Джоел Ливайн: Защо трябва да се върнем на Марс

На TEDxNASA, планетарният учен Джоел Ливайн показва някои интересни -- и озадачаващи -- нови открития за Марс: кратери пълни с лед, следи от древни океани, и убедителни загатвания за присъствие, някъде в миналото, на живот. Той представя аргументи за връщане на Марс, за да разберем повече.

Искам да говоря за 4,6 милиарда години от историята

в 18 минути.

Това са 300 милиона години на минута.

Нека да започнем с първата снимка, която НАСА получи

от планетата Марс.

Това е от наблизо прелитащият Маринър IV.

Тя беше направена през 1965 година.

Когато тази снимка се появи,

добре известното "научно списание,"

"Ню Йорк Таймс", написа в своя редакционна статия,

"Марс е безинтересен.

Това е един мъртъв свят. От НАСА не трябва да харчат

време или усилие да изучават повече Марс."

За щастие нашите лидери във Вашингтон,

в централата на НАСА знаеха по-добре.

И ние започнахме много интензивно проучване

на червената планета.

Един от основните въпроси в цялата наука е,

"Има ли живот извън Земята?"

Вярвам, че Марс е най-вероятната цел

за живот извън Земята.

Ще ви покажа след няколко минути

някои невероятни измервания, които показват,

че може да има живот на Марс.

Но нека да започна с една снимка от Вайкинг.

Това е колаж направен от Вайкинг през 1976 година.

Вайкинг беше разработен и управляван от

Изследователският център Лангли на НАСА.

Изпратихме два орбитални и два спускаеми апарати през лятото на 1976 г.

Имахме четири космически корабa, два около Марс,

два на повърхността,

едно невероятно постижение.

Това е първата снимка направена от

повърхността на някоя планета.

Това е снимка от спускаемият апарат Вайкинг

от повърхността на Марс.

И да, червената планета е червена.

Марс е наполовината на размера на Земята.

Но тъй като 2/3 от Земята е покрита с вода,

земната площ на Марс

е сравнима със земната площ на Земята.

Така че, Марс е доста голямо място, въпреки че е половината от размера на Земята.

Получихме топографски измервания

от повърхността на Марс. Ние разбираме

различията във височините.

Знаем много за Марс.

Марс има най-големият вулкан в Слънчевата система,

Олимпус Монс.

Марс има гранд каньона

на Слънчевата система, Валес Маринерис.

Много, много интересна планета.

Марс има най-големият

кратер, образуван след удар, в Слънчевата система,

Хелас Бейсин.

Той е 2000 мили (3220 км.) на ширина.

Ако сте били на Марс,

когато е бил ударен,

е било наистина лош ден на Марс.

(Смях)

Това е Олимпус Монс.

Той е по-голям от щата Аризона.

Вулканите са важни, защото те

произвеждат атмосфери и те правят океаните.

Гледаме Валес Маринерис,

най-големият каньон в Слънчевата система,

насложен върху картата на Съединените щати,

3000 мили (4830 км.) на ширина

Една от най-интересните характеристики на Марс,

казва Националната академия на науките,

една от 10-те най-големи загадки на космическата епоха,

е защо някои области на Марс

са толкова силно намагнетизирани.

Ние наричаме това магнетизъм на земната кора.

Има региони на Марс, където по някаква причина,

все още не разбираме защо в този момент,

повърхността е много, много силно намагнетизирана.

Има ли вода на Марс?

Отговорът е не, няма вода в течно състояние

на повърхността на Марс днес.

Но има интересни доказателства,

които загатват, че в ранната история на Марс

може да е имало реки

и бързо течаща вода.

Днес Марс е много, много сух.

Вярваме, че има малко вода на полярните шапки.

Има полярни шапки на Северния полюс и Южния полюс.

Ето някои снимки, направени наскоро.

Това е от Spirit (Дух) и Opportunity (Възможност).

Тези снимки показват, че едно време

е имало много бързо течащи води на повърхността на Марс.

Защо е важна водата? Водата е важна,

защото ако искате живот трябва да имате вода.

Водата е основна съставка

в еволюцията, в произхода на живота на планета.

Ето някои снимка от Антарктида

и снимка от Олимпус Монс,

много сходни характеристики, ледници.

Така, това е замръзнала вода.

Това е ледена вода на Марс.

Това е моята любима снимка. Тя беше направена само преди няколко седмици.

Не е показвана на публично място.

Това е от Европейската космическа агенция,

снимка от Марс Експрес на кратер на Марс

и по средата на кратера

има течна вода, има лед.

Много интригуваща снимка.

Сега вярваме, че в ранната история на Марс,

което е преди 4,6 милиарда години,

4,6 милиарда години назад, Марс е бил много подобен на Земята.

Марс имал реки, Марс е имал езера,

но, което е по-важно, Марс имал океани в планетарен мащаб.

Вярваме, че океаните са били в северното полукълбо.

И тази област в синьо,

която показва падина от около 4 мили (6,4 км.),

била древното място на океана

на повърхността на Марс.

Къде са изчезнали океаните с вода на Марс?

Ами, ние имаме идея.

Това е измерване, което получихме преди няколко години

от орбитален спътник на Марс наречен "Одисея".

Вода под повърхността на Марс,

замръзнала под формата на лед.

И това показва процента. Ако е синьо на цвят,

това означава 16% от теглото.

16% от теглото на вътрешността

съдържа замръзнала вода или лед.

Така че има доста вода под повърхността.

Най-интересното и озадачаващо измерване,

според мен, което получихме от Марс,

излезе по-рано тази година

в списание "Наука."

И това, което виждаме, е наличието на газa метан,

CH4, в атмосферата на Марс.

Може да видите, че има три изразени региона с метан.

Защо е важен метанът?

Тъй като на Земята, почти всичкият,

99,9% от метана

се произвежда от живи организми,

не малки зелени човечета, но микроскопични животни,

под повърхността, или на повърхността.

Сега разполагаме с доказателства,

че има метан в атмосферата на Марс,

газ, който на Земята

е биогенен по произход,

произведен от живи организми.

Това са трите пера, А, В1, В2.

А това е повърхността, над която се появява.

И ние знаем от геоложки проучвания,

че това са най-старите региони на Марс.

Всъщност и Земята и Марс

са на 4,6 милиарда години.

Най-старата скала на Земята е само на 3,6 милиарда години.

Причината защо съществува тази разлика от 1 милиард години

в нашето геоложко разбиране

е заради тектониката на плочите.

Земната кора била рециклирана.

Нямаме геоложка информация отпреди,

първия милиард години.

Тази информация съществува на Марс.

А тази повърхност, която гледаме,

датира отпреди 4,6 милиарда години,

когато Земята и Марс са били образувани.

Било е във вторник.

(Смях)

Това е карта, която показва

къде сме поставили нашите космически кораби на повърхността на Марс.

Тук са Вайкинг I, Вайкинг II.

Това е Opportunity. Това е Spirit.

Това е Марс Патфайндър. Това е Финикс,

който пуснахме преди две години.

Забележете, че всички наши всъдеходи и ландери

отидоха в северното полукълбо.

Това е така, понеже северното полукълбо

е районът на древния

океански басейн.

Там няма много кратери.

И това е така, защото водата е защитавала басейна

от астероидни и метеоритни удари.

Но погледнете южното полукълбо.

В южното полукълбо има кратери, образувани от удари,

има вулканични кратери.

Ето го Хелас Бейсин,

много, много различно място, от геологична точка.

Вижте къде е метана, метана е в област

с много неравен терен.

Кой е най-добрият начин да се разкрият

мистериите на Марс, които съществуват?

Зададохме този въпрос преди 10 години.

Поканихме 10 от най-добрите учени по Марс

в Изследователския център Лангли за два дни.

Извадихме на дъската

основните въпроси, на които не беше отговорено дотогава.

И прекарахме два дни решавайки

как най-добре да отговорим на този въпрос.

И резултатът от срещата ни

беше роботизиран ракетно-задвижван самолет, който нарекохме ARES.

Това е Въздушен проучвател на околната среда от регионален мащаб.

Има един модел на ARES тук.

Това е макет в 20% мащаб.

Този самолет беше проектиран в Изследователския център Лангли.

Ако някое място в света,

може да построи самолет, който да лети на Марс,

то това е Изследователският център Лангли,

в продължение на почти 100 години

водещ център на въздухоплаването в света.

Ще летим на около миля над повърхността.

Ще покрием стотици мили,

и ще летим с около 450 мили в час (720 км. в час).

Можем да направим неща, които всъдеходите

и ландерите не могат да направят.

Ние можен да летим над планини, вулкани, кратери, образувани от удари.

Ще летим над долини.

Можем да летим над повърхностен магнетизъм,

полярните шапки, подземни води.

И можем да търсим живот на Марс.

Но, еднакво значимо,

докато летим през атмосферата на Марс,

ще предаваме това пътуване,

първият полет на самолет извън Земята,

ще предаваме изображенията обратно към Земята.

И нашата цел е да вдъхновим американската общественост,

която плаща за тази мисия с долари, събрани от данъци.

Но по-важното е, че ние ще

вдъхновим следващото поколение учени,

технолози, инженери и математици.

И това е една област от критична важност за националната сигурност

и икономическата стабилност, да се уверим,

че ще произведем следващото поколение

от учени, инженери, математици и технолози.

Така ще изглежда ARES,

когато прелита над Марс.

Ще го програмираме предварително.

Ще летим, където се намира метана.

На борда на самолета ще разполагаме с инструменти,

които ще събират проби, на всеки три минути, от атмосферата на Марс.

Ние ще търсим метан,

както и други газове,

произведени от живи организми.

Ще определим точно откъде се излъчват тези газове.

Защото можем да измерим наклона откъдето идват.

И тогава ще можем да планираме следващата мисия

да се приземи право в тази област.

Как да транспортираме самолет до Марс?

С две думи, много внимателно.

Проблемът е, че няма да летим с него до Марс,

ще го поставим в космически кораб

и ще го изпратим на Марс.

Проблемът е, че най-големият диаметър

на космически кораб е 9 фута (2,75 метра).

ARES има размах на крилата от 21 фута (6,4 м.), 17 фута дължина (5,2 м.)

Как да го доставиме до Марс?

Ще го сгънем

и ще го транспортираме в космически кораб.

И ще го опаковаме в нещо наречено аерочерупка.

Ето как ще го направим.

И ние имаме едно малко клипче, което описва последователността.

Видео: Зелена светлина. 5,4,3,2,1.

Главният двигател стартиран. И излитане.

Джоел Ливайн: Това е безпокойство за Космическия център Кенеди във Флорида.

Това е космическия кораб, който за 9 месеца

стига до Марс.

Той навлиза в атмосферата на Марс.

Голямо нагряване.

Фрикционно нагряване. Той се движи с 18 000 мили в час (29 000 км. в час).

Парашут се отваря за да го забави.

Термалните плочки се отделят.

Самолетът е изложен на атмосферата за първи път.

Той се разгръща.

Ракетните двигатели стартират.

Вярваме, че за един час полет

можем да пренапишем учебниците за Марс,

като направим измервания с висока резолюция на атмосферата,

търсим газове с биогенен произход,

търсим газове с вулканичен произход,

изследваме повърхността, изучаваме магнетизма

на повърхността, който не разбираме,

както и около десетина други области.

Упражнението е майка на знанието.

Откъде да знаем, че можем да го направим?

Понеже ние сме тествали модел на ARES,

няколко модела в половин дузина аеродинамични тунели,

в Изследователския център Лангли на НАСА в продължение на осем години,

в условия, подобни на марсианските.

И, еднакво важно е,

че ние тествахме ARES в земната атмосфера,

на 100 000 фута (30,5 километра),

което е сравнимо с плътността и налягането

на атмосферата на Марс, където ще летим.

Сега, 100 000 фута (30,5 км.), ако летите през цялата страна до Лос Анджелис

ще летита на 37 000 фута (11,3 км.) височина.

Ние правим нашите тестове на 100 000 фута.

И аз искам да ви покажа един от нашите тестове.

Това е модел в мащаб 1 към 2.

Това е балон за висока надморска височина с хелий.

Това е над Тиламуук, Орегон.

Поставихме сгънатия самолет на балона.

Отне ни около три часа, за да се качим там горе.

И после го пуснахме при команда,

от 103 000 фута (31,4 км.).

И самолета се разгъна и всичко сработи перфектно.

И ние направихме тестове

на голяма надморска височина и на ниска надморска височина,

само за да усъвършенстваме тази техника.

Ние сме готови да потеглим.

Имам мащабен модел тук.

Но ние имаме модел в реален размер,

на склад в Изследователския център Лангли на НАСА.

Ние сме готови да потеглим. Това, от което се нуждаем е чек от централата на НАСА,

(Смях)

който да покрие разходите.

Готов съм да даря хонорара си от днешния разговор

за тази мисия.

Всъщност няма хонорар за никой от това нещо.

Това е екипът на ARES.

Имаме около 150 учени, инженери,

където работим, в Лабораторията за реактивно задвижване,

в Центърът за космически полети Годард,

Изследователския център Еймс и половин дузина големи университети

и корпорации в разработването на това.

Това е голямо усилие, всичко е в Изследователския център Лангли на НАСА.

И нека да завърша като кажа,

че недалеч от тук,

право надолу по пътя към Китихоук, Северна Каролина,

преди малко повече от 100 години,

историята беше написана,

когато имахме първият задвижен полет на самолет на Земята.

Сега сме на ръба

да извършим първият полет на самолет

извън земната атмосфера.

Ние сме готови да летим с това на Марс,

да пренапишем учебниците за Марс.

Ако искате да научите повече информация,

имаме уеб сайт, който описва тази вълнуваща

и интересна мисия, и защо искаме да я направим.

Благодаря ви много.

(Ръкопляскания)