На ближайшие десятилетия у крупнейших космических агентств мира есть довольно большие планы. Между НАСА, Европейским космическим агентством (ЕКА), Роскосмосом, Индийской организацией космических исследований (ISRO) или Китайским национальным космическим управлением (CNSA) есть планы вернуться на Луну, провести миссии на Марс с экипажем и миссии с экипажем на Объекты, сближающиеся с Землей (ОСЗ).
В любом случае геологические исследования будут основным аспектом миссии. По этой причине ЕКА недавно представило новую программу обучения, известную как Курс Пангеи , учебная программа, которая фокусируется на определении планетарных геологических особенностей. Эта программа демонстрирует, насколько важными будут геологи планет для будущих миссий.
Пангея получила свое название от суперконтинента, существовавшего в эпоху позднего палеозоя и раннего мезозоя (от 300 до 175 миллионов лет назад). Из-за конвекции в мантии Земли этот континент в конечном итоге распался, дав начало семи континентам, с которыми мы знакомы сегодня.
Суперконтинент Пангея в пермский период (300 - 250 миллионов лет назад). Предоставлено: Геология НАУ / Рон Блейки.
Франческо Сауро - полевой геолог, исследователь и разработчик курса - объяснил цель Пангеи в ESA. пресс-релиз :
«Этот курс Пангеи, названный в честь древнего суперконтинента, поможет астронавтам найти интересные образцы горных пород, а также оценить наиболее вероятные места для обнаружения следов жизни на других планетах. Мы создали курс, который позволяет астронавтам в будущих миссиях к другим планетам определять лучшие районы для исследования и наиболее интересные с научной точки зрения породы, чтобы брать образцы для дальнейшего анализа учеными на Земле ».
Эта первая часть курса состоится на этой неделе, где тренер по астронавтам Маттиас Маурер и астронавты Лука Пармитано и Педро Дуке будут учиться у группы экспертов по планетной геологии. Эти уроки будут включать в себя, как распознавать определенные типы горных пород, как рисовать ландшафты, а также исследовать каньон с осадочными элементами, подобными тем, которые наблюдаются на Мюррей Баттс регион, который недавно был сфотографирован марсоходом Curiosity.
В геологическую панель войдут такие знаменитости, как Маттео Мессирони (геолог, работающий на Розетта а также ЭкзоМарс миссии), Харальд Хизингер (эксперт по лунной геологии), Анна Мария Фиоретти (эксперт по метеоритам) и Николас Мангольд (эксперт по Марсу, в настоящее время работающий с Команда НАСА Curiosity ).
Образцы горных пород демонстрируются на учебном курсе ЕКА в Пангеи, который призван помочь астронавтам определить геологические особенности планет для будущих миссий на Луну, Марс и астероиды. Предоставлено: ESA / L. Бессоне
По завершении этого этапа курса последует серия экскурсий в места, которые были выбраны потому, что их геологические особенности напоминают характеристики других планет. Это будет включать город Брессаноне на северо-востоке Италии, который находится в нескольких километрах от перевала Бреннер (часть Альп, которая находится между Италией и Австрией).
Во многих отношениях курс Пангеи берет начало там, где Совместное приключение для оценки и развития человеческого поведения и навыков работы (ПЕЩЕРЫ) программа остановлена. Уже несколько лет ЕКА проводит учебные миссии в подземных пещерах, чтобы научить космонавтов работе в сложных условиях.
Этим летом в последней программе участвовала группа из шести международных астронавтов, которые провели две недели в сети пещер на Сардинии, Италия. В этой среде, на глубине 800 метров (2625 футов) под поверхностью, команда провела серию исследовательских и исследовательских работ, направленных на воссоздание аспектов космической экспедиции.
По мере того, как команды исследуют пещеры Сардинии, они сталкиваются с пещерами, подземными озерами и примерами странной микроскопической жизни - всем, с чем они могли столкнуться во внеземной среде. При этом они также получают возможность тестировать новые технологии и методы исследований и экспериментов.
Осадочные обнажения в районе Брессано (слева) по сравнению с осадочными отложениями в районе Мюррей-Баттс на Марсе (справа). Предоставлено: ESA / I. Дроздовский (слева); НАСА (справа)
Подобно экспедициям на борту МКС, программа была разработана, чтобы научить международную команду астронавтов решать проблемы жизни и работы в замкнутых пространствах. К ним относятся ограниченная конфиденциальность, меньшее количество оборудования для обеспечения гигиены и комфорта, тяжелые условия, переменная температура и влажность, а также чрезвычайно сложные процедуры экстренной эвакуации.
Прежде всего, программа направлена на развитие командной работы, коммуникативных навыков, принятия решений, решения проблем и лидерства. Эта программа теперь является неотъемлемой частью подготовки космонавтов ЕКА и проводится один раз в год. И, как пояснила руководитель проекта Лоредана Бессоне, курс Пангеи вполне соответствует целям программы CAVES.
«Пангея дополняет наши подземные тренировки в пещерах», она сказала . «CAVES фокусируется на командном поведении и операционных аспектах космической миссии, тогда как Pangea фокусируется на развитии знаний и навыков в области планетарной геологии и астробиологии».
Из всех этих усилий ясно, что ЕКА, НАСА и другие космические агентства хотят убедиться, что будущие поколения астронавтов обучены полевой геологии и смогут определять цели для научных исследований. Но, конечно, понимание важности планетарной геологии в освоении космоса - явление не новое.
Команда CAVES из шести человек на Сардинии, Италия, наблюдает за подземным бассейном. Предоставлено: ESA / V. Crobu
Фактически, изучение планетарной геологии уходит корнями в Аполлон был , когда оно стало отдельной областью геологических исследований. И специалисты по геологии сыграли очень важную роль, когда дело дошло до выбора мест посадки для миссий Аполлон. Эмили Лакдавалла, старший редактор журнала Планетарное общество (и сама геолог) сказала Universe Today в телефонном интервью:
«Астронавты« Аполлона »прошли подготовку в области полевой геологии перед тем, как отправиться на Луну. Джим Хед в Университете Брауна, который был моим советником, был одним из тех, кто проводил это обучение. До того, как появились миссии, Лунный орбитальный аппарат программа вернула фотографии, которые геологи использовали, чтобы нанести на карту поверхность Луны и найти подходящие места для посадки ».
Эта традиция продолжается и сегодня с такими инструментами, как Mars Global Surveyor . Перед Дух а также Возможность Марсоходы были отправлены на поверхность Марса, ученые НАСА изучили изображения, сделанные этим орбитальным аппаратом, чтобы определить, какие потенциальные места посадки окажутся ценными для проведения исследований.
А благодаря опыту, накопленному во время миссий «Аполлон», и усовершенствованиям как в технологии, так и в оборудовании, этот процесс стал намного более сложным. По сравнению с эпохой Аполлона, сегодняшние специалисты по планированию миссий НАСА имеют гораздо более подробную информацию.
Лунные скалы из миссии Аполлон-11. Предоставлено: НАСА.
«В наши дни фотографии орбитального аппарата имеют такое высокое разрешение, что это все равно, что делать аэрофотоснимки, которые геологи Земли всегда использовали в качестве инструмента для осмотра местности перед тем, как приступить к ее изучению», - сказал Лакдавалла. «С помощью этих фотографий мы можем подробно нанести на карту область, прежде чем отправить марсоход, и определить, где будут находиться наиболее ценные образцы».
Забегая вперед, отметим, что все, чему научились при отправке астронавтов на Луну и изучении лунные камни они принесли - будет играть жизненно важную роль, когда придет время исследовать Марс, вернуться на Луну и исследовать ОСЗ. Как объяснил Лакдавалла, в каждом случае цель геологических исследований будет немного другой.
«Целью получения образцов с Луны было понимание хронологии Луны. Шкала времени, которую мы разработали для Луны, привязана к образцам Apollo. Но мы думаем, что образцы определили одно главное влияние - Воздействие дождя . Следующие образцы Луны попытаются выбрать другие периоды времени, чтобы мы могли определить, правильны ли наши временные шкалы ».
«На Марсе возникает вопрос:« Какова история воды на Марсе ». Вы пытаетесь найти с орбиты камни, которые ответят на эти вопросы - камни, которые либо были изменены водой, либо сформированы в воде. Именно так вы выбираете зону приземления ».
А в будущих миссиях к ОСЗ астронавтам будет поручено исследовать геологические образцы, которые датируются образованием Солнечной системы. Из этого мы, вероятно, сможем лучше понять, как наша Солнечная система формировалась и развивалась на протяжении многих миллиардов лет своего существования.
Ясно, что сейчас хорошее время для геолога, так как их опыт будет востребован в будущих космических полетах. Надеюсь, им нравится запах!