Új korszak nyílik a Mars kutatásában: landoláshoz készülődik a Phoenix

Rövidesen eléri a Marsot a Phoenix-űrszonda, az első leszállóegység, amely - ha minden a tervek szerint alakul - a vörös bolygó sarkvidékén üzemel majd, tudományos szempontból sokkal izgalmasabb területen, mint az eddigi felszíni szondák. A Phoenix a Mars északi poláris térségének lakhatósági viszonyait kutatja, és a marsi élet lehetőségével kapcsolatos kérdések közül leginkább arra találhat választ, hogy vajon mekkora esélye lenne egy földi, szélsőséges természeti környezetet elviselni képes baktériumnak az életben maradásra a marsi nyár idején a leszállóhely területén.

Fantáziarajz az üzemelő Phoenixről (NASA, JPL, Caltech)

Sikeres landolás esetén a Phoenix lesz az első űreszköz, amely a vörös bolygó sarkvidékén működik. 1999-ben a Mars Polar Lander próbált landolni a déli pólus közelében, de megszakadt vele a kapcsolat, és nem is bukkantak a nyomára. Az északi poláris térségben leszálló Phoenix esetében eddig minden rendszer megfelelően üzemel, és remélhetőleg problémamentesen el is éri majd a felszínt - a jelenlegi tervek szerint magyar idő szerint 2008. május 26-án (hétfőn) hajnalban, 1.33-kor.

A Phoenix pontos leszállóhelyét csak nemrég jelölték ki, az északi szélesség 68. és a keleti hosszúság 233. foka környékén, az északi síkságok területén. A bolygó körül keringő Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) nagy felbontású felvételei alapján kiválasztott terület nagyon kevés kőzettömböt tartalmaz, és közel vízszintes a felszíne - tehát ideális terep a leszálláshoz. A képek alapján egy nagyon sima és egy kissé egyenetlenebb terület határvidékén fekszik a célterület; az egyetlen nagyobb, Heimdal nevű közeli kráter mintegy 10 kilométer átmérőjű.

Az MRO április 20-án, a helyi tavasz idején készített felvételeket a leszállóhelyről, egy hónappal a landolás előtt. Az alábbi fotón két porördög (helyi tornádó) is mutatkozott, amelyekben a por 500 és 900 méter magasságig emelkedett. A jelek alapján a Phoenix is sok ilyen örvényt fog megfigyelni üzemelése során.

A tervezett leszállóhely (balra) és az ott megfigyelt porördögök (NASA, JPL, JHUAPL)

A mellékelt térképen a leszállási ellipszisek láthatóak. A zöld terület a sziklában legszegényebb vidékeket jelzi, ahol 1,5 méteres kőtömbökből maximum 3 darab fordul elő egy hektárnyi (10 ezer négyzetméternyi) területen. A számítások alapján közel 66% az esély az ábrán feltüntetett legbelső ellipszisen, és 99% a legkülső ellipszisen belüli leszállásra.

Sziklaborítottság a leszállóhelyen: a zöld szín sziklákban szegény, a vörös a sziklákban gazdag részeket mutatja (NASA, JPL, Caltech)

A küldetés tudományos jelentősége

Felszínen dolgozó űreszközök esetében az egyik legfontosabb kérdés természetesen a leszállóhely kiválasztása. Ebből a szempontból a Phoenix új korszakot nyithat a Mars-kutatásban, mert a tudományos szempontok végre felülírták a mérnöki (biztonsági) megfontolásokat (napelemek energiatermelési hatékonysága, felszíni hőmérséklet, porviharok valószínűsége stb.). A poláris térség vizsgálata azonban megéri a kockázatot, mert ellentétben a korábbi leszállóegységekkel tanulmányozott, aktív felszínalakító folyamatokban nem igazán bővelkedő egyenlítői régióval, a környezeti változásokra rendkívül érzékeny sarkvidéki peremterületen működés közben tanulmányozhatók a napjainkban is zajló, formakincs-módosító mechanizmusok, valamint közvetlen terepi módszerekkel vizsgálható a felszínközeli rétegek vízjég-tartalma.

Ezzel összhangban a küldetés legfontosabb célja a törmelékminták 30-60% közöttire becsült víztartalmának elemzése és ezen keresztül a jelenlegi, illetve múltbeli környezeti viszonyok meghatározása. A feltehetőleg réteges üledékanyag szerkezetének és ásványainak tanulmányozása feltárhatja a marsi jégkorszakok kronológiáját és a feltételezett H₂O-körforgás jellemzőit, a geokémiai vizsgálatok pedig azt is elárulhatják, hogy a melegebb időszakokban mennyi folyékony víz lehetett a felszínen.

A landolás területén a szakemberek a földi periglaciális (jégkörnyéki) térségben jellemző poligonális mintázatú talajokhoz hasonló felszínre számítanak, amelynek felső, körülbelül 20 centiméter vastag száraz rétege alatt egy keményebb, jeges réteg húzódhat. Ha a robotkarral sikerülne mintát venni ebből a jeges rétegből, a vízhez kapcsolódó elemzések mellett az esetlegesen abban található szerves anyagokat is tanulmányoznák. Elméletileg ugyanis előfordulhatnak olyan szerves összetevők a területen, amelyek lerakódásuk után még azelőtt betemetődtek, hogy az agresszív oxidánsok lebontották volna őket.

A Mars domborzati térképe, rajta az eddigi szondák leszállóhelyével (NASA, JPL, Caltech)

Közvetlenül még nem keres életet

Meglepő, de a Phoenix-szonda nem tartalmaz az esetleges életnyomok azonosítására szolgáló műszert, csak egy szerves anyagok kimutatására alkalmas detektort. A Viking-szondák óta nem működtek olyan űreszközök a vörös bolygón, amelyek életet kerestek volna (pontosabban 2003 végén az európai készítésű Beagle-2 leszállóegység életnyomokat keresett volna, de sajnos nem tudta teljesíteni küldetését). A Phoenix sem visz ilyet, ami a korlátozott anyagi forrásokból adódik: nem volt ugyanis elegendő pénz egy biológiai kísérleti egységre, a költségvetésbe csak a szerves anyagok vizsgálata fért be - utóbbi pedig alapvetőbb ismereteket adhat, ezért előnyt élvezett. Emellett a szonda részben korábbi űreszközökre tervezett berendezésekből állt össze, így adott volt a felszerelése.

Összefoglalva, a Phoenix a vörös bolygó északi poláris térségének lakhatósági viszonyait kutatja, és a marsi élet lehetőségével kapcsolatos kérdések közül leginkább arra találhat választ, hogy vajon mekkora esélye lenne egy földi, szélsőséges természeti környezetet elviselni képes baktériumnak az életben maradásra a marsi nyár idején a leszállóhely területén. Az élet utáni közvetlen kutatás a 2009-ben induló amerikai Mars Science Laboratory, illetve később az európai ExoMars leszállóegységek feladata lesz.