Viking vid 40: Hur NASA -uppdraget tog Mars in i ljuset
Den första färgbilden från Mars -ytan, av NASA: s Viking 1 -landare den 21 juli 1976, avslöjade en rosa himmel. (Bildkredit: NASA/JPL)
Världen fick sin första titt på Mars för 40 år sedan idag (20 juli), när NASA: s Viking 1 lander slog ner på den röda planeten.
Viking 1 strålade hem två fotografier strax efter dess historiska ankomst och fortsatte sedan med att fånga Mars fantastiska vyer i många fler bilder - och samla in data som omformade forskarnas förståelse av den röda planeten.
Viking 1 och dess syster Viking 2, som berördes den 3 september 1976, gjorde det möjligt för forskare att lära sig mycket om Mars -landformer, stenar och jord, samt planetens inre struktur, vind och atmosfär. Duon genomförde också kända experiment för att upptäcka liv, vars resultat fortfarande diskuteras fyra decennier senare. [Viking 1: The Historic First Mars Landing in Pictures]
Viking 'är en av de största uppdragen som NASA har utfört', säger Roger Launius, associerad direktör för samlingar och kuratoriella frågor vid Smithsonian Institutions National Air and Space Museum i Washington, DC, under en NASA-värd diskussion om Vikings arv på tisdag (19 juli). 'Det finns ingen fråga om det.'
Sovjetunionens Mars 3-landare uppnådde den första mjuka touchdownen någonsin på Mars i december 1971, men kontrollanterna förlorade kontakten med rymdfarkosten mindre än 20 sekunder senare. Mars 3 returnerade bara ett delfoto till jorden.
Tvillinguppdrag
Rymdfarkosten Viking 1 och Viking 2-som sjösattes i augusti 1975 respektive september 1975-var båda sammansatta av ett par-orbiter-lander-par.
När vikingarna stängde in på Mars separerade varje landare och duvade mot planeten och nådde hastigheter så höga som 10 000 mph (16 000 km/h) innan de saktades av de tunna Mars atmosfär . Nära slutet av deras nedstigning, landade landarna ut i ett glid och ytterligare bromsade dem till 10 procent av deras snabbaste hastighet.
En fallskärm utplacerades sedan och fartygets värmesköld separerade och föll. Landarnas ben placerades ut och började samla information tills landaren nådde marken; den sista nedstigningen bromsades genom avfyrning av retrorockets.
Viking 1 slog ner den 20 juli 1976 på den västra sluttningen av Mars Chryse Planitia -region, medan Viking 2 landade 6 veckor senare, i ett område som heter Utopia Planitia.
Den ursprungliga planen krävde att banor och landare skulle fungera i tre månader på Mars, men alla överlevde långt ifrån sina garantier: Viking 2 orbiter och lander fortsatte att fungera fram till juli 1978 respektive april 1980. Viking 1 -orbitern varade till augusti 1980 och Viking 1 -landaren fortsatte att arbeta fram till november 1982. [ 7 Mars största mysterier ]
Det första panoramafotot av Mars, taget av NASA: s Viking 1 -landare den 20 juli 1976.(Bildkredit: NASA/JPL)
Första glimt av en annan planet
Vikingaprogrammet gav en skattkista med information om den röda planeten. De två omloppsbanorna studerade till exempel de utbredda vulkanerna över ytan och identifierade en rad funktioner som tycktes ha bildats av tidigare flöden av flytande vatten .
Vikingens omloppsbana detaljerade stereobilder av Valles Marineris, som dvärgar jordens Grand Canyon, föreslog att det enorma systemet av chasms skapades inte av en enorm flod utan av tektoniska förändringar i Marsskorpan.
Dessutom gav omloppsbanans bilder, kombinerat med infraröda data, inblick i hur Marspolerna förändrades säsongsmässigt. Orbiterna kartlade också vattenånga över planeten och fann att den varierade beroende på plats, årstid och tid på dygnet.
Den första bilden som togs av NASA: s Viking 1 -landare på Mars, den 20 juli 1976, visar en av rymdfarkostens fotdynor.(Bildkredit: NASA/JPL)
När Viking 1 -landaren nådde marken, beordrade ingenjörer att ta två ögonblicksbilder innan de somnade för natten, så uppdraget skulle ha något även om rymdfarkosten aldrig vaknade. Det första fotot fångade jorden under Viking 1, tillsammans med en av landarens fötter. Det andra, ett panoramaskott, fångade Mars -landskapet.
Dagen efter returnerade Viking 1 det första färgfotot av Mars. Uppdragsteamet förväntade sig att kalibrera de råa bilderna, men de tog inte hänsyn till det intensiva allmänna intresset för fotona, enligt NASA History Series -boken ' På Mars: Utforskning av den röda planeten , 'av Edward Ezell och Linda Ezell.
På grund av allmän efterfrågan visades de första färgbilderna från Mars på TV inom 30 minuter efter mottagandet vid uppdragskontrollen. Missionsteamet hade därför inte tid att kalibrera bilden ordentligt och förlitade sig på mänsklig intuition, vilket resulterade i att Mars hade en jordliknande blå himmel i bilden.
När bildmedlem James Pollack under en presskonferens den 21 juli 1976 sa att Marshimlen faktiskt var rosa, hälsades han med 'vänliga boos och väsningar', skrev Ezell och Ezell i 'On Mars'.
De första Viking 1-bilderna avslöjade en omfattande, ökenliknande scen i mer detalj än vad som hade setts av tidigare rymdfarkoster, till exempel NASA: s Mariner 9-orbiter. Fotona visade en varierad terräng med varierande geologi, och vad som tycktes vara en mängd stenar som ströade ytan.
Det rödaktiga diset på Marshimlen kom från damm som virvlade runt i atmosfären. Under nästa år skulle data från vikingalandarna avslöja att himlen behåller sin övergripande rödaktiga nyans medan färgerna skiftade något.
Landarna observerade vädret på den röda planeten, som är mycket enklare än jordens, men inte stillastående. Temperatur och tryck varierade till exempel genom årstiderna.
Vikings seismometrar mätte inte bara markens skakningar utan även vindens rörelse och inkommande kalla fronter. Viking 2: s seismometer tog upp skalv på nivå 3, även om misslyckandet i Viking 1: s instrument hindrade forskare från att bestämma sitt ursprung. Ändå kunde laget fastställa att skorpan under Viking 2 var mellan 14 och 18 kilometer tjock.
Vikingalandarna grävde skyttegravar i jorden och avslöjade material som inte liknar något som finns på jorden. Genom att mäta skyttegravens dimensioner och hur mycket material som kollapsade uppskattade missionsforskare att jordens sammanhållning liknade den för våt sand.
Till skillnad från jorden har moderna Mars inget flytande vatten på ytan, vilket ledde till att vissa forskare föreslog att elektriska egenskaper fick materialet att hålla ihop. Vikingexperiment avslöjade också magnetiska partiklar i Mars damm och mark, vilket indikerar att planetens röda färg kommer från starkt oxiderat järn.
Jakten på livet
Kanske är de mest kända vikingadexperimenten de mest kontroversiella-livsupptäcktstudierna. Varje landare genomförde samma tre biologiska experiment. Ett gasbytesförsök letade efter tecken på mikrobmetabolism; experimentet med märkt frisättning försökte upptäcka sönderdelade organiska föreningar; och ett experiment med pyrolytisk frisättning letade efter syntesen av organiskt material i jorden. [ The Search for Life on Mars (A Photo Timeline) ]
Dessa experiment fick snabbt många människor upphetsade, för de upptäckte möjliga tecken på mikrobiell aktivitet. Men NASA ansåg slutligen att resultaten var otydliga, och de ovanliga avläsningarna ansågs sannolikt ha kommit från markförorening. Men inte alla forskare i teamet höll med om denna bedömning.
Några färska studier visar att Viking kan ha upptäckt organiskt material, de kolhaltiga byggstenarna i livet som vi känner det (även om en studie från 2006, som undersökte Mars-liknande miljöer på jorden, föreslog att landarna inte var tillräckligt känsliga för att upptäcka det organiska materialet de letade efter).
År 2008 upptäckte NASA: s Phoenix Mars-landare perklorater, en typ av klorinnehållande förening. När Vikings pyrolytiska frisättningsexperiment kokade sina jordprov hittade det klorföreningar som förklarades som kontaminering från landaren.
Under 2010 reste dock ett team av forskare, inklusive Chris McKay från NASA: s Ames Research Center i Moffett Field, Kalifornien, till Atacamaöknen i Sydamerika och tillsatte perklorater till mikrobfylld mark där. De analyserade sedan provet på samma sätt som vikingalandarna gjorde - och hittade samma klorföreningar som observerats av Viking.
Om Viking verkligen hittade organiskt material kan det vara ett tecken på att det kan finnas liv under Marsytan. Landarna grävde dock bara en grund grävning, så allt organiskt material där skulle behöva ett sätt att skydda sig mot skadlig strålning (vilket är intensivt på Mars eftersom planeten saknar ett globalt magnetfält och tjock atmosfär). Fynden har ändå potential att leda till förändringar i hur människor letar efter liv i andra världar, har forskare sagt.
'Det här säger ingenting om frågan om livet har existerat på Mars eller inte, men det kan göra stor skillnad i hur vi letar efter bevis för att svara på den frågan,' sa McKay tillbaka 2010 .
Följ Nola Taylor Redd på Twitter @NolaTRedd eller Google+ . Följ oss på @Spacedotcom , Facebook eller Google+ . Ursprungligen publicerad den guesswhozoo.com .
