A Johnson Space Center Campus 31 nem rendelkezik olyan nagyszerűséggel és történelemmel, mint a Tower of London. Odakint nincs királyi őrség. A NASA azonban itt, egy 60-as évekbeli épületben őrzi űrprogramjának ékszereit. A különféle tiszta helyiségekben a kurátorok a Mars és az aszteroida öv meteoritjait, kozmikus port, napszélmintákat, üstökösrészecskéket és természetesen több száz kilogramm holdkőzetet követnek nyomon. Az Ars Technica bejárta ezt a titkos NASA-adattárat, és sok érdekes dolgot hozott elő, amelyekről beszélni fogunk.
December végén ennek az erőforrásnak a képviselői a 31. objektum gyűjteményeiben járva töltötték a napot, beleértve a ritkán látogatott Genesis Lab-ot is. És bár nem kaptak egy holdkövet, hogy emlékezzenek rájuk, soha nem látott túrán vettek részt minden olyan asztro anyagon, amelyet a NASA gyűjtött a Naprendszer más testeiből és azokon kívül. Most lehetőségünk van megvizsgálni, hogy a NASA miként védi legritkább és legértékesebb példáit más világoktól. Első személyben tovább Ars története.
Antarktiszi meteoritok
Először szerettünk volna egy pillantást vetni a híres marsi sziklára.
Mielőtt eljutottunk volna a NASA meteorit laborjába, levettük jegygyűrűinket, majd felvettük a cipőhuzatot, a műtéti sapkát és a fehér ruhát. Az öltöző után áthelyeztek minket egy kis cellába, amelyben egy légzuhany szabad részecskéket vett el tőlünk - egyfajta hurrikán-szimulátort. Végül egy erősen megvilágított steril helyiségben találjuk magunkat, amelyben a NASA a tudósok által az Antarktiszon összegyűjtött aszteroidákat tárolja.
Promóciós videó:
Ez a gyűjtemény körülbelül 20 000 követ tartalmaz, de a leghíresebb közülük az ALH84001. Körülbelül 16 millió évvel ezelőtt egy nagy, 1–1 kilométeres meteorit vagy aszteroida a Mars felszínére hullott, és a bolygó menekülési sebességét meghaladó sebességgel sziklasort emelt az űrbe. Egyikük átrepült az űrben, és 13 000 évvel ezelőtt az Antarktiszra esett. A National Science Foundation által finanszírozott tudóscsoport 1984 telén fedezte fel, de akkor még nem tudta, hogy az aszteroida a Mars otthona.
Az amerikaiak nem először vették észre, hogy az Antarktisz a legjobb hely a világon a meteoritok keresésére. A japán felfedezők a 60-as évek óta járják és gyűjtötték őket oda. Amikor William Cassidy, a Pittsburghi Egyetem geológusa 1973-ban megismerte mindenféle meteorit sikeres leletét, meggyőzte a Nemzeti Tudományos Alapítványt az amerikai expedíciók finanszírozásáról. 1976-ra az amerikaiak utolérték a japán tudósokat ezen a területen; két évvel később pedig egy NASA laboratóriumot hoztak létre ezeknek a mintáknak a tárolására.
Annak ellenére, hogy az Antarktiszon a meteoritok áramlása nem különbözik a világ bármely más pontján lévő folyamaktól, ezen a kontinensen éghajlat száraz és hideg, szinte nincs ember, ami segíti a meteoritok érintetlen maradását. A földrajz is segít. Amint hatalmas jégtakarók úsznak a Déli-sarktól, ütköznek a Transantarctic Mountains-tal, amely egy 3500 kilométer magas hegygerinc, amely a kontinensen húzódik. A meteoritok a széles és lapos sarkvidékbe esnek, és elnyelik ezt a patakot, amely a hegyek elérése után megáll.
"Amikor ez a jég megjelenik, a magasság és a hőmérséklet megfelelő kombinációja ablációs zónát hoz létre a jég számára, és a meteoritok alatta maradnak" - magyarázza Kevin Reiter, bolygótudós és az antarktiszi meteorit kurátora. - Vannak olyan területek a hegygerincen, ahol hihetetlen koncentrációban vannak meteoritok.
A sziklák addig fagyottak, amíg el nem érik a houstoni laboratóriumot. Ez megakadályozza a magasabb hőmérsékleten bekövetkező rozsdásodást és ásványi anyag megváltozást. A laboratóriumba kerülve a kövek megolvadnak meleg, száraz környezetben, ahonnan a nedvesség gyorsan eltávolodik. A köveket ezután nitrogénszekrényekben tárolják, hogy megakadályozzák a további oxidációt.
Tíz évvel azután, hogy a tudósok felfedezték az ALH84001-et, rájöttek, hogy ez és egy tucat más hasonló meteorit szinte biztosan a Marsról származik, mivel ezek a Mars légkörében rejlő gáz nyomát tartalmazzák.
Ez váratlanul megnőtt a laboratóriumok érdeklődéséhez. Amikor Dave McKay és a Johnson Űrközpont más tudósai megvizsgálták a sziklát, apró, furcsa tulajdonságokat fedeztek fel, amelyek a féregszerű kövületekhez hasonlítottak. Ennek a megállapításnak az alapján a Science 1996-ban megjelent egy cikk, amelyben a tudósok bejelentették, hogy bizonyítékokat fedeztek fel a Mars ősi életének létezéséről. Az egyik napról a másikra az Antarktisz meteoritkutató laboratóriuma a világ egyik legforróbb helyévé vált. A tudósok és az újságírók egymással versengve jutottak be.
Ma, amikor a NASA roverjei a Mars teljes felületét vakargatják, úgy tűnhet, hogy az új marsi kőzetek keresése az Antarktiszon, ahol évezredeken keresztül a Föld légkörének voltak kitéve, haszontalan lenne a tudomány számára. De ez nem igaz - mondja Reiter.
"A marsi meteoritok nagy érdeklődésre tartanak számot" - magyarázza. - Nagyon sok hasznos információt kaptunk a Marsról a roverektől, és nagy figyelmet fordítanak arra, hogy bizonyítékokat találjunk a folyékony víz, az illékony anyagok és minden más létezésére. Amikor azonban itt, a Földön gyűjtjük a marsi kőzeteket, ezekben a meteoritokban nincs sok bizonyíték arra, hogy ilyen folyamatokat jeleznének. Ezért úgy gondoljuk, hogy a Marsból származó kőzetek sokféleségének jelentős része hiányzik gyűjteményünkből. Ha valóban találnánk egy darab üledéket a Marsról, sokkal több mérés lehet a Földön a laboratóriumban, mint amennyit a robot küldetések megengednek."
A marsi sziklák mellett a NASA-ban több száz meteorit található a nagy nyugati kisbolygóról, és egyesek vélhetően az aszteroida övében található más testekből származnak. A Holdról is vannak meteoritok, és Reiter szerint értékes változatosságot kínálnak a hat holdraszállási mintán. Több tucat "kóbor" meteorit is található, az a származási hely, amelyet a tudósok nem tudnak nyomon követni. Lehetséges, hogy egyikük a Vénuszon vagy a Merkúron született. Érdekes új meteoritok keresése okozza a tudósok minden novemberi visszatérését az Antarktiszra.
Ami az ALH84001-et illeti, Reiter pillanatok alatt megkapta a becsomagolt meteoritot. - Itt van - mondja, hogy megértsük a szállítás nagyságát. - Egy nagy darab szikla. És volt egy nagy darab szikla. Nem sokkal a Science-ben való megjelenés után a tudományos közösség többsége más, elfogadhatóbb magyarázattal állt elő a kis fosszilis alagutakra. Ez a kő ma élettelen és valószínűleg mindig is az volt.
De a keresés folytatódik. Ha az univerzum más világok darabjait fogja a Földre hozni, akkor a legkevesebb, amit tehetünk, az az, hogy elmegyünk és megszerezzük őket.
Üstökösök és csillagpor
Az asztalon állt, közvetlenül előttünk. Tizenegy évvel ezelőtt ez a teniszütő alakú 132 aerogéllel töltött csempe elrendezte a Wilde 2 üstökös kómáját. Miután az üstökös magjától 400 kilométert elhaladt, a tömb először az üstökös apró darabjait fogta el. A Stardust űrszonda 2006-ban sikeresen visszatért a Földre. Most, majdnem tíz évvel később, a tudósok továbbra is vizsgálják az egyes cserepeket az aerogélbe beszorult porszemcsék szempontjából.
Maga az aerogél szinte mágikus anyag. Úgy néz ki, mint egy megfagyott füst. Az üveg sűrűségével 1000-szer kisebb sűrűségű szinte levegő. De tökéletes a homokszemnél kisebb részecskék leállításához, amelyek hatszor gyorsabban haladnak, mint egy puskagolyó. A részecskék nyomokat hoznak létre, amikor áthaladnak az aerogélen, amíg meg nem állnak, de teljesen megsemmisülnek.
Ron Bastien, a Stardust Lab vezetője elkészítette az egyik burkolatot, hogy bemutassa látogatásunk során. "Ha alaposan megnézed, láthatod, hogy ez a vonal átmegy rajta, itt egy kis részecske eltalálja az aerogélt és azon keresztül halad" - mondja. - Ha megnézzük ennek az ösvénynek az alját, ott lesz egy részecske. Egy üstökösrészecske már több száz millió kilométerre van.
Az üstökös anyagát több tucat kutatócsoport tanulmányozta. Meglepetésükre azt tapasztalták, hogy az üstökösök egyszerre alakulnak ki jeges és meleg körülmények között. A tudósok már régóta tudják, hogy az üstökösjég a Naprendszer hideg szélén alakul ki a Neptunusz pályáján túl, de most rájöttek, hogy egy sziklás mag sokkal közelebb áll a naphoz.
Tudják ezt, mert a Stardust által összegyűjtött részecskék egy része fehér és szabálytalan volt. Ezekről a kalcium-alumínium zárványokról úgy gondolják, hogy a Nap felszínének közelében a Naprendszer létrehozásának tüzében keletkeztek. A Naprendszer legrégebbi anyagai közé tartoznak, amelyek közel 4,56 milliárd évesek. És most a tudósok olyan üstökösökben találták őket, amelyek a Plútóba és azon túl is utaztak. Ez további bizalmat ad a tudósoknak abban, hogy az üstökösök vizsgálata az időkapszulák vizsgálata, amelyek sokat elárulnak a Naprendszer kialakulásának idejéről.
Mivel az aerogél tálcát viszonylag rövid ideig juttatták az üstököshöz, a Stardust küldetésnek volt egy második tálcája is csak tűz esetére.
Az űrszonda a Wilde 2 üstököshöz és onnan indított meghosszabbított repülése során ezt a második tálcát használta a csillagközi por összegyűjtésére. Az üstökösrészecskék erőteljes áramától eltérően a tudósok arra számítottak, hogy csak néhány apró, mikron méretű csillagközi részecske gyűlik össze, amelyek különböző szögekben a Naprendszer felé sietnek. Tehát amikor az űrhajó visszatért a Földre, a tudósokat arra kérték, hogy találják meg ezeket a részecskéket.
A Stardust laboratórium automatikus szkennelő mikroszkópokat telepített, amelyek lefényképezték a csillagközi gyűjtőt, és a tudósok felkérték a nyilvánosságot - a "portalanítót" -, hogy a Stardust @ Home projekt részeként segítsen megtalálni az egyes csempékben lévő részecskék nyomait.
2014 augusztusában hét csillagközi porszemcsét jelentettek be, amelyek a Naprendszeren kívüli csillagok első pormintái. Dusters két részecskét talált. A tudósok még csak most kezdik megérteni e részecskék természetét, amelyek némelyike "bolyhos", mint a hópelyhek, és több millió évvel ezelőtt egy szupernóva-robbanásból származhatott.
Genezis
Másfél órán át készültünk a séta legfinomabb részére, amikor Judine Alton megkérdezte, hogy használnunk kell-e a mellékhelyiséget (korábban elfelejtettem megkérdezni). Szerencsére nem szükséges.
A NASA a legérzékenyebb mintákat a Genesis laboratóriumban tárolja, amelyet az űrközpont legszigorúbb protokollja szerint tisztán tartanak. A Genezis Laboratórium tárolja a napszél részecskéit, a Nap apró darabjait, amelyek nyomokat tartalmaznak a napköd köd összetételéről, amikor a bolygók éppen kialakultak.
Aznap reggel arra kaptunk utasítást, hogy ne viseljünk jegygyűrűt és ne használjunk dezodort. A folyosón kesztyűt, cipővédőt és hajhálót veszünk fel. Az „öltözőben” maszkokat, teljes testű öltönyt, sapkát, speciális csizmát és egy második kesztyűt vettünk fel. Elvették a jegyzetfüzetemet, és "tiszta" papírt adtak nekem - és belül is kaptam egy "tiszta" Sharpie tollat. A fényképészeti felszerelésünk is tisztításon ment keresztül: néhány percet kellett eltöltenünk az objektívek és az állványok alkoholos törlőkendővel történő törlésével, amíg a tudósok nem voltak biztosak abban, hogy az eszközök kellően pormentesek.
Mindezek után megkérdeztük, hogy a labor hány látogatót kapott. "Nem fogadok el embereket" - mondta Alton, a laboratórium kurátora. - Ti különlegesek vagytok. Ez elsősorban azért van, mert az emberek koszosak."
2001-ben a NASA Genesis űrhajója az űrbe ment az L1 Lagrange pontig, ahol a Föld és a Nap közötti gravitáció kiegyensúlyozott. A készülék tömbjei több mint két éve gyűjtik a Nap külső rétegéből áramló ionokat. A szűrőket különféle anyagtisztaságokból fejlesztették ki, beleértve az alumíniumot, a zafírt, a germániumot, a szilíciumot, az aranyat és a gyémántszerű amorf szenet, hogy összegyűjtsék a különféle típusú napszéleket.
Úgy gondolták, hogy az űrhajó képes lesz napszemcsék milliárdjait összegyűjteni, súlya megegyezik néhány szem sóval, majd a Földre kerül. De a visszatérés utolsó szakaszában a repülőgép ejtőernyős rendszere meghibásodott, és az utahi sivatagban 300 km / h katasztrofális sebességgel zuhant le.
Állítólag ennek volt a vége. A legtöbb kísérlet esetében ez a játék végét jelentené. De a befogott napszél részecskék 40-100 nanométerrel a felszín alatt voltak. A tudósok, köztük az Alton, úgy találták, hogy meg tudják menteni a részecskék egy részét, ha alaposan megtisztítják a szűrőket, amelyek túlélték a Föld hatását.
Röviden, a tudósok alkalmazkodtak. Egy erősen megvilágított, tiszta helyiségben Carla Gonzalez pontosan megmutatta nekünk, hogy ultratiszta vízáramot helyezett el egy percenként több ezer fordulattal forgó mintaszűrőn. 15 perc elteltével a víz kitisztította a szűrőből a föld szennyeződéseit és az űrszeméteket. Ez a folyamat szintén nem hagyott oldószert. A Genesis Földre való visszatérése óta eltelt tíz év alatt Alton, Gonzalez és mások több mint 2000 mintát tisztítottak és osztályoztak, amelyek közül sok a tudósok számára tanulmányozható.
A tudósok teljesítették a misszió kutatási céljainak nagy részét, beleértve azt a meglepő felfedezést, hogy a Napban több oxigén-16 van, a legdúsabb izotóp, mint a Földben. Ez az eltérés arra késztette a tudósokat, hogy megvizsgálják, hogyan távozott ez az oxigén a Naptól fennállásának első néhány millió évében, és új megállapításokhoz vezetett a korai naprendszer természetéről és fejlődéséről.
Amikor egy makulátlan laboratóriumban végeztünk a túránk végéhez, Gonzalez kihúzott egy ultratiszta vízmintát tartalmazó szűrőt. Megkérdeztem, lehet-e most enni, ha ennyire tiszta. - Azt hiszem, lehet - válaszolta Alton. - De megtörnéd a szívemet, ha ezt tennéd.
Hold kövek
Ryan Ziegler szélesen elmosolyodott, kerek arcát tökéletesen hangsúlyozta a tiszta sapka, amely eltakarta a fejét, amikor a banki boltozat csillogó, több tonnás ajtaja előtt találtuk magunkat. - Nos srácok, a legjobbakat spóroltam meg utoljára - mondta. Ziegler holdköveket tanulmányoz a Johnson Űrközpontban, hogy jobban megértse, hogyan alakult ki a hold. Ő felügyeli az Apollo mintákat, és megszervezte túránkat a NASA Astromaterials Laboratóriumában.
Most a boltozat előtt álltunk, amely a világ összes holdkövének kétharmadát tartotta.
És akkor bementünk. Az 1979-ben épült épület az Apollo 11-től az Apollo 17-ig tartó kollekcióknak ad otthont, amelyek különálló rozsdamentes acél szekrényekben találhatók. Az űrhajósok mintegy 2200 mintát hoztak vissza hat Apollo-küldetés során. Bár a gyűjtemény 85% -a továbbra is érintetlen állapotban van, jelenleg több mint 100 000 holdkövet követnek nyomon. "A NASA általános felügyelete lehetővé teszi, hogy egy adott mintát bármikor kérhessenek, és megtalálható" - magyarázta Ziegler.
Magában a helyiségben volt valami földönkívüli. Maguk a kövek nem voltak láthatóak; gondosan fémtartályokba csomagolták teflonzacskókba, háromszor lezárták azokat a szekrényeket, amelyek maguk is tiszta nitrogénnel voltak tele. "Nagyon sok erőfeszítés van annak érdekében, hogy ezeket a holdmintákat biztonságban tartsák a jövő generációi számára" - mondja Ziegler. És bár nem látja őket, érezheti a rengeteg kő jelenlétét. Miután évmilliárdokig feküdtek a Hold felszínén, majd egy tucatnyi emberi kéz összegyűjtötte őket, felemelte őket a hold felszínéről és a Csendes-óceánba zuhant. És most megint csendesen fekszenek, már ebben a szobában.
A megtett óvintézkedések ellenére a „nyitott” mintákat nem lehet korlátlan ideig tárolni. Még a hármasan lezárt légmentesen lezárt edények belsejében is az ultratiszta nitrogén 10–100 ppb vizet tartalmaz. A holdkőzeteken nincs korrózió jele, de a felső vagy két nanométer máris szennyezett. Ziegler az egyik szekrényhez vezet minket. "Ezeket soha nem nyitották meg" - mondja. - Ez a hét felfedezetlen mintánk közül három. A holdfelület vákuumában gyűjtötték őket, vákuumzárt csövekben helyezték el, és a mai napig ilyenek maradnak. A NASA megmenti őket egy bizonytalan elméleti jövő előtt, amelyben a tudósok remek új módszereket fognak találni az elemzésre.
Az összes holdkőzet 70% -át ebben az egy szobában tárolják. Körülbelül öt százaléka megsemmisült a különféle kutatási folyamatok során, további 15 százalékukat pedig egy új raktárhelyiségben tárolják az új-mexikói White Sands területén. A Johnson Űrközpont biztonságos, és ez a létesítmény a második emeleten található. De az űrközpont az utca túloldalán található a Clear Lake-től, amely a Mexikói-öbölbe ömlő Galveston-öbölbe ömlik. Az 5. kategóriájú hurrikán tönkreteheti ezt a létesítményt.
Ziegler kivezet minket a boltozatból egy hasonló méretű dolgozószobába, ahol a holdkő többi részét őrzik. A Hold nagy darabjai nagyobb rozsdamentes acél szekrényekben láthatók. A mintákat a vizsgálat után ide viszik vissza - a laboratórium évente 500-1000 holdmintát oszt ki kutatók számára kutatások céljából. VIP-eket is idehoznak, hogy megmutassák a holdköveket.
A kiállított példányok között szerepel az úgynevezett Genesis kőzet, amely látszólag porcukorral van borítva. Az Apollo 15 legénységének az volt a feladata, hogy csak egyet találjon az anortozit sziklában, és az Apenninek közelében találták meg. 4,1 milliárd éves, a naprendszer kialakulása után alig pár száz millió évvel született Genesis-kő segített megerősíteni a Hold kialakulásának elméletét, miután a Föld a naprendszer legelején ütközött egy Mars méretű objektummal.
Az Ars Technica anyagai alapján