ΚΟΣΜΟΣ

Δύο «Βίκινγκ» κατακτούν τον Αρη

Η μεγάλη αμερικανική επιτυχία της αποστολής σκάφους στον Κόκκινο Πλανήτη αποτελεί καμπή στην έξοδο στο Διάστημα

dyo-vikingk-kataktoyn-ton-ari-561466033

Ο Κόκκινος Πλανήτης αντιπροσωπεύει ίσως όσο κανένα άλλο ουράνιο σώμα το σκοτεινό, ανομολόγητο δίπολο πόθου και φόβου της συνάντησης με το άλλο, το άγνωστο, το διαφορετικό στο σύμπαν. Ο Αρης μαγνήτιζε ανέκαθεν την ανθρώπινη φαντασία – αρχικά με το ιδιαίτερο κόκκινο χρώμα του, που γνωρίζουμε πλέον ότι οφείλεται σε αρχαία σκουριά (δηλαδή οξείδια του σιδήρου) και που λόγω της συνειρμικής σύνδεσης του ερυθρού με το αίμα και τη βία ώθησε τους αρχαίους Ελληνες να του δώσουν το όνομα του θεού του πολέμου. Αργότερα έθρεψαν τη φαντασία μας τα «κανάλια» του, τα οποία χαρτογραφήθηκαν από τον Ιταλό αστρονόμο Τζοβάνι Σκιαπαρέλι προς το τέλος του 19ου αιώνα. Το αποκορύφωμα ήρθε το 1938 με την εισβολή Αρειανών, που τόσο ρεαλιστικά απέδωσε ο Ορσον Γουέλς στη ραδιοφωνική εκπομπή «Πόλεμος των κόσμων» – τόσο ρεαλιστικά, που πολλοί ακροατές πίστεψαν ότι επρόκειτο περί πραγματικής εισβολής εξωγήινων από τον Αρη και πανικόβλητοι αναζητούσαν τρόπους διαφυγής.

Σημειωτέον ότι τα υποτιθέμενα τεχνητά κανάλια του Σκιαπαρέλι απέκτησαν ονόματα πραγματικών και μυθικών ποταμών της Γης, όπως π.χ. Αχελώος, Αχέρων, Νείλος, Νέστος, Στύγα και έγιναν αιτία ενός ρεύματος εικασιών για την πιθανότητα ύπαρξης ευφυούς ζωής στον Αρη, με πιο ένθερμο ίσως υποστηρικτή τον διάσημο Αμερικανό αστρονόμο Πέρσιβαλ Λόουελ. Ωστόσο, στις αρχές του 20ού αιώνα, ακριβέστερες παρατηρήσεις του Ελληνογάλλου Ευγένιου Αντωνιάδη έδειξαν ότι τα διάσημα κανάλια ήταν στην πραγματικότητα οπτικές απάτες, γεγονός που επιβεβαιώθηκε από τις παρατηρήσεις διαστημοπλοίων μερικές δεκαετίες αργότερα.

Σειρά αποτυχιών μέχρι την προσεδάφιση

Ηταν αναμενόμενο ο Αρης να αποτελέσει αντικείμενο σχολαστικής επιστημονικής έρευνας, όχι μόνο λόγω των εικασιών περί εξωγήινων, αλλά και λόγω της εγγύτητας προς τη Γη και των χαρακτηριστικών του. Ας μην ξεχνάμε ότι στο πλανητικό μας σύστημα υπάρχουν μόνο τέσσερις βραχώδεις πλανήτες: η Γη, η Αφροδίτη, ο Αρης και ο Ερμής – και από αυτούς ο Ερμής, λόγω της εγγύτητάς του προς τον Ηλιο χαρακτηρίζεται από εξαιρετικά υψηλές θερμοκρασίες. Αναπόφευκτα λοιπόν το ενδιαφέρον, από πλευράς ενδεχόμενου αποικισμού, εστιάζεται στην Αφροδίτη και τον Αρη. Η Αφροδίτη, αν και από πλευράς πλανητικής γεωλογίας θεωρείται δίδυμη αδελφή της Γης, διαθέτει τοξική ατμόσφαιρα και θερμοκρασίες κόλασης λόγω ακραίου φαινομένου θερμοκηπίου. Απομένει λοιπόν ο Αρης· άρα, δεν είναι να απορεί κανείς που τόσο πολλές διαστημικές αποστολές έχουν κατευθυνθεί προς αυτόν.

Η μυθοπλασία γύρω από τον Αρη ενισχύθηκε κατά καιρούς και από το σημαντικό πλήθος αποτυχημένων αποστολών. Από το 1960 έως το 1973 η Σοβιετική Ενωση απέτυχε, όχι μία ή δύο, αλλά εννέα φορές στην προσπάθειά της να στείλει διαστημικό σκάφος στον Αρη. Τον Μάρτιο του 1971 οι Σοβιετικοί σημείωσαν επιτέλους την πρώτη επιτυχημένη προσεδάφιση σκάφους (του Mars 3), αλλά έπειτα από μόλις δύο λεπτά το σκάφος σταμάτησε να λειτουργεί. Πέρασαν 17 χρόνια πριν προσπαθήσουν ξανά, το 1988, με τις δύο αποστολές Phobos (από το όνομα του δορυφόρου του Αρη, που και στη μυθολογία ήταν συνοδός του θεού). Και οι δύο απέτυχαν λόγω αστοχιών των υπολογιστών τους. Ο Αρης αποδείχθηκε «σκληρό καρύδι» για τους Σοβιετικούς, που είχαν συνηθίσει σε διαστημικές επιτυχίες και πρωτιές.

dyo-vikingk-kataktoyn-ton-ari0
1971. Ο διευθυντής του προγράμματος «Βίκινγκ» Αλμπερτ Κούλας παρουσιάζει ένα μοντέλο του διαστημικού οχήματος της NASA που είχε σχεδιαστεί για την αποστολή στον Αρη. Πέντε χρόνια αργότερα, ο στόχος επετεύχθη. (Φωτ. ASSOCIATED PRESS)

Την πρώτη επιτυχημένη προσαρείωση, και μάλιστα διπλή, την πιστώθηκαν τελικά οι ΗΠΑ το 1976. Πρόκειται για μεγάλη επιστημονική και τεχνολογική επιτυχία και φυσικά ήταν και μια πολύ σημαντική «νίκη» στη διαστημική κούρσα του Ψυχρού πολέμου. Ο «Βίκινγκ-1» προσεδαφίστηκε στον Αρη στις 20 Ιουλίου 1976 και ο «Βίκινγκ-2» ενάμιση μήνα αργότερα, στις 3 Σεπτεμβρίου. Το πρόγραμμα «Viking» αποτελούνταν στην πραγματικότητα από τέσσερα διαστημικά σκάφη: δύο τροχιακά (orbiters) και δύο ακάτους προσεδάφισης (landers), σε δύο ζεύγη. Τα δύο ζεύγη εκτοξεύθηκαν με τρεις εβδομάδες διαφορά το καλοκαίρι του 1975 και έπειτα από δέκα μήνες έφτασαν και μπήκαν σε τροχιά γύρω από τον Αρη. Επειτα από διεξοδική φωτογράφιση της επιφάνειας του πλανήτη για έναν μήνα, έγινε η επιλογή των περιοχών προσεδάφισης και οι άκατοι αποκολλήθηκαν από τα τροχιακά σκάφη και προσεδαφίστηκαν επιτυχώς στον πλανήτη.

Αμέσως μετά την αποκόλληση από το τροχιακό σκάφος, οι άκατοι αντιμετώπισαν υψηλές θερμοκρασίες, λόγω τριβής με την ατμόσφαιρα, από τις οποίες προστατεύτηκαν με ειδική θερμική ασπίδα. Σε ύψος περίπου 6.000 μέτρων και με ταχύτητα πτώσης περίπου 900 χιλιομέτρων την ώρα, η ασπίδα αποδεσμεύτηκε και άνοιξε το αλεξίπτωτο. Σε ύψος 1.500 μέτρων αποδεσμεύτηκε το αλεξίπτωτο και άρχισαν να λειτουργούν οι τρεις ανασχετικοί πύραυλοι, που «ακούμπησαν» τις ακάτους στο έδαφος με ασφάλεια.

Δύο σειρές πειραμάτων σε αναζήτηση ίχνους ζωής

Οι άκατοι προσεδάφισης διέθεταν δύο συστήματα επικοινωνίας, ένα για απευθείας αμφίδρομη επικοινωνία με τη Γη κι ένα για μονόδρομη εκπομπή προς το τροχιακό σκάφος, καθώς και ένα σύνολο επιστημονικών οργάνων για τη διερεύνηση της βιολογίας, χημικής σύνθεσης, μετεωρολογίας, σεισμολογίας, μαγνητισμού και των φυσικών ιδιοτήτων της επιφάνειας και της ατμόσφαιρας του Αρη. Η καρδιά των δύο αποστολών ήταν τα τέσσερα όργανα βιολογικών πειραμάτων για την ανίχνευση ενδείξεων ζωής. Οι δύο άκατοι εκτέλεσαν ακριβώς τα ίδια πειράματα και με την ίδια σειρά – ο «Βίκινγκ-1» κοντά στον ισημερινό και ο «Βίκινγκ-2» βορειότερα.

Κάθε πείραμα βασίστηκε σε μια διαφορετική υπόθεση για τη μορφή ζωής, καθώς ήταν αδύνατον να γνωρίζουμε τι υπάρχει στον Αρη. Συνεπώς θα έπρεπε να αναζητηθούν όσο το δυνατόν περισσότερα είδη μορφών ζωής, με την ελπίδα πως μία ή περισσότερες υποθέσεις μπορεί να ήταν σωστές. Τα δύο πρώτα πειράματα βασίστηκαν στην υπόθεση ότι η ζωή στον Αρη μπορεί να μοιάζει με κάποιες από τις μυριάδες μορφές βακτηρίων που υπάρχουν στη Γη. Καθώς θεωρούμε ότι τα βακτήρια ήταν μεταξύ των πρώτων ζωντανών οργανισμών και συγκαταλέγονται στις απλούστερες μορφές ζωής, αυτά θα ήταν και ένας λογικός πρώτος στόχος στην αναζήτηση εξωγήινης ζωής.

dyo-vikingk-kataktoyn-ton-ari2
Ο Κόκκινος Πλανήτης, όπως αποτυπώθηκε από τα διαστημόπλοια «Βίκινγκ» το 1976. (Φωτ. NASA / ASSOSIATED PRESS)

Αρχικά λοιπόν, ο χρωματογράφος αερίου και φασματογράφος μάζας GCMC ανέλυσε δείγματα αρειανού εδάφους έπειτα από θέρμανσή του, ώστε να εντοπίσει χημικές ενώσεις εγκλωβισμένες στο έδαφος, που θα μπορούσαν να απελευθερωθούν μέσω θέρμανσης. Αν και ο φασματογράφος είχε τη δυνατότητα να ανιχνεύσει μόρια σε συγκέντρωση ένα στο ένα εκατομμύριο, δεν ανακάλυψε οργανικές ενώσεις στο έδαφος του Αρη.

Δεύτερο στη σειρά το πείραμα ανταλλαγής αερίων GEX αναζήτησε αέρια που ενδεχομένως απελευθερώνονταν από τη βιολογική δραστηριότητα μικροοργανισμών. Για να το πετύχει αυτό εγκλώβισε ποσότητα εδάφους σε αεροστεγή θάλαμο και αντικατέστησε τον αρειανό αέρα μέσα στον θάλαμο με το αδρανές αέριο ήλιο. Κατόπιν «τάισε» το έδαφος με οργανικά και ανόργανα θρεπτικά στοιχεία, τόσο σε στεγνή μορφή όσο και διαλυμένα σε νερό. Καθώς μικροοργανισμοί που μεταβολίζουν θρεπτικά στοιχεία εκλύουν αέρια, όπως οξυγόνο, άζωτο, ή μεθάνιο, το όργανο GEX ανέλυε κατά διαστήματα την ατμόσφαιρα του θαλάμου, αναζητώντας κάποια από αυτά τα αέρια. Τα αποτελέσματα ήταν και εδώ αρνητικά.

Αμφιλεγόμενα τα τελικά αποτελέσματα

Τα δύο πρώτα πειράματα επικρίθηκαν για τη μεγάλη απόστασή τους από τις συνηθισμένες συνθήκες του Αρη: οι θερμοκρασίες στους θαλάμους δοκιμής και των δύο πειραμάτων ήταν σημαντικά υψηλότερες από τις μέγιστες θερμοκρασίες που μετρήθηκαν ποτέ στον Αρη, προκειμένου να μην παγώνει το νερό που χρησιμοποιούνταν. Και δεδομένου ότι στο δεύτερο πείραμα χρησιμοποιήθηκαν θρεπτικά συστατικά σε διάλυμα νερού, η υγρασία στον θάλαμο ήταν πολύ υψηλότερη απ’ ό,τι στην ξηρή επιφάνεια του Αρη. Καθώς είναι πολύ πιθανό οι αρειανοί μικροοργανισμοί, αν υπάρχουν, να είναι προσαρμοσμένοι στις συνθήκες του Αρη, αυτές οι δραστικά διαφορετικές συνθήκες μπορεί να τους επηρέασαν αρνητικά, έως και καταστροφικά.

Τα άλλα δύο πειράματα δεν απείχαν πολύ από τις φυσιολογικές συνθήκες του Αρη, οπότε κατά κάποιον τρόπο κρίθηκαν εκ των υστέρων ως πιο φερέγγυα. Το πείραμα της πυρολυτικής απελευθέρωσης (PR) ήταν μάλλον θετικό για την ύπαρξη ζωής στον Αρη, καθώς έδωσε ισχυρές ενδείξεις για την ύπαρξη φωτοσύνθεσης. Τέλος, το πείραμα της «σημαδεμένης απελευθέρωσης» (LR – Labeled Release) έδωσε τα πιο αμφιλεγόμενα αποτελέσματα. Ας δούμε συνοπτικά τη διαδικασία που ακολούθησε το LR.

dyo-vikingk-kataktoyn-ton-ari4
21.7.1976: «Δεν αποκλείεται η ύπαρξη στον Αρη μικροοργανισμών», γράφει ο τίτλος της «Κ» για την αποστολή του «Βίκινγκ 1».

Σε δείγμα εδάφους προστέθηκε μόνο μια σταγόνα πολύ αραιού υδατικού διαλύματος θρεπτικών ουσιών, σημαδεμένων με «ετικέτα» ραδιενεργού άνθρακα-14. Η λογική του πειράματος ήταν ότι αν μικροοργανισμοί στο έδαφος μεταβόλιζαν κάποιο από τα θρεπτικά συστατικά, θα ανιχνευόταν ραδιενεργό διοξείδιο του άνθρακα (λόγω της καταστροφής της «ετικέτας» άνθρακα-14). Κάποια δείγματα εδάφους απελευθέρωσαν ραδιενεργά αέρια, υποδηλώνοντας την ύπαρξη ζωντανών μικροοργανισμών, ενώ κάποια άλλα δείγματα που εξετάστηκαν με κάπως διαφορετική προεπεξεργασία, δεν απελευθέρωσαν ραδιενεργά αέρια.

Tο πρόγραμμα «Βίκινγκ» ήταν εξαιρετικά πρωτοποριακό για την εποχή του, τόσο από πλευράς επιστημονικής όσο και, ιδιαίτερα, από πλευράς τεχνολογικής. Τα βιολογικά πειράματα, δηλαδή η καρδιά της αποστολής, δεν οδήγησαν σε τελειωτικά και αναμφισβήτητα συμπεράσματα, αλλά έθεσαν τη βάση για μελλοντικές λεπτομερέστερες έρευνες. Το ερώτημα ύπαρξης ζωής στον Αρη δεν έχει απαντηθεί ακόμη, αλλά ας θυμηθούμε ότι χρειάστηκαν δύο αιώνες για να φτάσουμε στην επίγνωση ότι τα βακτήρια και άλλα μικρόβια αποτελούν μορφή ζωής. Τέλος, ας συγκρίνουμε τις σημειακές έρευνες στην επιφάνεια του Αρη με αντίστοιχα σημειακές έρευνες για ζωή που θα έκανε κάποια φανταστική εξωγήινη ρομποτική αποστολή στη Σαχάρα ή στην έρημο της Ατακάμα και θα κατέληγε σε αρνητικά συμπεράσματα.

* Ο κ. Γιάννης Δαγκλής είναι πρόεδρος του Ελληνικού Κέντρου Διαστήματος, καθηγητής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών και τακτικό μέλος της Διεθνούς Αστροναυτικής Ακαδημίας.