Varför behöver vi astrogeologer? Asteroider och kometer är naturresurser också

Bara för att människan inte har gått på någon himmelsk kropp utanför Månen betyder inte att mänskligheten inte har intresse av att förstå naturen hos de himmelska kropparna som passerar oss i mörkret. Astrogeologi, som namnet antyder, är ett fält som kombinerar astronomi och geologi. Med bilder samlade från rymdfarkoster och rovers studerar astrogeologer terrängen och sammansättningen av planeter, asteroider och kometer. Efter behandling av dessa data kan astrogeologer lära sig hur planeter bildades, hur de förändrats och om de kommer att kunna bibehålla livet i framtiden. Om det här låter grundläggande akademiskt, så är det inte.

Ken Herkenhoff är en framstående astrogeolog som arbetar med Geological Survey i USA, som samarbetar med NASA och andra rymdorganisationer för att hjälpa till med val och rymdfartygsplanering. Herkenhoff, tidigare forskare vid Jet Propulsion Laboratory, är också medlem i nyfikenhetsteamet och ledande forskare för Mars Exploration Rover Microscopic Imager-projektet, som syftar till att analysera stenar och markar. Genom att analysera kornen i martiska sedimentära bergarter kan Herkenhoff och hans lag bestämma var på Mars det fanns vatten och hur planetens geologi förändrades över tiden.

Omvänd talade med Herkenhoff om astrogeologi, jordbruk på Mars, och hur det är att vara den första personen att se saker som ingen någonsin har sett tidigare.

Vad var katalysatorn för ditt intresse för astrogeologi? Har du alltid en känsla av att du inte vill att ditt geologiska arbete ska vara fokus på jorden?

När jag var barn blev jag intresserad av astronomi från en bok - min stora mormor gav mig en astronomibok till jul ett år och det fick mig att börja med mitt intresse för planeterna. Och när jag växte upp på 60- och 70-talet började rymdfarkostutforskningen av planeterna, inklusive månlandningarna, och jag hittade bara allt det fascinerande och bestämde mig för att det var vad jag ville göra. Det tog mig ett tag att räkna ut det - jag trodde att jag ville vara en astronom och upptäckte vid någon tidpunkt, förmodligen i gymnasiet, att astronomerna inte bryr sig mycket om planeterna, det var verkligen de geologer som gjorde det saker jag var intresserad av. Så det var hur jag slutade med en examen i geologi, snarare än astronomi. Jag har varit intresserad av planeter sedan jag var ett barn, och jag har haft turen att kunna driva en karriär som gjorde det möjligt för mig att göra det.

Hur studerar du planetens geologi utan att vara där?

Vi studerar bilder både från rovers och från rymdfarkoster - och till och med gå tillbaka längre, i början var det fly-bys. Men ja det är bilder som vi använder för att förstå geologin och därmed ytans historia. Vi använder terrestrisk geologisk erfarenhet för att försöka förstå vad vi ser. Om vi ​​ser saker som liknar funktioner vi ser på jorden, hjälper det oss att räkna ut vad som händer.

Hur dyker du verkligen in i ett foto och bestämmer hur planetens topografi är?

Det beror på fotot, men igen, letar du efter funktioner som är bekanta - antingen erfarenhet från jorden eller andra bilder vi har från Mars. Målet är i grund och botten att räkna ut hur ytan ska vara som den är - den kallas geomorfologi. Det är samma typ av process som används på jorden för en terrestrisk fältgeolog som går runt ute på fältet och tittar på stenar i närheten, och deras relationer med varandra. Vi använder samma processer som roversna som utforskar Mars för att försöka förstå historien om dessa stenar också.

Hur blev du involverad i Mars Pathfinder-uppdraget?

Pathfinder, jag var bara lycklig att projektforskaren Matt Golombek letade efter någon som var kopplingen mellan bildspelare, som leddes av University of Arizona och JPL Project. Han frågade mig om jag ville bli involverad, och jag sa ja - det var då jag upptäckte hur kul det är att köra en rover på Mars.

Och det ledde till att vara ledande forskare med Mars Exploration Rover Microscopic Imager?

Ja, i princip var min erfarenhet därför önskvärt för Steve Squyres och hans team, som sammanställde ett förslag som jag hjälpte till att skriva en liten bit tillbaka på 90-talet. Förslaget var att skicka en större, bättre rover - som slutade bli två, efter att NASA bad JPL om de kunde skicka två för att minska risken.

Vad är det främsta syftet med att skicka rovers till Mars?

Letar du efter tecken på gammalt vatten är verkligen en stor sak. Såvitt vi vet behöver du vatten för livet, att utvecklas och trivas. Det finns väldigt bisarra platser på jorden där livet blomstrar, så det finns ett brett utbud av förhållanden - men de handlar om vatten. Fokus har letat efter vatten och vattenrelaterade insättningar på Mars, som sandstenar och mudstenar som vi hittat till exempel i en krater som indikerade att det fanns sjöbäddsediment. Så det fanns en sjö där och därmed en beboelig miljö. Att hitta vatten och vattenrelaterade mineraler är nyckeln.

Har du en känsla om vi någonsin kommer att kunna odla något på Mars - kommer kolonister på Mars att kunna uppfödas?

De måste börja i en kontrollerad miljö - bara växande grödor på Mars skulle nu vara omöjliga, det är bara för kallt och torrt. Atmosfären är bara för tunn. Men om du byggde, som ett växthus, skulle du verkligen kunna odla grödor i den här typen av kontrollerad miljö.

Genom att titta på insamlade bilder kan du berätta hur mycket av Mars geologi har förändrats med tiden?

Det har förändrats mycket. Bilder, särskilt orbitalbilder, visar områden som var väldigt våta - floder flyter, vissa människor tror även att det var ett stort stort hav som täckte det mesta av Mars. Men då förändrades klimatet väldigt drastiskt till det kalla och torra klimatet vi har nu. Och allt detta vatten är antagligen filtrerat ner i markislagret, över Mars. Så det finns fortfarande vatten där, men det är underjordiskt och inte flytande längre - bra, inte flytande vid ytan.

Har du en favoritdel om ditt jobb?

Wow - Jag älskar roveroperationerna. Du vet aldrig vad du ska se. Ofta kör vi till en ny plats - bara spänningen i prospektering är vad jag verkligen tycker om.

Kan du beskriva miljön i rummet när du stöter på något som en massiv sanddyna eller krusningar på Mars?

Jag borde säga, vi är inte alla tillsammans i samma rum längre - vi brukade vara i den första delen av dessa uppdrag. Men det skulle bli förvåning och "titta på det!" Och peka på skärmen. kasta idéer runt. Ja, det var väldigt spännande. Nu när vi gör det här på distans, är det vi delar med en telefonlinje och stannar fortfarande i förvåning. Det är mindre frekvent eftersom du vet att vi är alla spridda ihop - men ja, jag älskar att komma in på morgonen och se hur de senaste bilderna ser ut. Jag älskar att se saker som ingen annan har sett tidigare.

När tror du att vi får se en geolog som går runt på Mars?

Pojke, jag skulle gärna se att någon gick på Mars under min livstid. Vi ska se om det faktiskt händer - det kommer att bli dyrt, och det kommer därför att ta någon politisk vilja för att få det att hända. Personligen tror jag att det kommer att kräva internationellt samarbete - det är bara för stort och dyrt ett projekt för ett land, till och med USA, att försöka göra ensam. Det har varit diskussioner om det under åren, så jag hoppas någonting som det kommer att hända. Jag tycker att det skulle vara en bra sak att göra för mänskligheten - ett internationellt uppdrag skulle samla människor. Men jag håller inte andan just nu. Det har varit prat om att skicka folk där inom det närmaste decenniet, och det skulle vara bra - men jag är inte säker på att det kommer att finnas tillräckligt med pengar för att få det att hända.