ในช่วงเวลาสั้น ๆ นับตั้งแต่รถแลนด์โรเวอร์ Perseverance ของ NASA ลงจอดที่ Jezero Crater ของดาวอังคารเมื่อวันที่ 18 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2564 มันได้สร้างประวัติศาสตร์ขึ้นแล้ว
ในขณะนี้ ดาวอังคารและโลกอยู่คนละฟากของดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์ทั้งสองไม่สามารถติดต่อกันได้ หลังจากทำงานดุ๊กดิ๊กตลอด 216 วันบนดาวอังคารที่ผ่านมา ทีมวิทยาศาสตร์ได้หยุดพักอย่างแท้จริงเป็นครั้งแรกนับตั้งแต่ภารกิจเริ่มต้นขึ้น
เราเป็นสมาชิกของทีม Perseverance สอง คนและเมื่อรถแลนด์โรเวอร์ถูกล่าถอยเป็นเวลา20 วัน นับเป็นช่วงเวลาที่เหมาะที่สุดที่จะถอยกลับและไตร่ตรองถึงภารกิจป่านนี้
ความขยันหมั่นเพียรมีการทดสอบออกทั้งหมดของความสามารถด้านวิศวกรรมของการขับเคลื่อน1.6 ไมล์ (2.6 กิโลเมตร)มากกว่าภูมิประเทศขรุขระและนำนับหมื่นของภาพถ่ายด้วยกล้อง 19 จากความสำเร็จอันน่าเหลือเชื่อเหล่านี้ มีเหตุการณ์สำคัญสามประการที่เราตื่นเต้นเป็นพิเศษ: การรวบรวมตัวอย่างแกนหินก้อนแรก บินเฮลิคอปเตอร์ Ingenuity และเผยแพร่ผลงานทางวิทยาศาสตร์ครั้งแรกของเราเกี่ยวกับสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ Jezero Crater
ส่งคืนสินค้า
วัตถุประสงค์หลักประการหนึ่งของ Perseverance คือการใช้ระบบแคชตัวอย่าง เพื่อแยกแกนหินขนาดเล็ก - ขนาดประมาณของเครื่องหมายลบแบบแห้ง - และปิดผนึกไว้ในหลอดตัวอย่างพิเศษ ภารกิจในอนาคตจะรับพวกเขาและนำพวกเขาไปสู่การเดินทางระหว่างดาวเคราะห์อันยาวนานกลับมายังโลก
สำหรับการเจาะครั้งแรกของ Perserverance ในเดือนสิงหาคม ทีมงานของเราได้เลือกหินแบนที่สวยงามซึ่งเข้าถึงได้ง่ายด้วยสว่าน หลังจากหกวันของการประเมินพื้นหิน — และในที่สุดก็เจาะลงไป — เราตื่นเต้นที่ได้เห็นรูในพื้นดินและได้รับการยืนยันว่าท่อตัวอย่างปิดผนึกสำเร็จแล้ว
อย่างไรก็ตาม วันรุ่งขึ้น รถแลนด์โรเวอร์ส่งรูปถ่ายภายในท่อ และเราเห็นว่ามันว่างเปล่าจริงๆ บรรยากาศของดาวอังคารบางส่วนติดอยู่ภายในและจะเป็นประโยชน์ในการศึกษา แต่ก็ไม่ใช่สิ่งที่ทีมคาดหวังไว้
ในที่สุด ทีมงานของเราสรุปว่าตัวหินเองนั้นนิ่มกว่าที่คาดไว้มากและถูกบดเป็นผงในระหว่างการเจาะ
สามสัปดาห์กับ 1,800 ฟุต (550 เมตร) ต่อมา เราเจอหินที่ดูน่าเกรงขามซึ่งยื่นออกมาเหนือพื้นผิวสีแดง สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าหินแข็งขึ้นและง่ายต่อการเก็บตัวอย่าง คราวนี้ Perseverance ประสบความสำเร็จในการสกัดและเก็บตัวอย่างแกนกลางสองตัวอย่างจากหินสีเทาที่ขัดด้วยลม หลังจากรวบรวมได้อีกสองสามโหลแล้ว มันจะวางตัวอย่างไว้ที่ตำแหน่งที่ปลอดภัยและเข้าถึงได้ง่ายบนพื้นผิวดาวอังคาร ภารกิจMars Sample Returnของ NASA ซึ่งกำลังอยู่ในระหว่างการพัฒนา จะเก็บตัวอย่างหลอดในช่วงปลายปี 2020 และนำกลับบ้าน
แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่ต้องรอนานขนาดนั้นเพื่อเรียนรู้เกี่ยวกับหิน ที่เว็บไซต์ทั้งความเพียรใช้SHERLOCและPIXLสเปกโทรมิเตอร์บนแขนของมันในการวัดองค์ประกอบของหิน เราพบแร่ธาตุผลึกแนะนำว่าหินที่เกิดขึ้นในการไหลของลาวาบะซอลต์เช่นเดียวกับแร่ธาตุเกลือที่อาจเป็นหลักฐานของน้ำใต้ดินโบราณ
ครั้งแรกในเที่ยวบิน
ความพากเพียรอาจอยู่ไกลจากโลก แต่ก็มีเพื่อนร่วมทาง Ingenuity เฮลิคอปเตอร์ออกจากรถแลนด์โรเวอร์ในไม่ช้าหลังจากที่พวกเขาลงจอดบนดาวอังคารและกลายเป็นงานฝีมือคนแรกที่บินในบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงอื่น
ความเฉลียวฉลาดใช้พลังงานแสงอาทิตย์ น้ำหนัก4 ปอนด์ (1.8 กก.)และตัวเครื่องหลักมีขนาดประมาณเกรปฟรุต เมื่อวันที่ 19 เมษายน พ.ศ. 2564 เฮลิคอปเตอร์ทำการบินครั้งแรกโดยบินอยู่เหนือพื้นดิน 10 ฟุต (3 เมตร) เป็นเวลา 39 วินาทีก่อนจะร่อนลงมา การกระโดดสั้นๆ นี้แสดงให้เห็นว่าใบมีดยาวสามารถสร้างแรงยกได้มากพอที่จะบินในอากาศบางๆ ของดาวอังคารได้
เที่ยวบินถัดไปได้ทดสอบความสามารถของเฮลิคอปเตอร์ในการเคลื่อนที่ในแนวนอน และบินได้ไกลกว่าในแต่ละครั้ง โดยเดินทางได้มากถึง2,050 ฟุต (625 เมตร)ในการเดินทางที่ไกลที่สุดจนถึงปัจจุบัน
ความเฉลียวฉลาดได้บินไปแล้ว 13 ครั้งและได้ถ่ายภาพที่มีรายละเอียดของพื้นดินเพื่อสำรวจภูมิประเทศที่ขรุขระก่อนความเพียร ภาพเหล่านี้ช่วยให้ทีมตัดสินใจว่าจะสำรวจสิ่งกีดขวางอย่างไรระหว่างทางไปยังจุดหมายปลายทางสุดท้ายของรถแลนด์โรเวอร์ ซึ่งเป็นสามเหลี่ยมปากแม่น้ำขนาดใหญ่ใน Jezero Crater
ซูมเข้า Jezero Delta
NASA เลือกJezero Crater เป็นพื้นที่ลงจอดของ Perseveranceโดยเฉพาะเนื่องจากช่วยให้รถแลนด์โรเวอร์เข้าถึงก้อนหินขนาดใหญ่ที่ตั้งอยู่ปลายหุบเขาแม่น้ำที่แห้งแล้งได้ ขึ้นอยู่กับภาพจากดาวเทียมนักวิทยาศาสตร์คิดว่าหินเหล่านี้จะทำของตะกอนฝากโดยแม่น้ำโบราณที่ไหลเข้าสู่ทะเลสาบประมาณ3.5 พันปีที่ผ่านมา หากเป็นจริง สถานที่แห่งนี้อาจเป็นสภาพแวดล้อมที่ยอดเยี่ยมสำหรับชีวิต
อย่างไรก็ตาม ความละเอียดของข้อมูลดาวเทียมไม่สูงพอที่จะบอกได้ว่าตะกอนถูกสะสมอย่างช้าๆ ลงในทะเลสาบที่มีอายุยืนยาว หรือโครงสร้างก่อตัวขึ้นภายใต้สภาวะที่แห้งแล้งหรือไม่ วิธีเดียวที่จะรู้ได้อย่างมั่นใจคือการถ่ายภาพจากพื้นผิวดาวอังคาร
ความเพียรพาดพิงถึงหน้าผาที่อยู่ด้านหน้าสามเหลี่ยมปากแม่น้ำมากกว่าหนึ่งไมล์ (ประมาณ 2 กิโลเมตร) เราทั้งคู่อยู่ในทีมที่ดูแลเครื่องมือMastcam-Zซึ่งเป็นชุดกล้องพร้อมเลนส์ซูมที่ช่วยให้เราเห็นคลิปหนีบกระดาษจากฝั่งตรงข้ามของสนามฟุตบอล ในช่วงสองสามสัปดาห์แรกของภารกิจ เราใช้ Mastcam-Z เพื่อสำรวจหินที่อยู่ห่างไกล จากมุมมองแบบพาโนรามาเหล่านั้น เราเลือกจุดเฉพาะเพื่อดูรายละเอียดเพิ่มเติมด้วยSuperCamของรถแลนด์โรเวอร์ซึ่งเป็นกล้องส่องทางไกล
เมื่อภาพกลับมายังพื้นโลก เราเห็นชั้นตะกอนเอียงในส่วนล่างของหน้าผาสูง 260 ฟุต (80 เมตร) ขึ้นไปด้านบนสุด เราเห็นโขดหิน บางก้อนกว้างถึง 1.5 เมตร
จากโครงสร้างของการก่อตัวเหล่านี้ ทีมงานของเราสามารถสร้างเรื่องราวทางธรณีวิทยาที่มีอายุนับพันล้านปีขึ้นใหม่ ซึ่งเราตีพิมพ์ในวารสาร Science 7 ต.ค. 2021
เป็นเวลานาน - อาจเป็นล้านปี - แม่น้ำไหลลงสู่ทะเลสาบที่เต็ม Jezero Crater แม่น้ำสายนี้ค่อยๆ ทับถมชั้นตะกอนเอียงที่เราเห็นในหน้าผาสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ ต่อมาแม่น้ำส่วนใหญ่แห้งแล้ง ยกเว้นเหตุการณ์น้ำท่วมใหญ่สองสามเหตุการณ์ เหตุการณ์เหล่านี้มีพลังงานเพียงพอที่จะขนหินก้อนใหญ่ไปตามลำน้ำและทับถมตะกอนเก่า เหล่านี้เป็นก้อนหินที่เราเห็นบนหน้าผาในขณะนี้
ตั้งแต่นั้นมา สภาพอากาศก็แห้งแล้ง และลมก็ค่อยๆ กัดเซาะหินออกไป
การยืนยันว่ามีทะเลสาบในปล่อง Jezero Crater เป็นผลงานทางวิทยาศาสตร์ที่สำคัญชิ้นแรกของภารกิจ ในปีหน้า Perseverance จะขับรถขึ้นไปบนยอดสามเหลี่ยมปากแม่น้ำ โดยศึกษาชั้นหินในรายละเอียดด้วยกล้องจุลทรรศน์ตลอดทางและเก็บตัวอย่างจำนวนมาก เมื่อตัวอย่างเหล่านั้นมาถึงโลกในที่สุด เราจะเรียนรู้ว่าตัวอย่างเหล่านี้มีสัญญาณของสิ่งมีชีวิตจุลินทรีย์ที่อาจเคยเติบโตในทะเลสาบโบราณบนดาวอังคารนี้หรือไม่
บทความนี้เผยแพร่ซ้ำจาก The Conversation ภายใต้สัญญาอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ คุณสามารถค้นหาบทความต้นฉบับที่นี่
Melissa Riceเป็นรองศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัย Western Washington ซึ่งปัจจุบันเธอได้รับทุนจากภารกิจ Curiosity และ Mars-2020 ของ NASA Briony Horganเป็นรองศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่มหาวิทยาลัย Purdue เธอยังเป็นนักวิทยาศาสตร์ที่เข้าร่วมภารกิจสำรวจ Mars Science Laboratory ของ NASA ด้วย
