1. Curiosity a Marson
Találhat-e életre utaló nyomokat?
Tóth András - ELTE TTK Biológia
Sunday, August 12, 12
2. Mars Science Laboratory
• A NASA Mars Exploration Program-ja keretében induló, 2.5 milliárd $-os összköltségű
küldetés, mely egy 900 kg-os rovert juttat a Mars felszínére
• Tudományos célok:
1. A felszín és kőzetek kémiai és ásványi összetételének determinációja
2. Kísérletet tenni az élet kémiai építőköveinek detektálására (ún. biosignature)
3. A kőzeteket és a talajt formáló, létrehozó folyamatok feltárása
4. A bolygó atmoszférájának hosszú távú változásainak, evolúciójának
meghatározása
5. H2O és CO2 disztribúciójának, körforgásának és jelenlegi szerepének vizsgálata
6. A felszíni sugárzási viszonyok karakterizálása
• Technológiai célok: minden eddiginél nagyobb hasznos teher, sokkal precízebben
determinált helyre való eljutattatása a Marson, radikálisan új leszállási rendszer
tesztelése
Sunday, August 12, 12
3. Utazás a Földtől a Marsig
• 2011. november 26-án sikeres indítás Cape
Canaveral -ből Atlas V rakéta segítségével
• 563.270.400 km megtétele a Földtől a Marsig,
a két bolygó távolsága átlagosan 200 millió km
• Tudományos tevékenység: a bolygóközi térben
jellemző sugárterhelés vizsgálata, tanulságok
emberes küldetésekre nézve
• Fedélzeti rendszerek tesztelése
Sunday, August 12, 12
4. EDL
• “Entry, Descent, Landing” manőver, a
küldetés legkockázatosabb fázisa
• 7 perc “terror” az atmoszférába lépéstől a
felszínre érésig
• A rover 899 kg-os tömege miatt radikálisan
új leszállási rendszer kifejlesztése
• Landolási ellipszis mindössze 12 x 4 km
• A Mars atmoszférája nem elég sűrű ahhoz,
hogy teljesen lelassítsa az űrszondát
• Leszállás során kapcsolat a Mars Odyssey-
vel, Mars Reconnaissance Orbiter-rel, az
európai Mars Express-el, és egy ideig a
Föld-el a Deep Space Network-ön
keresztül
Sunday, August 12, 12
5. Gale-kráter, középen a 4.5 km magas Mount Sharp-al. Geológiai rétegződések,
mély folyásnyomok, és üledékes kőzetei miatt ideális leszállóhely. Az Elysium
Planitia keleti régiójában található.
Sunday, August 12, 12
6. A landolási ellipszis méretének csökkenése az idő előrehaladtával
Sunday, August 12, 12
7. Sky-crane manőver: a Curiosity leengedése 7.6 m magasságból, ezáltal a
felszínről a landolás során csak minimális por verődik fel a rover-re
Sunday, August 12, 12
8. • Landolás időpontja: 2012. augusztus 5-én
reggel 07:17:57-kor ért a Curiosity Marsot
• 07:31:45-kor megérkezett a JPL-be a
megerősítés, a “touchdown signal” (14 perc
alatt érnek a rádiójelek a Földre
fénysebességgel)
• Fantasztikusan működött a landolási
szekvencia, mindössze 2.4 km-rel vétették el
a tervezett ellipszis közepét
• Az atmoszférába lépés után rakétákkal
megfelelően korrigálta haladási irányát a
leszállóegység
• Az ejtőernyő, a rakétás fékezőegység, a sky-
crane pontosan a várt módon működött,
utóbbi eltávolodása a rover-től rendben
megtörtént
• Több mint 100 kg maradék üzemanyag, nagy
hibahatár
Sunday, August 12, 12
11. A Curiosity
• A Curiosity egy 899 kg-os, 6 kerekű, 2.9 m hosszú
rover, a legnagyobb melyet ezidáig más bolygóra
küldtünk
• Energiaellátásért egy RTG (radioizotópos
termoelektromos generátor) felelős, amely évekig
képes 100 Wh-t előállítani
• Kommunikáció a keringőegységekkel a UHF
rádióval, a Föld-el közvetlenül high-gain antenna
révén
• Összesen 17 kamera a rover-en (ebből 7 HazCam,
4 NavCam - melyek a haladás soráni navigációt
szolgálják)
• Mastcam: színes felvételek készítésére és hd videó
felvételére alkalmas panoráma kamera pár, két
különböző zoom állással
• REMS: a Marsi környezet monitorozása
(páratartalom, légnyomás, hőmérséklet,
szélsebesség, UV sugárzás)
Sunday, August 12, 12
12. Tudományos műszerek
• ChemCam: lézeres spektroszkóp, 7
méteres távolságból képes a talaj és
kőzetek összetételét elemezni, segít
kiválasztani az alaposabb vizsgálatra
érdemes területeket
• Robotkar: fejlett mintavevő berendezés
(kőzetekből 5 cm mélyről, cserélhető
fúróval, talajból 4 cm mélységből egy kis
lapát segítségévél)
• APXS (alfa-proton röntgen
spektrométer, kőzetek kémiai
összetételének vizsgálatára), MAHLI
(mikroszkópos kamera, széles
fókuszálhatósággal)
Sunday, August 12, 12
13. Tudományos műszerek
• SAM (minta elemző berendezés): talaj, kőzet és
atmoszférikus minták spektrometrikus és gáz-
kromatográfiás elemzése. Képes bonyolult
szerves molekulák kimutatására, összetételük
elemzésére. Célja: biológiailag fontos
molekulák, az élet építőköveinek észlelése (ha
léteznek ilyenek a Marson), légköri metán és
más szén molekulák izotópos vizsgálata
• CheMin (kémiai és ásványi laboratóroim):
kőzetminták röntgen-diffrakciós elemzése,
ezáltal összetételük pontos meghatározása.
Célja: a víz szerepének és a bolygó múltbéli
környezetének vizsgálata, következtetés a korai
klímatikus viszonyokra
Sunday, August 12, 12
14. Élet
Carl Sagan: “Darwini evolúcióra képes önfenntartó kémiai rendszer”
Molecular Biology of the Cell: “...energia által hajtott, öröklött információ által
megszabott kémiai folyamatok komplex rendszere”
Lehetősége a Marson
Tudományos konszenzus: komplex életformák jelenléte kizárható. Extremofil (szélsőséges
környezeti körülmények elviselésére képes), baktériumokhoz hasonló élőlények védettebb,
felszín alatti területeken jelen lehetnek
A Mars korai (Noachian, Hesperian) feltételei, 3-4 milliárd évvel ezelőtt sokkal kedvezőbbek
voltak a mainál. Erős vulkáni aktivitás, kiterjedt tavak-tengerek, óriási folyók jelenléte.
McKay et al.: Search for Past Life on Mars: Possible Relic Biogenic Activity in Martian Meteorite
ALH84001, Science (1996). Kutatók többsége: képződmények nem biogén eredetűek.
Viking űrszondák: életformák detektálásának megkísérlése. Eredmények homályosak.
Spirit & Opportunity roverek: a vizsgált kőzetek, ásványok víz jelenlétében keletkeztek, múltbéli
hidrotermális aktivitás detektálása
Sunday, August 12, 12
15. Abiogenezis és evolúció
• Hipotetikus evolúciós scenario-k:
1. Abiogenezis a Földön, pánspermiával az
élet átkerülése a Marsra
2. Abiogenezis a Marson, pánspermiával az
élet átkerülése a Földre
3. Független abiogenezis a Földön és a
Marson
4. Abiogenezis csak a Földön
• ELTE Genetikai Tanszék: Eukaryota sejt
evolúciójának a vizsgálata, következtetés a
komplex életformák kialakulásának
valószínűségére
Sunday, August 12, 12
