W ciągu ostatnich kilkunastu lat dowiedzieliśmy się o Czerwonej Planecie znacznie więcej niż przez wcześniejsze trzy dekady. To zasługa orbiterów i łazików, niestrudzenie badających powierzchnię i atmosferę odległego globu. W pewnym sensie doszło do odwrócenia klasycznego schematu science fiction: to nie Ziemia, lecz Mars przeżywa dziś prawdziwą inwazję rodem z obcej planety!
Tempo badań nie ustaje. We wrześniu 2014 r. na marsjańską orbitę weszły kolejne dwie sondy naszpikowane aparaturą pomiarową – amerykański MAVEN i indyjski MOM (Mangalyann). W przygotowaniu są kolejne, coraz bardziej śmiałe misje. Być może doprowadzą one do zmiany naszego myślenia o Marsie, tak jak to nieraz miało miejsce w przeszłości.
Mariner: sucho i pusto
Czerwona Planeta pobudzała wyobraźnię ludzi przez stulecia. Starożytni, obserwując jej czerwonawy blask na nocnym niebie, utożsamiali ją z bogiem wojny. Później podejrzewano, że zamieszkują ją istoty rozumne. Astronomowie na przełomie XIX i XX wieku dopatrywali się na powierzchni Marsa sieci kanałów, mających świadczyć o istnieniu tam cywilizacji. Genialny wynalazca Nikola Tesla miał nawet przechwycić nadawane przez nią sygnały radiowe.
Wszystkie te wizje rozbiła w pył niepozorna skrzynka wysokości pół metra. Była wyposażona w cztery panele słoneczne i kilka instrumentów naukowych. Do historii przeszła pod nazwą Mariner 4.
Wystrzelony 28 listopada 1964 roku, osiem miesięcy później przeleciał obok Marsa, przesyłając 21 czarno-białych zdjęć. Wcześniej niepowodzeniem zakończyło się sześć misji, więc naukowcy świętowali. Nawet amerykański prezydent Lyndon B. Johnson dał się sfotografować z oprawionymi w ramkę obrazami obcej planety.
Jakość fotografii pozostawiała wiele do życzenia, ale nie pozostawiała wątpliwości. Czerwona Planeta oglądana z bliska nie była tryskającym życiem światem, tylko martwą, przypominającą Księżyc pustynią. Temperatura na niej wynosiła minus 100 st. C w środku dnia, ciśnienie atmosferyczne było ułamkiem tego panującego na Ziemi. Legendarne kanały okazały się złudzeniem optycznym. Zamiast nich Mariner pokazał kaniony, pozostałości gór i być może także rzek.
Najbliższe plany
- ExoMars 2016 (ESA, wejście na orbitę Marsa w październiku 2016) Orbiter i eksperymentalny lądownik; mają poszukiwać dowodów na istnienie życia, badać rozkład wody i innych substancji pod powierzchnią gruntu, pomóc w opracowaniu technologii dla misji załogowych, a także dostarczyć próbki na Ziemię.
- InSight (NASA, start w 2018) Lądownik, który przeprowadzi badania głębokiej struktury planety (jądra, płaszcza i skorupy), ucieczki ciepła spod jej powierzchni i historii procesu formowania poszczególnych warstw. Będzie też szukał aktywności sejsmicznej.
- ExoMars 2018 (ESA/Roskosmos, start w maju 2018) Łazik wyposażony w aparaturę do poszukiwania śladów życia, a także w dwumetrowy świder do pobierania próbek spod powierzchni gruntu.
- MetNet (Fiński Instytut Meteorologiczny, start pierwszego próbnika między 2014 a 2019) Misja zakłada wysłanie wielu małych lądowników, mających badać strukturę powierzchni i atmosfery (oraz występujące w niej zjawiska meteorologiczne).
Viking: burze na piasku
Miłośników science fiction spotkał zawód, natomiast naukowcy utwierdzili się w przekonaniu, że warto dalej badać odległy glob. Bo choć Mars okazał się zimny, suchy i niegościnny, to nadal najbardziej przypominał Ziemię spośród wszystkich planet w Układzie Słonecznym.
Na kolorowe zdjęcia jego powierzchni badacze musieli poczekać kilkanaście lat. W drugiej połowie lat 70. XX wieku amerykańskie lądowniki Viking osiadły w piaszczystych okolicach, pokazując nam rdzawy marsjański krajobraz. Ponieważ Czerwona Planeta jest mniejsza od Ziemi, horyzont wydaje się być dziwnie blisko. Kiedy pogoda jest dobra, niebo ma lekko różowy kolor, ale gdy na powierzchni szaleją wiatry, całą planetę zasnuwa gęsty pył.
Kolejne misje wzbogacały naszą wiedzę o atmosferze Marsa. Jest bardzo cienka i składa się głównie z dwutlenku węgla – niezbędnego nam tlenu nie ma tam prawie wcale. Czerwona Planeta ma swoje pory roku, a klimat jest zróżnicowany – na półkuli południowej bardziej skrajny, a na północy łagodniejszy. To z powodu znacznego nachylenia osi planety i wynikających z niego różnic w nasłonecznieniu. Z tej samej przyczyny wiosna jest na północy Marsa dłuższa od jesieni.Potrzeba było wielu prób, żeby w 1997 r. dostarczyć na Marsa kolejny lądownik. Był to Pathfinder, który przywiózł ze sobą zasilany energią słoneczną mobilny łazik Sojourner. Zrobił medialną furorę – zdjęcia wykonywane przez jego kamerę błyskawicznie pojawiały się w prasie, telewizji i internecie.
Kolejnym zdalnie sterowanym pojazdom zawdzięczamy najbardziej przełomowe odkrycie: potwierdzenie obecności zamarzniętej wody na Czerwonej Planecie. „Łazik Curiosity odkrył ślady wody w kraterze Gale. Znalazł tam m.in. otoczaki, czyli kamienie takie jak te w ziemskich potokach, a także powierzchnię złożoną z minerałów ilastych, świadczącą ewidentnie o istnieniu środowiska wodnego w przeszłości. Dwie poprzednie misje – Spirit i Opportunity – też odkryły wiele ciekawych struktur na powierzchni marsjańskiej, w tym dziwne kulki nazwane »blueberries«, których pochodzenie nie jest do końca wyjaśnione” – opowiada dr Natalia Zalewska, geolog planetarny z Centrum Badań Kosmicznych PAN.
Sztuczne satelity krążące nad Marsem miały na swych pokładach coraz doskonalsze kamery. Dzięki nim powstały m.in. bardzo dokładne mapy powierzchni planety. Dziś każdy może je obejrzeć np. w serwisie Google Mars. Uczonym udało się też ustalić, że w przeszłości marsjańska atmosfera była gęstsza, a na jego powierzchni występowała woda w stanie ciekłym. Warunki do powstania życia były więc znacznie lepsze niż obecnie.
Nowe wyzwanie: co jest pod gruntem?
Powierzchnię Czerwonej Planety znamy dziś lepiej niż ukształtowanie dna morskiego na Ziemi. Nowym wyzwaniem jest sprawdzenie, co dzieje się głębiej. „Do tej pory marsjańskie sondy kopały na głębokość zaledwie 5 cm. Tymczasem kosmiczne promieniowanie przechodzące przez cienką atmosferę może wnikać w grunt, zmieniając jego skład i niszcząc występujące tam związki organiczne” – wyjaśnia dr Jorge Vago, kierujący europejską misją ExoMars. W jej ramach za cztery lata na Czerwonej Planecie ma rozpocząć pracę rosyjski łazik z dwumetrowym wiertłem. Na takiej głębokości może się znajdować materiał nietknięty promieniowaniem, którego próbki zostaną wysłane na Ziemię. Próbnik NASA o nazwie Insight będzie badać wnętrze planety do głębokości 5 metrów. Zbierze również dane na temat procesów zachodzących w jej głębi.
Inne zadanie czeka orbiter ExoMars. „Chcemy potwierdzić występowanie metanu w marsjańskiej atmosferze. Przeprowadzimy globalne badania z czułością tysiąckrotnie większą niż do tej pory” – zapowiada dr Vago. Na Ziemi największymi źródłami tego gazu są mikroorganizmy. Czy na Marsie jest podobnie, czy też metan powstaje tam tylko wskutek aktywności sejsmicznej planety? Odpowiedź na te pytania może być w eksploracji Czerwonej Planety punktem zwrotnym.
Misja załogowa: po roku 2030
Misja załogowa, choć bardzo kosztowna i stawiająca przed inżynierami ogromne wyzwania, prędzej czy później dojdzie do skutku. I nie jest to tylko kwestia prestiżowa. „Ludzie to bardzo elastyczne maszyny badawcze. Szybko i precyzyjnie reagują na nowe sytuacje, więc jestem pewien, że astronauta zebrałby dużo szybciej i dużo więcej danych i próbek niż robot” – uważa dr Vago.
Współczesne plany mówią o lądowaniu ludzi na Marsie w latach 30. XXI wieku. Teoretycznie jesteśmy już nieźle przygotowani do takiego przedsięwzięcia. Wiemy, że długie przebywanie w stanie nieważkości nie jest szkodliwe dla zdrowia. Dzięki projektowi Mars-500, w ramach którego grupę osób odizolowano na pięćset dni symulując warunki wyprawy na Czerwoną Planetę, zrozumieliśmy, jakie obciążenia psychiczne może wywołać taka podróż.
W praktyce potrzeba jednak będzie wielkiej mobilizacji finansowej i naukowej. Koszt załogowego lotu na Marsa będzie liczony w dziesiątkach, o ile nie w setkach miliardów dolarów. Trudno sobie wyobrazić, że takie przedsięwzięcie bierze na siebie tylko jedno państwo. Coraz częściej ambitne misje kosmiczne wymagają współpracy między agencjami kosmicznymi. Kolonizacja obcej planety stwarza też problemy natury etycznej i prawnej. Jaki status będzie miał Mars? Do kogo będą należeć tamtejsze zasoby? Czy mamy prawo zmienić warunki klimatyczne na tym pustynnym globie tak, aby bardziej przypominały ziemskie?
Na odpowiedzi możemy mieć kolejne 50 lat, choć niewykluczone, że znacznie mniej. Część naszych poglądów na temat Marsa z pewnością trafi w tym czasie do lamusa, tak jak kiedyś wizje przecinających go kanałów czy kwitnącej tam obcej cywilizacji. A ziemska inwazja na Czerwoną Planetę wejdzie w nową fazę…
DLA GŁODNYCH WIEDZY:
- Strona Mars Society Polska – www.marssociety.pl
- Więcej informacji o badaniach Marsa – www.focus.pl/tag/mars
- Marsjańskie serwisy agencji kosmicznych – http://exploration.esa.int/mars, http://mars.nasa.gov