Επάνοδος στον Κόκκινο Πλανήτη

Δύο «ντετέκτιβ» από τη Γη στάλθηκαν στον Άρη, το γείτονά μας στο ηλιακό σύστημα. Τα ευρήματά τους ίσως μας βοηθήσουν να πάρουμε απάντηση σε μερικά βασικά ερωτήματα για το γεωλογικό παρελθόν του κόκκινου πλανήτη, καθώς και για τη σημερινή του κατάσταση.

ΑΠΟ την αρχαιότητα, ο Άρης κέντριζε τη φαντασία του ανθρώπου. Οι πρόγονοί μας πίστευαν ότι υπήρχε κάτι το ασυνήθιστο σε αυτό το λαμπρό, κόκκινο ουράνιο σώμα που διέσχιζε το νυχτερινό ουρανό χωρίς να συγχρονίζεται με τα υπόλοιπα άστρα. Οι αρχαίοι Βαβυλώνιοι, Έλληνες και Ρωμαίοι έδωσαν στον πλανήτη το όνομα του θεού τους που εκπροσωπούσε τον πόλεμο ή το θάνατο, αγνοώντας ότι το κοκκινωπό χρώμα του οφειλόταν απλώς στη σκόνη οξειδίων του σιδήρου που καλύπτουν την επιφάνειά του.

Πιο πρόσφατα, καθώς οι αστρονόμοι έστρεφαν προς το ηλιακό σύστημα όλο και πιο ισχυρά τηλεσκόπια, διέκριναν ότι ο κοκκινωπός γείτονάς μας έχει εποχές, παγωμένους πόλους και άλλα χαρακτηριστικά παρόμοια με της Γης. Τον 20ό αιώνα, οι αρχικές εξερευνήσεις του Άρη έγιναν με αρκετά διαστημόπλοια, τόσο δορυφόρους (orbiters) όσο και προσεδαφιστές (landers), από τη Σοβιετική Ένωση και τις Ηνωμένες Πολιτείες. Κατόπιν ήταν η σειρά της αποστολής «Ιχνηλάτης του Άρη» (Mars Pathfinder), που απέσπασε την προσοχή εκατομμυρίων τηλεθεατών τον Ιούλιο του 1997.a

Τώρα, ο δορυφόρος Πλανητικός Τοπογράφος του Άρη (Mars Global Surveyor) συλλέγει στοιχεία για τον κόκκινο πλανήτη. Μολονότι αυτές οι αποστολές έχουν παράσχει πλούτο πληροφοριών, πολλά θεμελιώδη ερωτήματα για τον Άρη παραμένουν αναπάντητα.

Πού Είναι το Νερό;

Αρκετά από αυτά αφορούν το νερό. Οι επιστήμονες εικάζουν πως στο μακρινό παρελθόν ο Άρης ήταν πολύ διαφορετικός από ό,τι σήμερα. Λένε ότι είχε θερμότερο κλίμα, υγρή ατμόσφαιρα και ποτάμια που διέσχιζαν την επιφάνειά του. Ωστόσο, κάτι συνέβη και το νερό εξαφανίστηκε, αφήνοντας πίσω του ένα ξερό, σκονισμένο και ανεμοδαρμένο ουράνιο σώμα, μπροστά στο οποίο οι έρημοι της Γης φαίνονται εύφορες. Πού πήγε το νερό; Πού υπάρχει τώρα νερό στον Άρη, και με ποια μορφή; Πώς επηρεάζεται από το νερό ο καιρός και το κλίμα του Άρη;

«Θυμίζει αστυνομικό μυθιστόρημα», λέει ο Νόρμαν Χέινς, πρώην υπεύθυνος του γραφείου Εξερεύνησης του Άρη στο Εργαστήριο Αεριώθησης της NASA, στην Πασαντίνα της Καλιφόρνιας. «Το πραγματικό επίτευγμα σχετικά με τον Άρη θα ήταν να μάθουμε τι συνέβη με το νερό». Οι επιστήμονες ελπίζουν να βρουν σύντομα μια απάντηση. Περίπου κάθε δύο χρόνια, όταν ο Άρης βρίσκεται στην καλύτερη θέση ως προς τη Γη, σχεδιάζεται η αποστολή ρομποτικών διαστημοπλοίων με σκοπό τη σταδιακή διαλεύκανση του μυστηρίου του Άρη.

Το τελευταίο ζευγάρι τέτοιων «ντετέκτιβ» περιλαμβάνει ένα δορυφορικό κλιματολογικό “παρατηρητή” που θα διαγράφει πολική τροχιά και έναν επιτόπιο ρομποτικό “χημικό” που θα βοηθήσει τους επιστήμονες να εξετάσουν καλύτερα το υπέδαφος. Τα ονόματά τους είναι Δορυφόρος Κλίματος του Άρη (Mars Climate Orbiter) και Πολικός Προσεδαφιστής του Άρη (Mars Polar Lander).

Παρατήρηση από Ψηλά

Ο Δορυφόρος Κλίματος του Άρη εκτοξεύτηκε στις 11 Δεκεμβρίου 1998 από το Διαστημικό Κέντρο Κένεντι, στο ακρωτήριο Κανάβεραλ της Φλόριντα, και ξεκίνησε το εννιάμηνο ταξίδι του προς τον Άρη. Είναι σχεδιασμένος να διαγράφει τροχιά ύψους 400 χιλιομέτρων, από όπου θα παρατηρεί την ατμόσφαιρα, την επιφάνεια και τα πολικά καλύμματα του Άρη. Η παρατήρηση θα διαρκέσει ένα πλήρες αρειανό έτος—687 γήινες μέρες.

Μεταξύ άλλων, ο δορυφόρος κλίματος θα παρατηρήσει την εμφάνιση και την κίνηση της σκόνης και των υδρατμών στην ατμόσφαιρα του Άρη. Επίσης, έχει σχεδιαστεί να παρακολουθεί τις αλλαγές των εποχών στην επιφάνεια του πλανήτη. Οι λεπτομερείς εικόνες των μορφολογικών χαρακτηριστικών της ίσως παράσχουν στους επιστήμονες σημαντικά στοιχεία για την πρώιμη κλιματική ιστορία του. Επιπλέον, αυτά τα δεδομένα ίσως δώσουν στους ερευνητές περισσότερες πληροφορίες για την πιθανή ύπαρξη αποθεμάτων νερού σε υγρή μορφή κάτω από την επιφάνεια του Άρη.

Ο δορυφόρος θα λειτουργήσει και ως ενδιάμεσος σταθμός για το σύντροφό του, τον Πολικό Προσεδαφιστή του Άρη. Αυτός εκτοξεύτηκε στις 3 Ιανουαρίου 1999 και αναμένεται να φτάσει στον Άρη στις αρχές του φετινού Δεκεμβρίου. Αλλά πού πρέπει να προσεδαφιστεί για να φέρει τα καλύτερα δυνατά αποτελέσματα;

Πού να Προσεδαφιστεί;

Θυμηθείτε ότι το ζήτημα του νερού προέχει στην εξερεύνηση του Άρη. Ποιο μέρος του πλανήτη είναι ιδανικό για να μελετηθεί αυτό; Ο καιρός, το κλίμα και ο κύκλος του νερού στη Γη μελετώνται μέσω σύγκρισης των αποτελεσμάτων από χιλιάδες μεμονωμένες μελέτες που διεξάγονται σε πολλές τοποθεσίες με τη χρήση ποικίλων οργάνων. Ωστόσο, η εξερεύνηση άλλων πλανητών απαιτεί πολύ πιο επιλεκτική διαδικασία. Επειδή η κάθε ευκαιρία μελέτης του Άρη από την επιφάνειά του είναι σπάνια, οι ερευνητές πρέπει να είναι προσεκτικοί όταν αποφασίζουν ποια όργανα θα στείλουν και πού.

Για να μελετηθεί το κλίμα του Άρη, οι πολικές περιοχές αποτελούν την ιδανική τοποθεσία, μολονότι διαφέρουν πολύ από τη γεμάτη βράχους κοιλάδα όπου προσεδαφίστηκε ο Ιχνηλάτης πριν από δύο χρόνια. Στις πολικές περιοχές επικρατούν ακραίες κλιματικές συνθήκες. Πιστεύεται ότι οι εποχιακές θύελλες σκόνης αποθέτουν εκεί ένα λεπτό στρώμα σκόνης. Όταν έρχεται ο χειμώνας, η σκόνη παγώνει κάτω από το διοξείδιο του άνθρακα και το παγωμένο νερό. Με το πέρασμα του χρόνου έχουν συσσωρευτεί πολλά στρώματα. «Σε αυτά τα στρώματα διασώζεται ένα αρχείο για την κλιματική ιστορία του [Άρη]», λέει ο Ραλφ Λόρενς, του Πανεπιστημίου της Αριζόνας. Οι ειδικοί πιστεύουν ότι η εξερεύνηση αυτής της καινούριας περιοχής θα αποτελέσει ένα σημαντικό βήμα στη μελέτη του Άρη. Γιατί; Τι θα κάνει ο προσεδαφιστής αφού φτάσει στην επιφάνεια;

Έρευνα Κάτω από την Επιφάνεια

Ο προσεδαφιστής, ένα αραχνοειδές μηχάνημα ύψους ενός μέτρου, έχει τρία πόδια και ένα δίμετρο ρομποτικό βραχίονα με μια κουτάλα στο άκρο του. Η αποστολή του θα ξεκινήσει πριν από την προσεδάφιση στον Άρη. Λίγο πριν φτάσει στην ατμόσφαιρα του κόκκινου πλανήτη, θα απελευθερώσει δύο αεροκελύφη, που το καθένα μοιάζει στο μέγεθος με μπάλα του μπάσκετ.

Αυτές οι «βολίδες» θα κάνουν ελεύθερη πτώση προς την επιφάνεια και θα προσκρούσουν στο έδαφος με ταχύτητα περίπου 700 χιλιόμετρα την ώρα. Είναι σχεδιασμένες να σπάσουν με τη σύγκρουση και να απελευθερώσουν δύο μικρές συσκευές οι οποίες θα εισχωρήσουν μέχρι και ένα μέτρο στο έδαφος. Αφού βυθιστούν στο έδαφος, οι συσκευές θα βγάλουν μικροσκοπικά τρυπάνια και θα αρχίσουν να αναλύουν τη χημική σύσταση του εδάφους του Άρη. Ο αρχικός στόχος είναι να εντοπιστούν οποιαδήποτε ίχνη παγωμένου νερού στο υπέδαφος.

Λίγο μετά την κάθοδο των συσκευών στο έδαφος, θα φτάσει και ο προσεδαφιστής πέφτοντας με αλεξίπτωτο. Είναι εξοπλισμένος με κάμερες και αισθητήρες για να μελετήσει την επιφάνεια και τον καιρό του Άρη. Θα τραβήξει φωτογραφίες τόσο κατά την κάθοδό του όσο και μετά την προσεδάφισή του. Το μικρόφωνό του θα καταγράψει για πρώτη φορά τον ήχο του ανέμου στον Άρη. Ο προσεδαφιστής είναι σχεδιασμένος να λειτουργήσει περίπου επί 90 μέρες αφότου θα αγγίξει το έδαφος.

Επιθυμία για Εξερεύνηση

Φυσικά, οι επιστήμονες θα χρειαστούν χρόνια για να μελετήσουν και να αναλύσουν τα δεδομένα που θα συλλεχθούν από το Δορυφόρο Κλίματος και τον Πολικό Προσεδαφιστή του Άρη. Η αποστολή αυτών των τελευταίων διαστημοπλοίων εντάσσεται σε μια 16ετή προσπάθεια για την απόκτηση περισσότερης γνώσης γύρω από τον Άρη. Σε αυτές τις αποστολές, εκτός από τη NASA, συμμετέχουν οι ευρωπαϊκές, οι ιαπωνικές και οι ρωσικές διαστημικές υπηρεσίες. Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι τελικά οι μελλοντικές αποστολές θα φέρουν δείγματα από το έδαφος του Άρη για να αναλυθούν σε επίγεια εργαστήρια. Αυτά ίσως τους βοηθήσουν να μάθουν επιτέλους τι συνέβη με το κλίμα του κόκκινου πλανητικού μας γείτονα, του Άρη.

[Υποσημειώσεις]

[Πλαίσιο/Εικόνα στη σελίδα 15]

Προήλθε η Ζωή από τον Άρη;

Ο μετεωρίτης ALH84001—που πιστεύεται ότι ήρθε από τον Άρη—ανακαλύφτηκε στην Ανταρκτική το 1984. Τον Αύγουστο του 1996, μερικοί ερευνητές στο Διαστημικό Κέντρο Τζόνσον της NASA και στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ ανακοίνωσαν ότι ο βράχος αυτός, μεγέθους πατάτας, περιέχει στοιχεία, αλλά όχι σαφείς αποδείξεις, για την ύπαρξη ζωής στον Άρη—οργανικές ενώσεις, μεταλλικά ιζήματα και απολιθωμένα μικρόβια. Υπαινίσσονταν ότι η ζωή στη Γη ίσως προήλθε από τον Άρη.

Ωστόσο, σχεδόν όλος ο επιστημονικός κόσμος συμφωνεί τώρα ότι αυτός ο μετεωρίτης δεν μπορεί να παράσχει αδιάσειστα στοιχεία που να υποστηρίζουν ότι η ζωή προήλθε από τον Άρη. «Πιστεύω ότι είναι εξαιρετικά απίθανο να βρήκαν κατάλοιπα βιολογικής δραστηριότητας», είπε ο Γουίλιαμ Σοπφ, του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Λος Άντζελες. Παρόμοια, ο Ραλφ Π. Χάρβεϊ, του Πανεπιστημίου Κέις Γουέστερν Ριζέρβ, είπε: «Μολονότι η ύπαρξη ζωής στον Άρη αποτελεί ελκυστική ιδέα για πολλούς από εμάς, οι αποδείξεις που περιέχει ο ALH[84001] προφανώς είναι ελάχιστες».b

[Υποσημείωση]

[Πλαίσιο/Εικόνες στη σελίδα 16, 17]

Σαράντα Χρόνια Εξερεύνησης του Άρη

◼ Το 1960, η Σοβιετική Ένωση εκτόξευσε τα πρώτα της πλανητικά διαστημόπλοια με προορισμό τον Άρη. Αυτά δεν κατάφεραν να μπουν σε τροχιά.

◼ Στις 14 Ιουλίου 1965, το αμερικανικό διαστημόπλοιο Μάρινερ 4 πέταξε κοντά στον Άρη και έστειλε στη Γη φωτογραφίες και μετρήσεις.

◼ Το 1971, το σοβιετικό διαστημόπλοιο Άρης 3 απελευθέρωσε ένα θαλαμίσκο που έκανε την πρώτη ομαλή προσεδάφιση στον Άρη. Το αμερικανικό διαστημόπλοιο Μάρινερ 9 έφτασε στον Άρη το ίδιο έτος και φωτογράφισε το μεγαλύτερο μέρος της επιφάνειάς του. Το Μάρινερ 9 φωτογράφισε και τους δύο μικρούς δορυφόρους του πλανήτη, το Φόβο και το Δείμο.

◼ Δύο αμερικανικά διαστημόπλοια, τα Βίκινγκ 1 και Βίκινγκ 2, προσεδαφίστηκαν στον Άρη το 1976 και λειτούργησαν επί δύο χρόνια εκτελώντας περίπλοκα πειράματα.

◼ Το 1988, οι Σοβιετικοί επιστήμονες εκτόξευσαν δύο διαστημόπλοια με προορισμό τον Άρη, τα Φόβος 1 και Φόβος 2. Το πρώτο χάλασε στη διάρκεια της πτήσης, ενώ το δεύτερο έφτασε στον Άρη και έστελνε τα ευρήματά του επί αρκετές μέρες.

◼ Το 1992, οι Ηνωμένες Πολιτείες εκτόξευσαν το διαστημόπλοιο Παρατηρητής του Άρη (Mars Observer), του οποίου η αποστολή απέτυχε.

◼ Ο Ιχνηλάτης του Άρη, που μετέφερε το εξερευνητικό όχημα «Περιπλανώμενος Αναρριχητής» (Sojourner), προσεδαφίστηκε στον Άρη στις 4 Ιουλίου 1997 και έστειλε εκπληκτικές έγχρωμες φωτογραφίες από την επιφάνεια του κόκκινου πλανήτη.

[Εικόνες]

Μάρινερ 4

Ένας από τους προσεδαφιστές Βίκινγκ

Φόβος 2

[Εικόνα στη σελίδα 15]

Δορυφόρος Κλίματος του Άρη

[Εικόνα στη σελίδα 15]

Ο Πολικός Προσεδαφιστής του Άρη

[Εικόνα στη σελίδα 16, 17]

Πανοραμική άποψη του τοπίου του Άρη, όπως το φωτογράφισε ο Ιχνηλάτης

[Ευχαριστίες για την προσφορά των εικόνων στη σελίδα 14]

Σελίδα 15: Μετεωρίτης: Φωτογραφία NASA· φόντο: NASA/U.S. Geological Survey· δορυφόρος και προσεδαφιστής: NASA/JPL/Caltech

Σελίδες 16 και 17: Τοπίο, Μάρινερ 4, προσεδαφιστής Βίκινγκ: NASA/JPL/Caltech· πλανήτης: Φωτογραφία NASA· Φόβος 2: NASA/National Space Science Data Center