A Curiosity szelfie látható, mely több kép montázsa

Támadásba lendült a hadisten! – a vörös bolygó vonzásában III.

Csillagvizsgáló Svábhegyi

A Curiosity szelfie látható, mely több kép montázsa

A borítóképen a Curiosity szelfie látható, mely több kép montázsa. Kép forrása: nasa.gov]

Sorozatunk eddigi részeiben régmúlt civilizációk és a modern kor tudományos fantasztikus irodalom történeteivel is megismerkedhettünk. Ezen cikkben a végtelen emberi fantázia által teremtett világ egy másik ösvényén indulunk el. Az űrszondás Mars-kutatás évtizedes és burjánzó történetét kíséreljük meg áttekinteni, nem elfeledkezve el a sokak szerint fényesnek ígérkező jövőről sem.

A Mars az űrkutatás megindulásával rögtön az érdeklődés központjába került. A szovjetek 1957-ben állítottak Föld körüli pályára először műholdat, a híres Szputnyik-1 szondát. Mindössze hét évvel később (!) az amerikaik már a Mars közeléből küldtek képeket. Az 1964-ben indított amerikai Mariner 4 szonda vált az első űrszondává, amely más bolygó felszínéről viszonylag közeli felvételt küldött, kíméletlenül megváltoztatva a vörös bolygóról alkotott képünket. Mint előző cikkünkben részletesen is írtunk róla, a huszadik század első évtizedében még reménykedtek benne, hogy a Marson egy a földihez hasonló civilizáció burjánozhat. A 60-as évekre ezek az álmok már szertefoszlottak, de sokan bizakodtak abban a lehetőségben, hogy valamiféle élet azért létezhet a bolygón. A Mariner 4 képei azonban elkeserítőek voltak a marsi életben reménykedők számára. A Mars egy sivatagos és halott világként tárult fel az első homályos fekete-fehér felvételeken. Legalábbis a Mariner szonda 9800 km-es magasságából nézve…

A Mariner-4 ugyanis nem szállt le a Mars felszínére, de még csak pályára sem állt körülötte. Mindössze elrepült a bolygó mellett, hogy utána folytassa útját a Naprendszer más tartományai felé. Az egyetlen közeli elrepülés nyilvánvalóan nem szolgáltat annyi tudományos haszonnal, mint egy keringőegység. Mégsem maradt a szonda hosszú ideig a Mars körül, ennek oka, hogy a korabeli technológia igen nehézkessé tette e cél megvalósítását. Az amerikaik elsődleges célja – természetesen a tudományos célok mellett – az oroszokkal szembeni elsőbbség megszerzése volt. Az első Marsot célzó szonda szovjet gyártmány volt két évvel korábban, de a hosszú út során a kapcsolat megszakadt vele. A következő missziókra maradt hát a Mars részletesebb feltérképezése.

A Mariner 4 felvétele a Marsról

A Mariner 4 felvétele a Marsról. Kép forrása: www.nasa.gov

Hat évvel a Mariner-4 után megérkezett az első leszállóegység is. A bolygó négy és fél milliárd éven keresztül „várt” az első mesterséges eszköz megérkezésére. 1971. november 27-én érkezett az első ember alkotta tárgy a felszínre, a szovjet Mars 2 lander. Igaz, az érkezés nem a tervek szerint alakult, ugyanis az ejtőernyő nem nyílt ki. A szovjetek azonban két leszállóegységet küldtek egy hét különbséggel! December másodikán a Mars 3 sikeres leszállást hajtott végre egy idegen bolygóra az emberi történelem során először. A szondával 110 másodperccel a Marsot érés után sajnos megszakadt a kapcsolat, csupán egy töredékes képet sikerült visszaküldenie.

Az első, hosszú ideig működő leszállóegységek az amerikai Viking szondák voltak, a Viking 1 és a Viking 2. A Vikingek nem csak csodálatos képeikről, de igen ellentmondásos eredményű kísérleteikről is nevezetesek. A Viking szondák elsődleges célja a marsi élet kimutatása volt. Bár a Mariner-4 és az őt követő szondák egyértelműen megmutatták, hogy nincsenek erdők a bolygón, de az egysejtű élet reménye nem veszett el. A parányi élőlények megtalálása érdekében több, különböző műszerrel szerelték fel a két leszállóegységet. A kísérletek különböző módszereket alkalmaztak a közös cél érdekében. Ilyen módszerek voltak a fotoszintézis kimutatása és más biológiai légcsere folyamatok felkutatása.

Az egyik Viking leszállóegység felszíni felvétele

Az egyik Viking leszállóegység felszíni felvétele. Kép forrása: www.nasa.gov

Az eredmények azonban igen ellentmondásosak voltak. Több negatív mérés között előfordultak pozitív eredmények is. A kutatók között a mai napig nincs teljes egyetértés a kísérleti eredmények értelmezésben, bár valószínűleg nem marsi élőlények okozhatták a pozitív végkimeneteleket. Az azóta érkezett marsi leszállóegységek nem ismételték meg a kísérleteket, mert az újabb szondák feladata elsősorban a víz jelenlétének kimutatása volt. Emellett vizsgálták (és vizsgálják) az időjárást, az évszakok váltakozását, a gyenge mágneses teret, a bolygó belső szerkezetét és számtalan más tulajdonságát is.

A 70-es évek óta nem érkezett a Mars felszínére olyan kutatóegység, mely az élet közvetlen kimutatását célozta volna meg. Az elmúlt ötven évben a technológia robbanásszerű fejlődésen ment át, így egy modern marsjáró igen sok, előre nem várt eredménnyel szolgálhat az élet kutatása tekintetében. Pontosan ezért indították útjára július utolsó napjaiban a Perseverance (kitartás) névvel illetett, kisebb autó méretű marsjárót. A remények szerint február 18-án fog sima landolást végrehajtani egy ősi, mára kiszáradt folyó deltájában.

A leszállóegység másik fontos küldetése egy – a tervek szerint – a 20-as éveken átívelő rendkívül komplex küldetéssorozat előkészítése. A Perseverance marsjáró várhatóan 20-30 mintát fog venni a Mars kőzeteiből, egymástól több kilométerre elhelyezkedő helyszíneken. Ezeket egy erre a célra készített tárolóban fogja tartani, egymástól jól elkülönítve. A kőzetek összegyűjtése gondos tervezést, körültekintést és több Marson eltöltött évet igényel. Ebből kifolyólag 2026-ban indulnak a terv következő szakaszában szerepet játszó szondák. Ekkor az ESA (Európai Űrügynökség) rovere indulna a vörös bolygó felé, mely a Perseverance mellett leszállva átvenné annak „terhét”. A begyűjtött mintákat pedig a NASA által tervezett és a Marsra küldött rakétához szállítaná, amely felemelkedve a bolygó felszínéről csatlakozna egy következő szondához (szintén európai tervezésű), amely már bolygónk felé venné az irányt. A terv sok még soha ki nem próbált részfolyamatból áll. A számtalan példa közé tartozik az egy idegen bolygón két szonda közötti interakció, idegen bolygóról rakéta indítása, nem Föld vagy Hold körül lebonyolított űrbéli randevú (két szonda csatlakozása) is. Ezeknek mind-mind teljesen önállóan kell majd lezajlania, hiszen a Földdel való valós idejű kapcsolattartás lehetetlen a sok-sok millió kilométer távolság miatt. A történelem során először hozna az emberiség kőzetanyagot egy másik bolygóról! Eddig a mintavétel csak a Hold és néhány kisbolygó esetén sikerült, melyek tömegvonzása ezt könnyebbé teszi.

A Perseverance marsjáró még a földi tesztelések közben.

A Perseverance marsjáró még a földi tesztelések közben. Kép forrása: esa.int

Az utóbbi bekezdés során már a jövő felé vettük az irányt. A kutatók szeretnek előre gondolkodni (talán a spekulálni szót is használhatnánk), így nem csak a közeljövőre szövögetnek terveket a Mars kapcsán.
Egyesek szerint az emberiség életében a Mars nagyon is fontos szerepet játszhat a jövőben. A bolygó Naprendszerünkben a Földhöz leghasonlóbb planéta, noha sok fontos környezeti tényezője a lakhatás szempontjából aggályos. A legfontosabb földi hasonlóság a nappalok hossza. Egy marsi nap fél órával hosszabb mindössze a miénknél. Elsőre nem is tűnik annyira lényegesnek a hasonlóság, de gondoljunk csak bele, hogy a hosszú éjszakák milyen depresszívé tehetik a Földön is a telet. A Holdon élők számára az éjszaka 14 napig tartana, majd a nappal is ugyanennyi ideig. Az emberi pszichét hosszú távon erősen megviseli a biológiai órájának megzavarása. A Marson legalább ez nem okozna gondot.

A felszíni hőmérséklet igen ingadozó. A sarki tél során akár mínusz 140 fokos hideg is előfordulhat, de az egyenlítői „kánikulában” 20 fokos meleg is lehet nyáron. Az átlaghőmérséklet pedig -63 Celsius, a földi 15 fokkal szemben. A hőmérsékletkülönbség láthatóan nagy, de nem kiküszöbölhetetlen. Összehasonlításul az Antarktisz belső területeinek napi átlaghőmérséklete télen –40°C és –70°C között alakul, míg nyáron –15°C és –35°C között mozog, tehát szélsőségesen hideg. A part mentén enyhébb a hőmérséklet, télen –15°C és –32°C, nyáron –5°C és +5°C közötti. A belső területeken is található egy kutatóállomás, ahol nyáron 200, télen 50 ember lakik. A marsi hőmérséklet gondot okozhat, de nem áthidalhatatlan mértékű. Mint az Antarktisz kutatóállomásai esetén is, az alacsony hőmérséklet elhárítható akadály.

Talán az egyik nagyobb kihívást a sugárzás okozza. A Mars nem rendelkezik sem ózonréteggel, sem vastag légkörrel, sem jelentős magnetoszférával, így a kozmikus és ultraibolya sugárzás egyezségtelen mértékben nagy a felszínen. Ennek megelőzésére a lakókat sugárzás védelemmel kell majd ellátni. Ez speciális és vastag falakkal, vagy „földalatti” helyiségekkel lenne megoldható.

Művészi elképzelés a többé-kevésbé föld alá süllyesztett marsi kolóniáról.

Művészi elképzelés a többé-kevésbé föld alá süllyesztett marsi kolóniáról. Kép forrása: www.nationalgeographic.com

A légkör nem alkalmas a belégzésre, bár más módokon hasznosítható. Az atmoszféra ritka, a nyomás mindössze a földiének 1%-a. Az oxigéntől mentes redukáló légkör elsősorban szén-dioxidot tartalmaz. A légköri szén-dioxid és a kőzetekben fellelhető vízjég (még nem vagyunk egészen bizonyosak ennek a jégnek a létezésében) több létfontosságú anyag előállításában lehet kulcsszereplő. A víz tisztítva fogyasztható, szétbontva pedig oxigénhez és hidrogénhez juthatunk. Az oxigén a belégzéshez lehet fontos, a hidrogén pedig – a szén-dioxiddal kombinálva – üzemanyagként használható fel (a kettőből metán hozható létre). Érthető már, hogy a jelenleg dolgozó marsi szondák miért keresik olyan szorgalmasan a vizet a felszín közelében!

A Mars utazás jelenleg legnagyobb szószólója Elon Musk, aki az elmúlt hetekben lépett a világ leggazdagabb embereinek dobogójára. A 80 milliárd dollárral rendelkező ambiciózus cégtulajdonos az elektromos autóipart elindító Tesla, és az űrutazást megváltoztató SpaceX mellett a Neuralink cégéről ismert, melynek célja a számítógépek az emberi aggyal való összekötése. Musknak láthatóan nem kell fantáziáért a szomszédba menni, projektjei ambiciózusok, már-már megvalósíthatatlannak tűnnek. El kell ismerni azonban, hogy több területen ténylegesen áttörést hozott. Rakétái már most fele annyiért juttatnak az űrbe terhet, mint a rivális cégeké, és az ár esése még közel sem ért véget. Az újrahasznosítás egyre teljesebbé és gyorsabbá tétele folyamatosan tovább csökkenti a költségeket.

Ilyen hatalmas eredmények mellett is meglepő Musk kijelentése, mely szerint az első embereket 2024-ben indítaná a vörös bolygó felé. Ismerve a küldetés technikai lehetetlenségét, túl közelinek tűnik a határidő. Ne felejtsük el viszont, hogy a Hold emberi meghódítása is lehetetlen volt, míg meg nem valósult 50 évvel ezelőtt. Musk nem is számít könnyű útra, véleménye szerint sok ember veszítheti el életét az első években, miként a nagy földrajzi felfedezések is emberéletekbe kerültek. Magellán történelmi Föld körüli útjáról 15 fő tért haza Spanyolországba a 260 induló személyzetből, mindeközben maga Magellán is halálát lelte (ezek az időpontok az elmúlt évben hangzottak el, Musk a következő hetekben tervezi a fejlesztés jelenlegi szintjéhez mért terveket közzétenni).

Elon elképzelése a marsi kolónia későbbi állapotáról.

Elon elképzelése a marsi kolónia későbbi állapotáról. Kép forrása: www.spacex.com

A Mars emberes kutatása a jövő zenéje még, de a következő évek mindenképpen izgalmasnak és kulcsfontosságúnak tűnnek. Érdemes lesz szemmel tartanunk a híreket. Amíg meg nem érkezik az első telepes, addig innen a Földről csodálhatjuk vörös bolygószomszédunkat, melyhez kiváló alkalmat nyújt még a következő hónap. A Mars októberben érte el pályájának a Földhöz legközelebbi pontját, így még mindig gyönyörűen megfigyelhetjük vörös bolygószomszédunkat! A Svábhegyi Csillagvizsgáló hétvégenként mars bemutatókat tart a Mars oppozíció alkalmából. Facebook oldalunkon több a vörös bolygóval kapcsolatos előadás is felkerült, melyek visszanézhetőek.

Cikksorozatunk előző 2 része: 

A vörös bolygó vonzásában I. 

A vörös bolygó vonzásában II. 

Szerző: Soós Benjamin, Tudományos segédmunkatárs / Csillagász bemutató
CSFK Konkoly-Thege Miklós Csillagászati Intézet / Svábhegyi Csillagvizsgáló

📸 A borítóképen a Curiosity szelfie látható, mely több kép montázsa.  Kép forrása: nasa.gov