Заявление о находке, достойной занесения в книгу истории сделано. Джон Гротзингер, руководитель научной миссии Curiosity и другие ученые рассказали, что же обнаружил марсоход в своем исследовании марсианского грунта прибором SAM. Событию предшествовал нездоровый ажиотаж, вызванный неосторожными словами ученого и раздутыми в СМИ слухами. Это привлекло внимание всего мира к этому событию.
На осеннем собрании Американского геофизического союза ученые, работающие с материалами, поступающими с Марса, рассказали о первом полномасштабном исследовании марсианской породы, проведенной в том числе и прибором SAM. Они проанализировали щепотку марсианского песка, с которым Curiosity работал с 57 по 101 сол (марсианский день) своего пребывания на поверхности планеты.
Намек на органику нашли. По крайней мере SAM зарегистрировал четыре хлорсодержащих органических соединения, в т.ч. хлорметан, однако NASA не уверено в их марсианском происхождении. Вполне вероятно, что углеводород с собой привезли. Исследования и поиск органики продолжится.
Пока же NASA считает, что убедительных доказательств нахождения органики на Марсе нет.
Curiosity простоял 40 дней у небольшой песчаной дюны, которую намело у кучи камней.
Этот песок расстреляли лазером ChemCam.
Облучили альфа-лучами прибора APXS и поняли, что исследуемый образец не сильно отличается от того, что был исследован в других участках Марса.
Провел свое первое исследование геологические прибор CheMin – методом рентгеновской спектрометрии и дифракции. Этот метод позволяет определять кристаллическую решетку минерала, то есть, собственно, определять именно минерал, а не просто его химические ингредиенты. К примеру, лазер ChemCam или APXS смогут определить углерод в составе, но они не отличат графит от алмаза, а CheMin – с легкостью. И вывод был тот же — обычный вулканический песок.
Конечно, самые богатые результаты ожидались от SAM.
При нагреве образцов определили выделение воды, кислорода, серы, хлора. Все это указывает на содержание сульфатов и перхлоратов в грунте. Перхлораты — соли хлорной кислоты, впервые обнаружил полярный аппарат Phoenix Lander. Тогда это был тяжелый удар по надеждам о древней жизни в марсианском океане. Все мы, благодаря рекламе, знаем, что убивает все известные микробы. Результаты Curiosity показывают, что перхлораты распространены намного шире чем только в приполярных областях. Соединения серы указывают на вулканическое происхождение, а сульфатная почва регистрировалась еще со спутников. Это также аргумент против жизни — в серной кислоте микробы тоже неуютно себя чувствуют, как и в хлоре. Результаты прибора SAM указывают на точность орбитальных исследований.
Curiosity впервые измерил соотношение водорода и дейтерия в марсианской воде.
Предварительное заключение ученых — дейтерия примерно в пять раз больше чем в земной воде. То есть марсианская вода тяжелее. Это объясняется тем, что низкая гравитация слабее держит атомы легкого водорода и они легче покидают пределы планеты.
При нагреве образцов так же зарегистрировали выделение нескольких газов: водяного пара, кислорода, углекислого газа и диоксида серы.
В результате исследований приборы показывают, что песок – вулканический. Это было ясно еще до получения результатов SAM. Поэтому NASA не ждало сенсаций в этой куче. Curiosity сразу после забора грунта и анализа на борту, тут же снялся с места и покатил дальше. Даже этот факт показывал, что ничего интересного они там не нашли. Правда сейчас как раз он занимается повторным исследованием запасенного образца. Думаю неопределенная ситуация с органикой прояснится.
Итак, никакой сенсации, только суровая научная рутина. И хотя этого следовало ожидать, многие оказались не довольны. Еще когда NASA заранее объявило «Органики нет», в ответ на шквал слухов в СМИ, поползли конспирологические пересуды, о том, что NASA все-таки что-то нашло, но посмотрев реакцию народа, поспешило спрятать это в ангар на Базе 51. Давайте разберемся, что же оно могло найти и почему не признается.
Для этого нам надо будет посмотреть чем оно искало, и что могло найти.
Прибор SAM – это мечта любого геолога. Это три прибора в одном, в объеме с микроволновку весом 40 кг. Это квадрупольный масс-спектрометр (QMS), газовый хроматограф (GC), и перестраиваемый лазерный спектрометр(TLS). Кроме этого они обслуживаются двумя механическими системами.
Приборы SAM исследуют газовые среды, причем есть возможность прогнать один и тот же образец газа через все три прибора или исследовать только одним или двумя, за эту работу отвечает Система разделения химической и перерабатывающей лаборатории CSPL. Твердые образцы подлежат нагреву в кварцевой печи до 1000° С. Для этого есть Система манипуляций с твердыми образцами (SMS).
Для забора атмосферных проб предусмотрены микроклапаны и газоводные трубки. Для твердых образцов есть отверстия грунтозаборников в верхней части корпуса марсохода. Подготовленный грунт туда засыпается манипулятором, который может зачерпнуть песок или собрать летящие крошки при использовании дрели.
По одной из двух трубок, песок поступает к металлическому барабану, в котором предусмотрены 74 емкости – чашки. Диск проворачивается и револьверным принципом доставляет чашку с содержимым в духовку. Далее под воздействием температуры из образца выделяются газы и отправляются на исследование.
Внутри SAM приборы связаны системой микроклапанов, насосов, датчиков давления, регуляторов давления, химических газоочистителей и газопоглотителей и баллоном газа-носителя (используется Гелий-4).
Квадрупольный масс-спектрометр позволяет с высокой точностью измерять соотношение массы к заряду вещества и определять изотопы.
Газовый хроматограф – главный инструмент поиска органических веществ.
Он имеет шесть колонок для разделения сложных смесей органических соединений, которые потом регистрируются масс-спектрометром и тепловыми детекторами проводимости. Предел обнаружения прибора – одна часть на миллиард.
Перестраиваемый двухканальный лазерный спектрометр обеспечивает обнаружение CH4, H2O и СО2 и соотношения изотопов 13C/12C, 18O/16O и 17O/16O в диоксиде углерода, D/H в воде, и 13C/12C в метане.
Чувствительность для атмосферных газов
Для того, чтобы контролировать качество проводимых анализов, в приборе припасен запас калибровочных газов, которые будут анализировать с определенной периодичностью в ходе всего срока службы прибора. Так же у марсохода с собой несколько фторуглеродных образцов, которыми он будет контролировать качество обнаружения органики.
Прибор способен отличить органику биологического происхождения и небиологического. То есть фактически прибор может обнаружить жизнь, хотя такой цели перед марсоходом не ставится. Правда он не сможет определить, как эта жизнь превратилась в биологическую органику – поджарившись в его духовке или миллион лет назад под солнечным ультрафиолетом.
Если прибор обнаружит интересный образец, богатый на органику, для более полного исследования он использует одну из 9 закупоренных чашек в роторе подачи образцов в печь. В этих чашках – жидкий растворитель, который позволяет обойтись без нагрева, а значит избежать выжигания органики в печи.
Долговечность SAM определяется количеством этих чашек с растворителем поэтому расходовать их будут предельно экономно. Газовый хроматограф будет работать до тех пор пока не иссякнет газ-носитель в баллоне. Правда, вспоминая как NASA вытягивало ресурс из предыдущих марсоходов, я не удивлюсь, если лет через пять они приспособят марсианскую атмосферу в качестве носителя. Может, анализ будет «грязный», но лучше такой, чем никакого.
Исследование SAM имеет перспективы не только в деле обнаружения органики. Анализы Viking Lander в 1976 году показали, что марсианская атмосфера обогащена тяжелыми изотопами водорода, азота, аргона. По составу этих газов определили, что определенный тип метеоритов — SNC, падающих на Землю, имеет марсианское происхождение — изучили пузырьки газа внутри этих метеоритов.
Но полной уверенности у ученых нет. Если провести более тщательный анализ марсианской атмосферы на обогащенность изотопами ксенона, то будет дано окончательное подтверждение, что SNC-метеориты действительно являются марсианскими. Они и сейчас считаются таковыми, однако вечно сомневающимся ученым нужно окончательное железное доказательство, точнее в этом случае – ксеноновое доказательство. То есть SAM несколькими вдохами сделает то, на что пока не способна вся современная космонавтика – обогатит земную науку несколькими килограммами марсианской породы. При этом он покажет, какая порода загрязнена земными элементами, а какая сохранилась в первозданном виде. Благодаря этим метеоритам мы получим информацию и о том как эволюционировала атмосфера Марса, ведь все они откололись от Марса в разное время, а значит принесли в своих порах образцы того воздуха. Получается SAM и в роли машины времени сыграет.
Таким образом — исследования SAM эпохальны в любом случае, найдут они там органику или не найдут. Джон Гротзингер сказал, что даже если они там нефть найдут, то не будут этого скрывать и с радостью поделяться открытием с мировым сообществом. И вся команда Curiosity не устает напоминать — это только начало, это только первые пробы, миссия многолетняя, так что открытия еще будут.
Вернемся к теории заговора. Тем, кто слабо себе представляет журналистскую кухню, вся эта история «нашли-не-нашли» видится этаким заговором NASA: интриги, вбросы, деза. Мол, NASA проверили, что народу лучше про органику не рассказывать и притворились шлангом. Какой-то там американский срыватель покровов решил, что у NASA имеется запрет на сообщения о найденной инопланетной жизни из-за опасения массовых суицидов, и помешательства всех верующих людей.
Только конспирология не учитывает факт, что марсианскую органику официально обнаружили в 1996 году. Тогда NASA не побоялось, что толпы леммингов потянутся к океану, и по доброте душевной объявило: «На Марсе была жизнь – мы нашли».
Билл Клинтон — тогдашний президент США — из Белого дома официальное заявление для нации делал. Потом оказалось, что поторопились.
Речь как раз о марсианских метеоритах. Да, они пока не на 100% точно марсианские, но 98% уже есть, так что NASA не побоялось заявить сенсацию. Они продемонстрировали съемку электронного микроскопа метеорита ALH84001.
По их мнению, это были окаменелые марсианские бактерии. Правда, громкое заявление быстро охладили в мировой научной среде. И для бактерий мелковаты – в 100 раз меньше самой маленькой земной бактерии. И уж больно похожи на углеродные кристаллы изверженных глубинных магматических пород:
(кристаллы керита C49H39O9(S, N)3 в пегматите).
Российские ученые внесли свою лепту доказательством, что ALH84001 вообще не марсианский метеорит, а обычный хондрит.
Кроме этого космическая органика, отличается от земной биогенной органики по изотопному содержанию воды и кислорода, и изучена достаточно хорошо. То есть имеется возможность отличить органику связанную с жизнью, от космической «безжизненной». Да-да, в космосе есть органика. В кометах есть органика. На других планетах ее валом – на Юпитере метана (органика) больше чем масса Земли. Да что там Юпитер – на Меркурии есть органика, как и вода – буквально на днях объявили.
То есть даже если бы Curiosity ее и нашел на Марсе, она запросто могла прилететь из космоса – марсоход находится в гигантском 150-километровом кратере, и тот весь усыпан кратерами поменьше.
Просто надо понимать, что органика – это всего лишь соединения углерода, а их миллионы комбинаций и лишь незначительная часть из них задействована жизнью. Найти органику на Марсе и говорить «жизнь», это все равно, что найти там железо и говорить «роботы»… Хм…
P.S. Тем кто надеялся на органику или бактерии и расстроился скажу: не переживайте, Curiosity пока пробует свои силы и место там такое, не располагающее к жизни. Вот доберется до горы, там древняя глина, там водяная эрозия, там будет интереснее.
