Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Czy zanieczyszczamy Marsa… życiem?

Recommended Posts

Jednym z głównych celów bezzałogowych misji marsjańskich jest poszukiwanie śladów dawnego, a może i obecnego życia. Możliwości marsjańskich łazików są w tym względzie niewielkie i ograniczają się do prób wykrycia w marsjańskim gruncie obecności substancji organicznych, które mogłyby być wytworzone na przykład przez bakterie. Przyszłe misje na pewno jednak będą miały coraz lepsze narzędzia w tym celu, nie mówiąc już o - odległej co prawda - misji załogowej, czy przywiezieniu próbek marsjańskiej gleby na Ziemię. Co jednak możemy tam odkryć?

W tym cały problem: naukowcy z Uniwersytetu Centralnej Florydy uważają, że istnieje duże ryzyko, iż odkryjemy na Marsie to, co sami tam zawieziemy. Czyli ziemskie mikroorganizmy, które dostaną się tam, lub co gorsza już dostały, wraz z ziemskimi pojazdami. Zespoły planujące misje od dawna zdają sobie sprawę z takiego ryzyka, dlatego wszystkie wysyłane pojazdy są przed startem dokładnie odkażane i sterylizowane. Ponadto dochodzi długi lot w warunkach kosmicznych, które życiu nie sprzyjają. Czy to jednak daje nam gwarancję, że nie zanieczyścimy Marsa ziemskim życiem organicznym? Otóż właśnie niekoniecznie. Niedawno wykonane testy dowiodły, że różne typy bakterii przeżywają wszystkie zabiegi i są obecne przynajmniej w chwili startu. Sterylna natura statku kosmicznego sprawia, że przeżywają tylko najbardziej odporne - to swoista selekcja naturalna.

Badacze z Uniwersytetu Centralnej Florydy (University of Central Florida) odtworzyli na ziemi warunki panujące na Marsie: brak wilgoci, niskie ciśnienie, niską temperaturę i promieniowanie ultrafioletowe. Do badań wytypowano najbardziej odporne z powszechnie występujących gatunków bakterii: acinetobacter, bacillus, escherichia, staphylococcus oraz streptococcus. Po tygodniowym badaniu okazało się, że w takich warunkach, czyli na powierzchni Marsa, potrafią przeżyć - choć nie odnotowano namnażania się - przynajmniej bakterie e-coli, jeśli będą przykryte choćby cieniutką warstewką pyłu chroniącego je przed ultrafioletem, albo jeśli będą znajdować się w zakamarkach pojazdu.

Czy ziemskie mikroorganizmy będą w stanie namnożyć się na powierzchni Marsa? Jeśli tak, to przyszłe misje bez wątpienia mogłyby zasiedlić Czerwoną Planetę ziemskim życiem. Z doświadczeń ziemskich wiemy, że niektóre organizmy potrafią żyć w bardziej ekstremalnych warunkach. Konieczne są zatem dalsze, rozległe badania nad zdolnością bakterii do przetrwania, mogące potwierdzić, lub wykluczyć ryzyko. A także zachowanie maksymalnej ostrożności.

Share this post


Link to post
Share on other sites

>Czy ziemskie mikroorganizmy będą w  stanie namnożyć się na powierzchni Marsa?</strong> Jeśli tak, to  przyszłe misje bez wątpienia mogłyby zasiedlić Czerwoną Planetę  ziemskim życiem.

Flora i fauna Marsa w niebezpieczeństwie.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zdaniem dwojga naukowców z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis, atmosfera Marsa uformowała się w sposób, który przeczy współczesnym teoriom. Do takich wniosków doszli Sandrine Peron i Sujoy Mukhopadhyay, którzy przeprowadzili nowe analizy pochodzącego z wnętrza Marsa meteorytu Chassigny.
      Układ Słoneczny powstał z mgławicy gazu i pyłu, które utworzyły Słońce i planety. Chronologię jego powstawania można odtworzyć badając ilość poszczególnych pierwiastków i stosunki ich izotopów.
      Obecne teorie mówią, że planety skaliste, jak Mars, uzyskały pierwiastki lotne – jak np. wodór, tlen czy gazy szlachetne – z otaczającej je mgławicy przedsłonecznej podczas wczesnych etapów formowania się. Pierwiastki te najpierw rozpuściły się w płaszczu planety skalistej – który wówczas był jednym wielkim oceanem magmy – a gdy magma stygła i się krystalizowała, doszło do jej odgazowania i te pobrane z mgławicy pierwiastki trafiły do atmosfery planet, skąd powoli uciekały w przestrzeń kosmiczną. Dodatkowym źródłem pierwiastków lotnych w planetach skalistych były zaś meteoryty skaliste, chondryty, które rozbijały się o ich powierzchnię.
      Jeśli taka teoria jest prawdziwa, to należałoby się spodziewać, że pierwiastki, jakie znajdziemy we wnętrzu planety, pochodzą głównie z mgławicy protoplanetarnej lub są mieszaniną pierwiastków z mgławicy i chondrytów. Natomiast pierwiastki lotne w atmosferze powinny pochodzić głównie z chondrytów, gdyż te pochodzące z mgławicy zdążyły się w dużej mierze ulotnić.
      Peron i Mukhopadhyay zbadali izotopy kryptonu w meteorycie. Jako że stosunki izotopów kryptonu w mgławicy przedsłonecznej i w chondrytach są różne, badanie pozwala ustalić, skąd pochodzi krypton we wnętrzu Marsa. Okazało się, że we wnętrzu Marsa znajduje się krypton pochodzący z chondrytów, a nie z mgławicy.
      Odkrycie to wskazuje, że chondryty dostarczały pierwiastki lotne do wnętrza Marsa znacznie wcześniej, niż sądzono, jeszcze w czasie, gdy obecna była mgławica przedsłoneczna. Dlatego też naukowcy z UC Davis uważają, że pierwiastki lotne w atmosferze planety nie pochodzą z odgazowania płaszcza, a zostały przechwycone bezpośrednio z mgławicy. Ta zaś przestała istnieć około 10 milionów lat po narodzinach Układu Słonecznego. To zaś rodzi pytanie, w jaki sposób pierwiastki te przetrwały przez tak długi czas w atmosferze. Być może zaraz po uformowaniu na Marsie panowały niskie temperatury i pierwiastki zostały uwięzione w czapach lodowych na biegunach planety.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Ostatnie postępy w technologii fotowoltaicznej, pojawienie się wydajnych i lekkich ogniw słonecznych i duża elastyczność tej technologii powoduje, że fotowoltaika może dostarczyć całość energii potrzebnej do przeprowadzenia długotrwałej misji na Marsie, a nawet do zasilenia stałej osady – twierdzą naukowcy z University of California, Berkeley.
      Dotychczas większość specjalistów mówiących o logistyce misji na Czerwonej Planecie zakładała wykorzystanie technologii jądrowej. Jest ona stabilna, dobrze opanowana i zapewnia energię przez 24 godziny na dobę. To rozwiązanie na tyle obiecujące, że NASA od kilku lat prowadzi projekt Kilopower, którego celem jest stworzenie na potrzeby misji kosmicznych reaktora jądrowego o mocy do 10 kilowatów.
      Problem z energią słoneczną polega zaś na tym, że w nocy Słońce nie świeci. Ponadto na Marsie wszechobecny pył zmniejsza efektywność paneli słonecznych. Przekonaliśmy się o tym w 2019 roku, gdy po 15 latach spędzonych na Marsie zasilany panelami słonecznymi łazik Opportunity przestał działać po wielkiej burzy pyłowej.
      W najnowszym numerze Frontiers in Astronomy and Space Sciences ukazał się artykuł opisujący wyniki analizy, w ramach których porównano możliwości wykorzystania na Marsie energii ze Słońca z energią jądrową. Naukowcy z Berkeley analizowali scenariusz, w którym marsjańska misja załogowa trwa 480 dni. To bowiem bardzo prawdopodobny scenariusz misji na Marsa uwzględniający położenie planet względem siebie.
      Analiza wykazała, że na ponad połowie powierzchni Marsa panują takie warunki, iż – uwzględniając rozmiary i wagę paneli słonecznych – technologia fotowoltaiczna sprawdzi się równie dobrze lub lepiej niż reaktor atomowy. Warunkiem jest przeznaczenie części energii generowanej za dnia do produkcji wodoru, który zasilałby w nocy ogniwa paliwowe marsjańskiej bazy.
      Na ponad 50% powierzchni Marsa technologia fotowoltaiczna połączona z produkcją wodoru sprawdzi się lepiej niż generowanie energii z rozpadu jądrowego. Przewaga ta jest widoczna przede wszystkim w szerokim pasie wokół równika. Wyniki naszej analizy stoją w ostrym kontraście do ciągle proponowanej w literaturze fachowej energii jądrowej, mówi jeden z dwóch głównych autorów badań, doktorant Aaron Berliner.
      Autorzy analizy wzięli pod uwagę dostępne technologie oraz sposoby ich wykorzystania. Pokazują, najlepsze scenariusze ich użycia, rozważają ich wady i zalety.
      W przeszłości NASA zakładała krótkotrwałe pobyty na Marsie. Takie misje nie wymagałyby np. upraw żywności czy tworzenia na Marsie materiałów konstrukcyjnych lub pozyskiwania środków chemicznych. Jednak obecnie coraz częściej rozważne są długotrwałe misje, a w ich ramach prowadzenie działań wymagających dużych ilości energii byłoby już koniecznością. Trzeba by więc zabrać z Ziemi na Marsa komponenty do budowy źródeł zasilania. Tymczasem każdy dodatkowym kilogram obciążający rakietę nośną to olbrzymi wydatek. Dlatego też konieczne jest stworzenie lekkich urządzeń zdolnych do wytwarzania na Marsie energii.
      Jednym z kluczowych elementów marsjańskiej stacji, którą takie źródła miałyby zasilać, będą laboratoria, w których genetycznie zmodyfikowane mikroorganizmy wytwarzałyby żywność, paliwo, tworzywa sztuczne i związki chemiczne, w tym leki. Berliner i inni autorzy analizy są członkami Center for the Utilization of Biological Engineering in Space (CUBES), które pracuje nad tego typu rozwiązaniami. Naukowcy zauważyli jednak, że cały ich wysiłek może pójść na marne, jeśli na Marsie nie będzie odpowiednich źródeł zasilania dla laboratoriów.
      Dlatego też przeprowadzili analizę porównawczą systemu Kilopower z instalacjami fotowoltaicznymi wyposażonymi w trzy różne technologie przechowywania energii w akumulatorach i dwie technologie produkcji wodoru – metodą elektrolizy i bezpośrednio przez ogniwa fotoelektryczne. Okazało się, że jedynie połączenie fotowoltaiki z elektrolizą jest konkurencyjne wobec energetyki jądrowej. Na połowie powierzchni Marsa było to rozwiązanie bardziej efektywne pod względem kosztów niż wykorzystanie rozpadu atomowego.
      Głównym przyjętym kryterium była waga urządzeń. Naukowcy założyli, że rakieta, która zabierze ludzi na Marsa, będzie zdolna do przewiezienia ładunku o masie 100 ton, wyłączając z tego masę paliwa. Obliczyli, jaką masę należy zabrać z Ziemi, by zapewnić energię na 420-dniową misję. Ku swojemu zdumieniu stwierdzili, że masa systemu produkcji energii nie przekroczyłaby 10% całości masy ładunku.
      Z obliczeń wynika, że dla misji, która miałby lądować w pobliżu równika, łączna masa instalacji fotowoltaicznej oraz systemu przechowywania energii w postaci wodoru wyniosłaby około 8,3 tony. Masa reaktora Kilopower to z kolei 9,5 tony. Ich model uwzględnia nasłonecznienie, obecność pyłu i lodu w atmosferze, które wpływają na rozpraszanie światła słonecznego. Pokazuje też, jak w różnych warunkach optymalizować użycie paneli fotowoltaicznych.
      Uczeni zauważają, że mimo iż najbardziej wydajne panele słoneczne są wciąż drogie, to jednak główną rolę odgrywają koszty dostarczenia systemu zasilania na Marsa. Niewielka masa fotowoltaiki i elastyczność jej użycia to olbrzymie zalety tej technologii. Krzemowe panele na szklanym podłożu zamknięte w stalowych ramach, jakie są powszechnie montowana na dachach domów, nie mogą konkurować z najnowszymi udoskonalonymi reaktorami. Ale nowe, lekkie elastyczne panele całkowicie zmieniają reguły gry, stwierdzają autorzy analizy.
      Zwracają przy tym uwagę, że dzięki niższej masie można zabrać więcej paneli, więc będzie możliwość wymiany tych, które się zepsują. System Kilopower dostarcza więcej energii, zatem mniej takich reaktorów trzeba by dostarczyć, ale awaria jednego z urządzeń natychmiast pozbawiłaby kolonię znacznej części energii.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Krążący na orbicie Marsa pojazd ExoMars Trace Gas Orbiter odkrył ślady dużych ilości wody w centrum jednego z największych kanionów Układu Słonecznego, Valles Marineris. O ile samo odkrycie wody na Marsie nie jest zaskoczeniem – wiemy, że znajduje się ona w pobliżu biegunów – to jej istnienie tak blisko równika zaskoczyło naukowców. Jeśli odkrycie się potwierdzi, może znakomicie ułatwić załogową eksplorację Czerwonej Planety.
      Obecność wody została zarejestrowana przez instrument FREND, który bada zawartość wodoru w górnym metrze marsjańskiego gruntu. Naukowcy nie spodziewali się wody tak blisko powierzchni Marsa w okolicach równika, gdyż panują tam zbyt wysokie temperatury, by lód mógł pozostać stabilny. Dzięki Trace Gas Orbiter możemy zajrzeć metr pod powierzchnię planety i zobaczyć, co dzieje się pod nią. Przede wszystkim zaś możemy zidentyfikować bogate w wodę oazy, których wcześniej stosowane instrumenty nie były wstanie zarejestrować, mówi główny autor badań, Igor Mitrofanow z Instytutu Badań Kosmicznych Rosyjskiej Akademii Nauk. Misja ExoMars TGO to wspólne przedsięwzięcie Roskosmosu i Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA).
      W olbrzymim kanionie Valles Marineris FRED wykrył obszar o niezwykle wysokim poziomie wodoru. Zakładając, że obserwowany wodór stanowi część molekuł wody, widzimy, że woda znajduje się pod 40% powierzchni kanionu, dodaje rosyjski uczony. Valles Marineris ma ponad 4000 kilometrów długości i 200 km szerokości. Jak informuje ESA, bogaty w wodę obszar ma niemal powierzchnię Holandii (ok. 41,5 tysiąca km2).
      Aleksiej Malachow z Rosyjskiej Akademii Nauk, wyjaśnia, że FREND obserwuje ilość neutronów emitowanych z powierzchni Marsa pod wpływem promieniowania kosmicznego. Obszary bardziej suche emitują więcej neutronów niż bardziej wilgotne.
      Okazało się, że centralna część Valles Marineris jest pełna wody. Jest im tam znacznie więcej, niż mogliśmy się spodziewać, dodaje uczony. Woda może tam występować w postaci lodu lub być związana z minerałami w glebie. Jednak inne badania Mara wykazały, że tamtejsze minerały zawierają niewiele wody, znacznie mniej niż teraz odkryto. Dlatego też sądzimy, że ta woda jest w postaci lodu, stwierdza Malachow.
      Naukowcy przyznają, że potrzebne są dalsze badania, by określić, w jakiej formie występuje zaobserwowana woda. Niezależnie jednak od tego, sam fakt, że znajduje się ona tak płytko pod powierzchnią oznacza, że jest łatwo dostępna.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Los Marsa został przypieczętowany na samym początku. Najprawdopodobniej istnieje pewna granica wielkości, powyżej której skaliste planety są w stanie utrzymać procesy tektoniczne oraz wystarczająco dużo wody, by mogło zaistnieć życie. Mars znajduje się poniżej tej granicy, mówi profesor Kun Wang z Washington University in St. Louis, główny autor najnowszych badań. Mogą one wyjaśniać, dlaczego Marsie nie rozwinęło się życie na podobieństwo tego na Ziemi.
      Badania marsjańskich meteorytów, zdjęcia przysłane przez sondy Viking czy prace łazików Curiosity i Perseverance pokazują, że w przeszłości na Marsie znajdowała się woda. Do dzisiaj pozostały kanały i doliny przez nią wyrzeźbione. Obecnie na powierzchni Czerwonej Planety wody nie ma, dysponujemy za to licznymi hipotezami, których autorzy próbowali wyjaśnić, co się z nią stało. Jedna z nich mówi np., że z czasem pole magnetyczne Marsa osłabło, planeta utraciła atmosferę, a w konsekwencji i wodę z powierzchni.
      Autorzy badań, których wyniki ukazały się właśnie na łamach Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), wskazują na bardziej podstawową przyczynę braku wody i życia na Marsie.
      Wang i jego zespół wykorzystują stabilne izotopy potasu do oceny obecności, rozkładu i ilości ulotnych związków czy pierwiastków w różnych ciałach niebieskich. Potas to umiarkowanie ulotny pierwiastek, ale zdecydowano się go użyć, jako punktu odniesienia do badania tych bardziej ulotnych, w tym molekuł wody. Wykorzystanie potasu to dość nowa technika, która wzięła się z prób określania związków ulotnych na Marsie metodą badania stosunku potasu do toru.
      Naukowcy z St. Louis wzięli pod lupę 20 marsjańskich meteorytów, które wybrano tak, by ich skład związków krzemu był reprezentatywny dla powierzchni Czerwonej Planety. Na podstawie badań doszli do wniosku, że Mars utracił w czasie formowania się więcej potasu i innych elementów ulotnych niż Ziemia. Ale straty te były mniejsze niż w przypadku Księżyca i asteroidy 4-Vesta, ciał niebieskich mniejszych i bardziej suchych od Marsa i Ziemi. Jednocześnie uczeni zauważyli ścisły związek pomiędzy rozmiarami ciała niebieskiego, a zawartością izotopów potasu.
      Odkrycie związku pomiędzy zawartością izotopów potasu, a grawitacją planety niesie ze sobą znaczące implikacje odnośnie tego, w jaki sposób planety zyskały i straciły ulotne elementy, stwierdza współautorka badań, profesor Katharina Lodders.
      Meteoryty marsjańskie są jedynymi próbkami, na podstawie których możemy badań skład chemiczny Marsa. Liczą sobie one od kilkuset milionów do 4 miliardów lat i jest w nich zapisana historia Czerwonej Planety. Mierząc poziom izotopów umiarkowanie ulotnych pierwiastków, jak potas, możemy wnioskować o utracie elementów ulotnych przez planetę i robić porównania z innymi ciałami niebieskimi, mówi Wang. Naukowiec dodał, że nie wierzy w hipotezy mówiące, iż w przeszłości Mars był bardziej wilgotny niż Ziemia.
      Najnowsze odkrycie ma znacznie dla poszukiwań życia pozaziemskiego. Nasze badania pokazują, że istnieje bardzo ograniczony zakres rozmiarów planet, który pozwala na posiadania wystarczającej – ale nie za dużej – ilości wody, pozwalającej na istnienie zdanej do zamieszkania powierzchni lądowej, wyjaśnia Klaus Mezger z Uniwerystetu w Bernie.
      Wang zaznacza, że poszukując egzoplanet mogących zawierać życie, należy zwracać też uwagę na wielkość i masę planet. Rozmiar egzoplanety jest akurat tą cechą, którą najłatwiej jest ocenić. Opierając się na masie i rozmiarze możemy zaś wyłaniać kandydatów do posiadania życia, gdyż rozmiar to podstawowy czynnik decydujący o istnieniu elementów ulotnych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Chiny intensywnie pracują nad dorównaniem USA w eksploracji kosmosu. Niedawno w Państwie Środka zaaprobowano dalsze prace „Dronem latającym nad powierzchnią Marsa”. Prototyp takiego pojazdu został stworzony przez zespół Bian Chunjianga z Chińskiego Narodowego Centrum Nauk o Kosmosie. To nic innego jak helikopter, który ma latać w atmosferze Czerwonej Planety.
      Pierwszy w historii lot śmigłowca na Marsie odbył się w kwietniu bieżącego roku, gdy w nad powierzchnią planety zawisł śmigłowiec Ingenuity wysłany tam wraz z łazikiem Perseverance w ramach misji Mars 2020.
      Chiński śmigłowiec ma być, podobnie jak Ingenuity, sprawdzianem możliwości technologicznych. Podobnie jak amerykański projekt wykorzystuje dwa rotory, które mają pomóc mu latać w atmosferze Marsa, której gęstość wynosi zaledwie 1% gęstości atmosfery ziemskiej. Początkowo zespół Chunjianga rozważał – co proponowały inne chińskie instytucje – wyposażenie swojego drona w skrzydła, jednak badacze uznali, że ze względu na masę, rozmiary i siłę nośną lepiej sprawdzi się konstrukcja podobna do Ingenuity.
      Amerykański śmigłowiec zasilany jest przez panele słoneczne, które umożliwiają mu nieprzerwany lot przez 90 sekund. Chińczycy zastanawiają się nad zasilaniem swojego pojazdu przez łazik lub połączenie dwóch metod – zasilania przez łazik i panele słoneczne.
      Jak dowiadujemy się z China Science Daily, chiński śmigłowiec ma być nieco cięższy od amerykańskiego. Jego masa wyniesie 2,1 kg wobec 1,8 kg masy Ingenuity. Będzie latał na wysokości 5–10 metrów z prędkością do 300 m/s, a lot może trwać do 3 minut.
      Głównym celem śmigłowca, obok sprawdzenia technologii i konstrukcji, ma być przeprowadzanie zwiadu, wyszukiwanie interesujących obiektów badawczych dla łazika i ostrzeganie go przed niebezpieczeństwami, np. przed trudnym terenem.
      Obecnie chińscy specjaliści pracują nad tym, by ich dron był w stanie latać w bardzo rzadkiej atmosferze i przy bardzo niskich temperaturach oraz by radził sobie z wysokim zapyleniem. Śmigłowiec będzie testowany w symulowanych marsjańskich warunkach stworzonych na Ziemi. Chińczycy nie posiadają obecnie instalacji, która pozwalałaby na prowadzenie takich testów. Podobny problem mieli amerykańscy studenci z Caltechu, którzy budowali Ingenuity. Amerykanie wybudowali specjalny tunel powietrzny. Niewykluczone więc, że i naukowcy z Państwa Środka pójdą ich śladem.
      Chińczycy dają sobie 5–6 lat na stworzenie śmigłowca. Wierzą, że w tym czasie pokonają wszelkie przeszkody techniczne i będą w stanie wysłać drona na Marsa.
      Trzeba przypomnieć, że Państwo Środka może pochwalić się coraz większymi osiągnięciami. W maju bieżącego roku Chiny stały się drugim – po USA – krajem, który dokonał w pełni udanego lądowania na Marsie. Na lata 2028–2030 zaplanowały zaś kolejną misję na Marsa, która ma przywieźć próbki z Czerwonej Planety.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...