Johnson Space Center Campus 31 nima razkošja in zgodovine nobenega londonskega stolpa. Zunaj ni kraljeve straže. Vendar pa je tu, v stavbi iz 60. let, NASA ohranila dragulje svojega vesoljskega programa. V različnih čistih prostorih kuratorji sledijo meteoritom z Marsa in pasu asteroidov, kozmičnemu prahu, vzorcem sončnega vetra, delcem kometa in seveda na stotine kilogramov lunin kamnin. Ars Technica si je ogledal tajno NASA-ino skladišče in predstavil veliko zanimivih stvari, o katerih bomo govorili.
Konec decembra so predstavniki tega vira cel dan obiskovali zbirke predmeta 31, vključno z redko obiskanim laboratorijem Genesis. In čeprav jim za spomin niso dali luninega kamenčka, so si ogledali vsak astromaterial brez primere, ki ga je NASA zbrala od drugih teles v sončnem sistemu in širše. Zdaj imamo priložnost preučiti, kako NASA ščiti svoje najredkejše in najdragocenejše primere iz drugih svetov. Nadalje v prvi osebi zgodba o Arsu.
Antarktični meteoriti
Najprej smo si želeli ogledati znamenito Marsovsko skalo.
Preden smo prišli v NASA-in laboratorij za meteorite, smo slekli poročne prstane in si nato nadeli prevleke za čevlje, kirurške kape in bele obleke. Po slačilnici so nas premestili v majhno komoro, v kateri nam je zračni tuš odvzel proste delce - nekakšen simulator orkanov. Končno se znajdemo v močno osvetljeni sterilni sobi, v kateri NASA shranjuje asteroide, ki so jih znanstveniki zbrali na Antarktiki.
Promocijski video:
V tej zbirki je približno 20.000 kamnov, med katerimi je najbolj znan ALH84001. Pred približno 16 milijoni let je velik meteorit ali asteroid s premerom 0,5 do 1 kilometra padel na površje Marsa in v vesolje dvignil vrsto kamnin s hitrostjo, ki je presegala planetarno hitrost pobega. Eden od njih je letel skozi vesolje in pred 13.000 leti padel na Antarktiko. Skupina znanstvenikov, ki jo financira Nacionalna znanstvena fundacija, jo je odkrila pozimi leta 1984, vendar takrat ni vedela, da je asteroid dom Marsa.
Američani še zdaleč niso prvi spoznali, da je Antarktika najboljše mesto na svetu za iskanje meteoritov. Japonski raziskovalci so tam hodili in jih zbirali že od 60-ih let. Ko je leta 1973 geolog z Univerze v Pittsburghu William Cassidy izvedel za njihove uspešne najdbe vseh vrst meteoritov, je prepričal Nacionalno znanstveno fundacijo, da financira ameriške odprave. Do leta 1976 so Američani na tem področju ujeli japonske znanstvenike; dve leti kasneje pa je bil ustanovljen NASA-in laboratorij za shranjevanje teh vzorcev.
Čeprav se tok meteoritov na Antarktiki ne razlikuje od potokov nikjer drugje po svetu, je podnebje na tej celini sušno in mrzlo, skorajda brez ljudi, kar meteoritom pomaga, da ostanejo nedotaknjeni. Tudi geografija pomaga. Ko masivni listi ledu plavajo z južnega pola, trčijo v Transantarktične gore, 3500 kilometrov visok greben, ki se razteza čez celino. Meteoriti spadajo v široko in ravno polarno območje in jih absorbira ta potok, ki se ustavi po dosegu gora.
"Ko se ta led pojavi, prava kombinacija nadmorske višine in temperature ustvari območje ablacije ledu, meteoriti pa ostanejo pod njim," pojasnjuje Kevin Reiter, planetarni znanstvenik in kustos antarktičnega meteorita. "Na grebenu so območja z neverjetno koncentracijo meteoritov."
Kamenje ostane zamrznjeno, dokler ne pride v laboratorij v Houstonu. To preprečuje rjavenje in spremembe mineralov, ki se lahko pojavijo pri višjih temperaturah. Ko se v laboratoriju stopijo kamni v toplem in suhem okolju, iz katerega se vlaga hitro odstrani. Nato se kamni shranijo v dušikove omare, da se prepreči nadaljnja oksidacija.
Deset let po tem, ko so znanstveniki odkrili ALH84001, so ugotovili, da ta in ducat drugih podobnih meteoritov skoraj zagotovo prihajajo z Marsa, saj vsebujejo sledi plina, značilnega za atmosfero Marsa.
To je povzročilo nepričakovano povečanje zanimanja laboratorijev. Ko so Dave McKay in drugi znanstveniki iz vesoljskega centra Johnson pregledali skalo, so odkrili drobne nenavadne lastnosti, ki so spominjale na črvi podobne fosile. Na podlagi te ugotovitve je bil leta 1996 v Science objavljen članek, v katerem so znanstveniki napovedali odkritje dokazov o obstoju starodavnega življenja na Marsu. Laboratorij za preučevanje antarktičnih meteoritov je čez noč postal eno najbolj vročih krajev na svetu. Znanstveniki in novinarji so se med seboj potegovali za vstop.
Danes, ko bodo NASA -ini roverji praskali celotno površje Marsa, se morda zdi, da bi bilo iskanje novih marsovskih kamnin na Antarktiki, kjer so bili tisoče let izpostavljeni zemeljski atmosferi, za znanost neuporabno. Toda to ni res, pravi Reiter.
"Marsovski meteoriti so zelo zanimivi," pojasnjuje. - Od roverjev smo prejeli veliko koristnih informacij o Marsu, veliko pozornosti pa namenjamo iskanju dokazov o obstoju tekoče vode, hlapnih snovi in vsega, kar je lahko povezano z življenjem. Ko pa tukaj na Zemlji zbiramo marsovske kamnine, v teh meteoritih ni veliko dokazov, ki bi nakazovali takšne procese. Zato menimo, da v naši zbirki pogrešamo pomemben del raznolikosti kamnin z Marsa. Če bi dejansko našli kos usedline z Marsa, bi lahko bilo v laboratoriju na Zemlji veliko več meritev, kot bi to omogočale robotske misije."
Poleg Marsovskih kamnin ima NASA na stotine meteoritov z velikega zahodnega asteroida, nekateri pa naj bi prišli iz drugih teles v pasu asteroida. Obstajajo tudi meteoriti z Lune in Reiter pravi, da ponujajo dragoceno raznolikost nad našim vzorcem šestih lunin pristankov. Obstaja tudi več deset "potepuških" meteoritov, kraja izvora, ki mu znanstveniki ne morejo izslediti. Možno je, da se je eden izmed njih rodil na Veneri ali Merkurju. Iskanje zanimivih novih meteoritov je razlog, da se znanstveniki vsako leto novembra vračajo na Antarktiko.
Kar zadeva ALH84001, je Reiter v kratkem prejel zapakirani meteorit. "Tukaj je," pravi, da razumemo obseg dostave. "Velik kos skale." In tam je bil velik kamen. Kmalu po objavi v Science je večina znanstvene skupnosti pripravila drugačno, bolj sprejemljivo razlago za majhne fosilne rove. Ta kamen je danes brez življenja in verjetno je bil vedno.
Toda iskanje se nadaljuje. Če bo vesolje prineslo koščke drugih svetov na Zemljo, je najmanj, kar lahko storimo, da jih poiščemo.
Kometi in zvezdni prah
Stal je na mizi, tik pred nami. Pred enajstimi leti je ta vrsta 132 ploščic, napolnjenih z aerogelom, v obliki teniškega loparja, letela skozi komo Wilde's 2 kom. Po prehodu 400 kilometrov od jedra kometa je niz najprej zajel drobne koščke kometa. Vesoljsko plovilo Stardust se je nato leta 2006 uspešno vrnilo na Zemljo. Zdaj, skoraj deset let pozneje, znanstveniki še naprej natančno pregledujejo vsako ploščico zaradi prašnih delcev, ki so se ujeli v aerogelu.
Aerogel sam je skoraj čarobna snov. Izgleda kot zmrznjen dim. S 1000-kratno gostoto gostote kot steklo je skoraj zrak. A kot nalašč za zaustavitev delcev, manjših od zrnca peska, ki potujejo šestkrat hitreje kot puškina krogla. Delci ustvarjajo sledi, ko gredo skozi aegel, dokler se ne ustavijo, vendar so popolnoma uničeni.
Ron Bastien, vodja laboratorija Stardust, je med našim obiskom pripravil eno ploščic za predstavitev. "Če ga pogledate od blizu, lahko vidite, da ta črta prehaja skozi to, tu majhen delček zadene aerogel in se prebije skozi to," pravi. "Če pogledate dno te poti, bo delček." Delček kometa je zdaj oddaljen stotine milijonov kilometrov.
Kometno gradivo je preučilo več deset raziskovalnih skupin. Na svoje presenečenje so ugotovili, da se kometi hkrati oblikujejo v ledenih in vročih razmerah. Znanstveniki že dolgo vedo, da se ledeči kometi tvorijo na hladnem robu sončnega sistema onkraj Neptunove orbite, zdaj pa so ugotovili, da se kamnito jedro tvori veliko bližje soncu.
Tega se zavedajo, ker so bili nekateri delci, ki jih je zbiral Stardust, beli in nepravilni. Verjamemo, da so ti kalcijevo-aluminijevi vključki v ognju nastanka sončnega sistema nastali zelo blizu sončne površine. So med najstarejšimi materiali v sončnem sistemu, ki so stari skoraj 4,56 milijarde let. In zdaj so jih znanstveniki našli v kometah, ki so potovali do Plutona in naprej. To daje znanstvenikom dodatno samozavest, da je preučevanje kometov preučevanje časovnih kapsul, ki bodo veliko povedale o časih nastanka sončnega sistema.
Ker je bil pladenj za aerogel kometu dostavljen sorazmerno kratek čas, je imela misija Stardust tudi drugi pladenj ploščic za vsak primer požara.
Med podaljšanim letom do in iz kometa Wilde 2 je vesoljsko plovilo uporabljalo ta drugi pladenj za zbiranje medzvezdnega prahu. Za razliko od močnega toka kometnih delcev so znanstveniki pričakovali, da bodo zbrali le nekaj drobnih medzvezdnih delcev, velikih mikronov, ki se pod različnimi koti mudijo proti sončnemu sistemu. Ko so se vesoljska plovila vrnila na Zemljo, so morali znanstvenike najti te delce.
Laboratorij Stardust je namestil avtomatske skenirne mikroskope, ki so posneli medzvezdni kolektor, znanstveniki pa so javnost - "duster" - v okviru projekta Stardust @ Home povabili na sledi delcev v posameznih ploščicah.
Avgusta 2014 je bilo objavljenih sedem medzvezdnih delcev prahu, prvi vzorci prahu zvezd izven sončnega sistema. Zapraševalci so našli dva delca. Tudi zdaj znanstveniki šele začenjajo razumeti naravo teh delcev, ki so nekateri "puhasti" kot snežinke in bi lahko prišli iz eksplozije supernove pred milijoni let.
Geneza
Na najukusnejši del sprehoda smo se pripravljali uro in pol, ko je Judine Alton vprašala, ali moramo uporabiti stranišče (prej sem pozabila vprašati). Na srečo ni potrebno.
NASA hrani najbolj občutljive vzorce v laboratoriju Genesis, ki je v skladu z najstrožjimi protokoli vesoljskega centra čist. Laboratorij Genesis hrani delce sončnega vetra, drobne koščke Sonca, ki vsebujejo namige o sestavi sončne meglice, ko so planeti šele nastajali.
Tistega jutra so nam naročili, naj ne nosimo poročnih prstanov ali uporabljamo dezodoranta. Na hodniku smo si nadeli rokavice, prevleke za čevlje in mrežice za lase. V "garderobi" smo si nadeli maske, obleke za celo telo, kape, posebne škornje in drugi par rokavic. Vzeli so tudi moj zvezek in mi dali "čist" papir - in v notranjosti sem dobil tudi "čisto" pisalo Sharpie. Tudi naša fotografska oprema je bila očiščena: nekaj minut smo morali brisati leče in stative z alkoholnimi robčki, dokler znanstveniki niso bili prepričani, da so naprave dovolj prašne.
Po vsem tem smo vprašali, koliko obiskovalcev je laboratorij sprejel. "Ne sprejemam ljudi," je dejal Alton, kustos laboratorija. - Fantje ste posebni. To je predvsem zato, ker so ljudje umazani."
Leta 2001 je Nasina vesoljska ladja Genesis odšla v vesolje do točke L1 Lagrange, pri kateri je gravitacija med Zemljo in Soncem uravnotežena. Že več kot dve leti nizi naprav zbirajo ione, ki tečejo iz zunanje plasti Sonca. Za zbiranje različnih vrst sončnega vetra so bili razviti filtri različnih materialov, vključno z aluminijem, safirjem, germanijem, silicijem, zlatom in diamantom podobnim amorfnim ogljikom.
Verjeli so, da bo vesoljsko plovilo lahko zbralo milijarde sončnih delcev, ki so po teži enaki le nekaj zrnom soli, in nato odšlo na Zemljo. Toda med zadnjo fazo povratka je padlo padalo letala in je v puščavi Utah padlo s katastrofalno hitrostjo 300 km / h.
To naj bi bil konec. Za večino poskusov bi to pomenilo konec igre. Toda zajeti delci sončnega vetra so bili od 40 do 100 nanometrov pod površjem. Znanstveniki, vključno z Altonom, so ugotovili, da lahko nekatere delce rešijo, če temeljito očistijo filtre, ki so preživeli vpliv na Zemljo.
Skratka, znanstveniki so se prilagodili. Carla Gonzalez nam je v močno osvetljeni, čisti sobi natančno pokazala, kako je postavila tok ultračiste vode nad vzorčni filter, ki se je vrtel z nekaj tisoč vrtljaji na minuto. Po 15 minutah je voda odstranila umazanijo in vesoljske ostanke iz filtra. Tudi ta postopek ni pustil topil. V desetih letih od vrnitve Geneze na Zemljo so Alton, Gonzalez in drugi očistili in razvrstili več kot 2000 vzorcev, od katerih so številni znanstveniki na voljo za študij.
Znanstveniki so dosegli večino raziskovalnih ciljev misije, vključno s presenetljivim odkritjem, da ima Sonce več kisika-16, najbolj razširjenega izotopa, kot Zemlja. Zaradi teh razhajanj so znanstveniki raziskali, kako je ta kisik zapustil Sonce v prvih nekaj milijonih letih njegovega obstoja, kar je privedlo do novih spoznanj o naravi in razvoju zgodnjega sončnega sistema.
Ko smo prišli do konca naše ture v brezhibnem laboratoriju, je Gonzalez izvlekel filter z ultračistimi vzorci vode. Vprašal sem, ali ga je mogoče zdaj jesti, če je tako čist. "Mislim, da lahko," je odgovoril Alton. "Ampak zlomili bi mi srce, če bi to storili."
Lunini kamni
Ryan Ziegler se je široko nasmehnil, njegov okrogel obraz pa je popolnoma poudarjala čista kapica, ki mu je pokrivala glavo, ko smo se znašli pred bleščečimi, večtonskimi vrati bančnega trezorja. "No, fantje, najboljše sem prihranil za konec," je dejal. Ziegler preučuje lunine kamnine v vesoljskem centru Johnson, da bi bolje razumel, kako je nastala luna. Nadzoruje tudi vzorce Apolla in organiziral naš ogled NASA-jevega laboratorija za astromateriale.
Zdaj smo stali pred obokom, v katerem je bilo dve tretjini vseh lunin kamnin na svetu.
In potem smo vstopili. V tej stavbi, zgrajeni leta 1979, se nahajajo zbirke Apollo 11 do Apollo 17, ki so nameščene v ločenih omaricah iz nerjavečega jekla. Astronavti so v šestih misijah Apollo vrnili približno 2200 vzorcev. Čeprav 85% zbirke ostaja v neokrnjenem stanju, je trenutno zasledjenih več kot 100.000 mesečevih kamnov. "Nasin splošni nadzor omogoča, da se kadar koli zahteva poseben vzorec, ki ga je mogoče najti," je pojasnil Ziegler.
V sami sobi je bilo nekaj nezemeljskega. Kamni sami niso bili vidni; skrbno so jih pakirali v kovinske posode v teflonske vrečke, trikrat zaprte v omare, ki so bile same napolnjene s čistim dušikom. "Veliko truda si prizadevamo, da bi bili ti lunini osebki varni za prihodnje generacije," pravi Ziegler. In čeprav jih ne vidite, lahko začutite prisotnost ton kamnov. Nekoč so milijarde let ležali na površini Lune, nato pa jih je zbralo ducat človeških rok, dvignili z luninega površja in padli v Tihi ocean. In zdaj spet mirno ležijo, že v tej sobi.
Kljub sprejetim varnostnim ukrepom "odprtih" vzorcev ni mogoče hraniti v nedogled. Tudi v trojno zaprtih nepredušnih posodah ultračisti dušik vsebuje 10 do 100 ppb vode. Lunine kamnine ne kažejo znakov korozije, vendar sta zgornji nanometer ali dva že onesnažena. Ziegler nas pripelje do ene od omar. "Te niso bile nikoli odprte," pravi. "To so trije od sedmih neodkritih vzorcev." Zbrani so bili v vakuumu lunine površine, nameščeni v vakuumsko zaprtih ceveh in so ostali do danes. NASA jih prihrani za negotovo teoretično prihodnost, v kateri bodo znanstveniki našli odlične nove načine za analizo.
70% vseh lunin kamnin je shranjenih v tej sobi. Približno pet odstotkov jih je bilo uničenih med različnimi raziskovalnimi procesi, še 15% pa je shranjenih v rezervnem skladišču v mestu White Sands v Novi Mehiki. Vesoljski center Johnson je na varnem, ta objekt pa je v drugem nadstropju. Toda vesoljsko središče je čez cesto od jezera Clear, ki se izliva v zaliv Galveston, ki se izliva v Mehiški zaliv. Orkan kategorije 5 bi lahko ta objekt uničil.
Ziegler nas iz trezorja pripelje v podobno veliko delovno sobo, kjer je preostali mesečev kamen. Veliki koščki Lune so razstavljeni v večjih omaricah iz nerjavečega jekla. Vzorci se po študiji vrnejo sem - laboratorij letno razdeli od 500 do 1000 lunin vzorcev znanstvenikom v raziskave. Tukaj se pripeljejo tudi VIP-ji, ki prikažejo mesečeve kamne.
Med razstavljenimi vzorci je tako imenovana kamnina Genesis, ki je videti prekrita s sladkorjem v prahu. Posadka Apollo 15 je bila zadolžena, da je v anortozitni skali našla samo eno, ki so jo našli v bližini Apeninov. Kamen Genesis, star 4,1 milijarde let, rojen le nekaj sto milijonov let po nastanku sončnega sistema, je pomagal potrditi teorijo o nastanku lune, potem ko je Zemlja na samem začetku sončnega sistema trčila v predmet velikosti Marsa.
Na podlagi materialov podjetja Ars Technica