kaasukehä

"Maassa tiedämme elämän pärjäävän hyvin happamissa oloissa. Se voi käyttää ravintonaan hiilidioksidia ja vapauttaa rikkihappoa", toteaa tutkimukseen osallistunut Rakesh Mogul. Hän muistuttaa, että Venuksen kaasukehä koostuu suurimmaksi osaksi hiilidioksidista ja sen pilvet rikkihappopisaroista.

Itse asiassa Venuksen mahdollista elämää pohdittiin jo 1960-luvulla, jolloin planeetalle alettiin lähettää luotaimia. Niiden tekemien mittausten mukaan 40–60 kilometrin korkeudessa olosuhteet ovat sellaiset, että mikrobitasoinen elämä voisi olla mahdollista.

Niin ikään tutkimuksessa mukana ollut Grzegorz Slowik oli jo aiemmin todennut, että maapallolla esiintyy bakteereja, jotka absorboivat eli imevät itseensä valoa samaan tapaan kuin luonteeltaan toistaiseksi tuntemattomat hiukkaset, jotka saavat aikaan tummia läiskiä Venuksen pilviverhossa.

"Venuksessa havaitaan ajoittain esiintyviä tummia, rikkiä sisältäviä läiskiä, jotka erottuvat erityisesti ultraviolettisäteilyn aallonpituuksilla. Ne ovat näkyvissä useita päiviä muuttaen muotoaan ja kirkkauttaan kaiken aikaa", Limaye kertoo.

Tutkijoiden mukaan pilviverhon läiskät muistuttavat Maan järvissä ja merissä esiintyviä leväkukintoja, mutta Venuksen tapauksessa ne esiintyvät korkealla kaasukehässä. Hiukkasten koko näyttää olevan lähes täsmälleen sama kuin joillakin Maan bakteereilla, mutta toistaiseksi Venusta tutkineissa luotaimissa ei ole ollut instrumentteja, joilla olisi voitu erottaa elollinen aines elottomasta.

Venuksen kaasukehää ja sen mahdollista elämää voitaisiin tutkia esimerkiksi suunnitteilla olevalla VAMP-luotaimella (Venus Atmospheric Maneuverable Platform). Se olisi eräänlaisen ilmalaivan ja lentokoneen hybridi, joka voisi leijua ja liikehtiä Venuksen kaasukehässä korkeuksilla, joilla olosuhteet ovat otolliset pieneliöiden kannalta.

Jo sitä ennen uutta tietoa on ehkä saatavissa Venäjän suunnittelemalla Venera-D-luotaimella, johon NASA on mahdollisesti osallistumassa. 2020-luvulle kaavaillussa projektissa olisi kiertolaisluotain ja laskeutuja sekä NASAn toteuttama pinta-asema ja kaasukehässä leijuva tutkimusalus.

Venuksen elämän "renessanssista" kerrottiin Wisconsinin yliopiston uutissivuilla ja tutkimus on julkaistu Astrobiology-tiedelehden verkkoversiossa.

Kuvat: Northrop Grumman Corporation (VAMP) ja Akatsuki/Institute of Space and Astronautical Science/Japan Aerospace Exploration Agency (Venus)

"Kun tarkastelimme infrapuna-alueen havaintoja, jääpilvi erottui selvemmin kuin mikään aiemmin näkemämme", toteaa Carrie Anderson NASAn Goddardin avaruuslentokeskuksesta. "Se löi meidät täysin ällikällä."

Titanin napaseutujen jääpilvet eivät muodostu samalla tavalla kuin Maan ilmakehän sadepilvet, jotka syntyvät vesihöyryn noustessa maanpinnalta yhä korkeammalle ja samalla jäähtyessä. Tietyllä korkeudella lämpötila ja ilmanpaine ovat otolliset vesihöyryn tiivistymiselle pieniksi vesipisaroiksi.

Titanin kaasukehän metaanipilvet muodostuvat tällä tavoin, mutta korkeammalla esiintyvien napaseutujen pilvien synty on seurausta toisenlaisesta prosessista.

Kaasukehän virtaukset kuljettavat kaasuja lämpimän pallonpuoliskon napa-alueelta kylmän pallonpuoliskon navalle. Siellä "lämmin", utua muistuttava hiilivedyistä ja typpiyhdisteistä koostuva kaasu vajoaa alemmas ja jäähtyy kaiken aikaa. Eri kaasut tiivistyvät pisaroiksi eri lämpötiloissa, jolloin tuloksena on eri korkeuksilla esiintyviä pilvikerroksia. 

Cassini saapui Saturnukseen vuonna 2004, jolloin Titanin pohjoisnavalla oli sydäntalvi. Sittemmin siellä on menty kohti kevättä ja jääkidepilvet ovat kadonneet. Samaan aikaan niitä on ilmestynyt etelänavalle, mikä kertoo kaasukehän kiertoliikkeen suunnan muuttumisesta.

Napaseutujen jääpilvien laajuus, korkeus ja koostumus auttavat tutkijoita ymmärtämään Titanin talviolosuhteita. Aiemmin kuvattujen jääkidepilvien perusteella lämpötila laskee etelänavalla vähintään -150 celsiusasteeseen. Nyt havaittu pilvi on alempana, missä on vielä kylmempää. Jääkiteet koostuvat erilaisista yhdisteistä, joissa on vetyä, hiiltä ja typpeä.

"On jännittävää seurata Titanin talven alkuvaiheita", toteaa niin ikään Goddardin avaruuslentokeskuksessa työskentelevä Robert Samuelson. "Kaikki etelänavalta tekemämme havainnot osoittavat, että eteläisen talven tulo on paljon ankarampi kuin Titanin pohjoisen talven loppuvaiheet."

Havainnoista kerrottiin NASAn uutissivuilla. 

Kuvat: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Kaksi tärkeää asiaa unohdettiin ihan kokonaan

* Punaisen planeetan painovoima on runsas kolmannes Maan vastaavasta (3,7 vs. 9,8 m/s²). Pölyn pitäisi siksi laskeutua hitaammin ja askelten täytyisi näyttää enemmän Kuussa (1,6 m/s²) pomppimiselta kuin Maassa tallustelulta. Asiaa ei kuitenkaan noteerata Yksin Marsissa -elokuvassa mitenkään. Painepuvun massan tuoma lisätaakkakaan ei riitä tekemään kävelystä normaalin näköistä (Apollo-astronauttien puvut painoivat lähes 100 kg, ja siltikin he pomppivat pitkiä matkoja). Erhe ei ole anteeksiannettava edes teknisten vaikeuksien vuoksi – suuren budjetin leffassa tietokonegrafiikka tai kuvaustekniikan tuunaus olisi voinut pelastaa jo paljon.

* Toinen elokuvassa täysin huomiotta jäävä tosiasia on säteily-ympäristö. Tuoreet mittaukset osoittivat, että Marsissa 500 päivää lomaileva astronautti saisi reissullaan pyöreästi 1 Sv (sievertin) ylimääräisen säteilyannoksen ja planeettojenvälisessä avaruudessa vastaava ajan viettävä sitäkin enemmän. Määrä vastaa NASAn standardeissa rajaa yhden astronautin koko urallaan saamalle ylimääräiselle säteilyannokselle, nostaen tilastollista syöpäriskiä muutamalla prosentilla. Todellisessa elämässä Marsiin menijät joutuisivatkin viettämään suuren osan ajastaan säteilysuojassa niin matkalla kuin perilläkin. Elokuvan maailmassa on siis joko keksitty uusia suojamateriaaleja, tai sitten kriteerejä on vain höllennetty että päästään käymään perillä...

Marsin yleiset olosuhteet (tai vähän sinnepäin)

Elokuvan ehdoton ”pääpahis” on punaisen planeetan kaasukehä, jota vastaan Mark Watney (Matt Damon) joutuu alituiseen taistelemaan. Alhainen paine pakottaa pitämään painepukua ulkona liikkuessa. Kylmä tappaa potut ja myrkyllinen ympäristö on täysin elinkelvoton. Kuinka siellä voi kukaan selvitä?

Käytännön vastaus on yllättävä: muutetaan ympäristöä ohjaajan mielen mukaan. Tuntuu nimittäin, että elokuvassa kaasukehän vaikutuksia vuoroin liioitellaan, vuoroin väheksytään.

* Marsissa toki on pölymyrskyjä, ja niistä on havaittu salamointiakin. Aivan kuin elokuvassa, paitsi että siinä myrsky on vain aivan liian tehokas. Vaikka Marsin tuuli todella nostaa isompia hiukkasia mukaansa kuin Maassa (kiitos sikäläisen painovoiman), ei sielläkään kovalla tuulella ikkunaan ropise sentään mitään soraa kuten leffassa. Kyse on pölymyrskystä, jossa tuuli onnistuu kuljettamaan vain mikrometrien tai millin kokoisia kappaleita. Kun kaasu on lisäksi hyvin ohutta, sellaisen puhurin pahin vaikutus on kolojen ja saumojen tukkiminen, pidemmän päälle kenties myös pintojen hiominen. Ja siltikin robotilaskeutujat ovat selvinneet pinnalla toimivina vuosikausia, pölystä ja myrskyistä huolimatta.

Ja vaikka myrskyllä olisikin vaikutusta, ei oikeita Mars-astronautteja lähetettäisi pakosalle myrskyn tullen. Planeetan olosuhteet osattaisiin ottaa huomioon jo etukäteen, ja paikat vain suojattaisiin myrskyltä.

Mikään marsilainen tuuli ei oikeasti pukkaa tonnien painoista rakettia kumolleen, tai edes lennätä ihmistä metrien päähän. Sellainen on silkkaa Hollywood-liioittelua.

* Muutamia kaasukehän asioita hoidetaan elokuvassa oikein komeasti oikein. Pölypyörteet ja pilvet näyttävät aivan sellaisilta kuin pitääkin.

Myöhemmässä kohtauksessa Watney paikkaa ilmastointiteipillä (sekä kiristysliinoilla ja ilmeisesti jollain äärimmäisen kestävällä muovipressulla) asumuksensa seinään repeytyneen parimetrisen reiän. Tuulensuojana yhdistelmä voisi ehkä toimia. Mutta sitten homma menee överiksi: Watney paineistaa huoneen uudelleen hengityskelpoisella ilmalla. Ja paikka pitää – vaikka paine huoneessa nousee satakertaiseksi ulko”ilmaan” verratuna. Ja lisäksi ulkona puhisevan tuulen voima (joka ei nyt ole edes myrskytasoa) riittää elokuvassa lepattamaan paineistettua pressua edestakaisin kuin löysää muovipussia! Vaikea uskoa, kuten sitäkään, että teippi-pressu -yhdistelmä pitäisi painetta niin hyvin, että elintärkeän hapen vuoto pysyisi siedettävänä, ja että kukaan uskaltaisi oleskella asumuksessa ilman painepukua. Hyvää ratkaisussa on vain se, että niin kauan kun paine-ero on noin valtava, vuodosta huolimatta ulkoa ei varmaankaan pääsee tilalle myrkyllistä hiilidioksidia.

Ilmastointiteipillä voi kuitenkin tunnetusti tehdä lähes mitä vain. Sillä todella saattaisi hyvinkin paikata haljenneen ja happea vuotavan kypärän hätäratkaisuna, aivan kuten elokuvassa. Paikkauksen jopa ehtisi hyvin tehdä, jos happisäiliössä vain olisi riittävästi painetta eikä reikä olisi liian suuri. Näin siis, mikäli teipin tarrapinta nyt yleensäkin tarttuu Antarktiksen talven lämpötiloissa mihinkään, ja sulkeutuu tiiviisti huolimatta joka paikassa koko ajan leijuvasta pölystä.

Entäpä elokuvassa nähdyt pinnanmuodot? Nehän ovat ensi silmäyksellä karun lumoavia ja varsin ”marsilaisia”. Kanjonit, kalliot ja vuoret ovat kerroksineen ja kuoppineen tosiaan erittäin vakuuttavia. Pinnalta löytyvät pienet aaltoilevat hiekkakasat ja kivet näyttävät pitkälti siltä kuin ne oikeastikin Marsissa ovat. Löytyy aavikkoa, kallioita, hiekkaa, pölyä ja tomua. Kyllä sen Marsiksi tunnistaa.

Mutta. Acidalia Planitia, Watneyn väitetty asunpaikka Marsissa, on suuressa mittakaavassa eräs niitä kaikkein tasaisimpia seutuja Marsissa. Sieltä ei löydy yhden yhtä sellaista jylhää kallioseutua, jotka ympäröivät tukikohtaa elokuvassa. Ja toisaalta Marsin pinnalla on paljon enemmän vaihtelua pienessä mittakaavassa (eli kiviä, dyynejä, mäkiä, kuoppia, kumpuja ja pieniä kraattereita) kuin elokuvan tasaisilla lakeuksilla.

Eivätkä maisemat juuri muutu elokuvassa, vaikka paikka vaihtuu.

Watney käy tekemässä mutkan vanhan Mars Pathfinder -laskeutujan luona, ja löytää sen moukan tuurilla hiekkaan hautautuneena. Mutta todellisissa kuvissa seutu on kuitenkin varsin kivikkoista. Ei sieltä löydy tuulen liikuteltavissa olevaa hiekkaa läheskään tuollaisia määriä.

Toisessa vaiheessa Watney ajalee kohti itäkaakkoa ja 3500 kilometrin päässä olevaa Schiaparellin kraatteria. Reitille mahtuisi paljon hulppeita näkymiä jokiuomista jättimäisiin louhikkoihin, mutta päähenkilö vain mennä jurruuttaa autollaan länkkäreistä tai Mad Maxista tutun näköistä tasaista aavikkoa korkeiden kallioiden välissä. Itse Schiaparelliin siirtyminenkin jää leffassa ikävästi huomiotta, vaikka sen reunavuoristo olisi ollut komeaa katsottavaa. Matalimmankin kohdan ylitys kun vaatii satojen metrien nousua vain muutamien kilometrien matkalla.

* Ja Schiaparellin pohja on tietysti aivan toisenlainen kuin elokuvassa.

Pottupenkit silkkaa potaskaa?

Watneyn pelastus on kiinni (muunmuassa) siitä, onnistuuko hänen kasvattaa perunoita Marsissa. On toki mahtavaa, että mies sattuu olemaan botanisti, mutta herää kysymys: mitä ihmettä kyseisen tieteen edustaja tekee Mars-lennolla? Eikö astro- tai mikrobiologilla olisi reissulla enemmän annettavaa? Vähättelemättä yhdenkään biologin tietoja voisi lisäksi myös väittää, että jopa geologi tai insinööri saattaisi tietää Watneyn tarvitsemat perusasiat kasvien kasvatuksesta.

Tärkeämpää kuitenkin on, miten juuri niiden perunoiden kasvattaminen Marsissa onnistuu yhtään keneltäkään? Kuinka juhlaruuaksi tarkoitetut ja vuoden päivät(?) tyhjiöpakattuna olleet perunat enää edes ovat elinkelpoisia? Voisi luulla, että ne on esikeitetty tai ainakin pakastekuivattu ennen lentoa. Avaruuslennolla kun tupataan yleensä olemaan varsin tarkkoja mukana olevan tilavuuden ja massan suhteen.

* Perunoiden kasvatusalustakin epäilyttää. Pelkkä ihmisen – tai minkä tahansa eläimen – uloste on ravintoarvoltaan erittäin tujua. Sonta sekoitetaankin aina pintamaahan suhteellisen pienissä määrissä, jotta hajoittajaeliöt (mikrobit, madot, sienet, sun muut) saavat pilkottua tavarasta kasveille sopivampaa. Vaikkei miehitetty Mars-lento steriili ympäristö olekaan, sopivien jätteenhajoittajien mukanaolo ei ole kovin todennäköistä: Jätteitä ei ilmiselvästi ole tarkoitettu kompostoitaviksi, sillä jätepökäleetkin on yksittäispakattu ja nimikoitu! Lisäksi suolistobakteereitkin voivat osoittautua ongelmaksi kasveille. Ja, vaikka marsperässä ihan varmasti on perunoiden tarvitsemia hivenaineita, siinä on nykytietojen mukaan myös myrkyllisiä suoloja ja raskasmetalleja.

On siinä potuilla kestämistä.

Ylihulppeat avaruusalukset ja itsesiivoutuvat asumukset

Yksin Marsissa -elokuvassa matkat planeettojen välillä taittuvat jättimäisellä Hermes-avaruusaluksella. Siro alus itsessään on ehkä se kaikkein uskomattomin teknologia koko elokuvassa.

Hermeksen merkittävin osa on asuinmoduuli, jonka pyöriminen tuntuu astronauteista painovoimalta. Teoreettisista mahdollisuuksista huolimatta pyörivän aluksen käytännön tekniset ongelmat tekevät siitä toistaiseksi silkkaa utopiaa. Lisäksi Hermeksen korkeat huoneet ja tyhjä tila ovat pelkkää rahanhukkaa. Kaikki ylimääräinen kun maksaa massan ja polttoaineen kautta todella paljon. Todellisella Mars-lennolla ei kannattaisi pröystäillä millään, vaan tähdätä kaikessa tylsän käytännölliseen. Puitteet sekä matkalla että perillä olisivat paljon vaatimattomammat.

* Hermeksen moduulirakenne altistuu moneen kertaan suurille rasituksille. Sitä rääkätään parilla gravitaatiolingolla, äkillisellä ex tempore -jarrutuksella (johon liittyvä räjäytys on itsessäänkin jo suuri ongelma), sekä ottamalla vauhdissa mukaan uusi raskas moduuli. Tosielämässä tuollaiset manööverit olisivat riskialttiita, jos eivät ehkä täysin mahdottomia kestettäviä. Mutta leffassa edes liitoskohdat eivät nitise.

* Asiaa enemmän ymmärtävät kertoivat, että elokuvan ratalaskutkin ovat päin prinkkalaa. Gravitaatiolingot toki toimivat, ja sellaisen avulla saa sekä lisättyä avaruusaluksen nopeutta että muutettua kurssia. Ongelma on siinä, että Hermes-aluksen ajoitus on linkojen kanssa sellainen, ettei se millään onnistuisi saavuttamaan ensin Maata, sitten Marsia ja lopuksi Maata.

Marsissa Watney yrittää macgyveröidä itsensä selviämään jos jonkinmoisesta pulasta. Aivan aluksi hän huomaa aivan oikein, että suurimmat huolenaiheet ovat hengityskelpoinen ilma sekä vesi. Happiongelmaa ei varsinaisesti käsitellä, sillä hengitysilmaa saadaan automaattisesti jostain minitehtaasta, joka ilmeisesti toimii moitteetta. Vettä Watney taas päättää polttaa hydrasiinista, mikä toki on periaatteeltaan aivan toimiva ja loistava idea. Paitsi että hydrasiini ainoastaan sattuu olemaan erittäin myrkyllinen aine jo ihokosketuksessa. Mutta parin testin jälkeen päähenkilömme kyhäämä systeemi toimii jo kuin junan vessa.

* Suurin osa Watneyn asumuksen laitteista toimii kuukausikaupalla ilmeisen ongelmitta. lmanpuhdistuslaitteitakaan ei tarvitse rassata, vaikka niiden käyttöikä hipoo jo monikymmenkertaista alkuperäiseen verrattuna. Myös energiansaanti toimii moitteetta kuukaudesta toiseen, kunhan aurinkopaneelit välillä putsailee pölystä. Tämän osoituksena planeetan ainoan asukkaan talon huipulla pitää näkyä olla suuritehoinen valonheitin pyörimässä. Marsissa elely on ilmeisen helppoa. (Tai no, räjähtäähän asumuksen ilmalukko toki irti yhdessä kohtauksessa. Arvelen kuitenkin ihan laskelmia tekemättä, ettei posaus riittäisi lennättämään sitä kymmenen metrin päähän, edes Marsin painovoimassa. Seinä tai jokin sauma vain repeäisi.)

Watney korjaa Mars-autonsa kaksi vajavuuttakin oivasti. Hän pidentää ajomatkojaan repimällä jostain toisen yhteensopivan akun, mutta mielenkiintoisempaa on, että hän lämmittää elintilansa radioaktiivisella ydinparistolla. Vaikka pariston kuori periaatteessa suojaakin tehokkaasti säteilyltä, vekottimen kuskaus metrin päässä päähenkilöstä kuulostaa hieman riskaabelilta. Etenkin, jos autossa pitää olla yhtäjaksoisesti pari kuukautta.

* Sekä majapaikka että auto pysyvät puhtaina, vaikka mies istuskelee ja makailee yhtenään pihalla katsellen maisemia. Hänen pitäisi tuoda vaatteissaan asuintiloihin paljon pölyä ja hiekkaa (varusteiden täydellinen puhdistus kun lienee mahdotonta). Yhtä epäloogisesti kaikkea säestää Watneyn inhoama diskomusiikki. Mentiinpä mihin tahansa.

Valoa nopeampaa chattailyä?

Yksin Marsissa muistuttaa useaan otteeseen radiolähetysten aikaviiveestä, joka johtuu Maan ja Marsin pitkästä etäisyydestä. Pelkkä viestin kulku suuntaansa kestää 3–22 minuuttia, riippuen siitä millä kohdalla planeetat ovat radoillaan.

Jahka Watney saa yhteyden Maahan, viestintä näyttää voivottelusta huolimatta kuitenkin lähinnä nopeiden tekstiviestien vaihdolta. Viestien välittömyyttä ei sanota, mutta niin vihjataan. Kun Watney ja NASAn väki lähettelevät kommentteja toisilleen, he istuvat vastauksen saadessaan tismalleen samoissa asennoissa kuin edellisen viestin lähettäessään. Sama toistuu, joka kirjoittelukerralla, kuukaudesta toiseen. Todellisuudessa viestien edestakaisia matkoja odotellessa ehtisi kuitenkin käydä vaikka kahvilla. Tai ehkä vaihtaa asentoa.

Ilmeisesti Ridley Scott halusi planeettojenvälisestä chattailystä valoa nopeampaa?

On myös varsin vaikea kuvitella, että...

• ...Marsia kiertäisi niin monta satelliittia, että jotain paikkaa voitaisiin seurata lähes ympäi vuorokauden.
• ...edes Marsiin jääneen astronautin vuoksi muutettaisiin useiden satelliittien ratoja tai tehtäisiin muita hätiköityjä päätöksiä.
• ...NASAn Mars-lennonjohdosta pitäisi juosta ruokalaan etsimään Mars-karttaa, ihan vain jotta saadaan selville mihin Watney on matkalla.
• ...koulutettu astronautti joutuisi kyselemään kollegoiltaan, että mikä hänen rutiininomainen tehtävänsä sillä hetkellä on.
• * ...vetyliekin väri olisi keltainen.
• * ...astronautti onnistuisi käyttämään pukunsa ilmanpainetta propulsiosysteeminä avaruudessa leikkaamalla hanskaansa reiän. Koska materiaalit, massakeskipiste sekä massan hitaus.
• ...Marsin olosuhteissa avaruuspuvun rikkonut ja haavan tehnyt kepakko ei toisi mukanaan myrkyllisiä aineita sisältävää pölyä ja haava parantuisi muutamilla tikeillä.
• ...avaruusaluksen komentaja heittäisi mitään sanomatta tuosta vain avaruuspukunsa päälle (ehkä parissa minuutissa), ja menisi ilman syytä tekemään toisten töitä.
• ...ensimmäisenä maahanpaluupäivänä mentäisiin suoraan opetushommiin.

Mutta mitäs pienistä.

Kaikista yllä luetelluista puutteista huolimatta huolimatta elokuva on ihan oikeasti katsomisen arvoinen. Etenkin, jos pitää avaruustutkimuksesta, Marsista, lähes-realistisesta scifistä, tai vain leppoisasta jännityksestä.

Kannattaa muistaa, ettei miltään elokuvalta voi ikinä odottaa täydellistä vastaavuutta oikean maailman kanssa. Vaikka tämänkin leffan olisi voinut suunnitella hieman (paljon?) paremmin, se on silti ehkä tarkin ja hienoin kertomus siitä, miten Marsissa voisi todella pärjätä.

Arvostelun kirjoittaja on Mars-tutkimukseen erikoistunut planeettageologi.

* Alkuperäiseen artikkeliin on tehty seuraavat muutokset:
10.10.2015 klo 20.00: Muutamia lauseita selvennetty ja lisätty kommentti vetyliekin väristä.
10.10.2015 klo 23.30: Lisätty useita kommentteja (mm. Marsin säteily-ympäristöstä, gravitaatiolingosta, räjähdyksistä, avaruuspukujen massasta) sekä linkit Schiaparelli-kraatterin kuvaan ja pölymyrskyn salamointiin.
11.10.2015 klo 12.00: Lisätty kommentti astronautin hanskassa olevasta reiästä.

900-kiloisen (polttoaineineen yli 2,5-tonnisen) luotaimen kyytiin on ahdettu kaikkiaan kahdeksan tutkimuslaitetta. Useimmat niistä keskittyvät tarkkailemaan Marsin lähiavaruutta ja aurinkotuulen vaikutusta kaasukehän yläosissa vallitseviin olosuhteisiin. Laitteista peräti kuusi tutkii eri tavoin sähköisesti varattuja hiukkasia – niiden energiaa, tiheyttä ja nopeutta – ja loput kaksi kaasukehän yläosien ja ionosfäärin ominaisuuksia.

MAVEN-luotaimen tekemälle tutkimukselle on asetettu neljä tavoitetta: selvittää kaasujen karkaamisen vaikutus Marsin olosuhteisiin aikojen kuluessa, kaasukehän yläosien ja ionosfäärin nykyiset olosuhteet ja vuorovaikutus aurinkotuulen kanssa, kaasujen karkaamisen nykyinen tahti sekä kaasukehän isotooppisuhteet. Yhtenä tärkeänä tutkimuskohteena on myös kaasukehän vähäinen metaani ja sen mahdolliset syntyprosessit, joilla saattaa olla yhteys Marsin mahdolliseen elämään.

Luotaimen laukaisun on määrä tapahtua Cape Canaveralista tänään illalla kello 20.28 Suomen aikaa. Jos lähtö siirtyy, pelivaraa on kolmisen viikkoa: laukaisuikkuna on auki joulukuun 7. päivään saakka. Matka Marsiin kestää kymmenen kuukautta eli luotain on perillä ensi vuoden syyskuussa.

Lokakuun 2014 aikana luotain asettuu lopulliselle ellipsin muotoiselle radalleen, jolla se on etäisimmillään noin 6 000 kilometrin päässä Marsin pinnasta, mutta viistää alimmillaan kaasukehän yläosia 150 kilometrin korkeudessa. Yhden Maan vuoden kestävän tutkimusjakson aikana MAVENin radan alin piste lasketaan viisi kertaa vielä alemmas, aina 125 kilometriin saakka.

Laukaisua seuraava NASAn blogi löytyy täältä ja lähtöä voi seurata suorana nettilähetyksenä täältä.

Edellinen Marsia tutkimaan lähetetty luotain oli Intian Mangalyaan, joka laukaistiin avaruuteen marraskuun alussa.

Tutkijoiden tarkastelun kohteena on ollut Lafayette-niminen meteoriitti, joka on peräisin punaiselta planeetalta. Kivenmurikka on löytynyt Tippecanoesta Yhdysvalloista, mutta sen tarkkaa löytöpaikkaa tai -aikaa ei tunneta. Kivi oli Purduen yliopiston kokoelmissa, kun O. Farrington tunnisti sen meteoriitiksi vuonna 1931.

Lafayetten meteoriitti painaa 800 grammaa ja se luokitellaan nakliitiksi, sillä koostumukseltaan se muistuttaa Nakhlan lähelle Egyptiin vuonna 1911 pudonneen kivisateen kappaleita. Tutkittu meteoriitti on jähmettynyt kivisulasta noin 1,3 miljardia vuotta sitten ja se päätyi Marsin pintaan osuneen törmäyksen viskaamana avaruuteen 11 miljoonaa vuotta sitten.

Tutkijat totesivat, että meteoriitissa esiintyvä sideriitti-niminen hiilipitoinen mineraali on peräisin ”hiilihapotuksesta”: kun vesi ja siihen sitoutunut hiilidioksidi ovat reagoineet oliviini-mineraalin kanssa, osa oliviinista on korvautunut sideriittikiteillä.

Lafayette-meteoriitista tehty ohuthie näyttäytyy vääräväri- ja röntgenkuvan yhdistelmässä kirjavana mosaiikkina: vihreä on piitä, punainen rautaa ja sininen kalsiumia. Turkoosina erottuvan oliviinin on korvannut paikoin oranssina näkyvä sideriitti. Vihreät juovat ovat savimineraalijuonia. Kuvan leveys on 124 mikrometriä.

Koska meteoriitin kiviaines on ollut sulassa muodossa noin 1,3 miljardia vuotta sitten, korvautumisen on täytynyt tapahtua sen jälkeen. Havainto ei siis suoraan kerro siitä, mitä tapahtui neljä miljardia vuotta sitten, kun Marsin kaasukehä ”katosi”, mutta se osoittaa, että hiilidioksidia todella on sitoutunut Marsin kiviin. Ja kun muinaisessa Marsissa sekä vettä että hiilidioksidia oli paljon enemmän kuin nykyisin – tai 1,3 miljardia vuotta sitten – korvautuminen oli todennäköisesti paljon laajamittaisempaa.

Tulokset ovat merkittäviä paitsi Marsin menneisyyden myös mahdollisesti Maan tulevaisuuden kannalta. Kasvihuoneilmiötä voimistavan ilmakehän hiilidioksidin sitomista mineraaleihin on kaavailtu yhdeksi keinoksi hidastaa ilmaston lämpenemistä. Marsin kaasukehän kohtalo osoittaa, että hiilidioksidin sitoutuminen on mahdollista globaaleissa mitoissa, mutta on eri asia, onnistuuko se ihmiskunnalta.