‘Garip Küçük’ Mars Turpları Yetiştirmek için Bir Uzay Gemisine İhtiyacınız Yok

Tarihsel hayal gücünde, gökbilimciler teleskoplardan bakarlar ve fotonik bilgelik ışık hızında akar. Alabileceklerini alarak, uzak yıldızlar ve gezegenler hakkında pasif bir şekilde bilgi alırlar. Bu nesneler sabittir ve koşulları değiştirilemez.

Ancak tüm astronomi böyle çalışmıyor. Örneğin, gezegen ve ötegezegen bilimciler sadece verilerin kendilerine gelmesini beklemiyorlar: Ayrıca, Dünya üzerindeki uygun jeolojik manzaraları, çakıl kırıcıları ve simülasyon odalarını kullanarak başka yerlerin minyatür versiyonlarını da inşa ediyorlar. Bu simülakrlarda, muhtemelen asla ziyaret etmeyecekleri evrenin parçalarını deşifre etmek amacıyla dünyaları – ya da en azından onlar için metaforları – görür, hisseder ve kontrol ederler.

Dokunulmazı fiziksel ve soyut olanı somut hale getirirken, sadece benzetmeler değil, aynı zamanda bu gezegenleri gerçek yerler olarak tasarlamanın yollarını da yaratıyorlar.

Mars ve SETI enstitülerinden Pascal Lee, “Bilim boyunca, her zaman karşılaştırma yaparak akıl yürütürüz” dedi. “Ve böylece analogları kullanma yaklaşımında çok temel bir şey var. ”

Yöntemleri, hem laboratuvar temelli araştırmaya hem de doğa ile doğrudan temasa değer veren bilimsel geleneklerle uyumludur.

Yale Üniversitesi’nden antropolog Lisa Messeri, “Zaman ve uzayda fenomenleri ortadan kaldırılan gezegen bilim adamlarının simülasyon ve replikasyonun hala uzak olanı nasıl çalışabilecekleri olacağını düşünmeleri gerçekten çok mantıklı” dedi. “Placing Outer Space” kitabının yazarı, “çünkü bilimin yüzlerce yıldır yaptığı şey bu. ”

????????

Bu dünya ile ötesindekiler arasındaki en doğrudan ok, “karasal analog”dur, Dünya üzerinde başka bir dünyanın bir yönüne benzeyen fiziksel bir konumdur – genellikle ay veya Mars. Bu alaka düzeyi, lav tüpleri veya kum tepeleri gibi jeolojik oluşumlar şeklini alabilir veya Şili’deki Atacama Çölü veya Hawaii’deki volkanlar gibi ay veya Mars özelliklerine sahip bütün bir bölge olabilir.

Dr. Lee, Kanada, Nunavut’ta ıssız, çorak bir Arktik karakolu olan Devon Adası’ndaki bir analog araştırma tesisi olan Haughton-Mars Projesi’ni yönetiyor. “Ay ve Mars’ta gördüğümüze benzer inanılmaz derecede geniş bir özellik yelpazesi var” dedi.

Ada, vadileri ve kanyonları olan, soğuk ve kuraktır ve kozmik bir çarpışmadan kalan 14 mil genişliğinde bir kratere sahiptir. Bu, NASA’nın bu on yılda astronot göndermeyi planladığı, Ay’ın Güney Kutbu’ndaki Shackleton Krateri ile aynı boyutta.

Düzinelerce saha kampanyası sırasında, Haughton araştırma istasyonu, bilim adamlarının ayda veya Mars’taymış gibi davranabilecekleri, benzer jeolojiyi inceleyebilecekleri, gelecekteki görevler için ekipmanı test edebilecekleri ve insanları katılmaları için eğitebilecekleri kalıcı bir yer sağladı.

“Biraz anahtar teslimi bir operasyon,” dedi Dr. Lee, ancak bunun herkesin gelip kullanabileceği bir Airbnb gibi olmadığını belirtiyor. Bir çekirdek habitat tesisi, jeoloji, astrobiyoloji, tıp ve idari ve onarım çalışmaları için bir dizi çadıra dönüşüyor. ATV’ler ve Humvee’ler seyahati destekler ve gezicileri simüle ederken bir sera tek başına durur.

Dr. Lee, ana kamptan uzaktaki günübirlik gezilerde soğukta konserve sardalye yiyerek tesiste tam 23 yaz geçirdi. Ancak 2020 ve 2021’de pandemi, onu dünyadaki diğer dünyaya yıllık yolculuklarını atlamaya zorladı. Sadeliği ve yalnızlığı özlemişti.

Dr. Lee, yalnız bir astronot gibi, “Oradayken Devon Adası’nın nüfusu olursunuz,” dedi.

????????

Yine de, bilim adamlarının bir analoğa gitmesi gerekmediği zamanlar vardır: Onu evlerine simülantlar veya ayın veya Mars’ın yüzeyine benzeyen bir malzeme şeklinde getirebilirler.

Örneğin Mars, birlikte regolit adı verilen kum ve tozla kaplıdır. Seyahati zorlaştırır ve ayrıca güneş panellerini engelleyebilir, filtreleri tıkayabilir ve hareketli parçaları tutabilir. Robotik gezicilerin, güç kaynaklarının ve diğer donanımların bu kızıl gezegen zorluklarına nasıl dayanacağını belirlemek için bilim adamlarının yolculuğa çıkmadan önce onları benzer bir şeye karşı test etmesi gerekiyor.

Bu yüzden 1997’de NASA, Viking ve Pathfinder misyonlarından elde edilen verilere dayanarak JSC-Mars 1 adlı tozlu bir madde geliştirdi. Hawaii’deki Pu’u Nene kül konisi yanardağında bulunan malzemeden yapılmıştır. Orada, lav bir zamanlar suya sızdı ve sonunda regolit benzeri parçacıklar oluşturdu.

NASA bilim adamları daha sonra Mars Phoenix iniş aracını hazırlarken bu malzemeyi geliştirdiler ve Mars Mojave Simulant’ı uydurdular. Kaliforniya’daki Mojave Çölü’ndeki Saddleback volkanik oluşumunun lav yataklarından kaynaklanmaktadır.

Yine de, test süreci kusursuz değil: Phoenix, 2008’de Mars’ta, NASA’nın sözleriyle, kepçeden bir analiz cihazına geçemeyecek kadar “yapışkan” olan buzlu toprak örnekleri topladı. Bir yıl sonra, Spirit gezgini sonsuza kadar kuma saplandı. Kardeş robotu Opportunity, bir toz fırtınası güneş panellerini kapladığında kayboldu ve bu, daha yakın tarihli InSight görevini de engelleyen bir kader.

Bugün özel şirketler, özel simülasyon malzemeleri için NASA’nın verilerini ve tariflerini kullanıyor. Bu “sepete ekle” versiyonu bilim fuarı projelerine, uzaylı çimentosuna ve diğer dünyaya ait bahçe toprağına giriyor. Böyle bir şirket olan The Martian Garden’ın kurucusu Mark Cusimano, Saddleback’in toprağını kullanarak bir kızıl gezegen zafer bahçesi yetiştirmenin hobisi olduğunu söylüyor. “İçinde tuhaf bir küçük turp veya havuç yetiştirmenin tatmin edici olduğunu söylüyor. ”

Hollanda’daki Wageningen Üniversitesi’nde ekolojist olan Wieger Wamelink, bezelye ve patates gibi mahsuller yetiştirerek “Mars ve Ay İçin Yiyecek” projesiyle bu tür çalışmaları daha da ileriye taşıdı. Şu anda bakteri, solucan ve insan dışkısı da dahil olmak üzere eksiksiz bir tarım sistemi üzerinde çalışıyor. Fikir, dedi Dr. Wamelink, “daha ​​önce hiçbir bitkinin yetişmediği yerde cesurca büyümek. ” Bugün, Mars Dünya’da. Yarın, belki de Mars’ın kendisi.

????????

Daha egzotik güneş sistemi lekelerini taklit etmek biraz zaman alır, bu nedenle bilim adamları genellikle simülasyon odalarına – esasen diğer dünyaların koşullarını yeniden oluşturdukları test tüplerine – yönelirler. Fikir, Nazi Almanyası’ndan Amerika Birleşik Devletleri’ne getirilen bir askeri bilim adamının, biyolojinin Mars koşullarında devam edip etmeyeceğini öğrenmek için bazen “Mars Kavanozları” olarak adlandırılan düşük basınçlı odaların kullanımına öncülük ettiği 1950’lere kadar uzanıyor.

Bugün, Dallas’taki Southern Methodist Üniversitesi’nden Tom Runčevski gibi araştırmacılar farklı bir yere bakıyorlar: Titan, Satürn’ün uydusu, Dünya’dan başka güneş sisteminde şu anda yüzeyinde duran sıvı kütleleri olan tek dünya.

Dr. Runčevski, “Ben her zaman kişisel olarak Titan’ın ne kadar düşmanca ve korkunç olduğundan bahsederim,” dedi. Göller ve denizler etanla yüzer. Benzen kar yağıyor ve metan yağıyor. Ama sisin içinden yukarıya bakarsanız Satürn’ün halkalarını görürsünüz.

Avrupa uzay sondası Huygens, 2005 yılında yüzeyine paraşütle inmiş olsa da, Titan’ın muhteşem düşmanlığı, bütünlüğü içinde, bunun gibi misafirperver bir gezegenden anlaşılması zor. Dr. Runčevski, “Titan bir dünyadır” diyor. “Dünyadan bir dünyayı incelemek çok zor. ”

Ama deniyor, laboratuvarında “Titan in a Jar” dediği şeyi yarattı. ”

Dr. Runčevski’nin kavanozlarının altından Satürn’ün halkalarını göremezsiniz. Ama en ünlü uydusunu işgal eden organik bileşikleri ve kristalleri öğreneceksiniz. Doğrusu, kavanozların içine – test tüpleri – Dr. Runčevski bir veya iki damla su koyacak ve ardından Titan’ın çekirdeğinin küçük bir versiyonunu taklit etmek için donduracak. Buna birkaç damla etan ekleyecek, bu da hemen yoğunlaşarak mini ay gölleri yapacak. Bundan sonra, asetonitril veya benzen gibi diğer ilgilenilen organik bileşikleri ekleyecektir. Ardından havayı emecek ve sıcaklığı eksi 292 Fahrenheit civarında Titan’a ayarlayacaktır.

NASA, 2027’de Dragonfly adlı nükleer güçle çalışan bir quadcopter fırlatarak Titan’a geri dönmeyi planlıyor. Dr. Runčevski, kavanozlarında oluşan kristalleri ve yapıları izleyerek bilim adamlarının robotik kaşif 2034’te geldiğinde gördüklerini yorumlamalarına yardımcı olmayı umuyor. “Tam bir laboratuvar gönderemeyiz,” dedi, bu yüzden kısmen Dünya laboratuvarlarına güvenmek zorundalar.

????????

Johns Hopkins Üniversitesi’ndeki bir laboratuvarda Sarah Hörst, Titan’ı simüle etmek de dahil olmak üzere NASA’nın ve Dr. Runčevski’ninkine benzer bir çalışma yapıyor. Ancak test tüpleri, varsayımsal ötegezegenleri veya uzak yıldızların yörüngesindeki dünyaları simüle etmek için de uzar.

Dr. Hörst başlangıçta dış gezegenlerden uzaklaştı, çünkü ayrıntılar yetersiz. “Güneş sisteminden şımartıldım” diye düşündüğünü hatırlıyor. Ancak bir meslektaşı onu varsayımsal dünyaları taklit etmeye ikna etti. “Bu olası gezegen matrisini bir araya getirdik” dedi. Kurgusal atmosferlerine hidrojen, karbondioksit veya su hakimdir ve sıcaklıkları yaklaşık eksi 300 derece Fahrenhayt ile 980 derece Fahrenhayt arasında değişir.

Test tüpleri, belirli bir sıcaklığa ayarlanmış bir atmosferi oluşturabilecek ana bileşenlerle başlar. Bu karışımı soda şişesi büyüklüğündeki bir odaya akıtıyor ve onu enerjiye – UV ışığına veya bir plazmadan elektronlara – maruz bırakıyor ve bu da ilk molekülleri parçalıyor. Dr. Hörst, “Yeni moleküller yaparak odanın içinde dolaşıyorlar ve bu yeni moleküllerin bazıları da parçalanıyor” dedi. Bu döngü, enerji kaynağı kesilene kadar tekrar eder. Bazen bu süreç katı parçacıklar üretir: başka bir dünyaya ait bir pus.

Hangi potansiyel ötegezegenlerin duman ürettiğini bulmak, bilim adamlarının teleskopları gerçekten gözlemleyebilecekleri kürelere doğrultmalarına yardımcı olabilir. Ayrıca pus, bir gezegenin yüzey sıcaklığını etkileyerek sıvı su ile buz veya buharlaşma arasındaki farkı yaratır ve yüzeyi, her ikisi de bir gezegenin yaşanabilirliğini etkileyen yüksek enerjili fotonlardan koruyabilir. Atmosferler aynı zamanda yaşam ve enerjinin yapı taşlarını da sağlayabilir ya da sağlamayabilir.

İlk baştaki tereddütlerine rağmen, Dr. Hörst laboratuvarda yetiştirdiği gezegenlere bağlandı. Kurgusal da olsa tanıdık geliyorlar. Genellikle ofise girdiğinde ne tür bir deneyin yürütüldüğünü söyleyebilir, çünkü farklı plazmalar farklı renklerde parlar. “‘Ah, bugün Titan yapıyor olmalıyız, çünkü bu biraz mor’ veya ‘Bir tür mavi olan bu özel ötegezegeni yapıyoruz’ dedi.

Devon Adası’nın manzaraları, avuç dolusu regolit benzeri ve hatta bir test tüpü ayı ile karşılaştırıldığında, Dr. Hörst’ün laboratuvar gezegenleri fiziksellikten yoksundur. Belirli bir dünyayı temsil etmezler; şeklini almazlar; onlar sadece üzerinde duracak bir zemini olmayan eterik bir atmosferdir. Ama bu mantıklı: Bir astronom Dünya’dan ne kadar uzağa bakmak isterse, yarattıkları o kadar bulanık olur. Dr. Messeri, “Bence ötegezegen simülasyonlarının daha soyut olması, buraların gidebileceğiniz yerler olmadığını çok net bir şekilde hatırlatıyor” dedi.

Yine de Dr. Hörst laboratuvarının kavurucu gezegenleri simüle ettiği günleri hatırlıyor: Ardından, oda odanın tüm köşesini ısıtıyor. Tam olarak başka hiçbir yerde olmayan o küçük dünya, burayı ısıtıyor.