Was Mars de thuisbasis van microbieel leven? Is het vandaag? Wat kan het ons leren over het leven elders in de kosmos of hoe het leven op aarde begon? Welke aanwijzingen zullen we ontdekken over het verleden van de aarde, heden en toekomst? NASA en zijn partners hebben de vulkanische lava-terreinen van Hawaï doorkruist om deze fundamentele vragen over het leven buiten de aarde te beantwoorden.

Ingenieurs, wetenschappers en softwaretechnologie-experts werken samen om essentiële kennis op te doen bij de voorbereiding op menselijke en robotverkenning van Mars en zijn manen, onze maan en asteroïden in de buurt van de aarde.

Het project Biologic Analog Science Associated with Lava Terrains (BASALT), geleid door NASA's Ames Research Center in Silicon Valley, Californië, voerde een 18-daagse veldwetenschappelijke expeditie uit onder gesimuleerde Mars-missieomstandigheden op het Grote Eiland van Hawaï, 1-18 november, 2016. BASALT wordt gefinancierd door de Planetary Science and Technology via Analog Research (PSTAR), als onderdeel van NASA's Science Mission Directorate (SMD).

Eerder deze zomer, het project voerde veldstudies uit met betrekking tot het huidige Mars, bij lavastromen in Idaho. Deze veldtest was gericht op terrestrische vulkanische terreinen als analoge omgevingen voor het vroege Mars langs de lavastromen van Mauna Ulu.

"Ons team probeert het bewoonbaarheidspotentieel van basaltrijke vulkanische omgevingen te begrijpen als analoog aan het vroege Mars, " zei dr. Darlene Lim, hoofdonderzoeker van het BASALT-programma in Ames. "Echter, we hebben een draai gegeven aan ons wetenschappelijk veldwerk door het uit te voeren onder gesimuleerde Mars-missiebeperkingen."

Analoge omgevingen voorzien NASA van gegevens over sterke punten, beperkingen en de geldigheid van exploratieactiviteiten, en helpt bij het definiëren van manieren om wetenschappelijke verkenning te verbeteren. Analoge locaties worden geïdentificeerd op basis van hun fysieke overeenkomsten met omgevingen op andere werelden.

Van de lavastromen in Hawaï, "astronauten" verzamelden basaltsteenmonsters voor biologische en geologische wetenschappelijke studies om het leven en de levensgerelateerde chemie in basaltachtige omgevingen te karakteriseren die deze twee tijdperken van de geschiedenis van Mars vertegenwoordigen. Van missiecontrole, op bijna 15 km afstand gelegen, communicatielatenties en bandbreedtebeperkingen werden gesimuleerd, om architectonische verwachtingen weer te geven tijdens een Mars-missie.

Omdat communicatievertragingen tussen een astronautenbemanning op Mars en hun wetenschappelijke team op aarde variëren van 4 tot 22 minuten enkele reis (8-40 minuten heen en terug), astronauten moeten hun eigen activiteiten kunnen beheren en tegelijkertijd input kunnen krijgen van de wetenschappelijke missiecontrole. De astronauten gebruikten polsdisplays met een missieplanningstool genaamd Playbook, autonoom opereren tijdens communicatiestoringen. Naast Playbook, NASA's Exploration Ground Data Systems (xGDS) stelde het wetenschappelijke team in staat om de voortgang van de extra-vehicular (EV) traverses te volgen. De xGDS is een interactieve suite van websoftware die gegevens uit de echte wereld van sensoren en menselijke observaties synchroniseert met digitale kaarten voor analyse. Zowel xGDS als Playbook zijn ontwikkeld door Ames om onderzoek mogelijk te maken voor toekomstige bemande deep space-missies en grotere autonomie door astronauten van het internationale ruimtestation.

"We testen methoden om onze astronauten te ondersteunen bij hun missie van wetenschappelijke ontdekking onder deze nogal inspannende werkomstandigheden. Zijn dit de hulpmiddelen die we nodig hebben om onze missie op Mars en op aarde te ondersteunen, zodat we wetenschappelijk rendement kunnen garanderen? Deze vragen drijf ons onderzoek hier in Hawaï aan, " zegt Lim.

Een groot voordeel van het BASALT-project is de samenwerking van wetenschappers, ingenieurs, operatie specialisten, en voormalige astronauten die hun uiteenlopende achtergronden en perspectieven naar het veld brengen, interdisciplinair, om deze vragen te helpen beantwoorden.

De diversiteit van de verzamelde basaltsoorten werd geselecteerd op basis van geologische en biologische kenmerken, variërend van fumarolafzettingen, enzovoort., en zal later in het laboratorium worden geanalyseerd. De ter plaatse, of "op zijn plaats, " monsterkarakteriseringen werden uitgevoerd met behulp van draagbare infraroodspectrometer en wetenschappelijke warmtebeeldinstrumenten die beelden van de spectra van de monsters namen. Een draagbaar XRF-röntgenpistool werd gebruikt om elementen uit de verzamelde monsters te meten. Met deze mobiele beoordelingstools kon het BASALT-team snel en veilig monsters selecteren in volledig contact, zonder invloed van strooilicht en atmosfeer.

Na de voltooiing van een traverse, deze verzameling experts analyseerde de wetenschappelijke onderzoeken en operationele successen van de dag met behulp van kwantitatieve ranglijsten.

NASA verwacht dat dit op wetenschap gebaseerde verkenningsprogramma zal resulteren in nieuwe wetenschappelijke, operationele en technologische capaciteiten die zullen dienen om de volgende generatie van mens-robotachtige planetaire verkenning mogelijk te maken en te informeren.