Fóbos-Grunt

Yinghuo-1 og LIFE tilraunin

Fóbos-Grunt átti að verða fyrsti rannsóknaleiðangur Rússa út í sólkerfið um árabil. Árið 1996 skutu þeir Mars 96 gervitunglinu á loft en vegna mistaka við geimskot brann það upp í lofthjúpi jarðar.

Yinghuo-1 átti einnig að vera fyrsti rannsóknarleiðangur Kínverja út í sólkerfið.

Leiðangurslýsing

Fóbos-Grunt átti upprunalega að halda til Mars í október árið 2009 en vegna seinkana við smíði þess var geimskotinu frestað þar til næsta tækifæri gæfist eða fram til ársins 2011.

Fóbos-Grunt var skotið á loft 8. nóvember 2011 með Zenit-2 eldflaug frá Baikonur geimferðamiðstöðinni í Kasakstan. Eftir geimskot kom í ljós að eitthvað hafði farið úrskeiðis. Farið var fast á lágri jarðbraut og komst því ekki til Mars. Þann 15. janúar 2012 brann farið upp í lofthjúpnum og féll brak þess í Kyrrahafið um 1.250 km vestan við Wellingtoneyju undan ströndum Chile.

Ferðin til Mars átti að taka tíu mánuði. Í október 2012 átti geimfarið að komast á braut um Mars og verja nokkrum mánuðum í rannsóknir á reikistjörnunni og tunglunum. Í febrúar 2013 átti að lenda geimfarinu á Fóbosi og hefja sýnasöfnun. Sýnum átti að safna með fjarstýrðum armi í allt að viku. Á enda armsins var pípulaga tól sem átti að opnast, grípa sýni og færa þau í sívalningslaga sýnasöfnunarhylki sem var á stærð við körfubolta. Í heildina átti að safna allt að 200 grömmum af sýnum.

Fóbos-Grunt geimfarið. Efst er sýnasöfnunarfarið sem lendir á Fóbosi. Mynd: Roscosmos

Efst á lendingarfarinu var eldflaug sem flytja átti sýnin aftur til jarðar. Hún hefði þurft að ná 35 km hraða á klukkustund til að losna úr veiku þyngdarsviði Fóbosar. Hefði allt gengið að óskum að óskum hefði hylkið snúið aftur til jarðar í ágúst 2014. Hylkið var hannað til að standast harða lendingu en ekki átti að nota neinar fallhlífartil að draga úr fallhraðanum.

Þegar sýnasöfnunarhylkið var farið af lendingarfarinu áttu rannsóknir að halda áfram á Fóbosi í eitt ár. Armurinn átti að færa fleiri sýni í litla rannsóknarstofu sem var innan í geimfarinu. Í henni átti að hita sýnin og gera litrófsrannsóknir á þeim. Með þessum hætti mætti til dæmis segja til um tilvist reikula efna eins og vatns og gastegunda.

Markmið

Helstu markmið Fóbos-Grunt leiðangursins voru:

• Koma með sýni frá Fóbosi til jarðar

• Rannsaka Fóbos á braut um tunglið og á yfirborði þess

• Fylgast með lofthjúpi Mars, einkum rykstormum

• Rannsaka rafgas og ryk og geislunarumhverfi Mars

• Varpa ljósi á uppruna tungla Mars og sambandi þeirra við reikistjörnuna

• Varpa ljósi á það hlutverk sem árekstrar smástirna léku í myndun bergreikistjarna

• Leita að mögulegum ummerkjum um líf á Mars í fyrndinni (með sýnunum)

• Rannsaka áhrif þiggja ára ferðalags milli reikistjarna á jaðarörverur sem eru í litlu lokuðu hylki í sýnasöfnunarfarinu (LIFE tilraunin)

Yinghuo-1

Líkan af Yinghuo-1 gervitunglinu í raunstærð. Mynd: Shanghaidaily.com

Yinghuo-1 vr kínverskt gervitungl sem átti að ferðast með Fóbos-Grunt til Mars. Tunglið var kassalaga og mjög lítið, aðeins 115 kg að þyngd og hver hlið þess innan við metri á hverri hlið (75 cm x 75 cm x 65 cm). Það mun verja um það bil tveimur árum í að rannsaka yfirborð, lofthjúp, jónahvolf og segulsvið Mars af braut um reikistjörnuna. Nafnið á gervitunglinu merkir bókstaflega eldfluga en er líka forn-kínverskt heiti á Mars.

Yinghuo-1 átti að losna af Fóbos-Grunt við komuna til Mars í október 2012 og komast á þriggja daga braut um reikistjörnuna. Þá yrði Yinghuo-1 í minnst 800 km hæð yfir Mars en mest í 80.000 km hæð.

Um borð í Yinghuo-1 voru fjögur mælitæki, þar á meðal myndavél sem hefði náð góðum myndum af yfirborði Mars í 200 metra upplausn.

LIFE tilraunin

Lífhylki sambærilegt því sem ferðast til Mars. Lífhylkið verður innan í sýnasöfnunarhylkinu. Mynd: Bruce Betts/The Planetary Society

Living Interplanetary Flight Experiment (LIFE) er tilraun á vegum Planetary Society í Bandaríkjunum sem snýst um að senda jaðarörverur í litlu lífhylki í þriggja ára ferðalag frá jörðinni til Mars og aftur til baka með Fóbos-Grunt geimfarinu.

Markmið tilraunarinnar að kanna hvort örverurnar geti lifað af nokkurra ára ferðalag í geimnum. Með því er einn angi af alsæðiskenningunni svonefndu kannaður en samkvæmt henni varð líf ekki til á jörðinni heldur bárust örverur til jarðar frá annarri reikistjörnu með loftsteinum, til dæmis frá Mars, og af þeim kviknað líf.

Í tilrauninni eru áhrif langra geimferða könnuð á öll þrjú lénakerfi lífs: Bakteríur, fornbakteríur og heilkjörnunga. Sendar verða örverur sem búið er að rannsaka vel (t.d. búið að raðgreina erfðaefni þeirra og nota í ýmsar aðrar tilraunir) svo hægt sé að meta áhrifin eins og frekast er unnt. Valdar voru jaðarörverur í tilraunina því þær eru taldar eiga bestan möguleika á að lifa ferðalagið af.

Um borð verða til að mynda bakteríur sem vitað er að standast mikla geislun (Deinococcus radiodurans), fornbakteríur sem þola mikla seltu (Haloarcula marismortui) (ef eitt sinn var haf á Mars hefur það verið mjög salt) og metanmyndandi (Methanothermobacter wolfeii) (fundist hefur metan í lofthjúpi Mars) og heilkjörnunga sem vitað er að hafa lifað af tómarúm og geislun á braut um jörðina.

Um borð eru ýmsar áhugaverðar lífverur. Ein bakteríanna er Deinococcus radiodurans sem er fræg fyrir að þola gríðarmikla geislun. Hún þolir að minnsta kosti 5.000 Gray geislun en til samanburðar myndu 10 Gray drepa mann.

Bessadýr (tardigrade) er hryggleysingi um borð í LIFE lífhylkinu. Hér sést það við 500 falda stækkun. Mynd: Photo Researchers, Inc

Annað dæmi er Haloarcula marismortui sem er saltkær fornbaktería. Hún þrífst í mjög söltu umhverfi og finnst til dæmis í Dauðahafinu eins og nafn hennar á latínu gefur til kynna. Rannsóknir á Mars sýna að vatnið sem þar var í fyrndinni var mjög salt. Leynis líf á Mars í dag er alls ekki svo galið að álíta að það deili ákveðnum eiginleikum með saltkærum örverum eins og H. marismortui. Önnur fornbaktería með í för er Methanothermobacter wolfeii sem er metanmyndandi (metan hefur fundist í lofthjúpi Mars).

Af heilkjörnungum má nefna Saccharomyces cerevisiae, svepp sem hefur lifað af 553 daga utan á Alþjóðlegu geimstöðinni. En stærsti heilkjörnungurinn í hópnum er hryggleysingi sem heitir bessadýr (tardigrade). Bessadýr eru vatnadýr, ekkert sérstaklega fríð (samt sætust í hópnum), en stór í samanburði við aðra farþega LIFE. Þessi dýr eru harðger með eindæmum. Þau geta bæði þolað hitastig yfir suðumarki og undir frostmarki og auk þess mikla geislun. Bessadýr myndu lifa af kjarnorkustyrjöld eins og kakkalakkar.

Heimildir:

1. Fobos-Grunt. en.wikipedia.org. Sótt 20.10.11
2. China's Yinghuo-1 Mars Orbiter. Planetary.org/blog Sótt 20.10.11.
   
3. LIFE experiment. Planetary.org. Sótt 20.10.11
4. The Smallest Astronauts. ScientificAmerican.com. Sótt 25.10.11
5. Phobos-Grunt Probe to Put Microbial Life in Mars Orbit. ScientificAmerican.com. Sótt 25.10.11

Hvernig vitna skal í þessa grein

• Sævar Helgi Bragason (2011). Fóbos-Grunt, Yinghuo-1 og LIFE tilraunin. Stjörnufræðivefurinn. http://www.stjornufraedi.is/solkerfid-large/geimferdir/fobos-grunt (sótt: DAGSETNING)