Xe tự hành ExoMars – được đặt tên là Rosalind Franklin theo tên của nhà khoa học người Anh nổi tiếng với công trình đột phá về cấu trúc DNA – được giao một nhiệm vụ đơn giản nhưng gây sửng sốt: tìm kiếm dấu hiệu sự sống trên Hành tinh Đỏ.
Trong thời gian ở trên sao Hỏa, tàu tự hành Rosalind Franklin sẽ khoan vào bề mặt của Hành tinh Đỏ để tìm kiếm các dấu hiệu sinh học: axit amin và phân tử xảy ra trong quá trình phát triển của sự sống.
Theo cách này, nó được giao nhiệm vụ phần lớn giống như nhiệm vụ của tàu tự hành Perseverance của NASA.
Nhưng làm thế nào để bạn chuẩn bị một chiếc xe tự hành cho một nhiệm vụ như vậy? Làm thế nào môi trường trên mặt đất có thể phục vụ như một đường chạy khô hạn cho thách thức to lớn đang phân tích đá và các vật liệu khác trên và dưới địa hình sao Hỏa?
Một cách là xem xét các thiên thạch sao Hỏa đã rơi xuống Trái đất và các mẫu đá của Hành tinh Đỏ nằm trong bộ sưu tập thiên thạch của Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Luân Đôn đang được sử dụng cho mục đích chính xác đó.
Những thiên thạch sao Hỏa này đang được sử dụng để phát triển phần mềm cho phép xe tự hành ExoMars 2022 xác định các mục tiêu quan tâm trên sao Hỏa.
Sara Motaghian là một nhà khoa học hành tinh và là thành viên của nhóm khoa học đằng sau thiết bị PanCam của tàu thám hiểm ExoMars tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên và Đại học Hoàng gia Luân Đôn.
Chúng tôi đã nói chuyện với Sara để tìm hiểu thêm về cách những tảng đá cổ đại này có thể mở khóa những bí mật về lịch sử của sao Hỏa.
Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên của Luân Đôn sở hữu một trong những bộ sưu tập thiên thạch tốt nhất thế giới. Có hơn 2.000 thiên thạch với nhiều lịch sử khác nhau.
Điều này mang lại cho chúng tôi một loạt các mẫu đáng kinh ngạc bắt chước các mẫu mà chúng ta thấy trên sao Hỏa và những mẫu mà chúng tôi muốn tìm.
Chúng tôi đã thiết lập một bộ thử nghiệm ExoMars tại bảo tàng với các công cụ mô phỏng những công cụ trên xe tự hành ExoMars 2022: AUP3 (Trình giả lập PanCam của Đại học Aberystwyth), ISEM-E (trình giả lập máy quang phổ hồng ngoại) và HRC-E (trình giả lập camera độ phân giải cao).
Những thử nghiệm này giúp chúng tôi hiểu cách thức hoạt động của các thiết bị này, điều bắt buộc để tối đa hóa khoa học mà chúng tôi có thể thực hiện một lần trên sao Hỏa.
Nó cho phép chúng tôi phát triển phần mềm và các phương pháp hay nhất để sử dụng trong nhiệm vụ, giúp tăng cơ hội tìm thấy dấu hiệu của sự sống.
Bộ lọc PanCam đã được thiết kế đặc biệt để xác định các khoáng chất quan tâm tại Oxia Planum, nơi xe thám hiểm đặt chân lên đất liền, có chất lượng bảo quản cao đối với các dấu ấn sinh học và chất hữu cơ.
Về cơ bản, đây là những vật liệu mang lại cho chúng ta cơ hội tốt nhất để tìm thấy bằng chứng về sự sống bị giam giữ trong lòng đất, bên dưới hàng rào bức xạ khắc nghiệt.
PanCam, HRC và ISEM sẽ giúp chúng tôi xác định các vị trí này để khoan tiềm năng trên Sao Hỏa.
Các thiên thạch được tìm thấy trên sao Hỏa cho đến nay chủ yếu là thiên thạch sắt.
Từ quá trình phong hóa vật lý và hóa học, chúng ta có thể thu thập thông tin về khí hậu và phong hóa trong khu vực trong suốt quá khứ.
Kích thước, sự phong phú và phân bố có thể giúp chúng ta suy ra thông tin về bầu khí quyển và giúp cải thiện mô hình khí hậu của chúng ta cho sao Hỏa theo thời gian.
Chúng ta cũng có thể thu được thông tin về thiên thạch một cách tổng quát hơn bằng cách xem bầu khí quyển đã phân mảnh các thiên thạch như thế nào.
Tuyệt đối. Các thiên thạch chondritic trên bề mặt Sao Hỏa là một cơ chế vận chuyển tiềm năng cho carbon, hydro, nitơ và axit amin lên bề mặt (tương tự như một số lý thuyết về Trái đất).
Sự tương tác của những thiên thạch này khi chúng đi vào bầu khí quyển cũng có thể tổng hợp hydro xyanua (HCN), là tiền chất của axit amin và axit nucleic.
Thiên thạch Chondritic thời tiết theo một cách rất thú vị; chúng có thể phong hóa từ trong ra ngoài, để lại một môi trường sống được che chắn ở bên trong với rất nhiều chất hóa học hoàn hảo cho vi khuẩn.
Các nhà nghiên cứu thậm chí đã tìm thấy chondrites ở Đồng bằng Nullarbor của Úc đã được sử dụng bởi sự sống của vi sinh vật trên Trái đất như một môi trường sống mới.
Những thiên thạch này trên sao Hỏa cung cấp nhiều mảnh ghép cần thiết để sự sống tiến hóa.
Thật vậy, những địa điểm có nhiều thác này có thể có tiềm năng lớn cho sự sống.
Hiện tại, chúng tôi đã tìm thấy khoảng 55 ứng cử viên thiên thạch trên sao Hỏa, 15 thiên thạch được Hiệp hội Khí tượng công nhận chính thức. Trong số đó, chỉ có ba là chondrites tiềm năng.
Cho đến nay, chúng ta không có nhiều thời gian để nghiên cứu các thiên thạch trên bề mặt, vì chúng chủ yếu là mục tiêu cơ hội.
Với việc tự động hóa ánh xạ quang phổ và nhận dạng tính năng, chúng tôi có thể xác định các thiên thạch này nhanh hơn nhiều, giúp chúng tôi có đủ thời gian để nghiên cứu chúng trước khi xe tự hành di chuyển, hy vọng mang lại cho chúng tôi thông tin chi tiết có giá trị.
Với giai đoạn tiếp theo của quá trình khám phá sao Hỏa – sẽ là trả lại mẫu, chúng ta có thể xây dựng trường hợp cố gắng đưa một trong những thiên thạch này trở lại Trái đất trong tương lai.
Bài viết này ban đầu xuất hiện trong số tháng 3 năm 2022 của Tạp chí BBC Sky at Night .