次世代のマーズローバーが生命の兆候を検索する方法

人類は長い間、別の惑星に足を踏み入れることを夢見ており、近くの火星のオレンジ色の輝きが目を引きました。 まだそこにはいませんが、近づいています：過去36年間で、NASAは3人の着陸船と4人のローバーを赤い惑星に送り、最終的にはすべて人類を火星に送りました。 2020年の夏に、まったく新しいツールスイートを装備した最先端のロボット使者をお送りします。 Mars 2020ローバーはまだ洗礼を受けていませんが、すでに大きな目標があります。生命の兆候を見つけることです。

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新しいローバーには、埋める大きなスペースシューズがあります。 2012年に、より一般的に好奇心として知られる火星科学研究所（MSL）は、赤い惑星の表面で穏やかなタッチダウンに到達する前に、7分間の恐怖を生き延びました。 それ以来、キュリオシティは火星についての継続的な発見で世界中の科学者を驚かせてきました。 科学者たちは、火星にかつて水があったことをすでに知っていたかもしれません。その極冠は凍った氷で覆われており、表面には透明な川のような水路があります。 しかし、好奇心は、火星がかつて水に覆われていたことを確認した最初のものでした。つまり、火星はかつて30億年前に居住可能な場所でした。

好奇心は、大気中のメタンガスの異常な発生源も発見しました。これは通常、生物によって放出されます。 「好奇心で、かつてそこに液体の水が豊富にあったという非常に良い証拠を得ました」と、NASAのジェット推進研究所の2020年火星副プロジェクトサイエンティスト、ケンウィリフォードは言います。 「それだけでなく、生命のための元素成分もありました。 好奇心は、水だけでなく、興味深い化学作用を持つ水の証拠を見つけました。 これはすべて、初期の火星が居住可能であったことの良い証拠です。 私たちは今、まさにこれらの居住可能な条件がどれくらい前に存在したのかを把握する必要があります。」

新しいローバーは同様の機器一式を備えており、その前身とほぼ同じように見えます。 しかし、水を探す代わりに、火星2020ローバーは生命の証拠を捜すという明確な使命を持つ最初のものになります。 「私たちは、生命の証拠を直接求めるという目標を述べたバイキング以来、本当に最初のNASAミッションです」とウィリフォードは言います。 「MER（Mars Exploration Rovers）は水を追跡する重要な最初のステップを踏み、Curiosityは次のステップを踏み、居住性の証拠を探しました。 火星表面で古代の生命の証拠を直接探すことにより、火星2020はさらに一歩先を行くでしょう。」

ここでは「古代」がキーワードです。 私たち自身の太陽系と他の星の周りの太陽系外惑星を何十年も研究した後、ほとんどの科学者は私たちの惑星が銀河の異常であることに同意します。 地球には、大気を調整するのに役立つ、豊富な新鮮な水、十分な酸素、豊かな植物があります。 一方、火星の表面は寒く不毛の風景であり、凍結から窒息、照射、飢starに至るまで、あらゆる生物を殺す無数の方法です。 「私たちが学んだことの1つは、今日の火星の表面は、私たちが知っているように、生命にとって信じられないほど無味であるということです」とウィリフォードは言います。 科学者は、火星2020の7つの機器を使用して、赤い惑星の全盛期に一度住んでいたこともあれば繁栄したこともある化石化した微生物を検索します。

Mars 2020は、多くの点でMSLと同じように表面を探索します。 「私たちは、最終的にCuriosityで行ったように走り回ります」とWilliford氏は説明します。 「Mastcam-Zカメラを使用して、地質学者が行うように火星の表面を調査します。興味深く、調べる価値のあるものが見つかったら、ローバーに接近するよう指示し、その時点で中断できます。私たちが研究を行うために必要な機器を探し出します。」

Mars 2020は、そのハイテク機能のいくつかを使用して、周囲を調べます。 特に化石化された生命の検索の見出しとなるいくつかのツール：PIXL（惑星計器X線リソグラフィ）、RIMFAX（火星の表面実験のためのレーダーイメージャー）、およびSHERLOC（有機物と化学物質のためのラマンとルミネセンスを備えた居住環境のスキャン） 。 PIXLは、食卓塩の粒のサイズの化学物質を識別できます。これは、微視的な化石を検索する際に不可欠なツールです。 「RIMFAXは、火星の表面にとって完全に新しい技術です」とウィリフォードは言います。 その地中レーダーにより、科学者はローバーが見ることのできない岩盤層を追跡することができます。 また、SHERLOCの分光計技術は、火星の地質学における有機物と可能なバイオシグネチャを識別できます。

チームは、巨視的な特徴を見ることで、微視的な生命の証拠を探しています。 具体的には、ストロマトライトを探しています。 地球上にも見られるこれらの特徴は、本質的に微生物の塊である岩石の層状構造です。 「ストロマトライトを見つけたら、化学機器を使って元素の構成や鉱物を理解できます」とウィリフォードは言います。 「これは、これらのミネラルを生産する生命が存在していた可能性を示すのに役立ちます。」

Mars 2020は、以前のどの探検よりも前向きです。 ローバーは、実際の岩石と土壌のサンプルを途中で収集し、それらを保管されたチューブに入れて密封し、将来の宇宙飛行士が収集できるように表面に戦略的に残します。 「科学界は、火星の古代生命の探索に真剣に取り組み、古代生命の決定的な証拠と呼ぶことができるものを見つけたい場合、ほぼ確実に表面からサンプルを返して分析できるようにする必要があることに同意します科学技術の完全な兵器庫を使用して地球に戻ってきます」とウィリフォードは言います。

Mars 2020には、これまで行われたことのない特別な追加機能が1つあります。マイクのセットです。 ローバーの進入、降下、着陸プロセスの音声が初めて記録されます。 火星のオペレーションの音声にアクセスできるため、科学チームは機内で楽器の音を聞くことができ、問題を診断できます。 地球人の観点から見ると、さらにクールで、ローバーは火星の風と天候の変化の記録を送り返し、私たちから遠く離れた別の世界で作成された音を初めて聞くことができます。

2020ローバーは、私たちの太陽系で過去の生命の証拠を見つけることを目標とする多くの将来のNASAミッションの1つにすぎません。 生命の証拠を見つけるまでにまだ数年かかるかもしれませんが、それを見つけた場合、結果は膨大なものになります。 「これは、人類の歴史に存在した最大の科学的疑問の1つです」とウィリフォードは言います。 「つまり、生命は地球の外に存在したことがありますか？ 生命が他の場所に出現して存在したという決定的な証拠を見つけることは、宇宙に対する我々の理解を根本的に変えるでしょう。」