A Baker Street 221B-től bár igen messze van, de az egyik legismertebb fiktív detektív mégis eljut a vörös bolygóra, mikor 2021. február 18-án leszáll a NASA Perseverance rovere. A marsjáró robotkarján elhelyezett SHERLOC berendezés homokszemcse méretű nyomokat keresgél majd a marsi kőzetekben, míg hű társa, WATSON, egy kamera, közeli felvételeken örökíti meg mintázatukat. Együtt tanulmányozzák majd a kőzetfelszíneket olyan ásványok és szerves molekulák után kutatva, melyek a földi szén-alapú élet építőkövei.
A SHERLOC a Perseverance küldetést vezető NASA Jet Propulsion Laboratory dél-kaliforniai telephelyén, míg WATSON a San Diego városában található Malin Space Science Systems intézetében készült. A legizgalmasabbnak tűnő kőzetekből a rover kicsit több mint 1 cm átmérőjű furatmintákat vesz majd, melyeket elraktároz, kis fémcsövekben lezárva pedig hátrahagyja őket a Mars felszínén. Következő lépésben összegyűjtik és a Földre hozzák majd a kis csöveket további tesztelésre, amiről bővebben ebben a cikkünkben olvashatnak.
A Raman ereje
SHERLOC teljes neve igen hosszú: Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals. A „Raman” a Raman spektroszkópiára utal, amely tudományos technológia a fényszóródás területén 1920-ban tett felfedezéséért C. V. Raman indiai fizikus nevét viseli. Hajózás közben arra kereste a választ, vajon miért kék színű a tenger. Rájött, hogy ha fénysugárral világít meg egy felületet, akkor az alkotó anyagától függően megváltozhat a szóródó fény hullámhossza.
Ezt az effektust Raman-szórásnak nevezik. A jelenségnek hála a kibocsátott fényben látható egyedi „ujjlenyomatokból” megkülönböztethetőek az egyes molekulák. A SHERLOC felszerelésének része egy ultraibolya lézer, ezzel szerves anyagokat és ásványokat fog azonosítani, hogy többet tudhassunk meg az adott kőzet keletkezési körülményeiről. Például sós vizes környezetben másmilyen ásványok alakulnak ki, mint édes vízben. A kutatócsoport szerves molekulákat is keres majd, melyek sok egyéb mellett potenciális biomarkerek is lehetnek, az ősi marsi élet elméletét erősítve.
Luther Beegle, a küldetés vezető kutatója úgy magyarázta, hogy ha egy kőzet valamely részén nagy csomóban találnak szerves molekulákat, az jelezheti azt, hogy régen ott egy mikróba-csoport élhetett. Szerves anyagok nem biológiai folyamatok során is keletkezhetnek, így csak az összetevők megtalálása még önmagában nem jelenti, hogy volt élet a Marson. Az ősi környezet megismeréséhez, így pedig annak eldöntéséhez, hogy alkalmas lehetett-e élet számára, elengedhetetlen ezen anyagok pontos feltérképezése.
Marsi nagyító
Mikor a kutatócsoport izgalmas kőzetre bukkan, először egy kis területét a SHERLOC alaposan megvizsgálja, fényt derítve az ásványi összetételre, valamint a szerves anyagok létére vagy nemlétére. Ezután WATSON (Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering) közeli képeket készít a mintáról. Közösen viszont SHERLOC és WATSON még többre képesek: méréseik kombinálásával precízen feltérképezhető, hogy hogyan alakultak ki és fednek át a különböző ásványrétegek a mintában. Az ásványtérképeket a Perseverance más műszereinek eredményeivel is össze lehet kombinálni, például a PIXL (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) azt figyeli majd, vannak-e mikrobiális fosszíliákra utaló nyomok a mintában.
Meteoritok és űrruhák
Az extrém marsi körülmények között bármilyen eszköz megváltozik, ha elég sokáig marad a bolygón, például a hatalmas hőmérséklet-ingadozás, vagy a Napból érkező sugárzás miatt. Emiatt időről időre újra be kell őket állítani, amiket kalibrációs céltárgyak segítségével végeznek. Ezek tulajdonképpen olyan, előre gondosan kiválasztott tárgyak, melyek tulajdonságait jól ismerik – a Curiosity marsjárón például ez a pénzérme szolgálja ezt a célt. Mivel előre tudható, az egyes műszereknek milyen eredményeket kell adni, mindig megfelelően bekalibrálhatóak.
A SHERLOC 10 kalibrációs céltárggyal indul, többek között egy marsi meteorittal, melyet 1999-ben találtak az ománi sivatagban. Abból is sokat tudhatunk majd meg a bolygó felszíne és a légköre közti kémiai kölcsönhatásokról, hogy ez a meteorit hogyan változik majd a küldetés során. A Perseverance SuperCam műszerén is elhelyeztek egy másik marsi meteoritot céltárgyként.
Habár egyelőre csak a Marsra visszük vissza a Földön talált marsi meteoritokat, a kutatók bíznak benne, hogy idővel a Perseverance rovernek hála több tucat kőzet és marstalaj mintát hozhatunk majd haza. Az összegyűjtött mintákat alaposan tesztelik majd, a környezetükből is gyűjtenek adatokat, illetve a meteoritoktól eltérő kőzeteket is vizsgálni fognak.
A marsi meteoritok mellett 5 különböző űrruha és sisak anyagdarabja is útra kel a Perseverance marsjáróval, amiket a NASA Johnson Space Center munkatársai fejlesztettek. SHERLOC fogja szemmel tartani, hogyan változnak a marsi körülmények hatására, így jobban megismerhetjük azt is, milyen űrruhák tartósak, vagy kevésbé tartósak a vörös bolygón. Az első marsi űrhajós tehát SHERLOC-nak is hálás lehet majd a védőfelszereléséért.
Forrás: NASA JPL
