science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Eclipse-ballonnen om het effect van een Mars-achtige omgeving op het leven te bestuderen

Deze foto van Montana is genomen vanuit de stratosfeer (84, 000 voet of 25, 000 meter) tijdens een van de ballontests op grote hoogte van het Montana Space Grant Consortium op 19 april, 2014. Krediet:Montana State University

Stappen voorwaarts in de zoektocht naar leven buiten de aarde kan zo simpel zijn als het sturen van een ballon de lucht in. In een van de meest unieke en uitgebreide eclipsobservatiecampagnes ooit geprobeerd, NASA werkt hiervoor samen met studententeams in de VS.

Een groter initiatief NASA's Eclipse-ballonproject, onder leiding van Angela Des Jardins van de Montana State University, stuurt meer dan 50 ballonnen op grote hoogte gelanceerd door studententeams in de VS om luchtbeelden van de totale zonsverduistering van 21 augustus vanaf de rand van de ruimte naar de website van NASA te streamen.

"Totale zonsverduisteringen zijn zeldzame en ontzagwekkende gebeurtenissen. Niemand heeft ooit eerder luchtvideobeelden van een totale zonsverduistering gestreamd, " zei Angela Des Jardins. "Door het live te streamen op internet, we bieden mensen over de hele wereld de mogelijkheid om de zonsverduistering op een unieke manier te ervaren, zelfs als ze de zonsverduistering niet direct kunnen zien."

Een onderzoeksgroep bij NASA's Ames Research Center, in Silicon Valley in Californië, grijpt de kans om een ​​goedkoop experiment uit te voeren op 34 van de ballonnen. Dit experiment, genaamd MicroStrat, zal het vermogen van het leven om buiten de aarde te overleven simuleren - en misschien zelfs op Mars.

"De zonsverduistering van augustus geeft ons een zeldzame kans om de stratosfeer te bestuderen wanneer deze nog meer op Mars lijkt dan normaal, " zei Jim Groen, directeur van planetaire wetenschap op het NASA-hoofdkwartier in Washington. "Met studententeams die ballonladingen vliegen vanaf tientallen punten langs het pad van de totaliteit, we zullen effecten bestuderen op micro-organismen die meegaan voor de rit."

Een kleine metalen kaart die wordt gebruikt om bacteriën te vervoeren, ook bekend als een "coupon". Krediet:NASA/Ames Research Center/Tristan Caro.

NASA zal elk team twee kleine metalen kaarten geven, elk ter grootte van een hondenpenning. De kaarten hebben onschadelijke, maar milieuvriendelijke bacteriën droogden op hun oppervlak. De ene kaart vliegt met de ballon omhoog terwijl de andere op de grond blijft. Een vergelijking van de twee zal de gevolgen laten zien van de blootstelling aan Mars-achtige omstandigheden, zoals bacteriële overleving en eventuele genetische veranderingen.

De resultaten van het experiment zullen NASA's begrip van de omgevingslimieten voor het aardse leven verbeteren, om onze zoektocht naar leven op andere werelden te informeren.

De atmosfeer van Mars aan het oppervlak is ongeveer 100 keer dunner dan die van de aarde, met koelere temperaturen en meer straling. Onder normale omstandigheden, het bovenste deel van onze stratosfeer is vergelijkbaar met deze Mars-omstandigheden, met zijn kou, dunne atmosfeer en blootstelling aan straling, vanwege de ligging boven het grootste deel van de beschermende ozonlaag van de aarde. Temperaturen waar de ballonnen vliegen kunnen min 35 graden Fahrenheit (ongeveer min 37 Celsius) of kouder bereiken, met een druk van ongeveer een honderdste daarvan op zeeniveau.

Tijdens de zonsverduistering, de overeenkomsten met Mars worden alleen maar groter. De maan zal de volledige explosie van straling en warmte van de zon bufferen, het blokkeren van bepaalde ultraviolette stralen die minder overvloedig aanwezig zijn in de atmosfeer van Mars en het nog verder verlagen van de temperatuur.

"Het uitvoeren van een gecoördineerd ballonmicrobiologisch experiment over de hele continentale Verenigde Staten lijkt onder normale omstandigheden onmogelijk, " zei David J. Smith van Ames, hoofdonderzoeker voor het experiment en mentor voor het Space Life Science Training Program, de stagiairgroep die voor deze studie vluchthardware en logistiek ontwikkelt. "De zonsverduistering op 21 augustus maakt ongekende verkenning mogelijk door burgerwetenschappers en studenten. Na dit experiment vliegt, we zullen ongeveer 10 keer meer monsters hebben om te analyseren dan alle eerder gevlogen microbiologische missies in de stratosfeer samen."

Een team van de Montana State University (MSU) bereidt zich voor op de lancering van een ballon op grote hoogte in Idaho, terwijl onderzoekers testen of ze met succes video uit de stratosfeer kunnen streamen. Krediet:Montana State University

Studententeams die de zonsverduistering observeren

Naast de mogelijkheid voor NASA om wetenschap te bedrijven, dit gezamenlijke project biedt studenten vanaf 10 jaar de kans om in aanraking te komen met de wetenschappelijke methode en astrobiologie:onderzoek naar leven buiten de aarde. Omdat ballonvaren zo'n toegankelijke en goedkope techniek is, het project heeft studententeams van Puerto Rico naar Alaska getrokken.

De door de teams verzamelde gegevens zullen worden geanalyseerd door NASA-wetenschappers van Ames en NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië; medewerkers aan de Cornell University, Ithaka, New York; wetenschappers gefinancierd door de National Science Foundation en National Oceanographic and Atmospheric Administration; docenten en studenten aan de instellingen van de teams, evenals het publiek.

"Dit project zal niet alleen inzicht geven in hoe bacterieel leven reageert op Mars-achtige omstandigheden, we betrekken en inspireren de volgende generatie wetenschappers, " zei Green. "Door deze spannende 'piggyback'-missie, NASA werkt samen met wetenschappers van de toekomst om een ​​kleine stap te zetten in de zoektocht naar leven buiten onze planeet."