Анализ проб на Марсе) в 2011 году — конфигурация Марсианской научной лаборатории). Полезная нагрузка AFL заключалась в том, чтобы попытаться свести к минимуму любые противоречивые положительные результаты обнаружения жизни, включив в себя набор инструментов, которые обеспечивают как минимум три взаимно подтверждающих аналитических лабораторных измерения. [3]
Для получения разумной оценки массы марсохода концептуальная полезная нагрузка должна была включать: [1]
- Прецизионная система подачи и обработки проб.
- Направить планетарную защиту для миссии по обнаружению жизни в особый регион.
- Обнаружение жизни и предотвращение загрязнения.
- Разработка астробиологических инструментов.
- Улучшение парашюта MSL.
- Автономное безопасное путешествие на дальние расстояния.
- Автономное размещение инструментов за один цикл.
- Точечная посадка (100–1000 м) (при необходимости достижения конкретных научных целей в опасных регионах).
- Мобильность на сильно наклоненной местности 30° (если требуется для достижения научных целей).
Источник питания
[ редактировать ]Полевой лаборатории астробиологии было предложено использовать в качестве источника питания радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РТГ), подобные тем, которые будут использоваться в Марсианской научной лаборатории . [1] Радиоактивного источника питания РИТЭГ должно было хватить примерно на один марсианский год или примерно два земных года. РИТЭГи могут обеспечивать надежную и непрерывную электроэнергию днем и ночью, а отходящее тепло можно использовать по трубам для обогрева систем, высвобождая электроэнергию для работы транспортного средства и приборов.
Наука
[ редактировать ]Хотя научное обоснование AFL не включало предварительного определения потенциальных форм жизни, которые могут быть найдены на Марсе, были сделаны следующие предположения: [1]
- Жизнь использует некоторую форму углерода .
- жизни необходим внешний источник энергии (солнечный свет или химическая энергия ). Для выживания
- Жизнь упакована в отсеки клеточного типа ( клетки ).
- Для жизни необходима жидкая вода.
В регионе наземных операций идентифицируйте и классифицируйте марсианские среды (прошлые или настоящие) с различным потенциалом обитаемости и охарактеризуйте их геологический контекст. Количественно оценить потенциал обитаемости можно с помощью: [1]
- Измерение изотопных , химических , минералогических и структурных характеристик образцов, включая распределение и молекулярную сложность углеродных соединений .
- Оценка биологически доступных источников энергии , в том числе химической, тепловой и электромагнитной.
- Определение роли воды (прошлой или настоящей) в геологических процессах на месте посадки.
- Изучите факторы, которые повлияют на сохранение потенциальных признаков жизни (прошлой или настоящей). Это относится к возможности того или иного биосигнатуры выжить и, следовательно, быть обнаруженным в конкретной среде обитания. Кроме того, может потребоваться сохранение образцов после сбора для последующего извлечения образцов, хотя это потребует дальнейшей оценки точности посадки миссии по возврату образцов на Марс . [3]
- Исследовать возможность пребиотической химии на Марсе, включая неуглеродную биохимию .
- Задокументируйте любые аномальные особенности, которые можно предположить как возможные марсианские биосигнатуры.
В концепции AFL фундаментальным является понимание того, что организмы и их окружающая среда составляют систему, внутри которой любая часть может влиять на другую. Если жизнь существует или существовала на Марсе, научные измерения, которые следует учитывать, будут сосредоточены на понимании тех систем, которые поддерживают или поддерживают ее. Если бы жизнь никогда не существовала, пока условия были подходящими для ее формирования, понимание того, почему марсианское происхождение никогда не происходило, было бы приоритетом на будущее. [1] Команда AFL заявила, что разумно ожидать, что такие миссии, как AFL, сыграют значительную роль в этом процессе, но неразумно ожидать, что они доведут его до конца. [3]
См. также
[ редактировать ]
- Астробиология - наука, изучающая жизнь во Вселенной.
- ЭкзоМарс - программа астробиологии
- Исследование Марса
- Жизнь на Марсе - Научные оценки микробной обитаемости Марса
- Марс 2020 – астробиологическая миссия марсохода НАСА
- Mars Astrobiology Explorer-Cacher - Отмененная концепция марсохода НАСА
- Curiosity (ровер) - роботизированный марсоход НАСА, исследующий кратер Гейла на Марсе.
- Программа «Викинг» - пара посадочных и орбитальных аппаратов НАСА отправлена на Марс в 1976 году.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Бигл, Лютер В.; и др. (август 2007 г.). «Концепция полевой астробиологической лаборатории НАСА на Марсе 2016». Астробиология . 7 (4): 545–577. Бибкод : 2007AsBio...7..545B . дои : 10.1089/ast.2007.0153 . ПМИД 17723090 .
- ^ «Миссии на Марс» . Лаборатория реактивного движения . НАСА. 18 февраля 2009 года. Архивировано из оригинала 16 июля 2009 года . Проверено 20 июля 2009 г.
- ^ Jump up to: а б с д Стил, А., Бити; и др. (26 сентября 2006 г.). «Итоговый отчет Руководящей группы научной группы астробиологической полевой лаборатории MEPAG (AFL-SSG)» (.doc) . У Дэвида Бити (ред.). Полевая лаборатория астробиологии . США: Группа анализа программы исследования Марса (MEPAG) – НАСА. п. 72 . Проверено 22 июля 2009 г.
- ^ «Полевая лаборатория марсианской астробиологии и поиск признаков жизни» . Марс сегодня . 1 сентября 2007 года. Архивировано из оригинала 16 декабря 2012 года . Проверено 20 июля 2009 г.
- ^ Леонард, Том (6 июля 2009 г.). «Эксперты НАСА сворачивают планы на Луну и Марс, несмотря на финансирование Обамы, развеивают опасения» . Дейли Телеграф . Проверено 9 января 2023 г.
- ^ «Нацельтесь на Марс, призывают пионеры Луны» . Марс Дейли. 20 июля 2009 года . Проверено 9 января 2023 г.
- ^ Таня Босак; Вирджиния Соуза-Египси; Фрэнк А. Корсетти; Дайан К. Ньюман (18 мая 2004 г.). «Микрометровая пористость как биосигнатура в карбонатных корках». Геология . 32 (9): 781–784. Бибкод : 2004Geo....32..781B . дои : 10.1130/G20681.1 .
- ^ Глобальный исследователь Марса НАСА
- ^ Аркани-Хамед, Джафар; Бутин, Дэниел (20–25 июля 2003 г.). «Полярное путешествие Марса: данные магнитных аномалий» (PDF) . Шестая международная конференция по Марсу . Пасадена, Калифорния: Dordrecht, D. Reidel Publishing Co. Проверено 2 марта 2007 г.
- ^ Дартнелл, Л.Р. и др., «Моделирование радиационной среды на поверхности и под поверхностью Марса: последствия для астробиологии», Geophysical Research Letters 34, L02207, doi:10,1029/2006GL027494, 2007.
- ^ «Марсоходы обостряют вопросы об условиях жизни» . Лаборатория реактивного движения . НАСА. 15 февраля 2008 года. Архивировано из оригинала 25 августа 2009 года . Проверено 24 июля 2009 г.
- ^ «Концепция полевой астробиологической лаборатории НАСА на Марсе в 2016 году» . КосмическаяСсылка . 1 сентября 2007 года . Проверено 21 июля 2009 г.
