2023 Autor: Brooke Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-05-20 23:53
Po desetiletích posílání sond přes prázdnotu meziplanetárního prostoru nyní úředníci přetvářejí způsob, jakým se provádí průzkum sluneční soustavy. Renovace je z velké části způsobena vizionářským nařízením o Měsíci, Marsu a dalších, které před více než rokem dal NASA americký prezident George W. Bush.
Zatímco peníze a mandát jsou ve stavu blízkého setkání, splynutí cílů vesmírné vědy s cíli lidského průzkumu je stále ještě třeba plně rozehrát, stejně jako vyhlídky na širší mezinárodní spolupráci.
„Agenda vědeckého průzkumu, kterou NASA prováděla v posledních zhruba deseti letech, přináší obrovské ovoce a poskytuje klíčové rané vstupy k tomu, jak NASA implementuje vizi,“řekl James Garvin, hlavní vědecký pracovník NASA ve Washingtonu, DC „Počáteční robotické kroky ve vizi implementace bude informovat a vést budoucí rozhodnutí, která nakonec určují, jak lidské bytosti zkoumají Měsíc a Mars."
U talíře
Později v tomto roce NASA vypustí Mars Reconnaissance Obiter, „krok vědecké brány“, řekl Garvin, který pracuje v dříve nedosažitelných rozlišeních a spektrální citlivosti, aby optimalizoval, jaký přístup zvolit při hledání jakýchkoli důkazů života na rudé planetě.
"MRO přidává zásadní raný rozměr naší strategii průzkumu," dodal Garvin, "tím, že také poskytuje zásadní nová data relevantní pro lidské prekurzory a dokonce i pro možnosti lidských přistávacích míst. Jako takové je MRO klíčovou součástí nejranějších částí vize."
Stejně tak je role Lunar Reconnaissance Orbiter vyzdvižena v roce 2008. Otevře nám oči k „novu“, který musíme poznat jak vědecky, tak i jako vodítko pro velmi krátkodobá rozhodnutí, která umožní lidským bytostem sloužit jako efektivní průzkumníci, vysvětlil Garvin.
Garvin řekl, že zásadní pro vizi je „zkřížená priorita“napříč obory, aby byla zachována rozmanitost, rovnováha a schopnost reagovat na objevy, které teprve přijdou.
"Jak se nám v NASA povede v příštích pěti letech bude kritické," řekl Garvin, "s Mars Reconnaissance Orbiter a Lunar Reconnaissance Orbiter jako dva příklady, které nám mohou otevřít oči, jak musíme prozkoumat v novém partnerství s lidmi a stroji. 'na stránce.'"
Pramen vědy
Stephen Mackwell, ředitel Lunárního a planetárního institutu v Houstonu v Texasu, říká, že pohled na vesmírný průzkum se mění. NASA podle něj postupuje vpřed s velmi agresivním robotickým programem, který poskytne studnici vědeckých dat na podporu budoucích lidských průzkumníků, kteří se vydají za nízkou oběžnou dráhu Země.
Vzhledem k pokynu prezidenta Bushe vrátit lidi na Měsíc a poslat je dále na Mars a další destinace, Mackwell cítí, že tímto procesem nedojde k žádnému rozmělnění vědy.
Při přípravě na tento útok lidí na vesmír budou prekurzorové robotické mise základem úspěchu. "Získat co nejvědečtější návratnost z těchto misí…to je obrovský problém," řekl Mackwell. Zásadní je například zdokonalování schopnosti budoucích průzkumníků „žít ze země“– pomocí zařízení, které dokáže přeměnit místní zdroje na vodu, kyslík a zásoby paliva.
Věda, která podporuje, jak nejlépe identifikovat a charakterizovat tyto zdroje, je životně důležitá, dodal Mackwell. "Určitě v tom z vědeckého hlediska vyhrajeme."
Jak kosmické lodě dosahují různých výklenků naší sluneční soustavy, jeden problém, který je třeba řešit, je provozní dohled. Nejen, že je to potřeba ke snížení nákladů na mise. Vzdálenosti mezi Zemí a kosmickou lodí vyžadují zvýšenou autonomii.
"Potřebujeme zabudovat některé skutečně účinné operace," řekl G. Jeffrey Taylor, profesor geofyziky a planetologie na University of Hawai'i v Honolulu. Například mise z člověka na Mars nemůže mít řízení mise v neustálém kontaktu kvůli dobám přenosu komunikace tam a zpět, řekl.
Techniky, jak zvládnout místní kontrolní situace pro lidskou expedici na Mars, lze nejprve nacvičit na Měsíci, řekl Taylor.
Chuť Titanu
Co je nezbytně nutné, je program pro systematický průzkum vnějších planet. "Mars je polovina příběhu v naší sluneční soustavě," radí Robert Pappalardo, planetární vědec z University of Colorado, Boulder.
Díky veleúspěšnému přistávacímu modulu Huygens Evropské vesmírné agentury (ESA) nyní vědci okusili Titan – záhadný měsíc Saturnu. Navíc mise Cassini k prstencovému Saturnu a jeho doprovodu měsíců nyní zaplavuje komunitu vesmírných vědců novými daty. Očekává se, že tento tok informací bude pokračovat ještě mnoho let.
Podobně i Jupiterův ledový satelit Europa volá po průzkumu, řekl Pappalardo. Tento měsíc by mohl skrývat oceán pokrytý ledem, o kterém se mnozí vědci domnívají, že je domovem života.
"Podle mého názoru jsou vnější planety důležité kvůli astrobiologickému potenciálu," řekl Pappalardo. "Evropa, Titan, možná Neptunův Triton jsou aktivní světy, které jsou také potenciálně biotopy… nebo nám mohou alespoň povědět o typech extrémních prostředí, která mohou existovat mimo naši vlastní sluneční soustavu."
Nyní se připravuje ke startu začátkem příštího roku mise New Horizons ke vzdálenému Plutu a jeho měsíci Charon. Čas příletu je rok 2015. Odtud má sonda navštívit Kuiperův pás, obrovskou zásobárnu ledových objektů umístěných těsně mimo oběžnou dráhu Neptunu a rozprostírajících se směrem ven do stále hlubšího vesmíru.
Nyní je potřeba zorganizovat metodický pochod robotických průzkumníků na vnější planety, uzavřel Pappalardo. Vnější planety jsou záznamy stavebních kamenů sluneční soustavy, řekl.
Hledejte rovnováhu
Z orbiterů Mars a dvou roverů NASA s červenými planetami – Spirit a Opportunity – a také ze vzdáleného Saturnu proudí velké množství dat. Tyto a další mise jsou produktem investic uskutečněných v průběhu let, řekl James Head, profesor geologie na Brown University v Providence, Rhode Island.
"Je zcela jasné, že automatizovaný průzkum přichází…zcela nová éra," řekl Head. Robotická plavidla útočí na základní vědecké problémy a také připravují cestu pro lidi, která bude následovat, řekl.
"Opravdu potřebujeme použít naprosto robustní a produktivní automatizovaný program, abychom vedli lidské průzkumné úsilí," navrhl Head. Vesmírné závody mezi Spojenými státy a bývalým Sovětským svazem, které vyhnaly lidi na Měsíc na základě výparů politiky studené války, jsou dávno pryč.
"Pokud neděláte něco, co je zásadní, daňový poplatník nebude podporovat lidský průzkum jen kvůli stopám, vlajkám a stopám," řekl Head. "Pokud dáme všechna svá vejce do košíku s tím, že budeme prozkoumávat, protože to je lidská věc…to lidé nebudou kupovat."
Rovnováha je důležitá, řekl Head.
"Byla by úplná tragédie, kdybychom se dostali z rovnováhy mezi lidským a automatizovaným průzkumem, protože je potřeba udělat tolik základní vědy," uzavřel Head.
Mezinárodní spolupráce
Americké společenství pro vesmírnou vědu a výzkum lidí čelí dalšímu zásadnímu problému: Role mezinárodní spolupráce.
"Je to mnohem více konkurenční svět," řekl Mackwell, šéf Lunárního a planetárního institutu. Indie, Japonsko, Čína a také plán Evropy plánují řadu vesmírných misí, stejně jako záměr Evropy stavět na jejich nyní sloužících sondách – SMART-1 na Měsíci a Mars Express – spolu s přistávacím modulem Huygens Titan.
Mackwell naznačil, že mnohem větší spolupráce mezi zeměmi je dobrá pro všechny. Balíčky přístrojů schopné najít domovy na libovolném počtu odchozích sond by byly velkým bonusem pro všechny zúčastněné, řekl.
"Mezinárodní spolupráce bude potenciálně velkou součástí budoucnosti," předpověděl Mackwell. "Nyní tu panuje jakási přátelská rivalita. Ale zároveň spoluprací získáváme mnohem víc než tím, že stavíme na rivalitě."