Однажды американские исследователи решили проверить – есть ли жизнь на Марсе. Для этого они устроились по знакомству на работу в НАСА и стали разрабатывать специальную миссию на Красную планету…
Миссия «Викинг» состояла из двух космических аппаратов, каждый из которых включал орбитальную и спускаемую часть. «Викинг-1» приземлился на Марсе 20 июля 1976 года на равнине Хриса. «Викинг-2» сделал это 3 сентября на равнине Утопия, на другом «краю» планеты.
Посадочные аппараты передавали данные до ноября 1982 года. Целью миссии было получение изображений, экологических, геофизических и данных о составе атмосферы и почвы Марса. И самое главное – попытка найти ответ на самый большой вопрос современности: есть ли жизнь на Марсе?
Для этого «Викинги» провели, среди прочего, два эксперимента:
- Эксперимент LR (маркированный выпуск или радиореспирометрия), разработанный командами Гарольда Кляйна, директора группы биологии, и инженера НАСА Гилберта Левина.
- Эксперимент молекулярного анализа с использованием прибора GCMS, разработанного химиком Массачусетского технологического института Клаусом Биманном.
В ходе эксперимента LR в марсианскую почву добавляли органические питательные вещества, меченными углеродом-14, после чего измерялись выбросы радиоактивного CO₂, что предполагало наличие метаболической активности.
Целью эксперимента GCMS было определение типов органических соединений, присутствующих в почве или воздухе. Для анализа образец почвы нагревали до высокой температуры, чтобы улетучились возможные органические соединения. Испарившиеся органические соединения поступали в анализатор для идентификации.
Этот метод интуитивно понятен: если нагреть любой образец почвы до высокой температуры, он выделит органические соединения микроскопической жизни и остатки растений, присутствующие в почве.
И что вы думаете? На Марсе эксперимент LR дал положительный результат! Однако прибор GCMS при этом не обнаружил никаких органических соединений в марсианском грунте. Исследователи задумались. Что это значит? Есть ли жизнь в марсианском грунте? Ведь её компоненты обнаружить не удалось! Неужели жизни нет, и полученный результат обусловлен простыми неорганическими химическими реакциями?
Образец 726
Данные, полученные от «Викингов», не ответили на вопрос, есть ли жизнь на Марсе. Но и не доказали обратного. Скорее они подняли новые вопросы. Перед запуском зондов их инструменты были протестированы на различных типах грунтов, чтобы получить некую «справочную библиотеку», которая поможет правильно понять данные, полученные с Марса.
Для того, чтобы попытаться правильно интерпретировать результаты «Викингов», команда Гилберта Левина провела эксперименты с образцом 726. Он был собран в 1966 году в Антарктиде, в отдалённом районе под названием Коулсэк-Блафф, в Трансантарктических горах. При проведении тестов образец 726 дал результат, аналогичный полученному на Марсе: положительный в эксперименте LR, и отсутствие органических соединений в эксперименте GCMS.
Почва образца 726 содержала следовые количества частиц углерода и керогена, материала биологического происхождения, который встречается в горных породах. Означало ли это, что на Марсе была какая-то жизнь? Но почему GCMS тогда не смог обнаружить органические соединения в образце 726? Возможно, просто потому, что конструкция инструмента была несовершенна?
По мнению Левина, данные «Викингов» прямо и без всякого двойного толкования показали наличие жизни на Марсе. Однако по мнению многих его коллег, результат эксперимента LR был вполне объясним в том случае, если марсианская почва является химически «кислой».
Также было высказано предположение, что проблема заключалась не в самом приборе, настоящем техническом чуде, а в том, что его функционал был очень органичен. Прибор мог обнаруживать только определённые органические соединения, присутствующие в больших количествах.
Дискуссия закончилась в 2008 году, когда марсианский модуль «Феникс» обнаружил перхлорат в почве Марса. В итоге одним из основных объяснений результатов, полученных «Викингами», стала окислительная природа марсианского грунта. Дело в том, перхлоратные соли окисляются и распадаются с образованием гипохлорита. В том числе из-за радиации, обильно «омывающей» поверхность Марса.
Сочетание окислителей и радиации позволило сделать вывод, что марсианский грунт стерилен. И не может содержать органические вещества.
Таким образом учёные сделали вывод, что поверхность Марса – не идеальное место для поиска жизни или каких-то биомаркеров. Поэтому следы жизни «Викинги» обнаружить не могли никак.
Именно поэтому НАСА пришлось изменить стратегию поиска жизни на Марсе. Исследователи справедливо решили, что искать следы жизни нужно под поверхностью, или в глине, а также попробовать получить какие-то косвенные доказательства посредством изучения минералов и горных пород.
Именно такой подход применяется сейчас в марсоходах «Curiosity» и «Perseverance».
Однако инструмент, подобный GCMS, всё же может оказаться полезным при исследовании других интересных мест Солнечной системы, таких как Европа или Титан, где органических соединений очень много.
