Svemirske agencije ozbiljno razmatraju prvi povratak uzoraka s Marsa. Britanski istraživači već rade na problemu koji slijedi: kako te uzorke analizirati, a pritom ne ugroziti ostatak planete.
Timovi Prirodoslovnog muzeja u Londonu, Francis Crick Instituta i Sveučilišta u Leicesteru razvili su dvostruko stijenkovani izolator (od engleskog double-walled isolator, kratica DWI), kompaktni laboratorij u potpuno zatvorenoj, sterilnoj komori koji bi omogućio analizu marsovskih uzoraka bez ikakva kontakta s okolišem. I NASA i ESA već su pokazale interes: dužnosnici obiju agencija nedavno su posjetili sve tri institucije.
“DWI je rezultat godina rada istraživača i inženjera diljem Ujedinjenog Kraljevstva”, kaže profesorica Caroline Smith, jedna od istraživačica uključenih u razvoj. “Dizajniran je za uzorke s drugih svjetova, ali primjena je šira. Farmaceutska industrija, primjerice, razvija neke lijekove u uvjetima stroge kontrole onečišćenja i tu bi ovaj uređaj mogao biti od koristi.”
Meteoriti ne mogu zamijeniti prave uzorke
Jedini marsovski materijal koji je dosad stigao na Zemlju jesu meteoriti, komadi Crvenog planeta koje su asteroidi izbacili u svemir prije milijuna godina, a Zemljina gravitacija s vremenom privukla prema površini. Korisni su, ali ograničeni: pri prolasku kroz atmosferu kemija im se nepovratno mijenja i dio podataka zauvijek nestaje.
Zbog toga se misija vraćanja uzoraka s Marsa (Mars Sample Return, MSR) razmatra već desetljećima. NASA-in rover Perseverance skuplja uzorke na Marsu od 2021., no projekt njihovog dopremanja na Zemlju nedavno je stavljen na čekanje. Japan planira donijeti uzorke s Phobosa, Marsovog mjeseca, do 2031. Kina istovremeno cilja na uzorke s površine samog Marsa u istom roku i mogla bi biti prva koja ih donese.
Uzorci meteorita, asteroida i Mjesečevih stijena danas se analiziraju u zatvorenim komorama s ugrađenim rukavicama kroz koje istraživači rukuju materijalom. Kod tih materijala glavni rizik nije opasnost po ljude, nego onečišćenje uzorka. Tlak unutar komore stoga je viši od tlaka u prostoriji, što znači da zrak i eventualni onečišćivači izlaze van.
Za marsovske uzorke taj pristup ne prolazi. Ako bi uzorak sadržavao aktivne mikroorganizme, viši unutarnji tlak značio bi da bi se pri proboju komore opasan materijal rasipao prema van. “DWI je rješenje upravo za to”, kaže Smith.
Obrnuti tlak i tri sloja zaštite
DWI radi na obrnutoj logici. Unutarnji prostor održava se na nižem tlaku od okolnog laboratorija. Pri eventualnom proboju zrak bi utjecao prema unutra, a ne prema van, i zadržao bi materijal unutar komore. Vanjski sloj drži viši tlak kako bi spriječio ulazak onečišćivača izvana. Između ta dva sloja nalazi se inertni plin kao treći, fizički odvojeni sloj zaštite.
Uzorcima rukuje robotska ruka kojom se upravlja daljinski, bez ikakvog izravnog ljudskog kontakta s materijalom. Za analizu na licu mjesta služe ugrađeni mikroskop i Ramanov spektrometar.
Prototip je već testiran u cijelosti: raspakivanje uzorka, snimanje, vaganje i povratak u originalni spremnik. John Holt, znanstvenik koji je vodio razvoj, smatra da bi buduće verzije mogle biti korisne i u misijama na Mjesec poput programa Artemis. “Puna izolacijska sposobnost možda tamo nije neophodna, ali automatizirana obrada uzoraka u sterilnim uvjetima nudi prednost koju dosadašnji sustavi nemaju”, kaže Holt.
Načela planetarne zaštite postoje od 1950-ih, ali nikad nisu bila primijenjena na materijal s planeta koji je u prošlosti mogao biti nastanjiv. “Postoji realna mogućnost da je Mars nekad imao uvjete za život, a možda ih ima i danas”, kaže Smith. “Zato uzorke moramo tretirati kao potencijalno opasne dok se ne dokaže suprotno.”
Marsovski mikroorganizmi, ako postoje, evoluirali bi u uvjetima bez ikakve veze s onima na Zemlji. Ljudski imunološki sustav nikad ih nije susreo i ne postoji način da se unaprijed procijeni kako bi reagirao. DWI je osmišljen upravo za tu situaciju, za analizu uzoraka dok još ne znamo što se u njima nalazi.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
