Марсианские хроники Рио Тинто

Заброшенный горнорудный бассейн в андалусийской провинции Уэльва в течение недели был Марсом.

Планета Марс продолжает оставаться большой загадкой для человечества, хотя автоматические аппараты, запущенные к красной планете, уже кое-что рассказали нам о ее поверхности. Мы знаем, что некоторые районы Земли, как, например, зона горнорудных шахт, расположенная в бассейне реки Рио Тинто в провинции Уэльва на юге Испании, имеют ландшафт, схожий с марсианской поверхностью. Космические агентства называют такие регионы «марсианскими аналогами» и охотно используют их для тестирования оборудования, которое разрабатывается для будущих экспедиций на Марс.

Недавно Европейское космическое агентство (ESA) выбрало бассейн Рио Тинто в качестве места для имитации будущей первой европейской экспедиции. В ходе этого мероприятия были проведены полевые испытания различных приборов и аппаратов, разрабатываемых с целью покорения человечеством кажущейся такой далекой сегодня красной планеты.

В течение недели в районе Рио Тинто испытывался  марсоход, названный его конструкторами Eurobot. Кроме того, астронавты опробовали новый скафандр и медицинскую аппаратуру, регистрирующую их физическое состояние. Координация проекта была возложена на Центр астробиологии (CAB) и Австрийский космический форум.

«Бассейн Рио Тинто почти идеальное место для таких испытаний. Ландшафт и окружающая среда там очень похожи на марсианские. Кроме того, эта местность находится очень близко от обитаемых мест, что облегчает организацию экспедиций, - пояснил журналистам Фелипе Гомес, научный сотрудник CAB, специализирующийся на воссоздании крайне неблагоприятной для человека окружающей среды. - Чтобы в будущем пробурить скважины на Марсе, необходимо предварительно испытать оборудование на Земле. Наилучшим местом для этого является бассейн Рио Тинто».

В рамках проекта Europlanet, который стартовал в 2009 году, согласовывается посещение различными группами исследователей этой местности. «Один из подобных визитов мы и нанесли во второй половине апреля в бассейн Рио Тинто, - рассказывает Фелипе Гомес. - Цель координаторов проекта Europlanet заключается в том, чтобы правильно организовать планетарные исследования в Европе. В Старом Свете много высококвалифицированных специалистов в этой области, но недостаточная организация зачастую подрывает их конкурентоспособность, особенно по отношению к США».

Ученые из мадридского Центра астробиологии научились отыскивать на нашей планете экстремальную окружающую среду - такую, которая непривычна для человека и даже опасна для него. Например, протяженность Рио Тинто составляет 100 километров, а показатель кислотности в ее бассейне довольно высокий и равен 2 (при том, что вся шкала кислотности имеет значения от 1 до 14). В некоторых местах кислотность воды в Рио Тинто достигает значения 0,8 - это фактически концентрированная серная кислота. Для сравнения: нейтральный показатель (обычная вода) равен 7 единицам, а показатель человеческой кожи колеблется между 4,5 и 5,9.

Бассейн Рио Тинто изобилует рудами металлов. И хотя здесь в той или иной степени представлена практически вся таблица Менделеева, некоторых металлов, таких, например, как железо, больше. Именно окислы железа придают красноватый «марсианский» оттенок местному ландшафту.

В течение многих лет бытовало мнение о том, что характерный цвет этой местности вызван загрязнением окружающей среды в результате работы рудников. В конце XIXвека англичане основали здесь горнодобывающую компанию RioTintoMineCompany, которая просуществовала несколько десятилетий. Затем она перешла под управление трудового коллектива, но в итоге, став убыточной, была закрыта. Не исключено, что вскоре ее вновь откроют, поскольку добыча медной руды вновь становится рентабельной.

Обследовав эту местность, группа ученых пришла к выводу, что, хотя шахта десятилетиями активно работала, состав почвы в бассейне Рио Тинто, в основном, природного происхождения. Здесь обитают особые микроорганизмы - хемолитотрофы (дословно это означает «камнееды»), которые не нуждаются в органических веществах. Они могут расти, окисляя руду, то есть неорганику. Как поясняет Гомес, в основном они окисляют пирит, являющийся сульфидом железа. Именно в недрах зоны 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. Эти два химических вещества и преобладают в данном районе.

Весьма специфический обмен веществ хемолитотрофов и определяет состав почвы и необычный вид окружающей среды в Рио Тинто. Ученым удалось доказать, что еще до того, как человек стал активно разрабатывать этот богатый горнорудный район, где было добыто большое количество меди, золота, серебра и железа, местный ландшафт обладал крайне своеобразными характеристиками. 

Несколько лет назад бассейн реки Рио Тинто приобрел международную известность. Марсоход Opportunityамериканского агентства NASAнашел 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 NASA, которые начали проводить свои исследования в этом районе.

Воды реки Рио Тинто имеют весьма сложный химический состав и, несмотря на то, что это неблагоприятная среда, жизнь в ней присутствует. Долгое время считалось, что это «мертвая» река, но затем в ней обнаружили бактерии и более тысячи видов грибов. Чего в ней нет, так это рыбы. Есть живые организмы, но они одноклеточные или многоклеточные. «В Рио Тинто очень высокая кислотность, и теоретически в подобной среде не может быть большого разнообразия видов живых организмов, - говорят сегодня ученые. – Так что речь идет о настоящем феномене».

На глубине всего лишь нескольких сантиметров в воде нет кислорода, но бактерии умудряются «дышать» хлоридом железа. По этой причине вода меняет цвет, превращаясь из красной в голубоватую или прозрачную.

В Европе и на севере Африки имеются и другие марсианские аналоги: на севере Туниса, в России, Норвегии, Марокко. В Испании, в провинции Толедо, есть соляная лагуна Тирес. Ее также можно было бы использовать в качестве марсианского аналога, но она не так хорошо изучена, как бассейн реки Рио Тинто, который давно 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 на заброшенном руднике в Уэльве, большая часть запланированных испытаний прошла успешно. За неделю было получено большое количество научных данных, в настоящее время их анализируют врачи, инженеры и ученые.

Четырехколесный марсоход EurobotЕвропейского 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-испытатель, имя которого не разглашается, также провел полевые испытания имитатора марсианского скафандра, названного AoudaXи разработанного специалистами Австрийского космического форума.

Тяжелый скафандр (его вес превышает 10 кг) имеет экран, встроенный в прибор видения. Хотя скафандр имитирует жесткость, которой он будет обладать во внеземном пространстве, реальный 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 (LTMS), разработанной специалистами 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, главный советник директора ESAпо пилотируемым космическим полетам, итог экспедиции на берега Рио Тинто весьма положительный. Тем не менее, эксперт указывает на то, что человечество еще достаточно далеко от разработки надежной технологии, которая позволила бы осуществить пилотируемый полет на красную планету.

Гардини пояснил, что основные сложности будут заключаться в том, чтобы свести к минимуму последствия длительной невесомости для здоровья астронавтов и разработать материал, защищающий участников полета от ионизирующей радиации, которой они будут подвергаться на протяжении всей экспедиции. Еще одна нерешенная пока задача: на борт космолета необходимо будет взять небольшой ядерный реактор, способный выдержать перелет. Исходя из этого, эксперт считает, что ждать первого полета на Марс придется, по крайней мере, еще 30-40 лет, а то и дольше.

По материалам El Mundo