Strefa życia
Mars jest jedną z trzech planet skalistych znajdujących się w tzw. strefie życia wokół naszej gwiazdy. Planety te, na pewnym etapie ewolucji, spełniały warunki posiadania ciekłej wody na powierzchni. Badania wskazują, że Mars w przeszłości posiadał porównywalne do Ziemi ilości ciekłej wody na powierzchni (w postaci mórz, jezior, rzek), która w znacznej mierze została utracona ze względu na jego małą masę i rozmiary oraz brak silnego pola magnetycznego zapobiegającego ucieczce wodoru z atmosfery.
Część tej pierwotnej wody (możliwe, że ciągle w formie ciekłej) istnieje na pewnej głębokości pod powierzchnią Marsa stwarzając dogodne warunki dla pewnych form życia. Wyniki badań tego środowiska dostarczyłyby nam naukowych wskazówek na temat ewentualnych form życia, jego podobieństw i różnic w stosunku do form życia ziemskiego. Dlatego badania terenów marsjańskich, wykazujących w przeszłości obecność ciekłej wody (np. koryta dolin rzecznych), dają nadzieję na uzyskanie odpowiedzi na problem pochodzenia i rozpowszechnienia życia we wszechświecie.
Trudne hamowanie
Początki badań bezpośrednich Marsa były bardzo trudne. Około połowa wczesnych misji marsjańskich w XX wieku zakończyła się niepowodzeniem. Dopiero w ostatnim 20-leciu udało się opracować proces bezpiecznego lądowania w warunkach marsjańskich wymagających kombinacji aż 3 typów technik wyhamowywania (z wykorzystaniem osłony aerodynamicznej, dużego spadochronu, i systemu hamowania silnikami rakietowymi ze spuszczeniem lądownika na linach w ostatniej fazie).
W lutym 2021 roku Amerykańska Agencja Kosmiczna (NASA) z powodzeniem dokonała umieszczenia na powierzchni Marsa automatycznego pojazdu (Perseverance) wielkości małego samochodu (o wadze ponad 1 tony). Wyposażony on został w najnowszą aparaturę do poszukiwania pierwotnych form życia w dawnym ujściu koryta rzecznego do krateru Jezero.
Celem pojazdu jest także przetestowanie nowych technik badania planet skalistych o rzadkich atmosferach za pomocą miniaturowego drona (Ingenuity) oraz przeprowadzenie testu aparatury do odzyskiwania tlenu z atmosfery Marsa z jego zasobów dwutlenku węgla. Tlen ten, w przyszłości, znacznie ułatwiłby załogową eksplorację tej planety dostarczając także paliwa do silników rakietowych. Ale zasadniczym celem łazika marsjańskiego jest zgromadzenie w około 30 pojemnikach próbek materiału z powierzchni planety, które następnie byłyby dokładnie przebadane w ziemskich laboratoriach. W tym celu planuje się dwie następne fazy misji rozpoczętej przez pojazd Perseverance.
Ten ambitny projekt sprowadzenia próbek na Ziemię ma być wykonany we współpracy NASA z Europejską Agencją Kosmiczną (ESA) w latach 2026-2031. Wymagałby on wysłania następnego lądownika z łazikiem i rakietą powrotną z powierzchni na orbitę Marsa. Próbki z orbity zostałyby przetransportowane, z wykorzystaniem statku o napędzie jonowym, na Ziemię w celu przeprowadzenia precyzyjnych badań laboratoryjnych. Koszt obecnego etapu misji marsjańskiej wynosi około 2.5 mld dolarów, a następne 2 etapy kosztowałyby w sumie 7.5 mld dolarów.
Nowy początek?
Także inne kraje widzą sens w inwestowaniu w badania marsjańskie. W tym roku, do Marsa doleciały sondy z Chin (włączając lądownik i łazik) i Zjednoczonych Emiratów Arabskich (orbiter). USA i Chiny mają dalekosiężne plany załogowych lotów na Marsa w nadchodzącym dwudziestoleciu. Ale najbardziej ambitny plan, budowy rakiety następnej generacji zdolnej dostarczyć ludzi na Marsa, jest realizowany przez firmę prywatną Elona Muska. Twierdzi On, że załogowe loty na Marsa i jego kolonizacja mogą nastąpić już za kilka lat. Możliwe, że w skali Państwa życia ludzkość uzyska drugą bezpieczną przystań, tym razem na niebie.
Włodzimierz Bednarek - astrofizyk, specjalność - Astrofizyka Wysokich Energii. Interesuje się głównie zjawiskami wysokich energii zachodzącymi we wszechświecie. Prowadzi badania teoretyczne emisji promieniowania gamma i neutrin ze źródeł kosmicznych. Ich głównym celem jest zrozumienie procesów przyspieszania cząstek i procesów produkcji promieniowania w strugach plazmy wyrzucanych z masywnych czarnych dziur w centrach aktywnych galaktyk, w masywnych gromadach gwiazdowych, pozostałościach po supernowych zawierających pulsary i w układach gwiazdowych z obiektem zwartym (biały karzeł, gwiazda neutronowa czy czarna dziura).
W okresie ostatnich ~15 lat jest aktywnym członkiem międzynarodowej współpracy MAGIC, która zbudowała i prowadzi obserwacje systemem 2 dużych teleskopów czerenkowskich na Wyspach Kanaryjskich. Pełnił rolę "Principal investigator" w kilku programach obserwacyjnych tymi teleskopami (następnie autor do korespondencji w artykułach naukowych współpracy), był przewodniczącym Komitetu Alokacji Czasu współpracy MAGIC (TAC)i wieloletnim członkiem TAC i Komitetu Kluczowych Programów Obserwacyjnych MAGIC. W ostatnich ~25 latach (z przerwami kilkumiesięcznymi) był kierownikiem grantów własnych finansowanych przez KBN i NCN.
Jego obecna działalność naukowa koncentruje się na modelowaniu procesów wysokich energii w źródłach niejednorodnych, wykazujących szybką zmienność w czasie. Jest współautorem 284 artykułów w czasopismach międzynarodowych w tym ~90 jednoautorskich lub w małych współpracach. Prace te uzyskały łącznie ~1290 cytowań, po unormowaniu do ilości autorów prac.
Uniwersytet Łódzki to jedna z największych polskich uczelni. Misją UŁ jest kształcenie wysokiej klasy naukowców i specjalistów w wielu dziedzinach humanistyki, nauk społecznych, przyrodniczych, ścisłych, nawet medycznych. UŁ współpracuje z biznesem, zarówno na poziomie kadrowym, zapewniając wykwalifikowanych pracowników, jak i naukowym, oferując swoje know-how przedsiębiorstwom z różnych gałęzi gospodarki. Uniwersytet Łódzki jest uczelnią otwartą na świat - wciąż rośnie liczba uczących się tutaj studentów z zagranicy, a polscy studenci, dzięki programom wymiany, poznają Europę, Azję, wyjeżdżają za Ocean. Uniwersytet jest częścią Łodzi, działa wspólnie z łodzianami i dla łodzian, angażując się w wiele projektów społeczno-kulturalnych.
Zobacz nasze projekty naukowe na https://www.facebook.com/groups/dobranauka/
Tekst: Prof. Włodzimierz Bednarek, Katedra Astrofizyki WFiIS UŁ
Redakcja: Centrum Promocji UŁ