Dlaczego potrzebujemy astrogeologów? Asteroidy i komety są naturalnymi zasobami

To, że człowiek nie wszedł na żadne ciało niebieskie poza Księżycem, nie oznacza, że ​​ludzkość nie jest zainteresowana zrozumieniem natury ciał niebieskich przechodzących przez nas w ciemności. Astrogeologia, jak sugeruje nazwa, to dziedzina łącząca astronomię i geologię. Dzięki zdjęciom ze statków kosmicznych i łazików astrogeolodzy badają teren i skład planet, asteroid i komet. Po przetworzeniu tych danych astrogeolodzy mogą dowiedzieć się, jak powstały planety, jak się zmieniły i czy będą w stanie utrzymać życie w przyszłości. Jeśli brzmi to zasadniczo akademicko, nie jest.

Ken Herkenhoff jest wybitnym astrogeologiem współpracującym z United States Geological Survey, który współpracuje z NASA i innymi agencjami kosmicznymi, aby pomóc w wyborze lądowisk łazików i planowaniu misji statków kosmicznych. Herkenhoff, wcześniej naukowiec w Jet Propulsion Laboratory, jest także członkiem zespołu naukowego Curiosity i głównego naukowca projektu Mars Exploration Rover Microscopic Imager, który ma na celu analizę skał i gleb. Analizując ziarna w marsjańskich skałach osadowych, Herkenhoff i jego zespół mogą określić, gdzie na Marsie była woda i jak zmieniała się geologia planety w czasie.

Odwrotność rozmawiał z Herkenhoffem o astrogeologii, rolnictwie na Marsie oraz o tym, jak to jest być pierwszą osobą, która widzi rzeczy, których nikt wcześniej nie widział.

Jaki był katalizator twojego zainteresowania astrogeologią? Czy zawsze miałeś poczucie, że nie chciałeś, aby twoja praca geologiczna koncentrowała się na Ziemi?

Kiedy byłem dzieckiem, zainteresowałem się astronomią z książki - moja praprababka dała mi książkę astronomiczną na Boże Narodzenie jeden rok, a to sprawiło, że zacząłem interesować się planetami. A kiedy dorastałem w latach 60. i 70., zaczęła się eksploracja planet przez statki kosmiczne, w tym lądowania na Księżycu, i po prostu znalazłem to wszystko fascynujące i zdecydowałem, że to właśnie chciałem zrobić. Minęło trochę czasu, zanim to zrozumiałem - myślałem, że chcę być astronomem i odkryłem w pewnym momencie, prawdopodobnie w liceum, że astronomowie tak naprawdę nie interesują się planetami, to naprawdę geolodzy robili rzeczy, które mnie interesowały. W ten sposób skończyłem uzyskując dyplom z geologii, a nie astronomii. Od dziecka interesowałem się planetami i miałem szczęście, że mogłem kontynuować karierę, która pozwoliła mi to zrobić.

Jak studiujesz geologię planety, nie będąc tam?

Badamy obrazy zarówno z łazików, jak i ze statków kosmicznych - a nawet cofając się, początkowo były przeloty. Ale tak, to zdjęcia, których używamy do zrozumienia geologii, a tym samym historii powierzchni. Korzystamy z ziemskiego doświadczenia geologicznego, aby zrozumieć, co widzimy. Jeśli zobaczymy rzeczy podobne do cech, które widzimy na Ziemi, pomaga nam to zrozumieć, co się dzieje.

Jak naprawdę zanurzyć się w zdjęciu i określić, jaka jest topografia planety?

Zależy to od zdjęcia, ale znowu szukasz funkcji, które są znane - albo doświadczenia z Ziemi, albo innych zdjęć z Marsa. Celem jest zasadniczo ustalenie, w jaki sposób powierzchnia musi być taka, jaka jest - nazywa się to geomorfologią. Jest to ten sam rodzaj procesu, który stosuje się na Ziemi dla geologa polowego lądu chodzącego po polu, patrząc z bliska na skały i ich wzajemne relacje. Używamy tych samych procesów, co łaziki, które badają Marsa, aby zrozumieć historię tych skał.

Jak zaangażowałeś się w misję Mars Pathfinder?

Pathfinder, miałem szczęście, że naukowiec z projektu Matt Golombek szukał kogoś, kto byłby łącznikiem między zespołem imagerów, który jest wyprowadzany z University of Arizona, a projektem JPL. Zapytał mnie, czy chcę się zaangażować, i powiedziałem „tak” - wtedy odkryłem, jak fajnie jest prowadzić łazika na Marsie.

A to doprowadziło do bycia czołowym naukowcem w Mars Exploration Rover Microscopic Imager?

Tak, zasadniczo moje doświadczenie było wtedy pożądane dla Steve'a Squyresa i jego zespołu, którzy przygotowywali propozycję, którą pomogłem napisać trochę w latach 90-tych. Propozycja polegała na wysłaniu większego, lepszego łazika - który skończył się dwoma, po tym, jak NASA zapytała JPL, czy mogą wysłać dwóch, aby zmniejszyć ryzyko.

Jaki jest główny cel wysyłania łazików na Marsa?

Poszukiwanie znaków starożytnej wody to z pewnością wielka sprawa. O ile wiemy, potrzebujesz wody do życia, ewolucji i rozwoju. Są bardzo dziwne miejsca na Ziemi, gdzie kwitnie życie, więc istnieje wiele różnych warunków - ale wszystkie dotyczą wody. Skupiono się na poszukiwaniu związanych z wodą i wodą osadów na Marsie, takich jak piaskowce i mułowce, które znaleźliśmy na przykład w kraterze, który wskazywał na istnienie osadów dna jeziora. Było więc jezioro, a więc środowisko mieszkalne. Kluczowe jest znalezienie wody i minerałów związanych z wodą.

Czy masz poczucie, że kiedykolwiek będziemy w stanie uprawiać cokolwiek na Marsie - czy koloniści na Marsie będą w stanie uprawiać?

Będą musieli zacząć w kontrolowanym środowisku - teraz uprawa na Marsie byłaby niemożliwa, jest po prostu za zimno i sucho. Atmosfera jest po prostu zbyt cienka. Ale jeśli zbudowałeś, jak szklarnia, z pewnością mógłbyś uprawiać rośliny w takim środowisku kontrolowanym.

Patrząc na zebrane obrazy, czy możesz powiedzieć, ile geologii Marsa zmieniło się w czasie?

Bardzo się zmieniło. Obrazy, w szczególności obrazy orbitalne, pokazują obszary, które były bardzo mokre - rzeki płyną, niektórzy nawet wierzą, że istnieje wielki wielki ocean pokrywający większość północnej części Marsa. Ale klimat zmienił się bardzo drastycznie w zimnym i suchym klimacie, który mamy teraz. Cała ta woda jest prawdopodobnie filtrowana w osadach lodowych na całym Marsie. Więc jest tam woda, ale jest już pod ziemią i nie jest już płynna - cóż, nie jest płynna na powierzchni.

Czy masz ulubioną część swojej pracy?

Wow - uwielbiam operacje łazika. Nigdy nie wiesz, co zobaczysz. Często jedziemy w nowe miejsce - naprawdę podoba mi się dreszczyk emocji.

Czy możesz opisać otoczenie w pokoju, gdy natrafisz na coś w rodzaju masywnej wydmy lub fal na Marsie?

Powinienem powiedzieć, że nie jesteśmy już wszyscy razem w tym samym pokoju - byliśmy w pierwszej części tych misji. Ale byłyby zdziwienia i „Spójrz na to!” I wskazuj na ekran; rzucanie pomysłów. Tak, to było naprawdę ekscytujące. Teraz, gdy robimy to bardziej zdalnie, udostępniamy linię telefoniczną i wciąż jesteśmy zdumieni. To rzadsze, bo wiesz, wszyscy jesteśmy rozsiani - ale tak, uwielbiam przychodzić rano i zobaczyć, jak wyglądają najnowsze zdjęcia. Uwielbiam widzieć rzeczy, których nikt wcześniej nie widział.

Kiedy myślisz, że zobaczymy geologa spacerującego po Marsie?

Chłopcze, bardzo chciałbym zobaczyć kogoś chodzącego po Marsie za mojego życia. Zobaczymy, czy to się rzeczywiście wydarzy - to będzie drogie i dlatego potrzeba będzie pewnej woli politycznej, aby tak się stało. Osobiście uważam, że będzie wymagać międzynarodowej współpracy - to po prostu zbyt duży i kosztowny projekt dla jednego kraju, nawet Stanów Zjednoczonych, aby spróbować zrobić to sam. Od lat toczą się dyskusje na ten temat, więc mam nadzieję, że coś takiego się wydarzy. Myślę, że byłoby to wspaniałą rzeczą dla ludzkości - misja międzynarodowa zgromadziłaby ludzi. Ale teraz nie wstrzymuję oddechu. Mówiono o wysyłaniu ludzi tam w ciągu następnej dekady i byłoby wspaniale - ale nie jestem pewien, czy będzie wystarczająco dużo funduszy, aby to się stało.