Наука и образование: когда твой офис на Марсе

Контроль над успешным проведением операции по определению минералогического состава почв на Марсе — кажется, не совсем то, чем обычно занимаются студенты. Но ведь и так бывает. 

Время чтения: 6 минут
Наука и образование: когда твой офис на Марсе

«Все системы работают нормально», — наконец произношу я. Вполне привычные слова для космонавта, но мне такую фразу произносить доводилось нечасто. Только что я дала добро на проведение первого анализа марсианской почвы марсоходом Curiosity. Результаты его работы когда-нибудь дадут нам понять: существовали ли когда-нибудь на Марсе условия, подходящие для жизни.

Конечно, это не самый обычный день в жизни обычного аспиранта кафедры минералогии. Шонне Моррисон удивительно повезло: её увлечение кристаллами, минералами и их изучением на атомарном уровне позволило ей не только получить прекрасное образование и заниматься любимым делом, но и стать участником одной из самых популярных космических миссий человечества за последнее время — работы марсохода Curiosity. Переводим впечатления Шонны об участи в этой научной миссии от первого лица.

Вот я, аспирантка, нахожусь в научно-исследовательской лаборатории NASA по разработке ракетных и реактивных устройств, находясь бок о бок с лучшими учёными планеты, и с замиранием сердца переживаю «семь минут ужаса» — наблюдая за посадкой пока что самого совершенного марсохода в истории космонавтики.

Только спустя время после длительной подготовки к работе марсианской научной лаборатории на Землю придёт первое сенсационное сообщение от Curiosity: будет получена рентгенографическая дифракционная картина совершенно другого мира.

Первый рентгенографический снимок марсианской почвы: пироксен, полевой шпат и оливин. Источник: фотожурнал NASA

Анализ марсианского грунта показал, что его минеральный состав очень схож с вулканическим туфом на Гавайских островах. Но как минимум половина полученных образцов почвы состоит из вещества, химический состав которого ещё нужно изучать. Конечно, помимо результатов рентгенографии, в получении которых принимала прямое участие героиня статьи, за два с половиной года продолжающейся миссии Curiosity были совершены и другие важные открытия. Например, в кратере Гейла обнаружены осадочные породы, говорящие о том, что здесь 3,6 миллиарда лет назад существовало озеро — скорее всего, пресноводное и вполне пригодное для жизни микроорганизмов. После были найдены следы древнего ручья, а полученные во время частичного солнечного затмения снимки помогут учёным понять, как формировалась «красная планета». В целом все открытия Curiosity пока не опровергают гипотезы, что когда-то давно в прошлом поверхность Марса могла быть покрыта водой.

После успешной посадки Curiosity моей задачей было участие в исследованиях, которые смогут изменить наше представление о вселенной.

На борту марсохода помимо десятков других приборов для сбора и анализа данных расположен инструмент под названием CheMin. Это один из четырёх спектрометров, который исследует химический и минералогический состав почв с помощью дифракции рентгеновских лучей. CheMin — первый прибор такого рода, совершивший выход в космос. Выстреливая рентеновскими лучами в почву и горные породы Марса, CheMin определяет, какие минералы в них содержатся, а это даёт нам важную информацию о том, каким был Марс миллионы и миллиарды лет назад.

Заборное отверстие прибора CheMin. Источник: фотожурнал NASA

Конечно, помимо анализа почв, команда исследователей миссии НАСА должна найти ответы на главные вопросы: из чего там на Марсе состоит воздух, насколько сильна солнечная радиация, и сколько воды содержится в почве.

Что я вообще там делала?

Моя роль в миссии сокращённо называлась PUDL (Payload Uplink/Downlink Lead — ответственный за удалённое управление оборудованием по восходящему/нисходящему каналам связи). Иными словами, я управляла прибором на борту Curiosity, а также принимала и обрабатывала данные, передаваемые марсоходом обратно на Землю.

Когда я впервые оказалась на своём рабочем месте в командном центре, я была зачарована: такие же операторы как я, инженеры и руководители вместе разрабатывали единый план действий, которые должен будет выполнить марсоход.

Первые 90 марсианских дней после успешного приземления Curiosity (5 августа 2012 г.) инженеры г. Пасадена и команда учёных из миссии НАСА работали вместе в лаборатории NASA по разработке ракетных и реактивных устройств. Про 90 «марсианских» дней я сказала не случайно: марсианские сутки длятся больше, чем земные — на 39 минут и 35 секунд.

Участники миссии в командном центре NASA по управлению Curiosity с Земли. Предоставлено автором.

Эта небольшая, казалось бы, разница, очень сильно сказывалась на работе людей, которые должны были синхронизироваться с марсианским временем, оставаясь на Земле. Если сегодня твой рабочий день начинается в 9 утра, через три недели он начнётся в 9 вечера; а через месяц — в 3 часа дня. Эти первые 90 дней после посадки марсохода наш рабочий график так и плавал по часовой стрелке. Мы работали семь дней в неделю сменами по 16-18 часов. Да, кофе мы тогда пили очень много!

Для связи с марсоходом используется система ретрансляторов на летательных аппаратах «Марс Возрождение» и «Марс Одиссей». Данные мы посылаем тому аппарату, который в данный момент находится ближе к земле. Затем, когда этот аппарат пролетает над марсоходом, он передаёт данные ему. Обычно сообщение с Земли доходит до Curiosity за 14 минут. Обратное сообщение доставляется точно по такому же принципу.

Автопортрет Curiosity среди марсианских пейзажей. Источник: Инстаграм MarsCuriosity

После утомительного периода в 90 дней мы снова перешли на земное время и разъехались по своим привычным институтам и лабораториям — я уехала в институт геофизики своего родного Университета Аризоны. Наша команда продолжает работу, но делает это удалённо. Дневной план составляем с помощью видеоконференций и управления рабочим столом компьютера. Так каждый оператор может отдавать команду «Поехали!» точно так же, как это происходило в командном центре.

Выражение «ходить на работу» обретает совсем иной смысл, когда твой офис на Марсе. Работа в Марсианской научной лаборатории стала самым потрясающим событием в моей жизни. Поиск ответов на важные вопросы, которые ставит перед нами Вселенная — детская мечта многих. У меня она немножечко сбылась.

По материалам TheConversation.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
27 февраля 2015, 20:00

Оставайтесь в курсе


У вас есть интересная новость или материал из сферы образования или популярной науки?
Расскажите нам!
Присылайте материалы на hello@newtonew.com
--