InSight – Εξερευνώντας τα έγκατα του Άρη

Στις 26 Νοέμβρη, οι γνωστοί πανηγυρισμοί στην αίθουσα ελέγχου της NASA σήμαναν την όγδοη επιτυχή προσεδάφιση διαστημικού σκάφους στον Άρη. Μετά από επτά μήνες και 485 εκ. χιλιόμετρα διαστημικού ταξιδιού, το ρομποτικό μηχάνημα InSight εισήλθε στην ατμόσφαιρα του κόκκινου πλανήτη με ταχύτητα 20.000 χιλιόμετρα την ώρα. Η αποφυγή της συντριβής συνιστά ίσως το δυσκολότερο στάδιο της αποστολής, αφού κατά την ελεύθερη πτώση του σκάφους, που διαρκεί περίπου έξι λεπτά, η ταχύτητά του πρέπει να μειωθεί σε μόλις 8 χιλιόμετρα την ώρα.

Το InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport, ή Εξερεύνηση του Εσωτερικού με χρήση Σεισμικών Ερευνών, Γεωδαισίας και Μετάδοσης Θερμότητας) έχει σκοπό να μελετήσει, για πρώτη φορά, το εσωτερικό του γειτονικού πλανήτη. Τα δεδομένα που θα συλλέξει στη διάρκειας δύο ετών αποστολή του θα βοηθήσουν στην περαιτέρω κατανόηση των διεργασιών που οδήγησαν στη δημιουργία των πλανητών του Ηλιακού συστήματος και στη μετέπειτα εξέλιξή τους. Επίσης, θα συμβάλλουν στη μελέτη των συνθηκών που ευνοούν την εμφάνιση ζωής σε έναν πλανήτη, αλλά και στη λεπτομερέστερη εξερεύνηση ενός πλανήτη που, εντός των επόμενων δεκαετιών, θα δεχτεί επίσκεψη από ανθρώπους.

Κατά τους πρώτους μήνες μετά την προσεδάφισή του, το InSight θα τοποθετήσει τα όργανα μέτρησης που μετέφερε στην επιφάνεια του Άρη, με τη βοήθεια ενός ρομποτικού βραχίονα. Σε αντίθεση με προηγούμενες αποστολές, οι οποίες μετέφεραν στον Άρη αυτοκινούμενα μηχανήματα, το InSight θα παραμείνει ακίνητο στην τοποθεσία προσγείωσής του σε όλη τη διάρκεια της αποστολής και, από το σημείο εκείνο, θα πραγματοποιήσει τις μετρήσεις του.

Το InSight θα μετρήσει τρία πράγματα: α) σεισμικές δονήσεις, β) θερμικές ιδιότητες του υπεδάφους, και γ) αλλαγές στον τρόπο με τον οποίο ο πλανήτης περιστρέφεται. Συνδυαστικά, όλα μαζί μπορούν να δώσουν μια αρκετά ξεκάθαρη εικόνα για το εσωτερικό του πλανήτη.

Η χρήση σεισμικών δονήσεων για τη μελέτη του εσωτερικού του πλανήτη εφαρμόζεται πρώτα και κύρια στη Γη. Η ιδέα είναι απλή και πρόκειται για κάτι που όλοι κάνουμε πού και πού όταν χτυπάμε ένα αντικείμενο προκειμένου να καταλάβουμε τι περιέχει –αλλιώς ακούγεται το ξύλο κι αλλιώς το γυαλί. Σε πλανητική κλίμακα κάτι τέτοιο είναι ανώφελο, γι’ αυτό περιμένουμε μέχρι ο πλανήτης να σειστεί από μόνος του. Κάνοντας χρήση σεισμογράφων, καταγράφουμε αυτές τις δονήσεις και, γνωρίζοντας τις ιδιότητες των διαφόρων υλικών από πειράματα, μπορούμε να συνάγουμε τη δομή των διαφόρων στρωμάτων ανάμεσα στην επιφάνεια και στο κέντρο του πλανήτη.

Η σεισμική δραστηριότητα του πλανήτη συνδέεται άμεσα με τη θερμότητα που βρίσκεται παγιδευμένη στο εσωτερικό του, αφού, καθώς μεταδίδεται από τον ζεστό πυρήνα στην κρύα επιφάνεια, προκαλεί μεταβολές στη δομή του, ακόμα και ρήγματα στον φλοιό του, έχοντας ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό βουνών και ηφαιστείων. Η γνώση, λοιπόν, των θερμικών ιδιοτήτων των υλικών βοηθάει κι αυτή στην ανάλυση των ενδότερων ενός πλανήτη. Η θερμότητα μεταδίδεται πιο γρήγορα σε κάποια υλικά απ’ ό,τι σε άλλα –π.χ., μπορούμε να ζεστάνουμε πιο γρήγορα κάτι μεταλλικό από κάτι γυάλινο. Επομένως, ένα από τα όργανα του InSight είναι ένα (αρκετά εξεζητημένο) θερμόμετρο, το οποίο θα τοποθετηθεί 5 μέτρα βαθιά μέσα στο έδαφος και θα μετρήσει τη ροή της θερμότητας από το εσωτερικό του Άρη.

Η εγκλωβισμένη θερμότητα στο εσωτερικό του πλανήτη μπορεί να προκαλέσει τη ρευστοποίηση του πυρήνα του. Μέρος του πυρήνα της Γης, για παράδειγμα, είναι ρευστό, ενώ η ροή των μεταλλικών στοιχείων που περιέχει παράγει ηλεκτρικά ρεύματα και, κατ’ επέκταση, το μαγνητικό πεδίο που περιβάλλει τον πλανήτη μας, το οποίο μας προστατεύει από διάφορους τύπους επικίνδυνης κοσμικής ακτινοβολίας. Ο τρόπος με τον οποίο το InSight θα επιχειρήσει να απαντήσει στο αν ο πυρήνας του Άρη είναι ρευστός ή όχι είναι περίπου ίδιος με τον τρόπο που χρησιμοποιούμε για να διαπιστώσουμε αν ένα… αυγό είναι βρασμένο (στερεός πυρήνας) ή όχι (ρευστός πυρήνας): βλέπουμε πώς περιστρέφεται. Συγκεκριμένα, η παρουσία ρευστού πυρήνα προκαλεί μεγαλύτερη «κλόνηση» (αλλαγή της διεύθυνσης) του άξονα περιστροφής του πλανήτη. Με τη βοήθεια ραδιοκυμάτων που θα εκπέμπονται από και προς τη Γη, το μηχάνημα της NASA θα μπορεί να ανιχνεύσει ακόμα και μικροσκοπικές μεταβολές στην περιστροφή του Άρη και, έτσι, να αποφανθεί για τη ρευστότητα του πυρήνα του και το ασθενές μαγνητικό του πεδίο.

Τέλος, όλα τα παραπάνω θα συνεισφέρουν στην εξιχνίαση του μυστηρίου της εμφάνισης ζωής. Παρόλο που η Γη και ο Άρης διαμορφώθηκαν κάτω από σχεδόν ίδιες συνθήκες, εξελίχθηκαν αρκετά διαφορετικά. Γνωρίζουμε, για παράδειγμα, πως η ύπαρξη τεκτονικών πλακών στον φλοιό της Γης έχει ως αποτέλεσμα την «ανακύκλωση» υλικών από το εσωτερικό στην επιφάνεια και αντίστροφα, απελευθερώνοντας υδρατμούς, διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια που συνιστούν εκ των ων ουκ άνευ συστατικά για τη ζωή όπως την ξέρουμε. Συνεπώς, η απουσία τεκτονικής δραστηριότητας στον Άρη θα μπορούσε, ίσως, να εξηγήσει το έρημο τοπίο που αντικρίζουν οι αποστολές της NASA. Οι αιτίες για τη μη ανάπτυξη ζωής στον κόκκινο πλανήτη βρίσκονται κρυμμένες στο εσωτερικό του κι ο ρόλος του InSight είναι να τις φέρει στην επιφάνεια.

Φυσικά, αν και το επιστημονικό κομμάτι παραμένει συναρπαστικό, δε λείπει από την εξίσωση το πολιτικό. Το πελώριο κόστος της αποστολής (της τάξης του ενός δισ. δολαρίων) δείχνει πως η κούρσα του διαστήματος συνεχίζει να αποτελεί αναπόσπαστο τμήμα της στρατηγικής της αστικής τάξης των ΗΠΑ, αλλά και άλλων κρατών. Αυτά τα επιτεύγματα του καπιταλισμού αν μη τι άλλο τονίζουν τις αντιφάσεις του, και θα συνεχίζουν να το κάνουν έως ότου και η Γη γίνει ένας κόκκινος πλανήτης.

Πηγές εικόνων: “NASA/JPL-Caltech/Lockheed Martin”.