Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Места земных аналогов (также называемые « космическими аналогами ») - это места на Земле с предполагаемыми прошлыми или настоящими геологическими, экологическими или биологическими условиями небесного тела, такого как Луна или Марс . Аналогичные площадки используются в рамках космических исследований для изучения геологических или биологических процессов, наблюдаемых на других планетах, или для подготовки космонавтов к наземной космической деятельности .

Определение [ править ]

Сайт-аналог Rio Tinto, который в последнее время вызвал научный интерес из-за присутствия экстремофильных аэробных бактерий , обитающих в воде [1]
Антарктический аналог станции Конкордия , где температура может опускаться до -80 ° по Цельсию.
Тренировка выхода в открытый космос на поверхности Луны на COMEX в Марселе

Аналогичные участки - это места на Земле с предполагаемыми, прошлыми или настоящими геологическими, экологическими или биологическими условиями небесного тела. Аналоговые исследования на местах необходимы, потому что они помогают понять геологические процессы (на Земле), которые можно экстраполировать на другие тела Солнечной системы , чтобы интерпретировать и подтверждать данные, полученные с орбитальных аппаратов или планетоходов . Аналоговые площадки также важны для оптимизации научных и технологических потребностей и исследовательских стратегий в роботизированных или пилотируемых миссиях на Луну или Марс. [2]Таким образом, определение космических аналогов довольно обширно, начиная от мест на Земле, которые демонстрируют геологические или атмосферные характеристики, близкие к наблюдаемым на других небесных телах, до мест, которые используются для моделирования космических миссий для тестирования оборудования для отбора проб или бурения, космических костюмов. , или выступление космонавтов в условиях пониженной гравитации.

Поэтому некоторые участки подходят для тестирования инструментов для экзобиологических исследований или для обучения методам отбора проб для полевых исследований. Другие площадки предлагают экстремальные условия, которые могут быть использованы космонавтами для подготовки к трудностям в будущих космических полетах.

Верность [ править ]

Важным понятием при оценке сайтов-аналогов является понятие «верность», которое описывает сходство аналога с его внеземным корреспондентом. Верность используется в сравнительной планетологии, чтобы выразить аналогию земного участка с целевой внеземной поверхностью. Эта классификация возможна на основе различных критериев, таких как геоморфология , геохимия , экзобиология или условия разведки.

Геоморфология [ править ]

Геоморфология - это научное изучение форм рельефа и процессов, которые их формируют. Что касается аналоговых мест, ученые ищут места на Земле, которые демонстрируют аналогичные формы рельефа, такие как те, которые можно найти на исследовательских целях, таких как Луна , Марс или даже астероиды и кометы . Идея состоит в том, чтобы столкнуть астронавтов, роботов или научное оборудование с объектами, которые по своему геологическому виду напоминают эти внеземные поверхности. Примерами являются вулканические места, которые напоминают лунный рельеф ( реголит ), полярные местоположения и ледники, которые можно сравнить с полюсами Марса или Юпитера, спутника Европы., или земные лавовые трубы, которые также можно найти на Луне или Марсе.

Геохимия [ править ]

Геохимия - это наука, которая использует принципы химии для объяснения механизмов, лежащих в основе основных геологических систем. Аспект геохимии важен для аналоговых площадок, когда местоположения дают возможность протестировать инструменты анализа для будущих космических миссий (пилотируемых или роботизированных). Геохимическая точность также важна для разработки и испытаний оборудования, используемого для использования ресурсов на месте . Примерами таких аналогичных мест являются земные вулканы, которые предлагают камни, похожие на те, что встречаются на Луне, или гематитовые конкреции, которые можно найти в пустынях Земли, а также на Марсе (так называемые «черники»).

Экзобиология [ править ]

Экзобиология или астробиология - это изучение происхождения и эволюции внеземной жизни . В земных аналогах усилия направлены на идентификацию так называемых экстремофильных организмов, которые представляют собой формы жизни, которые живут и выживают в экстремальных условиях, которые могут быть найдены на других планетах или лунах. Цель этого исследования - понять, как такие организмы выживают и как их можно идентифицировать (или их остатки).

Примерами участков-аналогов экзобиологии являются Рио-Тинто в Испании , где обитают бактерии , способные выдерживать высокие температуры и суровые химические условия, или черные курильщики в глубоком море , в которых обитают колонии форм жизни в условиях высокого давления и высоких температур. Холодные сухое сверхзасушливое ядро пустыни Атакамы является одним из наших ближайших аналогов для условий поверхности марсианских и часто используется для тестирования роверов и оборудования для обнаружения жизни , что один день может быть отправлен на Марс. [3] [4] [5] [6] [7] Ученые могут тестировать на таких аналоговых объектах оборудование для отбора проб, предназначенное для поиска и идентификации форм жизни.

Условия разведки [ править ]

Еще одним критерием поиска аналоговых участков являются места, где можно смоделировать условия исследования будущих космонавтов. Будущим исследователям Луны или Марса придется работать в различных условиях, таких как пониженная гравитация , радиация , работа в герметичных скафандрах и экстремальные температуры. Для подготовки космонавтов к этим условиям требуется тренировка на участках, где есть некоторые из этих условий. Операции, которые можно смоделировать, простираются от жизни в изоляции до деятельности вне транспортных средств(EVA) в условиях пониженной силы тяжести для строительства среды обитания. Примеры для аналоговых сайтов , которые предлагают такие разведочные кондиции исследовательские станции на полюсах или подводной подготовки EVA , как это делается в NEEMO на НАСА , или на марсельской подводному аналог по COMEX . [8] Подводные аналоговые площадки позволяют тренировать астронавтов в условиях нейтральной плавучести (например, в испытательных бассейнах НАСА, ЕКА или Звездного городка в России) при работе на естественной местности. Потенциальными целями для такого обучения являются полеты на Луну и Марс, для проверки отбора проб, бурения и полевых исследований на 1/6 или 1/3 силы тяжести Земли или на астероидах, а также для проверки систем крепления в условиях микрогравитации.

История космических аналогов [ править ]

Понятие космических аналогов не ново. НАСА долгое время использовало такие площадки для обучения своих космонавтов космическим полетам. Следующие данные взяты с официального сайта НАСА. [9]

Первая аналоговая миссия была предпринята в 1997 году в Аризоне . С тех пор НАСА проводит туда ежегодные миссии для оценки и тестирования систем и операций выхода в открытый космос, а также аванпостов. Это место было выбрано для испытаний материалов в пустынной среде с пересеченной местностью, пыльными бурями, экстремальными температурами ...

В том же году на острове Девон в Арктике стартовал проект Хотон-Марс (HMP) . С тех пор там было проведено 14 миссий для тестирования технологий и операций в удаленных, экстремальных условиях и проведения научных исследований на местности, похожей на Марс.

В 2001 году НАСА провело миссию NEEMO возле Флориды , на глубине 62 футов (19 м) под водой, которая должна была быть симуляцией для шести акванавтов, живущих в замкнутом пространстве. Это также был способ проверить разведочное оборудование в экстремальной и изолированной среде. С 2001 года там было проведено 14 миссий в многоорганизационной среде.

С 2004 года каждое лето на озере Павилион в Канаде проводятся двухнедельные миссии . Этот аналогичный сайт позволяет космонавтам тренироваться в поисках свидетельств существования жизни в экстремальных условиях с пониженной гравитацией. Это международный проект с участием нескольких организаций, который проводится под водой.

Последний аналогичный сайт, используемый НАСА, находится на Мауна-Кеа на Большом острове Гавайи. Две миссии уже выполнены, и еще одна ожидается в 2012 году. Этот проект был направлен на испытание технологий для поддержки исследований человека на пустынных планетных поверхностях, таких как Луна или Марс.

Живой интерес к космическим аналогам проявился в студенческом сообществе: работа Анастази , получившая главный приз НАСА Эймса в 2017 году , исследует возможность подводного поселения как предварительную основу инфраструктуры космических поселений.

Цели [ править ]

История использования наземных аналогов показывает важность, придаваемую использованию аналоговых сайтов для проверки пространственных технологий и научных инструментов. Но у аналоговых сайтов есть и другое применение:

Обучение [ править ]

Космические аналоги могут помочь обучить персонал использованию технологий и инструментов, а также умению вести себя со скафандром. Таким образом, существуют два типа объектов-аналогов: подводные и надводные.

  • Подводные объекты моделируют среду с пониженной гравитацией, компенсируя вес по принципу Архимеда , таким образом имитируя невесомость или пониженную гравитацию (например, лунную гравитацию).
  • Наземные площадки служат для обучения астронавтов ходить и передвигаться в скафандре, а также для тестирования марсохода (например). Экспедиции на поверхности также помогают обучать геологии космонавтов, которые в основном обучались в качестве пилотов.

Экзобиология [ править ]

Космические аналоги могут иметь потенциальное сходство с окружающей средой для экзобиологии. В некоторых местах на Земле условия позволяют жить только определенным типам организмов - организмам- экстремофилам .

Используемые в настоящее время космические аналоги [ править ]

В следующей таблице перечислены используемые в настоящее время космические аналоги на Земле.

См. Также [ править ]

  • Имитатор марсианского реголита
  • Имитатор лунного реголита
  • Современная обитаемость Марса - аналог среды на Земле

Ссылки [ править ]

  1. ^ Подобные экстремофильные археи являются ацидофильными наноорганизмами архей Ричмонд-Майн .
  2. ^ Левей Ришар, Валидация пространственного оборудования на аналогах сайтов , Канадское космическое агентство
  3. ^ Парро, Виктор; де Диего-Кастилья, Грасиела; Морено-Пас, Мерседес; Бланко, Иоланда; Круз-Хиль, Патрисия; Родригес-Манфреди, Хосе А .; Фернандес-Ремолар, Давид; Гомес, Фелипе; Гомес, Мануэль Дж .; Ривас, Луис А .; Демергассо, Сесилия; Эчеверрия, Алекс; Urtuvia, Viviana N .; Руис-Бермеджо, Марта; Гарсия-Вильядангос, Мириам; Постиго, Марина; Санчес-Роман, Моника; Чонг-Диас, Гильермо; Гомес-Эльвира, Хавьер (2011). «Микробный оазис в гиперсоленой подземной части Атакамы, обнаруженный микросхемой детектора жизни: последствия для поиска жизни на Марсе» . Астробиология . 11 (10): 969–996. Bibcode : 2011AsBio..11..969P . DOI : 10.1089 / ast.2011.0654 .ISSN  1531-1074 . PMC  3242637 . PMID  22149750 .
  4. ^ Наук Научно - исследовательский институт Планетарные и исследованию космического пространства, Открытый университет (5 декабря 2012). "TN2: Каталог аналогов планет, раздел 2.6.1" (PDF) . По контракту ESA: 4000104716/11 / NL / AF.
  5. ^ Микробный оазис, обнаруженный под пустыней Атакама , ПУБЛИЧНЫЙ ВЫПУСК: 16 ФЕВРАЛЯ 2012, FECYT - ИСПАНСКИЙ ФОНД НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ
  6. ^ "Марсоход тестирует вождение, бурение и обнаружение жизни в высокой пустыне Чили" . Журнал НАСА Astrobiology . 17 марта 2017 г.
  7. ^ «НАСА испытывает дрель по обнаружению жизни в самом засушливом месте Земли» . Пресс-релиз НАСА . 26 февраля 2016 г.
  8. ^ Вайс; и другие. (2012). «Моделирование и подготовка поверхности EVA в условиях пониженной силы тяжести на площадках подводных аналогов Марсельского залива». Планетарная и космическая наука . 74 (1): 121–134. Bibcode : 2012P & SS ... 74..121W . DOI : 10.1016 / j.pss.2012.06.022 .
  9. ^ a b Аналоговые миссии НАСА , http://www.nasa.gov/pdf/563511main_NASA-Analog-Missions-06-2011_508.pdf