Foto: NASA

Un ko tagad? Droši vien ko tamlīdzīgu nodomāja NASA rovera "Curiosity" misijas zinātnieki 2016. gadā, kad pēkšņi pārstāja darboties svarīgs rovera rīks – urbis, kuru izmanto paraugu iegūšanai. Taču NASA nebūtu NASA, ja likstās nesaskatītu izdevību, un tieši tā arī notika. Nespējot iegūt paraugus ierastajā veidā, bija pienācis īstais laiks izmēģināt iepriekš neizmantotu paraugu ievākšanas un analīzes metodi. Piecus gadus vēlāk toreiz iegūtie dati vainagojušies ar publikāciju zinātniskajā izdevumā "Nature Astronomy" un apstiprinājumu – "Curiosity" uz Marsa atradis vairākas jaunas organiskās molekulas. Nē, tas vēl nenozīmē pierādījumus uz Marsa kādreiz eksistējušai mikroskopiskai dzīvībai!

Organisko molekulu atrašana uz Marsa nav nekāds vieglais uzdevums. Kā tas notiek parasti? Rovera urbis pilda uzreiz divas funkcijas – gan iegraužas Marsa virsmā, gan uzreiz paraugus samaļ smalkā pulverī. Šādas konsistences materiālu tad tālāk var analizēt rovera "vēderā" esošajā laboratorijā. Instruments SAM ("Sample Analysis at Mars") smalko pulveri pakāpeniski, lēnām uzkarsē. Karsēšanas rezultātā no parauga izdalās gaistoši savienojumi, kuri tiek novadīti uz SAM gāzu hromatogrāfu un masspektrometru. Ar šīm metodēm tad arī var noteikt, kas paraugā atrodas. Taču organisko molekulu gadījumā ir viena problēma – daļa savienojumu karsēšanas procesā noārdās un pārtop vienkāršākās molekulās, kā rezultātā ne vienmēr iespējams uzzināt, kas tad sākotnēji bijis paraugā.

2016. gada beigās rovera urbim "nobruka" mehānisms, kas rotējošo daļu virza augšup vai lejup un nodrošina stabilu urbšanu vēlamajā leņķī. Pēc vairāku mēnešu darba, programmējot un pārprogrammējot, kļuva skaidrs, ka rovera šī mehānisma motors ir bojāts, tāpēc bija jāizdomā alternatīvs risinājums, kas ļautu urbi izmantot arī bez stabilizēšanas mehānisma. Ja sākotnēji urbšanu "Curiosity" veica līdzīgi kā uz urbšanas darbagaldiem, tad nu tā vairāk atgādina urbšanu ar "brīvu" roku, kur urbi Marsa virsmā rovers spiež ar visu robotisko roku, ik pa laikam pārliecinoties, ka urbums aizvien ir pietiekami precīzi iecentrēts. Pirms nosūtīt instrukcijas roveram šo paņēmienu izmēģināt uz Marsa, inženieri to vairākus mēnešus testēja tepat uz Zemes. "Nu mēs uz Marsa urbšanu veicam līdzīgi tam, kā cilvēki to mēdz arīt mājās," toreiz risinājumu komentēja NASA Reaktīvās kustības laboratorijas pārstāvis Stīvens Lī, piebilstot: "Cilvēki diezgan labi tiek galā ar urbja iecentrēšanu, bieži par to pat apzināti nepiedomājot." Ieprogrammēt "Curiosity" tā, lai urbis netiktu garozā ievadīts pārāk slīpi un rezultātā neiestrēgtu, nebija viegls uzdevums.

Taču galu galā NASA inženieri bija atraduši risinājumu, kas ļāva "Curiosity" turpināt paraugu ievākšanu.

Foto: NASA
Šis caurums Marsa virsmā tapis 2018. gadā, gandrīz divus gadus pēc ķibeles ar urbi. Neizskatās slikti, vai ne? NASA inženieru "makgaiverīgais" risinājums darbojas.

Arī veids, kā urbšanas rezultātā iegūtais materiāls tiek nogādāts līdz laboratorijai "rovera" vēderā, nu ir pavisam cits. Tas pat nedaudz atgādina garšvielu kaisīšanu uz ēdiena – rovers ieurbj garozā, tad robotisko roku ar urbi krata, lai no tā izbirdinātu iežu paraugus.

Ja ierastā ceļā iegūtais pulveris tika analizēts SAM ierīcē, paraugu karsējot, tad pēc urbja saplīšanas nu bija laiks izmēģināt vēl vienu rovera arsenālā esošo metodi – tā dēvēto "slapjo" analīzi. Šajā gadījumā rovers paraugus vispirms apstrādā ar reaģentu. Kopumā rovera krājumā ir tikai deviņas devas ar reaģentu, tādējādi misijas vadībai ļoti rūpīgi jāizvēlas, kurus paraugus analizēt ar šo metodi. Izšķērdību atļauties nevar. Paraugus sajaucot ar šo reaģentu, ir lielāka iespēja, ka gaistošie savienojumi pirms nonākšanas gāzes hromatogrāfā un masspektrometrā nebūs noārdījušies par vienkāršākām molekulām. Kaut rovers "Curiosity" pa Marsa virsmu šiverēja jau kopš 2012. gada, šo "slapjās analīzes" metodi NASA pirmo reizi izmēģināja tikai 2016. gadā.

Piecus gadus vēlāk toreiz iegūto paraugu analīze ir pabeigta, pētījums uzrakstīs un publicēts prestižajā "Nature Astronomy" izdevumā. Nu var droši apgalvot, ka "Curiosity" savā pirmajā "slapjās" metodes analīzē konstatēja vairākus organiskas vielas, piemēram, amonjaku un benzoskābi, kā arī vairākas organiskas molekulas, kas nekad iepriekš Marsa paraugos nebija konstatētas. Šo konkrēto molekulu atrašana vēl neļauj izdarīt secinājumus par to izcelsmi, proti, neļauj apgalvot, ka tie ir cēlušies bioloģiskas aktivitātes rezultātā, taču, kā pētnieki raksta publikācijas kopsavilkumā, šis eksperiments paplašinājis mūsu zināšanas par uz Marsa esošo organisko molekulu klāstu, kā arī norādījis, ka konkrētā analīzes metode (paraugu apstrādāšana ar reaģentiem) ir ļoti perspektīvs un spēcīgs rīks turpmākā Marsa izpētē.

Seko "Delfi" arī vai vai Instagram vai YouTube profilā – pievienojies, lai uzzinātu svarīgāko un interesantāko pirmais!