Közéjük tartozik Pál Bernadett is, akivel a tavaly ősszel megrendezett Brain Bar jövőfesztiválon ültünk le beszélgetni. Az ELKH Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont munkatársa a rendelkezésre álló adatok alapján azt modellezi, hogy milyen körülmények között, hol és mikor fordulhat elő folyékony víz a bolygón. "Nagyon kicsi mennyiségről beszélünk, tehát itt nem tavakat kell elképzelni, hanem csak amolyan vízfilmborítást" - magyarázza a kutató, aki a víz nyomára az úgynevezett higroszkópos sók segítségével próbál rátalálni, amelyek képesek közvetlenül a légkörből megkötni a vizet.

Ez a jelenség a Földön is megfigyelhető, a vitaminokat például azért nem szabad hosszabb ideig szabad levegőn hagyni, mert egy idő után elkezdik beszívni a nedvességet a levegőből, így megváltozik az állaguk. "Ugyanez a folyamat zajlik le a Marson is, és mivel ez a jelenség a Földön is ismert, így rengeteg kémiai laboros kutatásunk van, amiből tudjuk, hogy melyik só milyen hőmérsékleten és páratartalom mellett kezd elfolyósodni" - mondja Pál Bernadett, hozzátéve, hogy a korábbi marsi misszióknak köszönhetően ma már azt is pontosan lehet tudni, hogy milyen higroszkópos sók vannak a Marson. "Ha például tudom, hogy a kalcium-perklorát 200 kelvinen már elfolyósodik, ha legalább 53% a páratartalom, akkor ez alapján meg tudom nézni, hogy a modellek szerint hol és mikor vannak ilyen körülmények a bolygón, ebből pedig már lehet következtetni arra, hogy hol lehet folyékony víz".

Na de van-e víz a Marson?

Az ma már nem kérdés, hogy a vörös bolygón található víz, de ahogy Pál Bernadett rámutat, ez nem is annyira meglepő. "Nagyon sokáig azt gondolták, hogy a víz az valami nagyon különleges dolog, ezzel szemben ma már tudjuk, hogy az egyik leggyakoribb molekula az univerzumban". A Marssal kapcsolatban így ma már nem az a kérdés, hogy található-e rajta víz, inkább az, hogy mennyi és milyen formában. "A Mars légköre is tud például telített lenni, igaz ez nem azért van, mert olyan sok vízpára van a levegőben, hanem mert a Mars légkörének a sűrűsége alig 1%-a a földihez képest" - vázolja a bolygón tapasztalható jelenlegi állapotokat, amelynek jellegzetessége, hogy a vízkészlet nagy része elsősorban vízjég formájában, vagyis fagyott állapotban van jelen. "Tehát jég formájában bőven van víz, a kritikus kérdés inkább az, hogy van-e folyékony formában is" - mondja.

Ennek kutatásában jelenthetett volna fontos mérföldkövet az Európai Űrügynökség és az orosz Roszkoszmosz ExoMars-missziójának leszállóegysége, amit azonban előbb 2020-ban kellett elhalasztani a koronavírus-járvány miatt, idén pedig az ukrajnai háború miatt nem kerülhetett sor a misszió elindulására. A jelenleg 2028-ra tervezett küldetés során a Rosalind Franklin marsjáró a tervek szerint egy HABIT nevű műszert is magával visz majd a bolygóra, amely segíthet a víz megtalálásában. Ez az eszköz Pál Bernadett elmondása szerint olyan higroszkópos sókat fog tartalmazni, amilyeneket például ő is vizsgál, a fiolákat pedig éjszakára kinyitják, így meg tudják nézni, hogy megtörténik-e az az elfolyósodás, aminek a modellek szerint be kéne következnie.

De mi történik, ha mégsem megy végbe a várt reakció? "A negatív eredmény is eredmény" - mondja Pál Bernadett. "Ha minden körülmény fennáll, és az elfolyósodás mégsem következik be, az azt jelenti, hogy valamit nem értünk. Ilyen szempontból azok a kutatások, amik nem hozzák a várt eredményt, ugyanolyan jelentőséggel bírnak".

A Mars múltja és jövője

Annak, hogy a Marson van-e víz, több szempontból is rendkívül nagy jelentősége van, amelyek közül az egyik természetesen a földön kívüli élet kutatása. "Ez sokunkat foglalkoztat, hogy mi vagyunk-e az egyetlen élőlények az univerzumban" - mondja Pál Bernadett, hozzátéve, hogy mivel az az élet, amit mi ismerünk, víz alapú, ezért jelenleg csak abba az irányba tudunk elindulni, hogy ahol folyékony víz van, ott lehet élet is. A kutató azt is gyorsan tisztázza, hogy nem feltételezik, hogy aktív élet van a Marson, hiszen a bolygón tapasztalható körülmények - például a sugárzási tér és a hőmérséklet - nem teszik lehetővé, hogy egy általunk ismert életforma hosszú időn keresztül fennmaradhasson, ugyanakkor arra már sokkal jobb esélyek vannak, hogy az egykori élet nyomaira rábukkanjunk a bolygón. A Marsra tavaly megérkezett Perseverance marsjáró jelenleg is ennek az életnek a nyomait kutatja egy olyan kráterben, amiről mostanra megállapították, hogy évmilliárdokkal ezelőtt valóban egy folyó torkolata volt, így van rá esély, hogy az eszköz által begyűjtött talajmintákban a kutatók rábukkanjanak az élet nyomaira. Az ehhez szükséges tudásunk Pál Bernadett szerint szintén a földi tapasztalatainkból származik, hiszen azt látjuk, hogy a régi élet nyomai különösen gyakran őrződnek meg a kiszáradt folyómedrekben fosszíliák formájában, így jó okunk van feltételezni, hogy ez a jelenség a Marson is ugyanígy megfigyelhető.

A víz viszont nemcsak a múlt, de a jövő szempontjából is fontos, hiszen a NASA-nak kimondott célja, hogy a 2030-as években embereket is eljuttasson a vörös bolygóra. "Ha kolóniát szeretnénk létrehozni a Marson, akár csak egy kis kutatóállomást két űrhajóssal, akkor ha van víz a helyszínen, azt már nem kell odaszállítani" - ecseteli Pál Bernadett az előnyöket, hangsúlyozva, hogy a H2O nem csak az asztronauták életben tartása szempontjából fontos, de a hidrogénből rakétaüzemanyagot is elő lehet állítani. A víz - ahogy mondja - ugyanakkor "csak egy darabkája egy hatalmas kirakósnak", hiszen egy emberes expedícióhoz számos további feltételnek is teljesülnie kell.

"Űrhajóst küldeni a Marsra nem feltétlenül bonyolult. Élő űrhajóst küldeni a Marsra bonyolult"

- mondja, utalva arra, hogy technikailag akár holnap képesek lennénk embereket küldeni a bolygóra, de egyáltalán nem biztos, hogy ezek az asztronauták vissza is térnének az égitestről. Ilyen probléma például a megváltozott gravitációs környezet, amely már a Nemzetközi Űrállomáson is olyan terhelésnek teszi ki az asztronauták szervezetét, hogy az a látásukra is hatással van és napi több óra edzés szükséges az izmaik és csontsűrűségük szintentartásához. De kihívást okozna az is, hogy hogyan tudjuk a nagy mennyiségű felszerelést eljuttatni a Marsra, a sugárzási térről nem is beszélve, ami a vékony marsi légkör miatt hamar okozna maradandó sérüléseket az élő szervezetekben. A lehetséges megoldásokat a kutató elmondása szerint már a Perseverance-misszióval elkezdték tanulmányozni, hiszen a marsjáróra olyan űrruha-darabkákat is rögzítettek, amelyek a NASA reményei szerint megvédhetik az embereket a kozmikus sugárzástól és a marsi időjárás viszontagságaitól, ezeknek az anyagoknak a teherbírását pedig nagy felbontású mikroszkópokkal vizsgálják.

Ahogy azt a novemberben az MTA-n tartott előadásán Zábori Balázs, a Tritel dózismérőt fejlesztő Remred Kft. műszaki igazgatója elmondta, a kozmikus sugárzás alapvetően két különböző forrásból jön: a Napból érkező, alacsonyabb energiájú részecskék valamint a galaxis távolabbi pontjairól származó magas energiájú részecskék egyszerre bombázzák a világűrben az útjukba kerülő testeket. Az emberi testet érő elsődleges sugárzás mellett ráadásul létezik egy úgynevezett másodlagos sugárzás is, hiszen az űrhajó burkolati elemei visszaverik ezeket a részecskéket, így egy olyan komplex sugárzási tér jön létre, amit itt a Földön lehetetlen reprodukálni. Az elsősorban protonokból és héliumatommagokból álló, de többek között töltött szén, oxigén, magnézium, szilícium és vas részecskéket is tartalmazó sugárzás erősen rákkeltő hatású, növelheti a szürkehályog kialakulásának kockázatát és nemzésképtelenné teheti az embereket, emellett idegrendszeri és degeneratív megbetegedéseket is okozhat. A NASA adatai szerint az űrállomáson tartózkodó asztronauták átlagosan 50-2000 millisievert (mSv) sugárzásnak vannak kitéve egy standard, félévig tartó misszió során, ami nagyjából annak felel meg, mintha 150-6000 mellkasi röntgent végeznének el rajtuk. A gyakorlatban ez a szám inkább az alsó határértékhez közelít, Scott Kellyt például, aki karrierje során összesen 520 napot töltött az űrben, a mérések szerint mindössze 240 mSv sugárzás érte a missziók során. Friss mérések szerint a Holdon ezzel szemben óránként 60 mikrosievert sugárzás éri az emberi testet, ami éves átlagban már 525 mSv-nek felelne meg, míg a Mars-utazással kapcsolatban a szakértők azzal számolnak, hogy az asztronautáknak nagyjából 1000 mSv sugárzást kéne elviselniük. További nehézséget okoz, hogy a kozmikus sugárzás nem csak az űrhajósok egészségére nézve jelent fokozott kockázatot, de az elektronikai berendezéseket is károsíthatja, ami egy létfenntartó rendszer vagy egy hajtómű esetében végzetes következményekkel is járhat.

A Marson található víz nem csak a kutatókat foglalkoztatja, Elon Musk például 2019-ben azt az ötletet vetette fel, hogy a marsi jégsapkát atomrobbantással felolvasztva nagy mennyiségű szén-dioxidot lehetne a légkörbe juttatni, ezzel pedig olyan üvegházhatást előidézni, amilyen a Földön is megfigyelhető. Érthető, hogy Muskot miért foglalkoztatja aktívan a bolygó terraformálásának gondolata, hiszen a vállalkozó célja, hogy cége, a SpaceX elsőként juttasson embereket a Marsra, ugyanakkor a marsi légkör visszaállítására tett javaslata a szakértők szerint nem érné el a kívánt hatást. "Tegyük fel, hogy felolvasztjuk az összes jeget a Marson, amely azonnal elszublimál és légkör lesz belőle - de mennyi ideig fog ez ott maradni?" - teszi fel a kérdést Pál Bernadett, emlékeztetve rá, hogy a Marsnak régen olyan sűrű légköre volt, ami lehetővé tette, hogy a felszínén folyékony víz legyen, ez viszont mostanra eltűnt. Hogy mi történhetett, azt a szakértők ma is aktívan kutatják például a MAVEN űrszonda segítségével, amely 2014-ben érte el az égitestet. A Mars körül keringő szonda többek között a bolygó légköréből a világűrbe távozó vízpára valamint szén-dioxid és más atmoszférikus gázok mennyiségét méri, amivel a NASA azt igyekszik megállapítani, hogy milyen ütemben és okból szökik a Mars légköre. Ahogy Pál Bernadett mondja, a Föld esetében a mágneses tér az, ami megvédi a bolygót attól, hogy a napszél elfújja az atmoszféráját, a Mars esetében azonban hiába is sikerülne új légkört létrehozni, mert az rövid időn belül ugyanúgy elszökne, ahogy ez korábban is történt.

A Marson innen és túl

Bár az elmúlt évtizedekben a Naprendszer égitestjei közül kétségkívül a Marsra irányult a legtöbb figyelem, az utóbbi időben egyre gyakrabban vetődik fel annak az igénye, hogy az űrügynökségek tágítsák a horizontjukat, és más égitesteket is aktívabban kutassanak. A lehetséges célpontok kijelölésében szintén a víz jelenléte a döntő tényező, így nem meglepő, hogy a legtöbb projekt a Jupiter körül keringő Europát célozza. A tervek szerint a jövő év végén induló Europa Clipper nevű missziót maga a NASA is úgy hirdeti, hogy az potenciálisan a földön kívüli élet megtalálásával kecsegtet, hiszen a Jupiter negyedik legnagyobb holdját a fagyott jégpáncél alatt egy feltehetőleg akár száz méter mély óceán borítja, amely kedvező feltételeket biztosíthat az élet kialakulásához. Szintén a Jupiter jeges holdjait veszi célba az Európai Űrügynökség JUICE missziója, ami már idén áprilisban elindulhat, hogy közelebbről vizsgálja meg a Ganymedest, az Europát és a Callistót.

Hasonló okokból különösen érdekes a kutatók számára a Szaturnusz körül keringő Enceladus is, de ideális célpont lehetne akár a szintén a Szaturnusz körül keringő Titán is. Bár utóbbi bolygó légkörében víz helyett metán található nagyobb mennyiségben, ám ahogy Pál Bernadett rámutat, a Földön is léteznek metanogén életformák, így ez önmagában nem zárja ki, hogy a Szaturnusz legnagyobb holdján kialakulhasson az élet. A kutató szerint a Titán más okból nem kap akkora figyelmet, ugyanis logisztikailag az odajutás jóval nehezebben megoldható, mint például az Europa esetében. "Minél messzebb akarunk menni, annál bonyolultabb és annál drágább ezeket a küldetéseket elkészíteni, úgyhogy a Mars ebből a szempontból egy könnyű célpont" - vázolja a gyakorlatias szempontokat, hozzátéve, hogy például a Vénusz a rendkívül magas hőmérséklet és atmoszférikus nyomás miatt is szorul háttérbe a Marssal szemben, hiszen emiatt a mai technológiánkkal szinte lehetetlen tudományos eszközöket juttatni a felszínére.

Nagy az érdeklődés a magyar műholdakra, és ez még csak a kezdet Bár a magyar műholdipar még gyerekcipőben jár, de ha a hazai fejlesztésű műholdak egyszer meghódítják a világűrt, abban biztosan komoly szerepe lesz Milánkovich Dorottyának is, akivel a Brain Baron beszélgettünk a nemrég pályára állított RadCube-ról és még sok minden másról.