[ad_1]
Благодаря тому, что на Марс приземлились несколько марсоходов и была поставлена задача вернуть образцы на Землю, Марс на протяжении десятилетий доминировал в поисках жизни в Солнечной системе.
Но к Венере приходит новое внимание.
В новом отчете группа под руководством исследователей Массачусетского технологического института излагает научный план и обоснование для серии разрозненных, финансируемых из частных источников миссий, направленных на поиск признаков жизни в сверхкислой атмосфере второй планеты от Солнца.
«Мы надеемся, что это начало новой парадигмы, в которой вы будете действовать дешево, чаще и более целенаправленно», – говорит Сара Сигер, профессор планетных наук в 1941 г. в Департаменте наук о Земле, атмосфере и планетах Массачусетского технологического института (EAPS). ) и главный исследователь запланированных миссий по поиску жизни на Венере.
«Это более новый, маневренный и быстрый способ заниматься космической наукой. Это очень похоже на Массачусетский технологический институт ».
Первая из миссий должна быть запущена в 2023 году под управлением и финансированием калифорнийской Rocket Lab.
Ракета Electron компании отправит 50-фунтовый зонд на борту космического корабля Photon для пятимесячного путешествия протяженностью 38 миллионов миль к Венере, и все это для трехминутного полета через облака Венеры.
Используя специально разработанный для этой миссии лазерный прибор, зонд будет стремиться обнаружить признаки того, что в каплях, с которыми он сталкивается при кратковременном погружении в дымку, происходит сложный химический процесс.
Флуоресценция или примеси, обнаруженные в каплях, могут указывать на что-то более интересное, чем серная кислота, может доноситься там, и добавлять заряд к идее о том, что части атмосферы Венеры могут быть обитаемыми.
«Люди давно говорят о миссиях на Венеру, – говорит Сигер. «Но мы придумали новый набор специализированных миниатюрных инструментов для выполнения конкретной работы».
Сигер, который также работает на совместных должностях в отделах физики, аэронавтики и астронавтики, говорит, что по сравнению с Марсом Венера – «забытый брат» астробиологии.
Последние зонды, входившие в атмосферу Венеры, были запущены в 1980-х годах и были ограничены приборами, доступными в то время. И хотя у НАСА и Европейского космического агентства есть миссии к Венере, запланированные на конец этого десятилетия, ни одно из них не будет искать признаки жизни.
«На Венере есть таинственные тайны, которые мы не сможем разгадать, если не вернемся туда напрямую», – говорит Сигер. «Сохраняющиеся химические аномалии, которые оставляют место для возможности жизни».
Эти аномалии включают значительные уровни кислорода; необъяснимые соотношения диоксида серы, кислорода и воды; и наличие облачных частиц неизвестного состава.
Что еще более спорно, Сигер был частью команды, которая сообщила в прошлом году об обнаружении газа фосфина в атмосфере Венеры, который на Земле производится только в результате биологических и промышленных процессов.
Другие астрофизики с тех пор бросили вызов обнаружению фосфина, но Сигер говорит, что это открытие в целом дало положительный импульс миссиям на Венеру.
«Споры о фосфине заставили людей больше интересоваться Венерой. Это позволило людям относиться к Венере более серьезно », – говорит она.
Фосфин или нет, но запланированные миссии будут сосредоточены на атмосфере Венеры, потому что это среда, наиболее пригодная для обитания на планете. В то время как неконтролируемый парниковый эффект оставил поверхность Венеры безводным адским ландшафтом, достаточно горячим, чтобы плавить свинец, облака высоко в атмосфере сохраняют температуру, подходящую для жизни, какой мы ее знаем.
«Если на Венере есть жизнь, это что-то вроде жизни микробного типа, и она почти наверняка находится внутри облачных частиц», – говорит Сигер.
Однако облака Венеры, хотя и относительно умеренные, создают другие проблемы для обитаемости. Во-первых, они в основном состоят из концентрированной серной кислоты, в миллиарды раз более кислой, чем любая среда обитания на Земле. Атмосфера за пределами облаков также чрезвычайно сухая, в 50-100 раз суше, чем в пустыне Атакама в Чили.
Чтобы оценить потенциальную обитаемость этих кислых выжженных облаков, группа исследователей изучила литературу и провела ряд экспериментов. «Мы решили заняться новой наукой, чтобы информировать миссию», – говорит Сигер.
Международная команда, составившая отчет, включала исследователей из Технологического института Джорджии, Университета Пердью, Калифорнийского технологического института и Института планетарных наук, и была профинансирована Breakthrough Initiatives. Помимо Сигера, который возглавлял группу, Януш Петковски, филиал MIT по исследованиям, выполнял функции заместителя главного исследователя.
Основываясь на результатах экспериментов, в отчете высказывается предположение, что жизнь может существовать в каплях серной кислоты различными способами.
Он может находиться в пузырьках кислотоустойчивых липидов или нейтрализовать серную кислоту, производя аммиак, который может снизить pH серной кислоты до уровня, приемлемого для кислотолюбивых микробов на Земле. Или, теоретически, облачная жизнь Венеры может полагаться на биохимию, способную переносить серную кислоту, отличную от всего на Земле.
Что касается засухи, в отчете указывается, что, хотя в среднем атмосфера может быть слишком засушливой для жизни, могут существовать обитаемые районы с относительно высокой влажностью.
Основываясь на своих исследованиях, команда также выбрала научную полезную нагрузку для миссии, которая была ограничена всего 1 килограммом. Сигер говорит, что они остановились на инструменте, называемом автофлуоресцентным нефелометром, потому что он мог выполнять свою работу, был небольшим, дешевым и мог быть построен достаточно быстро для сжатого графика миссии.
В настоящее время прибор создается компанией из Нью-Мексико под названием Cloud Measurement Solutions и компанией из Колорадо под названием Droplet Measurement Technologies. Инструмент частично финансируется выпускниками Массачусетского технологического института.
Как только зонд окажется в атмосфере Венеры, инструмент будет направлять лазер из окна на частицы облаков, заставляя любые сложные молекулы внутри них загораться или флуоресцировать. Многие органические молекулы, такие как аминокислота триптофан, обладают флуоресцентными свойствами.
«Если мы видим флуоресценцию, мы знаем, что что-то интересное находится в частицах облака», – говорит Сигер. «Мы не можем гарантировать, что это за органическая молекула, или даже быть уверенными, что это органическая молекула. Но он расскажет вам, что происходит что-то невероятно интересное ».
Инструмент также будет измерять структуру света, отраженного от капель, чтобы определить их форму. Капли чистой серной кислоты будут иметь сферическую форму. Все остальное предполагает, что происходит нечто большее, чем позволяет автофлуоресцентный нефелометр.
Но что бы ни обнаружила миссия 2023 года, следующая миссия из набора уже запланирована на 2026 год. Этот зонд будет включать в себя большую полезную нагрузку с воздушным шаром, который сможет проводить больше времени в облаках Венеры и проводить более обширные эксперименты.
Результаты этой миссии могут затем подготовить почву для кульминации концепции Venus Life Finder Missions: вернуть образец атмосферы Венеры на Землю.
«Мы считаем, что это разрушительно, – говорит Сигер. «И это стиль Массачусетского технологического института. Мы работаем прямо на грани мэйнстрима и безумия ».
Автор EAPS.
[ad_2]
Source