Tačiau vis tiek neduoda ramybės klausimas – jei sąlygos, reikalingos gyvybei atsirasti Žemėje, egzistavo ir Marse, ar gali būti, kad gyvybė buvo užsimezgusi ir ten? O jei taip, ar gali būti, kad kokia nors jos forma išliko, net jei jos pavyzdžių nepaprastai mažai?

Norint atsakyti į šį klausimą būtina apsilankyti Marse – jei ne žmonėms, tai bent robotams. O išsiųsti juos reikėtų dabar, nes dėl palankios Žemės ir Marso padėties kelionė užtruktų mažiau nei septynis mėnesius. Dėl to liepos 20 d. pakilo pirmasis šia proga pasinaudoti norintis erdvėlaivių karavanas. Į pietus nuo Kiūšiū salos Tanegašimoje įrengtoje Japonijos kosminėje stotyje išsiųstas palydovas „Al Amal“ arba „Viltis“. „Al Amal“ – tai Marso orbitoje skrieti turėsiantis palydovas, kuris tirs planetos klimatą bei padės suprasti, kaip Marso atmosfera sklinda į kosmosą. Pakilus šiam palydovui į šalių, išsiuntusių zondus į kitus dangaus kūnus, grupę pateko ir Jungtiniai Arabų Emyratai.

Netrukus po „Al Amal“ pakilimo, liepos 23 d., iš Večango paleidimo aikštelės Hainane paleista Kinijos kosminė misija „Tianwen-1“ („Dangiški klausimai“), kurią sudaro palydovas, nusileidimo aparatas ir roveris. Planuojama, kad nusileidimo aparatas turėtų pasiekti Utopia Planitia – didelį smūginį kraterį, kuriame 1976 m. nusileido JAV erdvėlaivis „Viking 2“. Kinijos valdžios pareigūnai smulkiai nepasakojo, kokių tikslų bus siekiama išsiuntus „Tianwen‑1“, tačiau galima spėti, kad juo bus bandoma tirti ledo pasiskirstymą Marse ir išsiaiškinti, kaip laikui bėgant keitėsi planetos sąlygų tinkamumas gyvybei.

O trečiajam šios flotilės nariui spaudos dėmesio tikrai netrūko. Liepos 30 d. JAV kosmoso agentūra NASA tikisi iš pagrindinės šalies kosminės stoties Kanaveralo kyšulyje Floridoje paleisti toną sveriantį šešiaratį roverį „Perseverance“ („Atkaklumas“). Jo sukūrimo ir išsiuntimo kaina sieks 2,4 mlrd. dolerių, o vykdant misiją išlaidos priežiūrai sudarys dar 300 mln. dolerių. Šis roveris bus pas moderniausias iš visų JAV į Marsą siųstų prietaisų.

Asociatyvi nuotr.

Seniai seniai...

„Perseverance“ turėtų pasiekti 45 km pločio kraterį, pavadintą Jezero, kuriame prieš 3,5 mlrd. metų telkšojo ežeras. Pagrindinė roverio paskirtis – ieškoti kažkada galimai egzistavusios gyvybės požymių. Tačiau ši misija – taip pat ir pirmasis žingsnis jau kelis dešimtmečius kuriamame plane į Žemę pargabenti Marso uolienų mėginių. Jezero krateris plyti prieš 3,9 mlrd. metų susidariusio didelio smūginio kraterio, pavadinto Isidis Planitia, pakraštyje. Manoma, kad į kažkada krateryje tyvuliavusį ežerą vanduo patekdavo iš upės, tekėjusios iki gerai išsilaikiusios deltos. Joje matomi nuosėdų sluoksniai – tai vienas pirmųjų dalykų, kuriuos reikės ištirti ieškant gyvybės Marse.

Žemėje seniausi gyvybės egzistavimo įrodymai – tai stromatolitai. Šie stratifikuoti uolienų dariniai susiformuoja, kai negiliame vandenyje nuosėdas sulaiko sluoksnis po sluoksnio augančios mikrobų kolonijos. Manoma, kad seniausi tokių darinių pavyzdžiai – tai 2016 m. Grenlandijoje aptiktos uolienos, kurios, kaip skaičiuojama, gyvuoja jau 3,7 mlrd. metų. Jei tuo metu stromatolitus formuojantys organizmai jau buvo išsivystę Žemėje, gali būti, kad jie taip pat galėjo susiformuoti ir Marse.

Tačiau vien pastebėti stromatolitus primenančių nuosėdų sluoksnių neužteks. Tyrėjams taip pat reikės atsižvelgti į uolienų tekstūrą ir gyvybės įrodymu tapti galinčių mineralų ir organinių molekulių pasiskirstymą. Cheminiai terminai šiek tiek klaidina – organinė molekulė ne visada yra biologinės kilmės. Šis terminas reiškia, kad molekulės pagrindą sudaro anglies atomai, bet organinės molekulės gali atsirasti ir iš neorganinių šaltinių. Dėl to norint įsitikinti, kad organinė molekulė biologinės kilmės, reikia daugiau įrodymų. Kaip teigia „Perseverance“ misijos projekto mokslininko pavaduotoja geologė Kathryn Stack Morgan: „Būtent tokius uždavinius atliekame ir Žemėje, kai ieškome biologinių pėdsakų uolienose – o dabar pirmą kartą naudodamiesi savo instrumentais tai galėsime padaryti ir Marse.“

Uolienų tyrimai

„Perseverance“ turės du svarbius įrankius, padėsiančius tirti randamų uolienų paviršių. Jie abu bus naudojami ieškoti reikiamų mineralų ir organinių molekulių. Roverio roboto rankos gale įtaisytas prietaisas SHERLOC nedidelius aptiktų akmenų gabalėlius peršvies lazeriu. Įrankiu bus analizuojamas atsispindinčios šviesos spektras ir taip aptinkamos smiltelėse esančios molekulės. Tada fotoaparatas WATSON iš arčiau nufotografuos tolesnių tyrimų vertas uolienas.

Asociatyvi nuotr.

Sudėjus SHERLOC atliekamas chemines analizes ir WATSON daromas aukštos kokybės nuotraukas, bus galima nustatyti, kaip pasiskirstę ir susiklostę skirtingi mineralų sluoksniai. Šie įrankiai bus kur kas tobulesni už 2012 m. į Marsą atvykusio ir vis dar veikiančio roverio „Curiosity“ – jais buvo galima tik smulkinti akmenis ir taip tikrinti, ar dulkėse yra organinių molekulių. Jei Marse yra stromatolitų (ar sudėtingesnių būtybių paliktų fosilijų), „Perseverance“ juos pamatys – tiek optiniu, tiek cheminiu požiūriu.

Kaip ir „Curiosity“, „Perseverance“ Marso atmosferą kirs ir paviršių pasieks vedamas autopiloto, o leisdamasis paviršaus atžvilgiu judės 19 500 km/h greičiu. „Tą etapą vadiname septyniomis siaubo minutėmis“, – teigia misijos projekto vadovo pavaduotojas inžinierius Mattas Wallace. Kasdienes operacijas roveris taip pat atliks valdomas autopiloto. Dėl to, kad radijo bangos iš Žemės į Marsą nukeliauja lėtai, nurodymai „Perseverance“ roveriui bus siunčiami tik kartą per parą. Marso paviršiuje roveriui reikės aptikti kelią užtveriančias uolienas bei didesnius pavojus, pavyzdžiui, skardžius – tai padaryti jis galės apdorodamas realiuoju laiku 23 savo fotoaparatais daromas nuotraukas. NASA atstovai įsitikinę, kad naudodamasis tokiomis priemonėmis roveris Marso paviršiumi galės nuolat saugiai judėti apie 150 m per valandą greičiu – dvigubai greičiau, negu paprastai leidžiama judėti „Curiosity“.

„Perseverance“ turi ne tik akis, bet ir ausis. Jame įrengta pora mikrofonų, kurie suteiks žmonėms galimybę pirmą kartą išgirsti Marso vėjus. Girdėsis ir roverio mechanizmo ūžimas ir po ratais gurgždantis regolitas (Marso paviršių dengiantis sutrintų uolienų sluoksnis) bei jo roboto rankos gale įrengto grąžto trinksėjimas renkant tyrimui tinkamas uolienas.

Po tyrimo ne visi uolienų mėginiai bus išmesti. Kai kurie iš jų bus supakuoti ir paruošti vėliau išsiųsti į Žemę vykdant projektą „Mars Sample Return“. Bendrai NASA ir Europos kosmoso agentūros (ESA) vykdomame projekte planuojama per dešimtmetį paleisti penkis erdvėlaivius. Pirmasis jų – tai „Perseverance“. Jo užduotis – sudėti jį valdančių specialistų nuomone dėmesio vertus Marso uolienų pavyzdžius į 30 turimų titano vamzdelių. Vamzdeliai bus paliekami paviršiuje, o vėliau juos surinks ESA sukurtas „surinkimo roveris“, kuris į Marsą atkeliauti gali jau 2028 m. Surinkti vamzdeliai kitais erdvėlaiviais bus pargabenti į Žemę, o paimti mėginiai ištirti.

Asociatyvi nuotr.

Įdomiausia, kad „Perseverance“ taip pat gabens 1,8 kg sveriantį sraigtasparnį, pavadintą „Ingenuity“ („Išradingumas“). Jei jam pavyks pakilti retoje Marso atmosferoje (jos tankumas prie paviršiaus siekia tik 1 proc. Žemės atmosferos tankumo), tai bus pirmasis kontroliuojamas skrydis kitame dangaus kūne (neskaitant nusileidžiančių ir pakylančių erdvėlaivių). Užduotį įgyvendinus sėkmingai gali būti, kad ateities misijose žvalgybai bus naudojami ir sudėtingesni dronai.

Kontaktas visada palieką žymę

„Perseverance“ naudojami gyvybės paieškos įrankiai kur kas labiau pažengę už visus iki šiol siųstus įrankius, tačiau iš pradžių paleidusi „Curiosity“ NASA kitą gyvybės paieškų etapą planavo ne taip. 2012 m., „Curiosity“ dar nepasiekus Marso, Baracko Obamos administracija NASA planetų tyrinėjimo `biudžetą sumažino penktadaliu. Tuo metu JAV mokslininkai kartu su ESA vystė programą „ExoMars“. Buvo planuojama pradedant nuo 2016 m. paleisti palydovą ir kelis roverius su gyvybės paieškos įrankiais.

B. Obamai sumažinus biudžetą JAV nebegalėjo dalyvauti programoje „ExoMars“, o kai „Curiosity“ 2012 m. rugpjūtį pasiekė Marsą, siųsti daugiau roverių nebebuvo planuojama. Tačiau jaudinantis „Curiosity“ nusileidimas ir itin teigiamas visuomenės nusiteikimas paskatino agentūros vadovus iš naujo apgalvoti prioritetus ir sudaryti šiek tiek kuklesnę buvusių planų versiją, kuriai įgyvendinti nereikėtų didesnio biudžeto. Jos rezultatas paskelbtas po kelių mėnesių – pristatyta misija „Perseverance“.

Tuo tarpu ESA toliau vykdė savąją „ExoMars“ programos dalį, tačiau suteikti techninės įrangos ir padėti iškelti erdvėlaivius paprašė Rusijos. 2016 m. ESA įgyvendino pirmąją programos dalį – sukūrė palydovą „Trace Gas Orbiter“. Jo užduotis – tiksliai išmatuoti Marso atmosferoje esančių medžiagų, tarp jų ir metano, vandens garų, azoto oksidų ir acetileno koncentraciją. Kiekviena iš šių medžiagų sudaro mažiau kaip 1 proc. visos atmosferos, tačiau jose galima aptikti gyvybės požymių.

Asociatyvi nuotr.

Ypač įdomus metanas, nes jo kiekis kinta priklausomai nuo laiko ir vietos planetos paviršiuje. Jis Marso atmosferoje ilgai neišsilaiko, todėl galima spėti, kad kažkur yra aktyvus šias dujas skleidžiantis šaltinis. Žemėje metaną virškindamos maisto medžiagas išskiria gyvos būtybės. Tačiau dujų gali atsirasti ir iš geologinių procesų.

Kitas ESA vykdomos „ExoMars“ programos žingsnis – roveris, pavadintas „Rosalind Franklin“. Jis taip pat turėjo būti paleistas dabar susidariusiu palankiu laikotarpiu. Deja, dėl techninių kliūčių ir Covid‑19 pasekmių (inžinierių komandai buvo sunku keliauti, kad galėtų užbaigti ir išbandyti roverį) pakilimas nukeltas į kitą palankų laikotarpį – 2022 m.

Kai „Rosalind Franklin“ atvyks į Marsą (jei viskas vyks pagal planą, 2023 m.), roveris keliaus per lygumą, vadinamą Oxia Planum. Joje galima rasti iki 4 mlrd. metų senumo molio, todėl ji – seniausia iki šiol tyrinėta Marso vieta. Kadangi molio mineralai nesusiformuoja be vandens, tikimasi, kad Oxia Planum kažkada buvo gyvybei palanki vieta.

„Rosalind Franklin“ mokslinių tyrimų įrankiais bus galima atlikti kur kas sudėtingesnes analizes negu atliks „Perseverance“. Ypač svarbus įrankis – Marso organinių molekulių analizatorius (Mars Organic Molecule Analyser arba MOMA) – bus naudojamas kur kas veiksmingiau nei anksčiau iš uolienų ir regolito išgauti organines molekules.

Ankstesniems bandymams tirti organines molekules trukdė cheminės medžiagos, vadinamos perchloratais. Pirmą kartą jas 2008 m. aptiko NASA nusileidimo aparatas „Phoenix“, o po penkerių metų jo atradimus patvirtino ir „Curiosity“. Šiose misijose Marso uolienų mėginiai būdavo kaitinami orkaitėse, kad išsiskirtų organinės medžiagos. Tačiau taip iš perchloratų išsiskirdavo ir chloras bei deguonis, o tada šios medžiagos oksiduodavo didžiąją dalį mėginyje buvusių organinių molekulių. MOMA šios problemos nekils, nes jame bus naudojamas ultravioletinis lazeris, galintis taip greitai atskirti organines molekules nuo uolienos mėginio, kad perchloratai per tą laiką nespėtų iširti.

Šioje lobių paieškoje labiausiai trokštama rasti tokių medžiagų kaip cukrūs, fosfolipidai (ląstelių membranų sudedamoji dalis), nukleotidai (genetinės medžiagos „raidės“) ar amino rūgštys (baltymų sudedamosios dalys), būdingų gyvoms būtybėms Žemėje. Tačiau galima gauti ir paguodos prizų – netiesioginių cheminių gyvybės buvimo įrodymų, pavyzdžiui, fermentų veiklos pėdsakų.
The Economist

Tačiau svarbiausias „Rosalind Franklin“ įrankis bus grąžtas, galinti rinkti mėginius iš dviejų metrų gylio. Tai labai svarbu norint gauti uolienų, kuriose galima rasti gerai išsilaikiusių organinių molekulių. Ploną Marso atmosferą lengvai perskrodžia iš kosmoso sklindanti radiacija – ji pasiekia planetos paviršių ir netgi įsiskverbia po juo. Kaip teigia vyresnysis „ExoMars“ programos mokslininkas Jorge Vago: „Per milijonus metų jonizuojančioji spinduliuotė tarsi milijonai peiliukų lėtai pjausto funkcines organinių molekulių grupes, kurias tikimės atrasti.“ Tačiau grąžtu pasiekus gilesnes vietas, bus renkami mėginiai, kuriuos nuo radiacijos apsaugo keli metrai uolienų. ESA modeliai leidžia spėti, kad mėginiai iš 1,5 m gylio moksliniu požiūriu būtų įdomūs. Iki šiol giliausiai paimtas Marso uolienų mėginys buvo iškastas vos iš kelių centimetrų gylio.

Šioje lobių paieškoje labiausiai trokštama rasti tokių medžiagų kaip cukrūs, fosfolipidai (ląstelių membranų sudedamoji dalis), nukleotidai (genetinės medžiagos „raidės“) ar amino rūgštys (baltymų sudedamosios dalys), būdingų gyvoms būtybėms Žemėje. Tačiau galima gauti ir paguodos prizų – netiesioginių cheminių gyvybės buvimo įrodymų, pavyzdžiui, fermentų veiklos pėdsakų. Kaip pastebi dr. J. Vago, Žemėje riebalų rūgštys biologiškai susintetinamos taip, kad paprastai turi lyginį skaičių anglies atomų, tačiau jokia jų cheminės sudėties ypatybė nenulemia tokio požymio vykstant abiotinei sintezei. Radus tokių ar kitų cheminiu požiūriu išskirtinių požymių organinėse Marso molekulėse, atsirastų vilties visiems, kas tikisi, kad Marse yra arba kada nors buvo gyvybė.

Asociatyvi nuotr.

Daug rankų didelę naštą pakelia

Iškėlusi palydovą „Al Amal“ JAE įrodė, kad į kosmoso varžybas įsitraukti gali ir maža šalis – tereikia daug ryžto. Tačiau niekas nesitiki, kad JAE taps galinga kosmine supervalstybe. Tuo tarpu jau keletą kartų mėnulyje apsilankiusią Kinija taip pavadinti galima jau dabar. „Tianwen‑1“ – ne pirmasis Kinijos bandymas prisijungti prie Marsą pasiekusių šalių. 2011 m. erdvėlaivis, pavadintas „Yinghuo‑1“ („Jonvabalis“) bandė pakilti kartu su Rusijos zondu „Phobos-Grunt“. Deja, iš palydovą išsiųsti turėjusi raketa nesuveikė ir net nepakilo iš Žemės orbitos. Šį kartą Kinija viską darys pati.

Kol kas žinoma, kad kinų erdvėlaivyje bus gabenama keliolika mokslinių tyrimų įrankių, tarp jų ir fotoaparatų, chemijos reikmenų rinkinių, magnetometrų ir radarų. Kinijos nacionalinės kosmoso administracijos atstovai teigia, kad planuojama smulkiai ištirti Marso paviršių. Pavyzdžiui, po žeme prasiskverbiantys radarai matuos regolito storį ir jo sluoksnių sudėtį bei gebės pastebėti iki 100 m nuo paviršiaus esantį ledą.

Jei apie nusileidimo sistemą atskleistos žinios teisingos, erdvėlaivis bus labai pažangus. 2019 m. vyriausiasis jo kūrėjas Zhangas Rongqiao Kinijos televizijos žiūrovams teigė, kad nusileidimo aparatas atsiskirs nuo pagrindinio erdvėlaivio korpuso 70 metrų aukštyje ir kybos ore, kol ras tinkamą vietą nusileisti. Nusileidimo aparatui leidžiantis žemyn išvengti kliūčių padės fotoaparatai ir lazeriniai skaitytuvai.

Sprendžiant iš turimų įrankių sąrašo, „Tianwen‑1“ nesugebės atlikti tokių pažangių gyvybės paieškos operacijų, kokias planuoja atlikti „Perseverance“ ir „Rosalind Franklin“. Tačiau net ir tokiu atveju ketinant išsiųsti du pajėgesnius roverius bei artėjant ESA ir NASA mėginių grąžinimo misijai atsirado rimta galimybė, kad į klausimą, ar Marse yra (arba kada nors buvo) gyvybė, pagaliau bus atsakyta. Nieko neradus kiltų didelis nusivylimas, tačiau paieškos neabejotinai tęstųsi – tiek Marse, tiek kitose planetose. Tačiau jei atsakymas bus teigiamas – net jei bus rasta tik jau išnykusių bakterijų – žmonijos požiūris į save pačią pasikeis taip pat smarkiai, kaip pasikeitė po Nikolajaus Koperniko ar Čarlzo Darvino atradimų.