Bude-li start mise Starship 11 úspěšný, přikročí společnost SpaceX k testování už 3. verze tohoto nosiče zhruba o 3 m vyššího a s novými motory Raptor 3. A půjde-li vývoj a testování dobře, malá flotila Starship bez posádky by mohla podle Muska vyrazit k Marsu už příští rok. Byl by to velký krok k uvažovanému osídlení rudé planety. Ale co když už na Marsu život existuje?
Mars je dlouhodobě předmětem snů a vizí, a tudíž i lákavým cílem lidských výprav. A právě toto léto nám připomnělo dvě významná výročí našich snah o poznání „rudé planety“ a hledání odpovědi, zda na na ní byl, či ještě existuje život. Byť v podobě mikroorganismů či organických sloučenin. V polovině července uplynulo už 60 let od prvního přímého pozorování Marsu americkou sondou Mariner 4. Na 21 fotografiích, které sonda vyhotovila mezi 14. a 15. červencem 1965 při průletu ve vzdálenosti 9 846 km kolem Marsu, byly viditelné až 3km detaily, na kterých se dalo rozpoznat 70 impaktních kráterů o velikostech 4—120 km.
Vikingové na Marsu
Následně pak v srpnu a v září 1975, tedy před 50 lety, vyslala NASA sondy Viking 1 a Viking 2. Tentokrát s cílem, aby na Marsu život hledaly. Tehdy šlo o první přistání pozemského robota na jiné planetě a dlužno dodat, že velmi úspěšné.
Obě mise se skládaly z orbitálních sekcí, které snímkovaly povrch z oběžné dráhy a zprostředkovávaly komunikaci povrchových modulů se Zemí. Družicová sekce měla brzdicí motor, pohonné látky, sluneční baterie, televizní antény. Přistávací modul o hmotnosti 1 120 kg stál na třech podpěrách, byl vybaven dvěma radioizotopovými bateriemi, řídicím počítačem a vědeckou aparaturou.
Sondy k Zemi poslaly tehdy neuvěřitelných 300 000 fotografií a provedly i několik biologických jednoduchých pokusů, které se měly pokusit odpovědět na otázku života na Marsu. O výsledcích jejich zjištěních se však diskutuje dodnes.
Každý z přistávacích modulů Viking provedl na Marsu čtyři experimenty:
- hmotnostní spektrometr plynového chromatografu (GCMS) hledal organické sloučeniny nebo sloučeniny obsahující uhlík v marsovské půdě,
- prostřednictvím značeného uvolňování, testovaly metabolismus přidáním radioaktivně sledovaných živin do půdy;
- pyrolytickým uvolňováním zjišťovaly fixaci uhlíku potenciálními fotosyntetickými organismy
- sledováním, nakolik plyny, o nichž je známo, že jsou klíčové pro život (kyslík, oxid uhličitý a dusík), mění okolní izolované vzorky půdy.
Výsledky zkoumání byly matoucí a od té doby stále některé vědce dráždí. Pokusy se značeným uvolňováním a s pyrolytickým uvolňováním totiž si přinesly výsledky, které častečně hypotézu života na Marsu podpořily, nikolv však dostatečně přesvědčivě.
Objevily se i stopy chlorovaných organických sloučenin, ovšem vědci se v té době domnívali, že sloučeniny jsou kontaminovány čisticími prostředky používanými na Zemi. (Následné přistávací moduly a rovery později prokázaly, že se tyto organické sloučeniny vyskytují na Marsu přirozeně.) Podle oficiálního výkladu byly některé pozitivní reakce způsobeny chemickými procesy. Existence života na Marsu tedy nebyla prokázána, ale ani vyvrácena.
Ani po 50 letech nejsou vědci schopni přijít s teorií, která by jednoznačně všechna zjištění amerických sond vyložila . Záhadou například zůstala proměna barvy balvanu před kamerou jednoho z Vikingů, měnící se v průběhu ročních období — jako by na kameni rostl jakýsi lišejník — z jara zelený, s podzimem rezavý.
Další fotografie orbiterů zachycují i útvary připomínající například proslulou Sfingu a pyramidy v oblasti Cydonia s řadou dalších „podezřelých“ objektů. A ani pozdější, dokonalejší sondy a roboti nedokázali pochybnosti rozptýlit.
Co o Marsu víme
Klíčem k tajemství života na Marsu je voda. Evropská planetární sonda Mars Express pracuje na orbitě rudé planety více než dvě desetiletí a už v roce 2007 objevila jakési masivní uloženiny v oblasti Medusae Fossae, rozsáhlé geologické formaci, která se nachází přímo na rovníku Marsu, zhruba mezi vulkány Elysium Mons, Olympus Mons a sopkami Tharsis Montes. Dlouho ale nebylo jasné, z čeho se skládají. Analýzy novějších radarových snímků nakonec ukázaly, že jde o největší známé zásoby vodního ledu na rudé planetě. Ovšem vyskytujécí se hlouběji pod povrchem. Podle vědců se zde nachází tolik ledu, že by jeho roztátí zaplavilo celý Mars vodou do výšky 1,5 až 3 m. Na Zemi by tohle množství vody naplnilo Rudé moře. Jde tak o doposud největší zásobárnu vody, jakou jsme na Marsu objevili. Celkově pokrývá území v délce více než 5 000 km.
Podle později potvrzených modelů vytvořených na základě výsledků sondy Mars Odyssey se ukázalo, že v polárních oblastech se voda nachází už v prvním decimetru pod povrchem a do hloubky 1 m má 30 % hmotnosti, tedy 50 % objemu. Je tak velmi dobře dostupná. Budoucí pilotované výpravy tak budou moci tyto zásobárny využívat k získávání vzduchu, vody či pohonných látek.
Rovery nastupují
Velkou roli při zkoumání marsovského povrchu hrála robotická vozidla. Pathfinder tam už roku 1997 dopravil 12kg vozítko Sojourner, v roce 2004 následovaly sofistikovanější rovery Spirit a Opportunity.
Obrovské množství informací nám poskytl robot Curiosity. Vozítko o velikosti zhruba osobního automobilu, zkoumá od r. 2012 v oblasti přistání v Aeolis Palus kráter Gale jako součást mise NASA MSL (Mars Science Laboratory) a mnohanásobně už překročilo svou životnost plánovanou na dva roky. Kupodivu pracuje ještě dnes, souběžně se svým mladším sourozencem, zdokonalenou verzí Perseverance („Vytrvalost“). Už v listopadu 2012 se rozšířila informace, že rover Curiosity při své misi nejspíš nalezl organické molekuly, které jsou důležitým předpokladem pro vznik života. Vzbudilo to sice pozornost, ale americká NASA a japonská JPL nadšení brzdily s tím, že předběžná data je potřeba ověřit.
Nicméně o pár let později, v roce 2018, vrty realizované v roce 2015 v Galeově kráteru přítomnost organických molekul benzenu a propanu ve tři miliardy let starých vzorcích hornin potvrdily.
V březnu 2024 bylo zveřejněno, že Curiosity objevila v jílovci v Galeově kráteru alkany s dlouhým řetězcem s až 12 po sobě jdoucími atomy uhlíku. Alkan je acyklický nasycený uhlovodík z atomů vodíku a uhlíku uspořádaných např. v podobě nejjednoduššího metanu. Původ těchto molekul věda neuměla určit, neboť mohou být odvozeny buď z abiotických, nebo biologických zdrojů.
Nicméně existenci vody na Marsu Curiosity potvrdil a zjistil, že zde kdysi existovaly podmínky příznivé pro mikrobiální život. Díky této pojízdné laboratoři jsme získali data o složení tamního povrchu tvořeného regolitem. A víme, že na rozdíl od Země obsahuje marsovský povrch poměrně velké koncentrace chloristanů, chlorečnanů, alkalických kovů či kovů alkalických zemin včetně síry.
Vědci také zkoumali vzorek horniny pojmenovaný Cumberland, který v roce 2013 získal Curiosity v oblasti Yellowknife Bay v Galeově kráteru. V analyzovaném vzorku byly nalezeny organické molekuly dekanu, undekanu a dodekanu, které se skládají z 10, 11 a 12 atomů uhlíku. Tyto sloučeniny teoreticky mohou představovat fragmenty mastných kyselin, což jsou základní stavební kameny života na Zemi.
Ani to ale zatím nestačilo na jasné zodpovězení otázky, zda byl, či dokonce stále ještě je na Marsu život.
Naděje zvaná Perseverance
Před pěti lety se zdařilo posadit na povrch rudé planety rover Perseverance, který od února 2021 operuje v oblasti kráteru Jezero. Je odvozen od Curiosity, ovšem s podstatným vylepšením. Nese sedm primárních přístrojů, 19 kamer a dva mikrofony. A navíc jeho úkolem bylo nabrat a uložit na různých místech jeho dráhy vrtané vzorky. Ty měla sesbírat návratová sonda MSR (Mars Sample Return), jejíž osud je však ve hvězdách.
Zásadní novinkou byl ale minivrtulník Ingenuity („Vynalézavost“), který 19. dubna 2021 uskutečnil první let motorového letadla na jiné planetě. V řiďounké atmosféře pracoval nadmíru úspěšně, ovšem 18. ledna 2024 uskutečnil svůj 72., poslední let. Na snímcích, které NASA zveřejnila o několik dní později, je podle stínu jasně patrné, že koncI listů zavadil o povrch a došlo k jejich rozštěpení. I tak šlo o velký úspěch. Původně byl Ingenuity navržen jen jako technologická demonstrace s cílem provést pět krátkých vzletů, nakonec však na Marsu pracoval téměř tři roky, odstartoval mnohonásobně vícekrát a poslal na Zemi fascinující fotografie. Bádání po životě na Marsu ovšem nepomohl.
To bylo údělem Perseverance. Kráter, kde působí, je tzv. paleojezerní pánví. Tato lokalita se nachází v deltě vějířovité oblasti, kde se před miliardami let řeka vlévala do jezera. Odtud pramení pojmenování kráteru: Jezero.
Vědci považují tuto oblast za jedno z nejlepších míst na Marsu pro hledání potenciálních známek dávného mikrobiálního života. Bylo vybráno pro přistání i proto, že jezerní pánve vytvořené v období paleolitu mají tendenci obsahovat chloristany. Práce astrobiologa Dr. Kennda Lynche v analogickém prostředí na Zemi totiž naznačovaly, že složení kráteru, včetně usazenin na dně v této oblasti nahromaděných ze tří různých zdrojů, může být pravděpodobným místem pro objevení důkazů o mikrobech redukujících chloristan, pokud tyto bakterie na Marsu žijí nebo dříve žily. Potvrdily se jeho předpoklady?
Mise ukázala, že byly do kráteru transportovány větrem nebo vodou a bylo zde objeveno několik typů vyvřelých hornin, které „vykazovaly důkazy o interakci s vodou“. Řečeno lidově, byly vodou zaplavovány. Tedy nejen, že byly sedimenty velmi pravděpodobně uloženy ve stojaté vodní ploše, ale také pokračovaly v interakci s vodou dlouho poté svém usazení. A pozor! Prostředí v horninách u Wildcat Ridge bylo zřejmě obyvatelné pro dávný mikrobiální život. Navíc je tento typ hornin ideální pro zachování možných známek dávného života.
Přístroje také přinesly „důkazy o pozdním stadiu vysokoenergetických záplav, které do kráteru odnesly i velké balvany“.
A hle, experiment MOXIE vyprodukoval z oxidu uhličitého 122 g kyslíku! Ukázalo se, že souvrství Seitah a hornina na Otis Peak obsahovaly olivín, fosfáty, sírany, jíly, uhličitanové minerály, silikátové minerály, augitový pyroxen, živcovou mezostázu, různé Fe, Cr, Ti-spinely a merrillit, chloristan, živec, magnezit, siderit, oxidy a také minerály se složením hořčíku, železa, chlóru a sodíku.
Vědci ovšem toužili po možnosti prozkoumat marsovský regolit doma, na Zemi. Proto Perseverance od roku 2021 úspěšně nasbíral v okolí kráteru Jezero na 30 jeho vzorků. Horninová jádra, každé cca o velikosti kusu školní křídy, byla uzavřena v ultračistých zkumavkách se vzorky. V současné době jsou uloženy v systému vzorkování a ukládání do meziskladovacího prostoru roveru.
Paradoxem je, že dnes nikdo neví, jak tyto vzorky dopravit na Zemi, byť na principu této, pravda komplikované mise zvané Mars Sample Return (MSR) se pracovalo už léta a prošla mnoha peripetiemi. Odhadovaná cena projektu se však časem vyšplhala až na 11 mld. USD. Proto náklady na návratovou misi zmizely při krácení rozpočtu NASA na příští rok ze seznamu a JPL už propouští... Vzorky prý sesbírají až američtí astronauti, které tam má dopravit Muskova Starship.
Čína přitom hodlá vyslat sondy Tchien-wen 3 s cílem nabrat na Marsu vzorky už v roce 2028 a dopravit je na Zemi do roku 2031. Ačkoliv Tchien-wen 3 nepřiveze takové spektrum vzorků, jako v širém okolí Jezera nasbírala Perserverance.
Paradoxní je, že doprava již nabraných vzorků z Marsu by umožnila vědcům nejen pochopit geologickou historii planety a vývoj klimatu, ale mohla by i výrazně usnadnit osídlování této planety.
Leopardí skvrny
Letos 8. září NASA oznámila, že vzorky hornin odebrané roverem Perseverance v kráteru Jezero nabízejí i na dálku „dosud nejlepší důkaz o minulém životě na Marsu“. Zhruba před rokem totiž robot objevil kámen, na němž se (ale i na dalších podobných ve formaci zvané Bright Angel) nacházejí skvrny připomínající leopardí vzor. A podle analýzy týmu, který vedl geolog a planetární vědec Joel Hurowitz z Newyorské státní univerzity ve Stony Brooku, je nejlepším vysvětlením přítomnosti „leopardích skvrn“ biologický proces, tedy že skvrny mohly být vytvořeny primitivním životem v rané historii planety, když byla teplejší a vlhčí.
Definitivní potvrzení této teorie ovšem bude možné, teprve až se vzorky hornin dostanou do rukou vědcům fyzicky a bude je možné důkladně prozkoumat. Leopardí skvrny sice připomínají pozemské horniny se stopami působení dávných mikroorganismů, tzv. biosignaturu, ale ve hře jsou stále ještě i nebiologické procesy. Výzkum tedy pokračuje a vědci zjišťují, které konkrétní biologické či nebiologické procesy se na vzniku leopardích skvrn mohly podílet.
Nicméně objev má snad jeden zásadní přínos: nové vedení NASA se probudilo. „Tento objev roverem Perseverance, který byl zahájen za prezidenta Trumpa v jeho prvním funkčním období, je nejblíže objevu života na Marsu. Identifikace potenciální biosignatury na rudé planetě je průlomovým objevem, který posune naše chápání Marsu,“ uvedl úřadující administrátor NASA Sean Duffy. „Závazek NASA provádět vědu zlatého standardu bude pokračovat, protože sledujeme náš cíl dostat americké boty na skalnatou půdu Marsu.“ Hm, hezké, že?
Sean Duffy pak na briefingu prohlásil, že agentura našla lepší a rychlejší způsob dopravy vzorků. O této alternativě však zatím neposkytl podrobnosti.