„Johnson Space Center Campus 31“nesiskiria nė vieno Londono bokšto didybe ir istorija. Lauke nėra karališkos sargybos. Tačiau būtent čia, 60-ųjų eros pastate, NASA saugo savo kosminės programos brangenybes. Įvairių švarių patalpų viduje kuratoriai stebi meteoritus iš Marso ir asteroidų juostą, kosmines dulkes, saulės vėjo mėginius, kometų daleles ir, žinoma, šimtus kilogramų mėnulio uolienų. „Ars Technica“apžiūrėjo šią slaptą NASA saugyklą ir pateikė daug įdomių dalykų, apie kuriuos ir pakalbėsime.
Gruodžio pabaigoje šio šaltinio atstovai praleido dieną apžiūrėdami 31 objekto kolekcijas, įskaitant retai lankomą „Genesis“laboratoriją. Ir nors mėnulio akmuo jiems nebuvo suteiktas kaip atminimas, jie apžiūrėjo precedento neturinčią ekskursiją po kiekvieną astronominę medžiagą, kurią NASA surinko iš kitų Saulės sistemos kūnų ir už jos ribų. Dabar mes turime galimybę ištirti, kaip NASA apsaugo savo rečiausius ir vertingiausius pavyzdžius iš kitų pasaulių. Toliau pirmuoju asmeniu - istorija apie Arsą.
Antarkties meteoritai
Pirmiausia norėjome pasižvalgyti po garsiąją Marso uolą.
Prieš patekdami į NASA meteoritų laboratoriją, nusiėmėme vestuvinius žiedus, tada užsidėjome batų dangčius, chirurginius kepurėlius ir baltus drabužius. Po rūbinės mus perkėlė į mažą kamerą, kurioje oro dušas paėmė iš mūsų laisvas daleles - savotišką uragano treniruoklį. Galiausiai atsiduriame ryškiai apšviestoje sterilioje patalpoje, kurioje NASA saugo mokslininkų Antarktidoje surinktus asteroidus.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Šioje kolekcijoje yra apie 20 000 akmenų, tačiau garsiausias iš jų yra ALH84001. Maždaug prieš 16 milijonų metų didelis 0,5–1 kilometro skersmens meteoritas ar asteroidas nukrito į Marso paviršių ir iškėlė uolų eilę į kosmosą greičiu, viršijančiu planetos pabėgimo greitį. Vienas jų skrido per kosmosą ir prieš 13 000 metų nukrito į Antarktidą. Nacionalinio mokslo fondo finansuojama mokslininkų komanda jį atrado 1984 m. Žiemą, tačiau tuo metu nežinojo, kad asteroidas yra Marso namai.
Amerikiečiai ne pirmieji suprato, kad Antarktida yra geriausia vieta meteoritų paieškai pasaulyje. Japonų tyrinėtojai vaikščiojo ir juos ten rinko nuo 60-ųjų. Kai Pitsburgo universiteto geologas Williamas Cassidy 1973 m. Sužinojo apie jų sėkmingus visų meteoritų radinius, jis įtikino Nacionalinį mokslo fondą finansuoti Amerikos ekspedicijas. Iki 1976 m. Amerikiečiai pasivijo japonų mokslininkus šioje srityje; o po dvejų metų buvo sukurta NASA laboratorija šiems mėginiams laikyti.
Nors meteoritų srautas Antarktidoje niekuo nesiskiria nuo srautų bet kur kitur pasaulyje, šiame žemyne klimatas yra sausas ir šaltas, jame beveik nėra žmonių, o tai padeda meteoritams išlikti nepakitusiems. Padeda ir geografija. Kai masyvūs ledo sluoksniai plaukia iš Pietų ašigalio, jie atsitrenkia į visame žemyne besidriekiančią 3500 kilometrų aukščio kalvą - Transantarkties kalnus. Meteoritai patenka į platų ir plokščią poliarinį regioną ir yra absorbuojami šio srauto, kuris sustoja pasiekęs kalnus.
„Kai pasirodo šis ledas, tinkama aukščio ir temperatūros kombinacija sukuria ledo abliacijos zoną, o meteoritai lieka po ja“, - paaiškina planetos mokslininkas ir Antarkties meteorito kuratorius Kevinas Reiteris. - Keteroje yra vietų, kuriose yra neįtikėtina meteoritų koncentracija.
Uolos lieka užšalusios, kol pasiekia laboratoriją Hiustone. Tai apsaugo nuo rūdijimo ir mineralų pakitimų, kurie gali atsirasti esant aukštesnei temperatūrai. Patekę į laboratoriją akmenys tirpsta šiltoje ir sausoje aplinkoje, iš kurios greitai pašalinama drėgmė. Tada akmenys laikomi azoto spintelėse, kad būtų išvengta tolesnės oksidacijos.
Praėjus dešimčiai metų po to, kai mokslininkai atrado ALH84001, jie suprato, kad šis ir tuzinas kitų panašių meteoritų beveik neabejotinai kilo iš Marso, nes juose yra Marso atmosferai būdingų dujų pėdsakų.
Tai sukėlė netikėtą laboratorijų susidomėjimą. Kai Dave'as McKay'us ir kiti Johnsono kosmoso centro mokslininkai ištyrė uolą, jie atrado mažų, keistų bruožų, panašių į kirminų pavidalo fosilijas. Remiantis šia išvada, 1996 m. „Science“buvo paskelbtas straipsnis, kuriame mokslininkai paskelbė atradę senovės gyvybės Marse įrodymų. Nakvynė Antarkties meteoritų tyrimo laboratorija tapo viena karščiausių vietų pasaulyje. Mokslininkai ir žurnalistai varžėsi tarpusavyje, kad patektų į vidų.
Šiandien, kai NASA roveriai subraižo visą Marso paviršių, gali atrodyti, kad naujų Marso uolų paieška Antarktidoje, kur jie tūkstančius metų buvo veikiami Žemės atmosferos, būtų nenaudinga mokslui. Bet tai netiesa, sako Reiteris.
"Marso meteoritai labai domina", - paaiškina jis. - Iš roverių esame gavę daug naudingos informacijos apie Marsą, daug dėmesio skiriama skysto vandens, lakiųjų medžiagų ir visko, kas gali būti siejama su gyvybe, įrodymų paieškai. Tačiau kai čia, Žemėje, renkame Marso uolienas, šiuose meteorituose nėra daug įrodymų, rodančių tokius procesus. Todėl manome, kad mūsų kolekcijoje trūksta reikšmingos Marso uolienų įvairovės dalies. Jei iš tikrųjų rastume nuosėdų gabalą iš Marso, laboratorijoje laboratorijoje laboratorijoje galėtų būti atlikta daug daugiau matavimų, nei leistų robotizuoti darbai “.
Be Marso uolienų, NASA turi šimtus meteoritų iš didžiojo Vakarų asteroido, ir manoma, kad kai kurie jų atsirado iš kitų asteroido juostoje esančių kūnų. Taip pat yra meteoritų iš Mėnulio, o Reiteris sako, kad jie siūlo vertingą įvairovę, palyginti su mūsų šešių mėnulio nusileidimo vietų pavyzdžiu. Taip pat yra kelios dešimtys „valkataujančių“meteoritų - kilmės vietos, kurios mokslininkai negali atsekti. Gali būti, kad vienas jų gimė Veneroje ar Merkurijuje. Įdomių naujų meteoritų paieška yra priežastis, dėl kurios mokslininkai kiekvieną lapkritį grįžta į Antarktidą.
Kalbant apie ALH84001, Reiteris supakuotą meteoritą gavo per trumpą laiką. - Štai čia, - sako jis, kad suprastume pristatymo mastą. - Didelis uolos gabalas. Ir ten buvo didelis gabalas uolos. Netrukus po publikacijos „Science“dauguma mokslo bendruomenės pateikė kitokį, priimtinesnį paaiškinimą mažiems iškastiniams tuneliams. Šis akmuo šiandien yra negyvas ir tikriausiai visada buvo.
Bet paieška tęsiasi. Jei Visata ketina atnešti į Žemę kitų pasaulių dalis, mažiausia, ką galime padaryti, tai nueiti ir jų gauti.
Kometos ir žvaigždžių dulkės
Jis stovėjo ant stalo, priešais mus. Prieš vienuolika metų šis 132 aerogeliais užpildytų plytelių, panašių į teniso raketę, masyvas praskriejo per 2 komą Wilde. Po 400 kilometrų atstumo nuo kometos branduolio masyvas pirmiausia užfiksavo mažus kometos gabalėlius. Tada erdvėlaivis „Stardust“sėkmingai grįžo į Žemę 2006 m. Dabar, praėjus beveik dešimčiai metų, mokslininkai toliau tikrina kiekvieną plytelę, ar nėra aerogelyje įstrigusių dulkių dalelių.
Pats aerogelis yra beveik stebuklinga medžiaga. Tai atrodo kaip sušalę dūmai. Jos tankis yra 1000 kartų mažesnis nei stiklo, tai beveik oras. Bet jis puikiai tinka sustabdyti daleles, mažesnes už smėlio grūdelį, kurios keliauja šešis kartus greičiau nei ginklo kulka. Dalelės sukuria takus eidamos pro aerogelį tol, kol sustoja, bet visiškai sunaikinamos.
Ronas Bastienas, „Stardust Lab“vadovas, paruošė vieną iš plytelių, kurias demonstravo mūsų vizito metu. "Jei atidžiai pažvelgsite, galite pamatyti, kaip ši linija eina per ją, čia maža dalelė patenka į aerogelį ir pro jį", - sako jis. - Jei pažvelgsite į šio tako apačią, bus dalelė. Kometos dalelė dabar yra už šimtų milijonų kilometrų.
Kometos medžiagą tyrė dešimtys tyrimų grupių. Savo nuostabai jie nustatė, kad kometos vienu metu formuojasi ir ledinėmis, ir karštomis sąlygomis. Mokslininkai jau seniai žinojo, kad kometos ledas susidaro šaltame Saulės sistemos pakraštyje už Neptūno orbitos, tačiau dabar jie suprato, kad uolėta šerdis formuojasi arčiau saulės.
Jie tai žino, nes kai kurios „Stardust“surinktos dalelės buvo baltos ir netaisyklingos. Manoma, kad šie kalcio ir aliuminio inkliuzai susidarė labai arti saulės paviršiaus, kuriantis Saulės sistemai. Jie yra tarp seniausių medžiagų Saulės sistemoje, kurių amžius yra beveik 4,56 milijardo metų. Ir dabar mokslininkai juos rado kometose, kurios nukeliavo į Plutoną ir už jo ribų. Tai suteikia mokslininkams papildomo pasitikėjimo, kad kometų tyrimas yra laiko kapsulių tyrimas, kuris daug pasakys apie Saulės sistemos susidarymo laikus.
Kadangi aerogelio dėklas kometai buvo tiekiamas gana trumpą laiką, „Stardust“misija turėjo antrą dėklą plytelių, tik kilus gaisrui.
Per ilgesnį skrydį į Wilde 2 kometą ir iš jos erdvėlaivis naudojo šį antrąjį dėklą tarpžvaigždinėms dulkėms rinkti. Skirtingai nei galinga kometos dalelių srovė, mokslininkai tikėjosi surinkti tik keletą mažų tarpžvaigždinių dalelių, mikronų dydžio, skirtingais kampais skubančių link Saulės sistemos. Taigi, kai erdvėlaivis grįžo į Žemę, mokslininkų buvo paprašyta surasti šias daleles.
„Stardust“laboratorija įdiegė automatinius nuskaitymo mikroskopus, kurie nufotografavo tarpžvaigždinį kolektorių, o mokslininkai pakvietė visuomenę - „dulkių siurblį“- padėti rasti dalelių pėdsakus atskirose plytelėse vykdant „Stardust @ Home“projektą.
2014 m. Rugpjūčio mėn. Buvo paskelbtos septynios tarpžvaigždinės dulkių dalelės, pirmieji dulkių mėginiai iš žvaigždžių, esančių už Saulės sistemos ribų. Dustersas rado dvi daleles. Net ir dabar mokslininkai dar tik pradeda suprasti šių dalelių prigimtį, kai kurios jų yra „purios“kaip snaigės ir galėjo kilti iš supernovos sprogimo prieš milijonus metų.
„Genesis“
Skaniausiai pasivaikščiojimo daliai ruošėmės pusantros valandos, kai Judine Alton paklausė, ar reikia eiti į tualetą (pamiršau paklausti anksčiau). Laimei, nebūtina.
NASA jautriausius mėginius saugo „Genesis“laboratorijoje, kuri laikoma švari pagal griežčiausius kosmoso centro protokolus. „Genesis“laboratorijoje saugomos saulės vėjo dalelės, maži Saulės gabalėliai, kuriuose yra užuominų apie Saulės ūko sudėtį, kai planetos dar tik formavosi.
Tą rytą mums buvo nurodyta nedėvėti vestuvinių žiedų ir nenaudoti dezodoranto. Koridoriuje mes užsimauname pirštines, batų užvalkalus ir plaukus. „Persirengimo kambaryje“buvome užsidėję kaukes, viso kūno kostiumus, kepures, specialius batus ir antrą porą pirštinių. Jie taip pat paėmė mano užrašų knygelę ir davė „švaraus“popieriaus - o viduje taip pat gavau „švarų“„Sharpie“rašiklį. Mūsų fotografijos įranga taip pat buvo išvalyta: keletą minučių turėjome praleisti lęšius ir trikojus alkoholio servetėlėmis, kol mokslininkai įsitikino, kad prietaisuose nėra pakankamai dulkių.
Po viso to paklausėme, kiek lankytojų sulaukė laboratorija. „Aš nepriimu žmonių“, - sakė laboratorijos kuratorius Altonas. - Jūs, vaikinai, esate ypatingi. Tai daugiausia dėl to, kad žmonės yra purvini “.
2001 m. NASA erdvėlaivis „Genesis“iškeliavo į kosmosą iki L1 Lagrange taško, kuriame gravitacija tarp Žemės ir Saulės yra subalansuota. Daugiau nei dvejus metus aparato masyvai renka jonus, tekančius iš išorinio Saulės sluoksnio. Filtrai buvo sukurti iš įvairių medžiagų grynumo, įskaitant aliuminį, safyrą, germanį, silicį, auksą ir į deimantus panašią amorfinę anglį, kad būtų galima surinkti įvairių tipų saulės vėją.
Buvo tikima, kad erdvėlaivis sugebės surinkti milijardus saulės dalelių, kurių svoris prilygsta vos keliems druskos grūdams, ir tada nukeliauti į Žemę. Tačiau paskutiniame grįžimo etape lėktuvo parašiutų sistema sugedo ir jis krito Jutos dykumoje katastrofišku 300 km / h greičiu.
Tai turėjo būti pabaiga. Daugumai eksperimentų tai reikštų žaidimo pabaigą. Tačiau užfiksuotos saulės vėjo dalelės buvo 40–100 nanometrų žemiau paviršiaus. Mokslininkai, įskaitant Altoną, nustatė, kad jie gali išgelbėti kai kurias daleles, jei kruopščiai išvalys filtrus, išgyvenusius smūgį su Žeme.
Trumpai tariant, mokslininkai prisitaikė. Ryškiai apšviestoje, švarioje patalpoje Carla Gonzalez mums tiksliai parodė, kaip ant mėginio filtro, besisukančio keliais tūkstančiais apsisukimų per minutę, paduodama ypač gryno vandens srovę. Po 15 minučių vanduo pašalino nešvarumus ir kosmoso šiukšles iš filtro. Šis procesas taip pat nepaliko tirpiklių. Per dešimt metų nuo Pradžios sugrįžimo į Žemę Altonas, Gonzalezas ir kiti išvalė ir suklasifikavo daugiau nei 2000 mėginių, kurių daugelį galima tyrinėti mokslininkams.
Mokslininkai pasiekė daugumą misijos mokslinių tyrimų tikslų, įskaitant stebėtiną atradimą, kad Saulėje yra daugiau deguonies-16, daugiausia izotopų nei Žemėje. Šis skirtumas paskatino mokslininkus ištirti, kaip šis deguonis paliko Saulę per pirmuosius kelis milijonus savo gyvavimo metų, o tai leido rasti naujų išvadų apie ankstyvosios Saulės sistemos pobūdį ir raidą.
Kai mes baigėme savo turą nepriekaištingoje laboratorijoje, Gonzalezas ištraukė filtrą su ypač gryno vandens mėginiais. Aš paklausiau, ar dabar galima valgyti, jei jis toks švarus. - Manau, kad tu gali, - atsakė Altonas. - Bet jei taip pasielgtum, sulaužytum mano širdį.
Mėnulio akmenys
Ryanas Ziegleris plačiai nusišypsojo, jo apvalų veidą puikiai pabrėžė švarus dangtelis, uždengęs galvą, kai atsidūrėme priešais blizgančias, kelių tonų banko skliauto duris. „Na, vaikinai, aš išsaugojau geriausią paskutiniam“, - sakė jis. Ziegleris tiria mėnulio uolienas Johnsono kosminiame centre, kad geriau suprastų, kaip susidarė mėnulis. Jis taip pat prižiūri „Apollo“mėginius ir surengė mūsų kelionę po NASA Astromaterialų laboratoriją.
Dabar stovėjome priešais skliautą, kuriame buvo du trečdaliai visų pasaulio mėnulio uolų.
Ir tada mes įėjome. Pastatytas 1979 m., Šiame pastate yra „Apollo 11“- „Apollo 17“kolekcijų, esančių atskirose nerūdijančio plieno spintelėse. Per šešias „Apollo“misijas astronautai parsivežė apie 2200 mėginių. Nors 85% kolekcijos būklė išlieka nesugadinta, šiuo metu stebima daugiau nei 100 000 mėnulio akmenų. "NASA bendroji priežiūra leidžia bet kuriuo metu paprašyti konkretaus mėginio ir ją galima rasti", - paaiškino Ziegler.
Pačiame kambaryje buvo kažkas nežemiško. Patys akmenys nebuvo matomi; jie buvo kruopščiai supakuoti į metalinius indelius į teflono maišelius, tris kartus užplombuoti spintelėse, kurios pačios buvo užpildytos grynu azotu. "Yra daug pastangų, kad šie mėnulio egzemplioriai būtų saugūs ateities kartoms", - sako Ziegler. Nors jų nematote, galite pajusti, kad yra daugybė akmenų. Kartą jie milijardus metų gulėjo ant mėnulio paviršiaus, tada keliolika žmogaus rankų juos surinko, pakėlė nuo mėnulio paviršiaus ir nukrito į Ramųjį vandenyną. Ir dabar jie vėl tyliai guli, jau šiame kambaryje.
Nepaisant taikytų atsargumo priemonių, „atvirų“mėginių negalima laikyti neribotą laiką. Net viduje trigubai sandariuose sandariuose induose ultragryname azote yra nuo 10 iki 100 ppb vandens. Mėnulio uolienos nerodo korozijos požymių, tačiau vis tiek viršutinis ar du nanometrai jau buvo užteršti. Ziegleris veda mus prie vienos spintos. "Jie niekada nebuvo atidaryti", - sako jis. - Tai trys iš mūsų septynių neatrastų pavyzdžių. Jie buvo surinkti Mėnulio paviršiaus vakuume, patalpinti vakuume uždarytuose vamzdeliuose ir tokie išlieka iki šiol. NASA taupo juos neaiškiai teorinei ateičiai, kurioje mokslininkai ras puikių naujų analizės būdų.
Šiame viename kambaryje saugoma 70% visų mėnulio uolienų. Maždaug penki procentai buvo sunaikinti atliekant įvairius tyrimų procesus, o dar 15 proc. Yra saugomi atsarginėje saugykloje White Sands, Naujojoje Meksikoje. Džonsono kosminis centras yra saugus, o šis įrenginys yra antrame aukšte. Tačiau kosmoso centras yra kitapus gatvės nuo Clear Lake, kuris įteka į Galvestono įlanką, įtekančią į Meksikos įlanką. 5 kategorijos uraganas gali sunaikinti šį objektą.
Ziegleris mus išveda iš skliauto į panašaus dydžio darbo kambarį, kuriame laikomas likęs mėnulio akmuo. Dideli Mėnulio gabalai rodomi didesnėse nerūdijančio plieno spintelėse. Mėginiai čia grąžinami po tyrimo - laboratorija mokslininkams tyrimams išdalina nuo 500 iki 1000 mėnulio mėginių per metus. VIP taip pat atvežami čia, kad parodytų mėnulio akmenis.
Tarp eksponuojamų pavyzdžių yra vadinamoji Genesis uoliena, kuri, atrodo, yra padengta milteliniu cukrumi. „Apollo 15“įgulai buvo pavesta rasti tik vieną anortozito uoloje, kurią jie rado netoli Apeninų. Būdamas 4,1 milijardo metų, gimęs praėjus vos porai šimtų milijonų metų nuo Saulės sistemos susidarymo, Pradžios akmuo padėjo patvirtinti mėnulio susidarymo teoriją, kai Žemė susidūrė su Marso dydžio objektu pačioje Saulės sistemos pradžioje.
Remiantis „Ars Technica“medžiagomis