以下は、私の新しい本「宇宙からの信じられないほどの物語:宇宙の私たちの見方を変える使命を舞台裏で見る」の抜粋のパート2です。この本は、現在のいくつかのNASAロボットミッションの内観であり、この抜粋は、第2章「好奇心を持った火星探査」のスペースマガジンに掲載される3のパート2です。ここでパート1を読むことができます。この本は、印刷物または電子書籍(KindleまたはNook)AmazonおよびBarnes&Nobleで入手できます。
火星の時間を生きる
着陸はカリフォルニアで午後10時30分に起こりました。 MSLチームは祝う時間はほとんどなく、すぐにミッションオペレーションに移行し、ローバーの活動の初日を計画しました。チームの最初の計画会議は朝の1時に始まり、午前8時頃に終わりました。彼らは徹夜で1日40時間近くを費やしていました。
これは、「火星の時間」で生きる必要のある科学者やエンジニアにとって、大まかな使命の始まりでした。
火曜日の1日は地球の日より40分長く、ミッションの最初の90火曜日(solsと呼ばれます)はチーム全体が24時間体制でシフトし、新しく着陸したローバーを常に監視していました。ローバーと同じ毎日のスケジュールで運用するということは、MSLチームが火星の昼と夜のスケジュールと同期するためにMSLチームが毎日40分ずつスケジュールを変更する、永久に変化する睡眠/覚醒サイクルを意味しました。チームメンバーが翌日の午前9時に出社した場合、彼らは午前9時40分に、翌日は午前10時20分に、というように続きます。
火星時間を生きてきた人々は、彼らの体は絶えず時差ぼけを感じていると言います。家族のスケジュールを乱さないようにJPLで寝た人もいれば、2つの惑星で何時だったかを知るために2つの時計をつけた人もいました。
世界中の約350人の科学者がMSLに関与しており、その多くはミッションの最初の90ゾルの間、火星時間に住んでJPLに滞在しました。
しかし、チームが好奇心の最初の大きな発見を発表するのに60地球日もかかりませんでした。
水、水…
Ashwin Vasavadaはカリフォルニアで育ち、アメリカ南西部の州立公園や国立公園を家族と一緒に訪れ、砂丘で遊んだり、山でハイキングしたりした幼い頃の思い出があります。彼は今、好奇心を通して、代わりに別の惑星で両方を行うことができます。私が2016年の初めにJPLの彼のオフィスでVasavadaを訪れた日、ローバーはシャープマウントのふもとにある巨大な砂丘のフィールドを通り抜けていました。
「砂丘が別の惑星に接近するのを見るのは魅力的です」とバサバダは言った。 「そして、山に近づくほど、地質が素晴らしくなります。そこには多くのことが起こっており、私たちはそれについてほとんど理解していません…現時点では。」
私たちが話し合ったとき、好奇心は火星で地球4年に近づいていた。ローバーは現在、マウントマウントにある魅力的な堆積層を研究しています。より詳細にシャープ。しかし、最初に、山の北西側面に沿ってバリアを形成する「バニョルドデューンズ」を通過する必要がありました。ここで、好奇心はVasavadaが「フライバイサイエンス」と呼んでいることを行っており、砂丘の砂粒をサンプリングして調査するために少しの間立ち止まり、そのエリアをできるだけ速く移動しています。
現在、ミッションの主任プロジェクトサイエンティストとして働いているVasavadaは、ミッションの調整においてさらに大きな役割を果たしています。
「それは、物事を迅速に、慎重に、そして効率的に行うことと、楽器を最大限に活用することの一定のバランスです」と彼は言った。
好奇心は2012年8月の着陸以来、火星から何万枚もの画像を送り返してきました。広大なパノラマから、岩や砂粒の極端なクローズアップまで、火星の過去の物語を伝えるのに役立っています。
大衆が最も愛するように思われる画像は「セルフィー」であり、ローバーが火星に座って撮った写真です。セルフィーは、携帯電話で撮るような単一の画像ではなく、ローバーのロボットアームの端にある火星のハンドレンズイメージャー(MAHLI)カメラで撮った数十の個別の画像から作成されたモザイクです。他のファンのお気に入りは、旅行者がその旅を記録しているような、壮大な火星の風景を好奇心が撮った写真です。
Vasavadaにはユニークな個人的なお気に入りがあります。
「私にとって、好奇心からの最も意味のある絵は、それほど素晴らしい画像ではありません。しかし、それは私たちの最初の発見の1つだったので、感情的に結びついています。」
最初の50個のゾルの中で、好奇心は地質学者がコングロマリットと呼んでいるもの、つまり小石が接合された岩でできた岩の写真を撮りました。しかし、これらは普通の小石ではありませんでした—それらは流れる水によって身に着けられた小石でした。偶然にも、ローバーはかつて水が勢いよく流れた古代の河床を発見しました。小石の大きさから、科学チームは水が毎秒約3フィート(1メートル)移動しており、水深が数インチから数フィートの間のどこかにあると解釈できました。
「この写真を見ると、庭師でも地質学者でも、これが何を意味するかがわかります」とワサスヴァダは興奮して言った。 「ホームデポでは、造園用の丸い岩は川の小石と呼ばれています!探査車が河床を運転していると思ったのは、私を驚かせました。その写真は本当に家に持ち帰ったもので、実際にはずっと前にここに水が流れていたのでしょう。おそらく足首から股関節までの深さでしょう。」
ヴァサヴァーダは見下ろした。 「それはそれでも私に震えを与え、それについて考えているだけです」と彼は探検と発見への彼の情熱を目に見えて明白にして言いました。
その初期の発見から、好奇心はより多くの水関連の証拠を見つけ続けました。チームは計算されたギャンブルを取り、Mt。鋭く、東に少し回り道をして、「イエローナイフベイ」と名付けられたエリアに行きました。
「イエローナイフベイは、私たちが軌道上で見たものでした」とVasavada氏は説明し、「川に水が流れているがれきファンがいるように見えました。古代の過去に水が流れていた証拠です。」
ここで、好奇心はその主な目標の1つを満たしました。ゲイルクレーターが単純な生命体に住むことができるかどうかを決定することです。答えは大いにイエスだった。ローバーは、ドリルで2つの石のスラブをサンプリングし、赤ちゃんのアスピリンサイズの半分の部分をオンボードラボであるSAMに送りました。 SAMは、炭素、水素、窒素、酸素など、生命の基本的なビルディングブロックなどの微量元素を特定しました。また、微生物のエネルギー源として考えられる、さまざまな化学形態の硫黄化合物も発見しました。
Curiosityの他の機器によって収集されたデータは、このサイトがかつて穏やかな(酸性ではない)水を含んだ泥だらけの湖底であった方法を詳述する肖像画を構築しました。生命に不可欠な元素成分を加えてください。そしてずっと前に、イエローナイフベイは生物がたむろするのに最適な場所でした。この発見は、火星に過去または現在の生命が存在することを必ずしも意味するものではありませんが、それは、穏やかな環境で、そこから生命が一度に始まるために存在する原材料を示しています。
「イエローナイフベイの居住可能な環境を見つけることは素晴らしいことでした。私たちの使命が非常に多くの異なるものを測定する能力を実際に示したからです」とVasavadaは言いました。 「湖の環境に流れ込む小川が素晴らしい写真になりました。これはまさに私たちが発見するためにそこに送られたものでしたが、ミッションの早い段階でそれが発見されるとは思いませんでした。」
それでも、この湖床は、ほんの数百年にわたる1回限りのイベントによって作成された可能性があります。 「ジャックポット」は、長期的な水と暖かさの証拠を見つけることです。
その発見にはもう少し時間がかかりました。しかし、個人的には、それはヴァサバダにとってより多くのことを意味します。
火星の気候は、バサバダの初期の関心の1つであり、火星の古代史を理解しようと、モデルを作成するために何年も費やしました。
「私はバイキングのミッションで火星の写真を撮りながら育ちました」と彼は言い、「それをギザギザの火山岩とたくさんの砂のある不毛の場所だと考えました。それから、火星の気候、つまりおそらく火星には河川や海がかつて存在していたという理論的な研究をすべて行いましたが、実際の証拠はありませんでした。」
そのため、2015年後半にキュリオシティによって行われた発見は、ヴァサバダと彼のチームにとって非常に刺激的です。
「イエローナイフベイの泥だらけの湖底の丸みを帯びた小石や残骸だけを見たのではなく、ルート沿いにいた」とバサバダ氏は語った。 「最初に川の小石が見え、次に傾斜した砂岩が川に流れ込んで湖になりました。それから私たちは山に着きました。鋭く、私たちは湖から沈殿した沈泥でできた巨大な岩の広がりを見ました。」
この地域の「形態」、つまり岩石や地形の構成と進化に最もよく当てはまるのは、湖に流れ込んだときにデルタが形成された川であるという説明です。これは38億から33億年前に発生したと考えられます。そして、河川はゆっくりと山の下部層を築く堆積物を運びました。シャープ。
「まあ、私は今この完全なシステムを見ていました」とバサバダは説明しました、「シャープマウントの下部数百メートル全体がこれらの川と湖の堆積物によってどのように敷設されたのかを示しました。つまり、このイベントには数百年または数千年もかかりませんでした。湖や川が山の底にミリメートルごとにゆっくりと堆積していくには、数百万年もかかりました。」
そのため、火星には現在よりも厚い大気が必要であり、ヴァサバダが言った温室効果ガスの組成はまだ十分に解明されていません。
しかし、その後、どういうわけか劇的な気候変動が水を消し、火口の風が山を現在の形に削りました。
かつてはゲイルクレーターを堆積物で覆っていた水が乾くと、惑星の気候の大きな変化の証拠を含む、火星の環境史の多くの記録がここにあったため、ローバーは正確に正しい場所に着陸しました。
「これはすべて、火星の初期の気候について説明する必要があるものにとって、現在重要な推進力です」とバサバダは言った。 「流星のヒットのような単一のイベントから何百万年もの気候変動を得ることができません。この発見は、ゲイルクレーターだけでなく、地球全体に幅広い影響を及ぼします。」
その他の発見
•シリカ:探査車がマウントマウンテンに近づくにつれ、ローバーは高含有量のシリカ岩をまったく予期せぬ発見をしました。シャープ。 「これは、岩を形成する残りの通常の要素が取り除かれたこと、または何らかの方法で大量の追加のシリカが追加されたことを意味します」とVasavadaは言いました。非常に多面的で興味深い発見です。それを理解するのに少し時間がかかります。」
•火星上のメタン:メタンは通常、有機物が関与する活動の兆候であり、生命の可能性さえあります。地球上では、大気中のメタンの約90%が有機物の分解によって生成されます。火星では、メタンは長年にわたって他のミッションや望遠鏡によって検出されてきましたが、それは微妙でした–読み取り値は行き来しているようで、検証するのが困難です。 2014年、SAM装置内の波長可変レーザー分光計は、2か月間でメタンの10倍の増加を観測しました。一時的で突然の増加の原因は何ですか?好奇心はメタンの測定値を監視し続け、うまくいけば何十年にもわたる議論への答えを提供します。
•人間の探検家の放射線リスク:火星への旅行中と地上の両方で、好奇心は、宇宙飛行士に危険を及ぼす太陽と宇宙からの高エネルギー放射線を測定しました。 NASAは放射線評価検出器(RAD)機器の好奇心のデータからのデータを使用して、人間の探検家にとって安全である将来のミッションを設計します。
明日:「火星探査車の運転方法」や「獣」パート1を含む、この章の結論はこちらから入手できます。
マクミランの子会社であるページストリートパブリッシングから、「宇宙からの信じられないほどのストーリー:宇宙を舞台にしたミッションが宇宙への見方を変える」と発表されました。