Зачем нам нужно вернуться на Марс | Джоел Левайн | TEDxNASA

В этом выступлении Джоел Левайн, учёный, занимающийся изучением планет, показывает захватывающие и сбивающие с толку новые открытия на Марсе: кратеры полные льда, следы древних океанов и убедительные следы существования там жизни в далёком прошлом. Он выдвигает убедительные доводы для возвращения на Марс и дальнейшего его изучения.

Я хочу поговорить о двух планетах,

настоящее название,
«История двух планет» —

Земли и Марса.

Я хочу поговорить
об отрезке истории в 4,6 млрд лет

за 18 минут.

Это 300 миллионов лет в минуту.

Давайте поговорим.

Начнём с первой фотографии,
которую получило НАСА,

планеты Марс.

Этот облёт планеты, Маринер 4,

совершил в 1965 году.

Когда появилось изображение,

всеми известный научный журнал,

Нью-Йорк Таймс,
написал в редакторской колонке:

«Марс неинтересен.

Это безжизненная земля.
НАСА не стоит тратить

время и пытаться
изучать Марс в дальнейшем».

К счастью, наше руководство в Вашингтоне,

в штаб-квартире НАСА знало лучше.

Мы начали обширное изучение

красной планеты.

Один из главных вопросов науки:

«Существует ли жизнь за пределами Земли»?

Я думаю что Марс,
наиболее подходящее место

для жизни за пределами Земли.

Через несколько минут я покажу вам

несколько потрясающих измерений,
которые допускают

возможность жизни на Марсе.

Но позвольте мне начать со снимка Викинга.

Этот снимок сделал Викинг в 1976 году.

Викинг был разработан и управлялся

научно-исследовательским центром Лэнгли.

Летом 1976 года мы отправили два спутника
и два космических аппарата.

У нас четыре космических аппарата
два вокруг Марса,

два на поверхности —

невероятное достижение.

Это первый снимок, сделанный

с поверхности какой-либо планеты.

Это снимок космического аппарата Викинг,

поверхности Марса.

Безусловно, красная планета и есть красная.

Марс наполовину меньше Земли,

но, учитывая,
что две трети Земли покрыто водой,

площадь поверхности Марса

примерно равна площади суши на Земле.

Поэтому Марс довольно велик,
хоть и вполовину меньше.

Мы получили топографические измерения

поверхности Марса.

Мы понимаем разность высот.

Мы многое знаем о Марсе.

На Марсе есть самый большой вулкан
в солнечной системе.

Олимп.

На Марсе есть Великий Каньон

Солнечной системы, Долина Маринер.

Очень, очень любопытная планета.

На Марсе существует крупнейший

метеоритный кратер в солнечной системе,

равнина Эллада.

Диаметром в 3 200 км.

Случись вам побывать на Марсе

во время столкновения с этим объектом,

это был бы и вправду
плохой день на Марсе.

(Смех)

Это — «Олимп».

Он больше, чем штат Аризона.

Вулканы необходимы, потому как они

создают атмосферу и океаны.

Мы смотрим на Равнины Маринера,

крупнейший каньон в солнечной системе,

наложенный на карту США,

4 800 км в длину.

Одна из наиболее интересных
особенностей Марса.

Национальная Академия Наук считает

одной из 10 главных
загадок космической эры,

на основании того,
что некоторые участки Марса

сильно намагничены.

Мы называем это коровой магнетизм.

Существуют места на Марсе,
где по некоторым причинам —

на данном этапе мы не знаем почему —

поверхность чрезвычайно намагничена.

Коровой магнетизм.

Есть ли вода на Марсе?

Ответ — нет, на сегодняшний день
на поверхности Марса,

нет жидкой воды.

Но есть интересное доказательство

того, что в ранней истории Марса

существовали реки

и быстро текущая вода.

В наши дни на Марсе нет влаги.

Мы полагаем, что вода есть
в полярных шапках.

Существуют полярные шапки
Северного и Южного полюса.

Вот несколько недавних снимков,

сделанных марсоходами
«Спирит» и «Оппортьюнити».

Эти снимки показывают,

что когда-то на поверхности Марса
были быстрые потоки воды.

Почему вода имеет такое значение?
Вода очень необходима,

потому что без воды,
не бывает жизни.

Вода — ключевой ингредиент,

источник жизни на планете.

Вот фотография Антарктиды

и снимок Олимпа,

очень сходные черты, ледники.

Итак, это замершая вода.

Это лёд на Марсе.

Это моя любимая фотография.
Она была сделана несколько недель назад.

Её ещё никто не видел.

Сделана Европейским космическим агентством

с космической станции Марс-экспресс.
Фотография кратера на Марсе,

и в центре кратера

есть вода и лёд.

Очень занимательная фотография.

Мы уверены, что в ранней истории Марса

т.е. 4,6 млрд лет тому назад,

Марс был очень похож на Землю.

На Марсе были реки и озера,

но самое важное что на Марсе,
были океаны планетарного масштаба.

Мы полагаем, что океаны
были в северном полушарии,

и эта область синего цвета,

показывает впадину
глубиной в 6 километров,

где находился древний океан

на поверхности Марса.

Куда же делась
вся вода с океанов на Марсе?

У нас есть предположение.

Эти измерения мы получили
несколько лет назад

с орбитального спутника Марса
под названием Одиссей.

Подземная вода на Марсе,

в форме льда.

Это показано в процентном соотношении.
Голубым цветом

показано 16% от общей массы,

16% от общей массы поверхности

состоит из замороженной воды или льда.

Итак, подземных вод очень много.

Наиболее необычные и странные измерения,

которые мы получили на Марсе,

были опубликованы ранее в этом году

в журнале «Сайенс».

То, что мы наблюдаем,
это наличие газа метана,

CH4, в атмосфере Марса.

Как вы видите, есть три отчётливые
зоны образований метана.

Почему так важен метан?

Потому что на Земле,

почти весь метан, 99,9%,

производится живыми организмами,

не маленькими зелёными человечками,
а микроорганизмами,

на поверхности и под землёй.

У нас есть доказательство того,

что в атмосфере Марса есть метан,

газ, который на Земле

имеет биологическое происхождение,

и произведён живыми организмами.

Это три шлейфа: А, Б1, Б2.

А вот та местность,
на которой появился метан.

С помощью геологических исследований

мы узнали,
что эти участки древнейшие на Марсе.

Получается, что Земля и Марс ровесники,

им обеим 4,6 млрд лет.

Самой старой горе на Земле
всего лишь 3,6 млрд лет.

Причина существования
миллиардного разрыва

в наших геологических исследованиях в том,

что из-за тектонических плит

земная кора подверглась рециркуляции.

Поэтому древнейшая горная порода

появилась через миллиард лет
после формирования Земли.

У нас нет геологических данных

первого миллиарда лет истории.

Такие данные есть на Марсе.

Поверхность, которую мы с вами наблюдаем,

образовалась 4,6 млрд лет назад,

в день, когда были сформированы
Земля и Марс.

Это был вторник.

(Смех)

Эта карта показывает,

где мы разместили космические аппараты,
на поверхности Марса

Здесь Викинг 1, Викинг 2.

Это «Оппортьюнити». Это «Спирит».

Это «Марсопроходец».

Это Феникс, которого мы отправили
два года назад.

Заметьте, все наши исследовательские
аппараты и марсоходы

направлялись в северное полушарие.

Потому что северное полушарие

это область древнего

океанического бассейна.

Там немного кратеров.

Дело в том, что вода защищала бассейн

от ударов астероидов и метеоритов.

Но взгляните на южное полушарие.

В южном полушарии полно метеоритных

и вулканических кратеров.

Здесь находится равнина Эллада,

очень необычное место,
с точки зрения геологии.

Посмотрите, где есть метан.
Метан находится

в труднопроходимой, скалистой местности.

Каким образом лучше разгадать тайны,

существующие на Марсе?

Мы подняли этот вопрос 10 лет назад.

Мы пригласили 10 лучших учёных,
которые изучали Марс

в научно-исследовательский центр Лэнгли
на 2 дня.

На повестку дня мы вынесли

главные вопросы,
на которые мы не могли ответить.

Мы потратили два дня, думая,

как разрешить их лучше всего.

Результатом нашей встречи —

двухдневной встречи, лучшим способом
решить проблемы на Марсе —

стал роботизированный, оснащённый
ракетным двигателем аэроплан «АРЕС».

Это наземный исследователь
окружающей среды регионального масштаба.

Это модель Ареса.

Никто из выступающих не упоминал о нём,

но я принёс его сюда прошлой ночью.

Эта модель в 5 раз меньше оригинала.

Аэроплан был разработан
научно-исследовательским центром в Лэнгли.

Если и существует место в мире,

где могли бы его построить
для полёта на Марс

то это научно-исследовательский центр
Лэнгли,

более 100 лет

ведущий центр аэронавтики в мире.

Мы пролетим на высоте около 2 км.

Мы преодолеем сотни километров,

пролетев со скоростью 700 км/ч.

Мы сможем сделать то,
что не могут сделать вездеходы

и спускаемые аппараты:

Мы сможем пролететь над горами,
вулканами и ударными кратерами;

мы пролетим над долинами;

мы сможем пролететь
над поверхностным магнетизмом,

полярными шапками,

и мы сможем искать жизнь на Марсе.

Но не менее важно,

что пролетая в атмосфере Марса,

мы будем транслировать полет,

первый полет аэроплана
за пределами Земли,

который будет передавать
изображение на Землю.

Наша цель — вдохновить жителей Америки,

налоги которых тратятся на эту миссию.

Но самым важным является то, что мы

вдохновим следующее поколение учёных,

технологов, инженеров и математиков.

Это важная сфера деятельности
национальной безопасности

и экономической стабильности —

создать следующее поколение

учёных, инженеров,
математиков и технологов.

Вот как выглядит Арес

во время полёта на Марсе.

Мы запрограммируем его.

Мы полетим туда, где есть метан.

На борту самолёта есть инструменты.

Каждые три минуты они будут брать
пробы с атмосферы Марса.

Мы будем искать метан

и другие газы,

которые производятся живыми организмами.

Мы определим источник всех этих газов,

ведь у нас будут измерения градиента
доли содержания газа.

Так мы сможем направить
следующую экспедицию

для приземления в правильном месте.

Как мы доставим аэроплан на Марс?

В двух словах, очень аккуратно.

Проблема в том, что мы не будем
пилотировать его на Марс,

мы поместим его в летательный аппарат

и отправим на Марс.

Проблема в том,
что космический аппарат

всего 3 метра в диаметре;

а длина Ареса 5 метров,
с размахом крыльев в 6 метров.

Как мы доставим его на Марс?

Мы сложим

и поместим его в космический аппарат.

Внутри так называемой аэрооболочки.

Вот как мы это сделаем.

У нас есть небольшое видео, которое
показывает всю последовательность.

Видео: Семь, шесть. Запуск разрешён.
Пять, четыре, три, два, один.

Запуск основного двигателя и отрыв.

Джоел Левайн: Это запуск
с космодрома Кеннеди во Флориде.

Космическому аппарату понадобится
девять месяцев,

чтобы добраться на Марс.

Он входит в атмосферу Марса.

Очень сильно нагревается от трения.

Это происходит на скорости 29 000 км/ч.

Чтобы его замедлить, открывается парашют.

Термопанели отделяются.

Аэроплан находится в атмосфере впервые.

Он развёртывается.

Включается ракетный двигатель.

Мы полагаем, что за час полёта

мы перепишем историю Марса,

делая точные измерения атмосферы,

занимаясь поиском газов
биогенного происхождения,

газов вулканического происхождения,

изучая поверхность, магнетизм поверхности,

о котором мы ничего не знаем,

так же как и о множестве других мест.

Дело мастера боится.

Откуда мы знаем, что у нас получится?

Поскольку мы тестировали модель Ареса

несколько моделей,
в шести аэродинамических трубах

в научно-исследовательском центре НАСА
на протяжении восьми лет,

в условиях Марса.

И не менее важно,

что мы испытывали Арес
в земной атмосфере,

на высоте 30 500 метров,

что сравнимо с плотностью
и атмосферным давлением

на Марсе, куда мы и полетим.

Когда вы летите через всю страну
в Лос-Анджелес,

вы летите на высоте 11 км.

Мы тестировали на высоте 30 км.

И я хочу показать один из таких тестов.

Это модель, уменьшенная в два раза.

Это гелиевый стратостат,

поднятый над Тиламуком, штат Орегон.

Мы поместили на него сложенный аэроплан —

подъем на такую высоту
занял порядка трёх часов —

мы отпустили его по команде

на высоте 31 400 км.

Мы разложили аэроплан
и всё отлично работало.

Мы сделали тесты

на больших и малых высотах,

чтобы отработать технику.

Мы готовы лететь.

Я принёс уменьшенную в два раза модель.

Но настоящая модель

хранится в научно-исследовательском центре
НАСА в Лэнгли.

Мы готовы.

Нам нужен только
чек из штаб-квартиры НАСА

(Смех)

чтобы покрыть расходы.

Я готов пожертвовать своим гонораром
за сегодняшнюю речь

для этой миссии.

На самом деле, никаких гонораров
не предусмотрено.

Это команда разработчиков Ареса.

У нас в команде 150 учёных, инженеров,

из Лаборатории ракетных двигателей,

Центра полётов имени Годдарда,

исследовательского центра имени Эймса
и с полдюжины крупных университетов

и корпораций, причастных к разработке.

Это огромный объем работы.

И всё это возглавляет
научно-исследовательский центр НАСА.

Позвольте мне закончить

недалеко отсюда.

Прямо вниз по дороге в Китти-Хок,
штат Северная Каролина,

чуть больше ста лет назад,

вершилась история,

когда мы совершили первый управляемый
полёт аэроплана на Земле.

В выступлении Анны Макгован,

вы слышали о том, что мы собираемся
сделать в следующие 100 лет.

Сейчас мы на грани свершения

первого полёта аэроплана

за пределами Земли.

Мы готовы пролететь над Марсом,

переписать его историю.

Если вы хотите узнать больше,

у нас есть вебсайт,
который описывает эту увлекательную

и захватывающую миссию,
и зачем нам это нужно.

Большое спасибо.

(Аплодисменты)