Красная загадка Рио Тинто

Планета Марс продолжает оставаться большой загадкой для человечества, хотя автоматические аппараты, запущенные к красной планете, уже кое-что рассказали землянам о ее поверхности. Изучать красную планету будут в Андалусии.

Мы знаем, что некоторые районы Земли, как, например, горнорудные шахты, расположенные в бассейне реки Рио Тинто (Rio Tinto) в провинции Уэльва (Huelva), имеют схожий ландшафт с марсианской поверхностью.

Космические агентства называют их «марсианскими аналогами» и используют для тестирования оборудования, которое разрабатывается для будущих экспедиций на Марс.

Красная загадка Рио Тинто

Таким образом, некогда небольшой региональный аэропорт, расположенный в десяти километрах от Жироны, этим летом будет принимать самолеты двадцати международных авиакомпаний.

Европейское космическое агентство (ESA) выбрало именно бассейн Рио Тинто в качестве места для имитации в конце апреля первой европейской экспедиции, в ходе которой были проведены полевые испытания различных приборов и аппаратов для будущих экспедиций на Марс.

В течение недели там проходили испытания марсохода под названием Eurobot. Кроме того, астронавты провели испытания нового скафандра и медицинского оборудования, фиксирующего их физическое состояние. Координация проекта была возложена на Центр астробиологии (CAB) и Австрийский космический форум.

«Бассейн Рио Тинто почти идеальный аналог для испытания оборудования. Ландшафт и окружающая среда там очень похожи на марсианские. Кроме того, эта местность находится очень близко от обитаемых мест, что облегчает организацию экспедиций», поясняет El Mundo Фелипе Гомес (Felipe Gomez), научный сотрудник Центра астробиологии, специализирующийся на крайне неблагоприятной окружающей среде, координатор проекта Europlanet. Чтобы пробурить скважины на Марсе, необходимо испытать оборудование на Земле. Наилучшим местом для этого является бассейн Рио Тинто».

«С помощью проекта Europlanet, который стартовал в 2009 году, происходит согласование посещений исследователями этой местности. Один из подобных визитов мы нанесли несколько дней тому назад в бассейне Рио Тинто. Наша цель заключается в том, чтобы правильно организовать планетарные исследования в Европе». И хотя в Старом Свете много высококвалифицированных специалистов в этой области, недостаточная организация зачастую подрывает их конкурентоспособность, особенно по отношению к США. Мы находимся в лаборатории экстремальной окружающей среды мадридского Центра астробиологии.

«Здесь мы создаем экстремальную окружающую среду, то есть такую, которая непривычна для человека. Например, протяженность Рио Тинто составляет 100 километров, а показатель кислотности здесь довольно высокий и равен (при том, что вся шкала кислотности имеет значения от 1 до 14). Это серная кислота. В некоторых точках он достигает значения 0,8 (концентрированная серная кислота)», поясняет Гомес. Чтобы составить представление о кислотности этих вод, нейтральный показатель (обычная вода) составляет 7 единиц, а показатель человеческой кожи колеблется между 4,5 и 5,9. Бассейн Рио Тинто изобилует рудами металлов. И хотя здесь представлена вся таблица Менделеева, некоторых металлов, таких, например, как железо, больше (именно окислы железа придают красноватый оттенок ландшафту).

В течение многих лет бытовало мнение о том, что характерный цвет местности вызван загрязнением окружающей среды в результате работы рудников. В конце XIX века англичане даже основали здесь горнодобывающую компанию Rio Tinto Mine Company, которая просуществовала несколько десятилетий. Затем она перешла под управление трудового коллектива, но в итоге была закрыта. Не исключено, что сейчас ее вновь откроют, поскольку добыча медной руды вновь становится рентабельной.

Обследовав эту местность, группа ученых пришла к выводу, что, хотя шахта активно работала, состав почвы в бассейне Рио Тинто в основном природного происхождения. Здесь обитают микроорганизмы под названием хемолитотрофы (дословно это означает «камнееды»), которым не нужно органических веществ. Они могут расти, окисляя руду, то есть неорганические вещества. Как поясняет Гомес, в основном они окисляют пирит, являющийся сульфидом железа. Именно в недрах Рио Тинто находятся одни из крупнейших в мире и самые крупные в Европе залежи пирита. Хемолитотрофы окисляют серу и железо пирита в сульфат (серная кислота) и хлорид железа. Именно эти два химических вещества и преобладают в данном районе.

«Именно обмен веществ хемолитотрофов определяет состав местности и окружающей среды в Рио Тинто», заверяет исследователь. Дело в том, что ученые смогли доказать, что еще до того, как человек стал разрабатывать этот богатый горнорудный район, где было добыто большое количество меди, золота, серебра и железа, он обладал весьма своеобразными характеристиками.

Несколько лет тому назад бассейн реки Рио Тинто приобрел международную известность. Марсоход НАСА Opportunity нашел на красной планете минерал под названием ярозит. Это сульфат железа, калия и натрия, который образуется только в условиях водной среды, а если говорить точнее, кислой водной среды, насыщенной металлами. То обстоятельство, что бассейн реки Рио Тинто изобиловал ярозитом, привлекло внимание научных сотрудников НАСА, которые начали проводить исследования в этом районе.

Воды реки Рио Тинто имеют весьма сложный химический состав и, несмотря на то, что, это неблагоприятная среда, там живут представители всех ветвей древа жизни: «Раньше полагали, что это безжизненная река, а оказывается, там огромное многообразие видов», говорит Фелипе Гомес. Найдены бактерии, более тысячи видов грибов. Чего в ней нет, так это рыбы. Есть живые организмы, но они одноклеточные или многоклеточные. «Там очень высокая кислотность, и теоретически в подобной среде не должно быть большого разнообразия видов живых организмов». На глубине всего лишь нескольких сантиметров нет кислорода, а бактерии имеют возможность дышать хлоридом железа. По этой причине вода здесь меняет цвет и становится голубоватой или прозрачной.

Другие марсианские аналоги также существуют в Европе и на севере Африки. В северной части Туниса, в России, Норвегии, Марокко. В Испании также есть соляная лагуна в Толедо (лагуна Тирес, Tirez), которую также можно рассматривать в качестве марсианского аналога. Но она не так изучена, как бассейн реки Рио Тинто, который уже приковал к себе внимание мировой научной общественности.

Несмотря на то, что дожди и ветры неоднократно прерывали работу экспедиции, проходившей с 15 по 22 апреля, большая часть запланированных испытаний прошла успешно, в ходе которых было получено большое количество научных данных. В настоящее время их анализируют врачи, инженеры и ученые.

Четырехколесный марсоход Eurobot Европейского космического агентства сконструирован для перевозки астронавта, который может управлять им с помощью панели управления или голосовыми командами. Марсоход снабжен приборами видения, сенсорами и двумя манипуляторами, на которых можно устанавливать сменные инструменты. Астронавт также провел полевые испытания имитатора марсианского скафандра под названием AoudaX, разработанного специалистами Австрийского космического форума.

Тяжелый скафандр (весом более десяти килограммов) имеет экран, встроенный в прибор видения. Хотя скафандр имитирует жесткость, которой он будет обладать во внеземном пространстве, полетный костюм астронавтов наверняка будет еще более тяжелым. Астронавт сможет употреблять пищу и воду, не снимая скафандра, который разработан так, что в нем можно пробыть многие часы. Одеть его на себя - также задача не из простых. Ежедневно у астронавта уходило на это около трех часов.

Во время этой недели также прошла испытания последняя модификация Системы долгосрочного медицинского мониторинга (английская аббревиатура LTMS) Европейского космического агентства (ESA). Это прибор, который крепится во внутреннем жилете скафандра и обладает возможностью в любой момент проверить состояние жизненно важных функций и ряда физиологических характеристик астронавта.

Как считает Бруно Гардини (Bruno Gardini), главный советник директора ESA по пилотируемым космическим полетам, итог данной экспедиции весьма положительный. Тем не менее, эксперт ESA указывает на то, что мы еще достаточно далеко от разработки технологии, которая позволила бы осуществить пилотируемый полет на красную планету.

В ходе телефонного интервью с El Mundo Гардини пояснил, что основные сложности будут заключаться в том, чтобы свести к минимуму последствия невесомости для здоровья астронавтов и разработать защитный материал от ионизирующей радиации, которой они будут подвергаться в ходе полета. На борт необходимо будет также взять небольшой ядерный реактор, способный выдержать перелет. Как мне кажется, для полета на Марс потребуются, по крайней мере, еще 30-40 лет. Или несколько больше».