پروژه اخترزیست شناسی BASALT

در چند‌دهه‌ی اخیر، لشگری از مهندسین و محققین به کمک فناوری‌های جدید نرم‌افزاری و سخت افزاری همچون رباتیک، سعی در فراهم نمودن امکانات لازم در مسیر پاسخ به پرسش‌های بنیادین، همچون احتمال وجود حیات در مریخ، اقمار مشتری و حتی سیارک‌ها و دنباله‌دارها داشته‌اند. در همین راستا ، ناسا به تازگی پروژه‌ی جذابی را در یکی از فعالترین دهانه‌های آتشفشانی زمین با نام BASALT یاBiologic Analog Science Associated with Lava Terrains   آغاز نموده.

دانشمندان زیست‌شناس ملکولی و زمین شناس به همراه گروه عظیمی از مهندسین هوافضا در غالب یک برنامه‌ی پژوهشی مشترک و میان رشته‌ای با مرکز تحقیقات ایمز ناسا در کالیفرنیا، در تاریخ 1 نوامبر سال 2015 مقدمات این پروژه را آغاز نمودند. در این پژوهش با مطالعه‌ی چگونگی تشکیل ملکول‌های زیستی در میان سنگ‌های بازالتی - گدازهای سرد شده آتشفشانی و عموما از جنس عناصر سیلیکاتی- که شرایطی مشابه با  گذشته‌ی مریخ را دارند، دانشمندان به اطلاعات ارزشمند و تجربیات تکنیکی گرانبهائی دست خواهند یافتند. بخش نخست این پژوهش تحت عنوان (PSTAR) با هدف شناخت بهتر واکنش های زیستی در مناطقی از این دست در مدت 18 روز صورت پذیرفته که به عنوان بخشی از پروژه مطالعاتی (SMD)ناسا می باشد و قسمت دوم که شامل نمونه برداری و آزمایشات در نزدیکی کوه‌های آتشفشانی در شرایطی مشابه با فضانوردان حاضر در مریخ، هم اکنون در حال انجام است.

در ابتدای تابستان سال جاری دانشمندان مرکز تحقیقاتی اوهایو، پژوهشی در رابطه با وضعیت کنونی سنگهای بازالتی در مریخ را آغاز نمودند. در این مطالعه جریان‌های سرده شده‌ی گدازهای آتشفشانی زمین را به عنوان نمونه‌ی مشابه، جهت پی بردن به شرایط اولیه مریخ مورد استفاده قرار دادند.

  به گفته‌ی "دکتر دارلین‌لیم"، محقق اصلی این پژوهش در مرکز ایمز ناسا: تیم ما با مطالعه سنگ های بازالتی در نزدیکی دهانه‌های آتشفشانی قصد دارد متوجه شود که میزان زیست پذیری این سنگ‌ها چقدر است، به مرور زمان چه تغییری می کند و چه تفاوتی با سنگ های مشابه خود در مریخ خواهند داشت. وی همچنین افزود در تمام مراحل مطالعه شرایط متفاوت سطح مریخ که می توانست بر نتایج تحقیق تاثیر داشته باشد را مد نظر قرار می‌دادیم. به همین دلیل در این بخش علاوه بر آزمایشات معمول زمین شناسی، به نتایج تخصصی حاصل از آزمایشات گروه زیست شناسی این پروژه به سرپرستی دکتر چارلس کوکل نیاز خواهیم داشت.

دکتر دارلین لیم سرپرست پروژه در سمت راست و دکتر چارلس کوکل ( مسئول بخش زیست شناسی پروژه) در سمت چپ
 

ناسا با تحقیق در محیط های مشابه زمینی می تواند اطلاعات ارزشمندی از نقاط ضعف  قوت ماموریت های اکتشافی پیش‌روی خود را به دست آورد. چرا که این مناطق می‌توانند گاها شباهات‌های فیزیکی و شیمیایی زیادی با بسیاری از قسمت‌های دیگر فضا همچون مریخ داشته باشند.  

نمونه های بازالتی جمع آوری شده از آتشفشان‌های هاوایی، اطلاعات زمین‌شناسی و زیست‌شناسی در رابطه با چگونگی آغاز بیوشیمیایی حیات در محیط های بازالتی زمینی در 3.5 میلیارد سال قبل در اختیار دانشمندان قرار دهد. این در حالی است که مریخ نیز در گذشته‌های دور نیز دارای شرایط بسیار مشابهی بوده است.  به بیان ساده‌ این پروژه به این سوال پاسخ خواهد داد که سنگ‌های بازالتی تازه منجمد شده تا چه مقدار در ایجاد و پشتیبانی حیات دخیل هستند و با توجه به تشابه بسیار این مناطق با برخس از دهانه‌های آتشفشانی خاموش در مریخ؛ آیا این احتمال می‌رود که مریخ نیز در گذشته‌ی های دور خود به حیات میکروبی دست‌ یافته باشد؟

باتوجه به فاصله ده‌ها میلیون کیلومتری مریخ از زمین، مرکز کنترل آزمایشات که واقع در یک هتل با فاصله‌ی 15 کیلومتر تا محل انجام آزمایشات قرار داشت، فرمان‌ها را با 20 دقیقه تاخیر ارسال می‌نمود. آنها همچنین از یک رایانه کوچک که همچون ساعت مچی بر روی دستشان قرار می‌گیرد از دستورات و راهکار آزمایشات مطلع می گردند. این گروه همچنین به واسطه‌ی سیستم هوش‌مصنوعی به نام xGDS به طور دائم تحت نظر قرار دارند تا در صورت نیاز فوری از تحلیل آن استفاده نمایند. این کار به نوعی شبیه سازی رفتار فضانوردان آینده‌ی مریخ در هنگام آزمایش بر سطح این سیاره است.

دکتر دارلین لیم همچنین افزود: "ایجاد این تمهیدات به ما در حفظ جان فضانوردان هنگام سفر به مریخ یاری خواهد نمود." به گفته‌ی وی یکی دیگر از جنبه‌‌های این تحقیق چند رشته‌ای بودن آن است به طوری که همزمان مهندسان، محققین  از چندین رشته برای پاسخ به یک پرسش مشترک در کنار یکدیگر گردامده اند.

نمونه‌های بازالتی جمع آوری شده غالبا چند هفته تا چند ماه بیشتر از عمرشان نمی‌گذرد و  بر اساس خصوصیات زیستی و زمین شناسی طبقه بندی و آنالیز می‌گردند. برخی از آزمایشات اولیه به کمک ابزار قابل حمل صورت می‌پذیرد؛ همانند طیف سنجی مادون قرمز و تصویر برداری حرارتی. همچنین XRF از وسائل قابل حمل دیگری است که به کمک اشعه ایکس به میزان عناصر موجود در نمونه ها پی‌می برند و می‌توانند در کوتاهترین زمان بهترین نمونه‌ها را جمع‌آوری کنند. نتایج آنها در ماه‌های آینده منتشر خواهد شد تا میزان موفقیت آزمایشات تعیین گردد.  

بجز مرکز فضایی ایمز در کالیفرنیا، مراکز علمی دیگری همچون مرکز فضایی جانسون در هوستون؛ مرکز فضایی کندی در فلوریدا، مرکز پرواز فضایی گودارد در گرین بلت مریلند؛ مرکز پروازهای فضایی مارشال در هانتسویلِ آلاباما و مقر ناسا در واشنگتن در این پروژه شرکت می‌کنند.

ناسا امیدوارم با تحلیل نتایج این آزمایشات، به صورت موثرتری از ربات‌ها و فضانوردان در نسل بعدی ماموریت‌های فضایی بهره ببرد.

اطلاعات بیشتر در رابطه با پروژه BASALT : http://spacescience.arc.nasa.gov/basalt/