Gdy w połowie stycznia astronomowie ze Stanford University poinformowali, że zarejestrowali sygnał wysłany być może z zaginionej sondy Mars Polar Lander, w grupie badaczy Czerwonej Planety zrodziła się nadzieja.
Miesiąc wcześniej statek miał wylądować na Marsie. Wiadomo było, że jeśli nawet udałoby się nawiązać z nim łączność, misja byłaby w zasadzie zakończona. Naukowcy pamiętali jednak, jak wiele informacji o Marsie uzyskali z pierwszego zdjęcia przesłanego na Ziemię dwa lata wcześniej przez Pathfindera.
Kiedy próbuje się opisać jakiś obszar na innej planecie, nawet jedna fotografia ma wyjątkową wartość. Dzięki kamerze sondy Mars Pathfinder zobaczyliśmy pierwszy kolorowy obraz Ares Vallis (Doliny Marsa). - Wprawdzie była to jedynie jedna trzecia panoramy rejonu, ale ujrzeliśmy Twin Peaks (Bliźniacze Wzgórza), obrzeże dużego krateru, Rock Garden (Skalny Ogród), niewielkie wydmy usypane przez wiatr i dwubarwną glebę. Na horyzoncie majaczyła Misty Mountain (Mglista Góra). Skały i kamienie wyglądały tak, jakby zostały zepchnięte na boki z miejsca, gdzie osiadł Pathfinder. Geolodzy natychmiast uznali, że uprzątnęła je powódź - wspomina Peter H. Smith, szef grupy z Lunar and Planetary Lab w Tucson, która skonstruowała kamerę Pathfindera. Wprawdzie kamera umieszczona na krążącym po orbicie Marsa statku Global Surveyor przesyła spektakularne obrazy (o rozdzielczości 1,5 metra/piksel), ale nie przemawiają one do ludzkiej wyobraźni tak mocno jak wykonane na powierzchni planety bez wzniesień.
Dwadzieścia lat wcześniej sondy Viking przesłały obraz dość monotonnego krajobrazu, bez wzniesień, pełnego skał bezładnie porozrzucanych na rdzawej, płaskiej powierzchni. - Oczekiwaliśmy, że podobnie wygląda Ares Vallis. Informacji o tym rejonie dostarczały nam wówczas jedynie zdjęcia wykonane w latach 70. z orbity. Ukazywały płaską deltę u ujścia gigantycznej doliny, przez którą w przeszłości przetoczyły się powodzie o rozmiarach nieporównywalnych z jakimkolwiek znanym nam tego typu zjawiskiem na Ziemi - dodaje Smith.
Udowodnienie bądź obalenie teorii zakładającej, że w przeszłości doszło tam do olbrzymich powodzi, było jednym z głównych celów naukowych misji Pathfindera. Geolodzy nie musieli długo czekać na dowody.
- Wiedzieliśmy, że Ares Vallis to wspaniałe miejsce na przeprowadzenie naszego eksperymentu. Geolodzy na gorąco komentowali, że wiele cech terenu świadczy o tym, że obszar ten nawiedziła wielka powódź - komentuje Smith. Na północnym wzgórzu Twin Peaks widniały podłużne pasy, które część naukowców uznała za warstwy osadowe (mogące wskazywać poziom zalewającej dolinę wody). Oba wzniesienia wyglądały jak wyspy powstające na mieliznach w korytach ziemskich rzek. Powierzchnia w pobliżu lądownika pozornie wyglądała tak samo, lecz układ skał w Rock Garden sugerował, że Pathfinder osiadł w nisko położonym rejonie równiny - płytkim rowie wyrzeźbionym przez olbrzymi potok. Ułożenie kamieni sugeruje, że woda płynęła z południa na północ. Do podobnych, choć znacznie mniejszych powodzi dochodzi dziś na przykład na Islandii i w Dolinie Śmierci w amerykańskim stanie Nevada. Hipotezę, że rwąca woda utworzyła grzbiety i rowy, potwierdziły trójwymiarowe zdjęcia.
Właściwości fotometryczne skał, nieba i gruntu miała określić plansza, na której umieszczono trzy pierścienie odbijające światło słoneczne w określony sposób. Operatorzy kamer telewizyjnych w podobny sposób wykorzystują białe tło do regulacji balansu barw w kamerze. Lądownik wyposażono też w pięć kolorowych kostek niezbędnych do kalibracji zdjęć z Marsa. Na Ziemi specjalne karty kolorów pozwalają zapewnić naturalne barwy na fotografiach. Porównując zdjęcia ziemskich i marsjańskich skał oraz gruntu, z łatwością dokonano korekty. Brązową i czerwoną kostkę wykonano z czystych tlenków żelaza (ten związek powszechnie występuje na Marsie). Okazało się, że czwarta planeta Układu Słonecznego nie jest tak czerwona, jak przypuszczano. Dominują tam bowiem barwy przypominające brązową kostkę. Na użytych do lądowania poduszkach powietrznych widać było ślady lepkiej gleby, która w pewnych miejscach tworzy ciemniejsze plamy, w innych - jaśniejsze. Kamera zanalizowała spektrum obu substancji. Okazało się, że mają różne właściwości. Mogą mieć więc inny skład chemiczny, strukturę lub ziarna różnej wielkości. Niewykluczone, że ciemniejsza jest bardziej zbita i jest podłożem pierwotnym. Z kolei jaśniejsza jest bardziej sypka i została naniesiona przez wiatr lub opada na powierzchnię z atmosfery; świadczyłoby o tym wiele wydm i "ogonów" z pyłu usypanych za kamieniami. Wprawdzie skały w Rock Garden są przyprószone rdzawym pyłem opadającym z nieba, ale niektóre są zupełnie czyste.
Pierwszą fotografię z Marsa wykorzystano "co do piksela". Znając odległość do krateru i jego wielkość w pikselach, obliczono wysokość krawędzi krateru i jego średnicę. Z tego ujęcia nie dowiedzieliśmy się jednak wszystkiego. Wówczas nie dysponowano bowiem kompletnymi spektrami skał, nieznany był więc ich skład chemiczny. Na magnesach lądownika zgromadził się pył - dzięki temu wiemy, że ma właściwości magnetyczne. Kolejne ujęcia pokazały odchylone "dzwonki" na maszcie meteorologicznym - powiał zatem wiatr. Na niebie pojawiły się chmury, a na horyzoncie niewielkie trąby powietrzne.
Zdjęcie dostarczone przez Polar Landera byłoby równie bezcenne. Statek miał wylądować na tajemniczym pasiastym terenie wokół marsjańskiego bieguna południowego. - Na Ziemi bieguny wyglądają zupełnie inaczej niż tereny w strefie podzwrotnikowej. Podobnie jest na Czerwonej Planecie. Wprawdzie mamy fotografie z okolic tamtejszego równika, lecz ani jednego z biegunów. Pomiary z orbity sugerują, że w rejonach okołobiegunowych nie ma skał i kamieni wszechobecnych w Ares Vallis i pokazanych na zdjęciach sporządzonych przez sondy Viking, jest za to pył i piach. Nie wiadomo jednak, jak naprawdę wygląda tamtejszy krajobraz. Fotografie przesłane z orbity przez Global Surveyora ukazują niepodobne do ziemskich, przedziwne twory na powierzchni - komentuje James Rice, geolog z Lunar and Planetary Laboratory. - Wreszcie zobaczylibyśmy, czy na Marsie znajdują się twory ablacyjne, podobne do powstających za sprawą ziemskich lodowców. Wiedząc, gdzie miała wylądować sonda, jesteśmy przekonani, że ujrzelibyśmy wąwóz lub kanion z wyeksponowanymi tajemniczymi warstwami geologicznymi. Byłyby wyraźnie dostrzegalne już na pierwszym zdjęciu. Moglibyśmy zweryfikować wiele teorii i przypuszczeń na temat natury, historii geologicznej i wyglądu tamtejszego krajobrazu. Wszystko dzięki jednej fotografii - dodaje Smith.
Kiedy próbuje się opisać jakiś obszar na innej planecie, nawet jedna fotografia ma wyjątkową wartość. Dzięki kamerze sondy Mars Pathfinder zobaczyliśmy pierwszy kolorowy obraz Ares Vallis (Doliny Marsa). - Wprawdzie była to jedynie jedna trzecia panoramy rejonu, ale ujrzeliśmy Twin Peaks (Bliźniacze Wzgórza), obrzeże dużego krateru, Rock Garden (Skalny Ogród), niewielkie wydmy usypane przez wiatr i dwubarwną glebę. Na horyzoncie majaczyła Misty Mountain (Mglista Góra). Skały i kamienie wyglądały tak, jakby zostały zepchnięte na boki z miejsca, gdzie osiadł Pathfinder. Geolodzy natychmiast uznali, że uprzątnęła je powódź - wspomina Peter H. Smith, szef grupy z Lunar and Planetary Lab w Tucson, która skonstruowała kamerę Pathfindera. Wprawdzie kamera umieszczona na krążącym po orbicie Marsa statku Global Surveyor przesyła spektakularne obrazy (o rozdzielczości 1,5 metra/piksel), ale nie przemawiają one do ludzkiej wyobraźni tak mocno jak wykonane na powierzchni planety bez wzniesień.
Dwadzieścia lat wcześniej sondy Viking przesłały obraz dość monotonnego krajobrazu, bez wzniesień, pełnego skał bezładnie porozrzucanych na rdzawej, płaskiej powierzchni. - Oczekiwaliśmy, że podobnie wygląda Ares Vallis. Informacji o tym rejonie dostarczały nam wówczas jedynie zdjęcia wykonane w latach 70. z orbity. Ukazywały płaską deltę u ujścia gigantycznej doliny, przez którą w przeszłości przetoczyły się powodzie o rozmiarach nieporównywalnych z jakimkolwiek znanym nam tego typu zjawiskiem na Ziemi - dodaje Smith.
Udowodnienie bądź obalenie teorii zakładającej, że w przeszłości doszło tam do olbrzymich powodzi, było jednym z głównych celów naukowych misji Pathfindera. Geolodzy nie musieli długo czekać na dowody.
- Wiedzieliśmy, że Ares Vallis to wspaniałe miejsce na przeprowadzenie naszego eksperymentu. Geolodzy na gorąco komentowali, że wiele cech terenu świadczy o tym, że obszar ten nawiedziła wielka powódź - komentuje Smith. Na północnym wzgórzu Twin Peaks widniały podłużne pasy, które część naukowców uznała za warstwy osadowe (mogące wskazywać poziom zalewającej dolinę wody). Oba wzniesienia wyglądały jak wyspy powstające na mieliznach w korytach ziemskich rzek. Powierzchnia w pobliżu lądownika pozornie wyglądała tak samo, lecz układ skał w Rock Garden sugerował, że Pathfinder osiadł w nisko położonym rejonie równiny - płytkim rowie wyrzeźbionym przez olbrzymi potok. Ułożenie kamieni sugeruje, że woda płynęła z południa na północ. Do podobnych, choć znacznie mniejszych powodzi dochodzi dziś na przykład na Islandii i w Dolinie Śmierci w amerykańskim stanie Nevada. Hipotezę, że rwąca woda utworzyła grzbiety i rowy, potwierdziły trójwymiarowe zdjęcia.
Właściwości fotometryczne skał, nieba i gruntu miała określić plansza, na której umieszczono trzy pierścienie odbijające światło słoneczne w określony sposób. Operatorzy kamer telewizyjnych w podobny sposób wykorzystują białe tło do regulacji balansu barw w kamerze. Lądownik wyposażono też w pięć kolorowych kostek niezbędnych do kalibracji zdjęć z Marsa. Na Ziemi specjalne karty kolorów pozwalają zapewnić naturalne barwy na fotografiach. Porównując zdjęcia ziemskich i marsjańskich skał oraz gruntu, z łatwością dokonano korekty. Brązową i czerwoną kostkę wykonano z czystych tlenków żelaza (ten związek powszechnie występuje na Marsie). Okazało się, że czwarta planeta Układu Słonecznego nie jest tak czerwona, jak przypuszczano. Dominują tam bowiem barwy przypominające brązową kostkę. Na użytych do lądowania poduszkach powietrznych widać było ślady lepkiej gleby, która w pewnych miejscach tworzy ciemniejsze plamy, w innych - jaśniejsze. Kamera zanalizowała spektrum obu substancji. Okazało się, że mają różne właściwości. Mogą mieć więc inny skład chemiczny, strukturę lub ziarna różnej wielkości. Niewykluczone, że ciemniejsza jest bardziej zbita i jest podłożem pierwotnym. Z kolei jaśniejsza jest bardziej sypka i została naniesiona przez wiatr lub opada na powierzchnię z atmosfery; świadczyłoby o tym wiele wydm i "ogonów" z pyłu usypanych za kamieniami. Wprawdzie skały w Rock Garden są przyprószone rdzawym pyłem opadającym z nieba, ale niektóre są zupełnie czyste.
Pierwszą fotografię z Marsa wykorzystano "co do piksela". Znając odległość do krateru i jego wielkość w pikselach, obliczono wysokość krawędzi krateru i jego średnicę. Z tego ujęcia nie dowiedzieliśmy się jednak wszystkiego. Wówczas nie dysponowano bowiem kompletnymi spektrami skał, nieznany był więc ich skład chemiczny. Na magnesach lądownika zgromadził się pył - dzięki temu wiemy, że ma właściwości magnetyczne. Kolejne ujęcia pokazały odchylone "dzwonki" na maszcie meteorologicznym - powiał zatem wiatr. Na niebie pojawiły się chmury, a na horyzoncie niewielkie trąby powietrzne.
Zdjęcie dostarczone przez Polar Landera byłoby równie bezcenne. Statek miał wylądować na tajemniczym pasiastym terenie wokół marsjańskiego bieguna południowego. - Na Ziemi bieguny wyglądają zupełnie inaczej niż tereny w strefie podzwrotnikowej. Podobnie jest na Czerwonej Planecie. Wprawdzie mamy fotografie z okolic tamtejszego równika, lecz ani jednego z biegunów. Pomiary z orbity sugerują, że w rejonach okołobiegunowych nie ma skał i kamieni wszechobecnych w Ares Vallis i pokazanych na zdjęciach sporządzonych przez sondy Viking, jest za to pył i piach. Nie wiadomo jednak, jak naprawdę wygląda tamtejszy krajobraz. Fotografie przesłane z orbity przez Global Surveyora ukazują niepodobne do ziemskich, przedziwne twory na powierzchni - komentuje James Rice, geolog z Lunar and Planetary Laboratory. - Wreszcie zobaczylibyśmy, czy na Marsie znajdują się twory ablacyjne, podobne do powstających za sprawą ziemskich lodowców. Wiedząc, gdzie miała wylądować sonda, jesteśmy przekonani, że ujrzelibyśmy wąwóz lub kanion z wyeksponowanymi tajemniczymi warstwami geologicznymi. Byłyby wyraźnie dostrzegalne już na pierwszym zdjęciu. Moglibyśmy zweryfikować wiele teorii i przypuszczeń na temat natury, historii geologicznej i wyglądu tamtejszego krajobrazu. Wszystko dzięki jednej fotografii - dodaje Smith.
Więcej możesz przeczytać w 16/2000 wydaniu tygodnika Wprost .
Archiwalne wydania tygodnika Wprost dostępne są w specjalnej ofercie WPROST PREMIUM oraz we wszystkich e-kioskach i w aplikacjach mobilnych App Store i Google Play.