Пока я пишу эти строчки, марсоход размером с легковушку как раз отметил свой третий день рождения на Марсе!
Зовут этот марсоход «Кьюриосити» – то есть Curiosity, любознательность. «Кьюриосити» – сложнейший робот с десятью разными научными инструментами, которые собирают информацию об условиях на Марсе. Эта информация потом отправляется обратно на Землю, где сотни учёных пытаются выяснить, каким был Марс в прошлом и как он стал таким, как сейчас. До «Кьюриосити» НАСА запускало на Марс и другие марсоходы.
Почему нас так интересует Марс?
На Марсе гораздо холоднее, чем на Земле, бо́льшую часть времени марсианская температура ниже температуры замерзания воды. Поэтому вся вода на Марсе в виде льда – и есть свидетельства того, что этого льда там очень много! Учёные предполагают, что, возможно, в прошлом (больше 3,8 миллиарда лет назад) на Марсе было теплее, и вода там была не льдом, а жидкостью, как в наших океанах!
Вода – основа жизни, поэтому эта информация чрезвычайно важна. И учёные задались вопросом: если Марс когда-то походил на Землю, мог ли он быть – или может ли стать – домом для известных нам форм жизни? Так начались исследования Марса на предмет его возможной обитаемости – и для этого и был построен «Кьюриосити»!
Если на Марсе когда-то была жизнь, как мы об этом узнаем?
Если на Марсе когда-то была жизнь, то мы, возможно, отыщем следы органических молекул и аминокислот, которые застряли и сохранились в горных породах. Органические молекулы – это молекулы, которые находятся в живых системах. Аминокислоты – это органические молекулы, необходимые для жизни и присущие всем её формам. Поэтому если мы найдём на марсианских породах какие-нибудь из этих «молекулярных следов жизни», то это позволит нам предположить, что на Марсе когда-то была жизнь.
Как найти эти молекулы?
На «Кьюриосити» есть прибор SAM (анализатор марсианских проб). Это один из самых сложных приборов в мировой истории. Инженерам пришлось постараться, чтобы создать миниатюрную лабораторию, полную сложнейших инструментов, и поместить их все в компактный механизм размером с микроволновку.
SAM – чрезвычайно умный прибор. Его задача – собирать пробы, складывать их в пробирки и проводить с ними опыты – и всё это совершенно самостоятельно, без помощи человека, потому что никаких людей на «Кьюриосити» нет!
Инженеры, создавшие SAM, вложили в него очень много времени и труда. Именно SAM ищет на Марсе органические молекулы – и вот как он это делает.
Возьмём, к примеру, породу, которая содержит множество разных органических веществ.
Эти вещества заключены в марсианской породе.
«Кьюриосити» сверлит образец породы, превращая камень в порошок, и переносит его в SAM.
SAM стряхивает порошок в специальный стакан.
Образец нагревается примерно до 950 градусов Цельсия, и некоторые молекулы поменьше могут из него вырваться. А те, что побольше, могут разложиться на меньшие молекулы и тоже вырваться. Этот процесс называется пиролиз. Затем эти газы перемещаются ниже – на следующий этап.
Другие же остаются, они ещё недостаточно летучи, чтобы высвободиться. Но SAM хитрый – у него в запасе есть ещё один опыт, который он может провести вместо пиролиза. Это реакция, которая называется дериватизация. Она помогает молекулам стать более летучими, что позволяет им легче высвободиться из образца породы.