Astrobiologická polní laboratoř - Astrobiology Field Laboratory

Astrobiologická polní laboratoř
Astrobiologie-Field-Lab.jpg
Astrobiologická polní laboratoř
Typ miseAstrobiologický rover
OperátorNASA
webová stránkana jpl.nasa.gov (obnoveno z archivu)
Doba trvání mise1 marťanský rok (navrhováno)
Vlastnosti kosmické lodi
Odpalovací mšeMaximálně 450 kg (990 lb)
Začátek mise
Datum spuštění2016 (navrhováno)
 

The Astrobiologická polní laboratoř (AFL) (taky Terénní laboratoř astrobiologie na Marsu nebo MAFL) byl navržen NASA bezpilotní kosmická loď, která by provedla robotické hledání život na Marsu.[1][2] Tato navrhovaná mise, která nebyla financována, by přistála a rover na Mars v roce 2016 a prozkoumejte web pro místo výskytu. Příklady takových stránek jsou aktivní nebo zaniklé hydrotermální ložisko, suché jezero nebo konkrétní polární lokalita.[3]

Kdyby to bylo financováno, měl rover postavit NASA Laboratoř tryskového pohonu, na základě Mars Science Laboratory rover design, to by se neslo astrobiologie -orientované nástroje, a v ideálním případě a jádrový vrták. Původní plány požadovaly spuštění v roce 2016,[4] rozpočtová omezení však způsobila škrty ve financování.[5]

Mise

Rover mohl být první misí od doby Vikingský program přistávače ze 70. let, aby konkrétně hledali chemii spojenou se životem (bio podpisy ), jako sloučeniny na bázi uhlíku spolu s molekulami zahrnujícími oba síra a dusík. Strategií mise bylo hledat obyvatelné zóny „sledováním vody“ a „nalezením uhlíku“.[1] Zejména to mělo být provedení podrobné analýzy geologických prostředí identifikovaných do roku 2012 Mars Science Laboratory jako příznivé pro život na Marsu a bio podpisy, minulost a přítomnost. Taková prostředí mohou zahrnovat jemnozrnné sedimentární vrstvy, teplé jaro ložiska minerálů, ledové vrstvy poblíž póly, nebo místa, jako jsou vpusti, kde jednou tekla kapalná voda nebo mohla i nadále prosakovat do půdy z tajícího ledového obkladu.

Plánování

Astrobiologická polní laboratoř (AFL) by následovala Mars Reconnaissance Orbiter (zahájeno v roce 2005), Přistávací modul Phoenix (zahájen v roce 2007) a Mars Science Laboratory (spuštěno v roce 2011). Vědecká řídící skupina AFL vyvinula následující soubor vyhledávacích strategií a předpokladů pro zvýšení pravděpodobnosti detekce biologických podpisů:[1]

  1. Životní procesy mohou produkovat celou řadu biosignatur, jako jsou lipidy, bílkoviny, aminokyseliny, kerogen -jako materiál nebo charakteristické mikropóry ve skále.[6] Samotné biologické podpisy se však mohou postupně ničit probíhajícími procesy prostředí.
  2. Pořízení vzorku bude muset být provedeno na více místech a v hloubkách pod tímto bodem na povrchu Marsu, kde oxidace vede k chemické změně. Povrch oxiduje v důsledku nepřítomnosti magnetické pole nebo magnetosféra stínění před škodlivými kosmické záření a solární elektromagnetická radiace[7][8] —Který může dobře vykreslit povrch sterilní do hloubky větší než 7,5 metru (24,6 stop).[9][10] Abychom se dostali pod tuto potenciální sterilní vrstvu, v současné době se studuje návrh jádrového vrtáku. Stejně jako u každého obchodu by zahrnutí cvičení vedlo k hromadným výdajům dostupným pro jiné prvky užitečného zatížení.
  3. Analytická laboratorní měření biosignatur vyžadují předvýběr a identifikaci vzorků s vysokou prioritou, které by mohly být následně převzorkovány, aby se maximalizovala pravděpodobnost detekce a prostorově vyřešily potenciální biosignáty pro podrobnou analýzu.

Užitečné zatížení

Koncepční užitečné zatížení zahrnovalo systém Precision Samling Handling and Processing System, který nahradil a rozšířil funkčnost a možnosti poskytované systémem Sample Acquisition Sample Processing and Handling, který byl součástí konfigurace 2009 Mars Science Laboratory rover[1][11] (systém je známý jako SAM (Sample Analysis at Mars) v roce 2011 - konfigurace Mars Science Laboratory). Užitečným zatížením AFL bylo pokusit se minimalizovat jakoukoli konfliktní pozitivní detekci života zahrnutím sady nástrojů, které poskytují alespoň tři vzájemně se potvrzující analytická laboratorní měření.[3]

Pro účely rozlišení rozumného odhadu, na kterém se má založit hmotnost vozítka, měla pojmová užitečná hmotnost zahrnovat:[1]

  • Přesný systém zpracování a zpracování vzorků.
  • Forward Planetary Protection for Life-Detection Mission to a Special Region.
  • Detekce života - zabránění kontaminaci.
  • Astrobiologický vývoj nástrojů.
  • Vylepšení padáku MSL.
  • Autonomní bezpečné cestování na dlouhé vzdálenosti.
  • Autonomní umístění nástroje s jedním cyklem.
  • Přesné přistání (100–1 000 m) (je-li to nutné k dosažení konkrétních vědeckých cílů v nebezpečných oblastech).
  • Mobilita pro velmi svažitý terén 30 ° (je-li to nutné k dosažení vědeckých cílů).

Zdroj energie

Bylo navrženo použití Astrobiologické polní laboratoře radioizotopové termoelektrické generátory (RTG) jako zdroj energie, stejně jako ty, které se používají na Mars Science Laboratory.[1] Radioaktivní RTG zdroj energie měl vydržet přibližně jeden marťanský rok nebo přibližně dva pozemské roky. RTG mohou poskytovat spolehlivé, nepřetržité napájení ve dne i v noci a odpadní teplo lze použít pomocí potrubí k zahřátí systémů, čímž se uvolní elektrická energie pro provoz vozidla a nástrojů.

Věda

Ačkoli vědecké ospravedlnění AFL nezahrnovalo předefinování potenciálních forem života, které lze najít na Marsu, byly učiněny následující předpoklady:[1]

  1. Život využívá nějakou formu uhlík.
  2. Život vyžaduje externí zdroj energie (sluneční světlo nebo chemická energie ) přežít.
  3. Život je zabalen v oddílech buněčného typu (buňky ).
  4. Život vyžaduje tekutou vodu.

V oblasti povrchových operací identifikujte a klasifikujte marťanská prostředí (minulá nebo současná) s různým potenciálem obyvatelnosti a charakterizujte jejich geologický kontext. Kvantitativně posoudit potenciál obyvatelnosti pomocí:[1]

  • Měření izotopový, chemikálie, mineralogické a strukturní charakteristiky vzorků, včetně distribuce a molekulární složitosti sloučeniny uhlíku.
  • Posuzování biologicky dostupné zdroje energie, včetně chemických, tepelných a elektromagnetických.
  • Určení role vody (minulé nebo současné) v EU geologické procesy v místě přistání.
  • Prozkoumejte faktory, které ovlivní zachování potenciálních známek života (minulých nebo současných). To se týká potenciálu přežít konkrétní biosignaturu, a proto být detekována v konkrétním prostředí. Také může být vyžadováno uchování po sběru pro pozdější získání vzorku, i když by to vyžadovalo další posouzení přesnosti přistání Návratová mise na Mars.[3]
  • Prozkoumejte možnost prebiotická chemie na Marsu, včetně neuhlíková biochemie.
  • Zdokumentujte jakékoli neobvyklé funkce, které mohou být předpokládal jak je to možné, marťanské bio podpisy.

Pro pochopení konceptu AFL je zásadní organismy a jejich životní prostředí tvoří systém, v jehož rámci může jedna část ovlivňovat druhou. Pokud na Marsu existuje nebo existoval život, mělo by se uvažovat o vědeckých měřeních zaměřených na pochopení těch systémů, které jej podporují nebo podporují. Pokud život nikdy neexistoval, zatímco podmínky byly vhodné pro formování života, pochopení toho, proč k marťanské genezi nikdy nedošlo, by bylo budoucí prioritou.[1] Tým AFL uvedl, že je rozumné očekávat, že mise jako AFL budou hrát v tomto procesu významnou roli, ale nerozumné očekávat, že to dovedou k závěru.[3]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E F G h i Beegle, Luther W .; et al. (Srpen 2007). „Koncept pro astrobiologickou polní laboratoř NASA 2016 Mars“. Astrobiologie. 7 (4): 545–577. Bibcode:2007 AsBio ... 7..545B. doi:10.1089 / ast.2007.0153. PMID  17723090.
  2. ^ „Mise na Mars“. Laboratoř tryskového pohonu. NASA. 18. února 2009. Archivovány od originál dne 16. července 2009. Citováno 2009-07-20.
  3. ^ A b C d Steele, A., Beaty; et al. (26. září 2006). „Závěrečná zpráva řídící skupiny pro astrobiologii terénní laboratoře MEPAG (AFL-SSG)“ (.doc). V David Beaty (ed.). Astrobiologická polní laboratoř. USA: Mars Exploration Program Analysis Group (MEPAG) - NASA. str. 72. Citováno 2009-07-22.
  4. ^ „Terénní laboratoř astrobiologie na Marsu a hledání známek života“. Mars dnes. 1. září 2007. Archivovány od originál 16. prosince 2012. Citováno 2009-07-20.
  5. ^
  6. ^ Tanja Bosak; Virginie Souza-Egipsy; Frank A. Corsetti; Dianne K.Newman (18. května 2004). „Pórovitost v mikrometrickém měřítku jako biosignat v karbonátových krustách“. Geologie. 32 (9): 781–784. Bibcode:2004Geo .... 32..781B. doi:10.1130 / G20681.1.
  7. ^ Globální geodet NASA Mars
  8. ^ Arkani-Hamed, Jafar; Boutin, Daniel (20. – 25. Července 2003). „Polar Wander of Mars: Evidence from Magnetic Anomalies“ (PDF). Šestá mezinárodní konference na Marsu. Pasadena, Kalifornie: Dordrecht, D. Reidel Publishing Co.. Citováno 2007-03-02.
  9. ^ Dartnell, L.R. a kol., „Modelování povrchového a podpovrchového radiačního prostředí Marsu: Implikace pro astrobiologii“, Geophysical Research Letters 34, L02207, doi: 10,1029 / 2006 GL027494, 2007.
  10. ^ „Mars Rovers vyostřuje otázky ohledně životaschopných podmínek“. Laboratoř tryskového pohonu. NASA. 15. února 2008. Archivováno z původního dne 25. srpna 2009. Citováno 2009-07-24.
  11. ^ „Koncept polní laboratoře astrobiologie NASA Mars 2016“. SpaceRef. 1. září 2007. Citováno 2009-07-21.

externí odkazy