Một nhóm các ứng cử viên phi hành gia lập bản đồ các đặc điểm địa chất ở phía bắc New Mexico vào mùa hè năm 2018.
(Ảnh: © Norah Moran / NASA)
Có lẽ đó là phản trực giác rằng các phi hành gia, những con người được gửi đi hàng trăm dặm từ bất kỳ đá, nên quan tâm đến địa chất.
Tuy nhiên, học địa chất họ làm, thông qua một khóa đào tạo đặc biệt phù hợp với công việc mà các ứng viên phi hành gia sẽ có thể làm từ Trạm không gian quốc tế - hoặc trên các nhiệm vụ thăm dò liên hành tinh đầu tiên kể từ khi Chương trình Apollo.
"Có thể hiểu những gì một cái gì đó trông giống như từ một vài trăm dặm trên bề mặt của hành tinh, cho dù đó là Trái đất hoặc mặt trăng hoặc sao Hỏa, là một phần của điều này, "Cindy Evans, người đứng đầu Phòng nghiên cứu và khám phá vật liệu thiên văn tại Trung tâm vũ trụ Johnson (NASA) của NASA ở Houston, nói với Space.com." Những gì chúng tôi cố gắng giới thiệu là tất cả những quan điểm khác nhau này rất quan trọng, không ai trong số chúng là độc lập, mà tất cả chúng phải tập hợp lại thành một bức tranh hoàn chỉnh. Nó luôn luôn là rất quan trọng để hiểu địa chất của Trái đất; chúng ta biết rằng sẽ rất quan trọng để hiểu được địa chất của mặt trăng hoặc địa chất của Sao Hỏa. "
Ba lớp đào tạo phi hành gia đã tham gia chương trình đào tạo thực địa kéo dài hàng thập kỷ. Chương trình bao gồm thời gian học tập chuyên sâu để tìm hiểu các nguyên tắc cơ bản của địa chất, nhưng trọng tâm là ra ngoài đồng để xem đá trong môi trường tự nhiên của chúng, nơi các ứng viên có thể chạm vào các biểu hiện của các cuộc thảo luận đó.
"Họ đang cố gắng che giấu tâm trí của họ xung quanh nó, nhưng khi họ nhìn thấy nó trên cánh đồng, bạn thực sự có thể thấy bóng đèn tắt trong đầu", Jose Hurtado Jr., một nhà địa chất tại Đại học Texas ở El Paso , người đã làm việc với chương trình trong khoảng một thập kỷ, nói với Space.com. "Họ bắt đầu hiểu tại sao nó sẽ quan trọng cho sự nghiệp tương lai của họ."
Tại mỗi địa điểm, các nhà lãnh đạo chương trình làm việc để đảm bảo các học viên có được ý thức thực sự về cách hoạt động của chính địa chất. "Chúng tôi không có họ ghi nhớ tên đá hoặc tên khoáng sản, chúng tôi cố gắng để họ tập trung vào tư duy khám phá ", Trevor Graff, một nhà khoa học hành tinh làm việc cho nhà thầu NASA Jacobs tại Công ty Cổ phần, nói với Space.com. Đặc biệt, ông muốn các thực tập sinh hiểu những gì các nhà địa chất làm trong lĩnh vực này và tại sao.
Ra ngoài đồng
Lớp đào tạo phi hành gia hiện tại đã khám phá Đài tưởng niệm Quốc gia Rio Grande Del Norte ở phía bắc New Mexico vào mùa hè năm ngoái và sẽ hướng đến khu vực Đỉnh San Francisco ở Arizona vào cuối năm nay. Khu vực đó của Arizona giữ một vai trò tích cực trong địa chất và trong thám hiểm không gian. "Phần gọn gàng sẽ đến những địa điểm lịch sử này, bạn thực sự có thể chọn ra những bức ảnh của Phi hành gia Apollo đào tạo trên cùng một nếp gấp dung nham, "Graff nói." Họ đang đi theo bước chân của những người đã từng ở đó trước đây. "
Nhưng đích đến của chương trình đào tạo không chỉ nhìn lại quá khứ: Nó cũng được thông báo bởi những điểm đến mà các ứng cử viên phi hành gia một ngày nào đó có thể thấy mình khám phá ngoài Trái đất. "Trường núi lửa San Francisco nơi chúng ta sẽ có những ví dụ đẳng cấp thế giới về loại đặc điểm núi lửa bạn có thể nhìn thấy trên mặt trăng hoặc sao Hỏa ", Hurtado nói.
Trong khi họ đang tự làm quen với địa chất, các thực tập sinh cũng đang học cách bắt chước cách các nhà địa chất nghĩ và làm việc. "Địa chất rất khác biệt về nhiều mặt so với các ngành khoa học khác", Barb Tewksbury, nhà địa chất học tại Hamilton College ở New York, người đã làm việc với chương trình trong một thập kỷ, nói với Space.com. "Chúng tôi có thí nghiệm lớn nhất, tất cả đã được nấu chín và thực hiện và đó là Trái đất, và chúng tôi đang cố gắng tìm hiểu các điều kiện của thí nghiệm là gì."
Các nhà địa chất trong lĩnh vực này phải bắt đầu với một kế hoạch, nhưng cũng thích nghi với kế hoạch đó để đáp ứng với những gì họ tìm thấy trên mặt đất. "Các nhà địa chất không chỉ lái xe xung quanh hoặc chạy xung quanh để thu thập các mẫu mà họ mang về phòng thí nghiệm để phân tích", Tewksbury nói. Đó sẽ là một công thức để nhận ra những khoảng trống trong dữ liệu của họ quá muộn.
Các phi công chiến đấu trong số các thực tập sinh dường như nắm bắt trực giác cách thức hoạt động của nó, đưa ra quyết định nhanh chóng dựa trên thông tin hạn chế, cô nói. (Thực tập sinh hiện tại không được phép nói chuyện với truyền thông cho đến khi họ hoàn thành chương trình.)
Chương trình năm nay được thiết kế để thử thách các học viên nhiều hơn một chút so với chuyến thám hiểm năm ngoái đã làm, ngay cả khi họ giải quyết các nhiệm vụ tương tự. Các nhà lãnh đạo chương trình cũng đã thêm yếu tố phức tạp của các thiết bị cầm tay có thể bay một cách hợp lý vào một nhiệm vụ hành tinh trong tương lai.
Bởi vì chương trình được kết nối với bộ phận vật liệu thiên văn của NASA, nơi chăm sóc các thiên thạch của cơ quan và Mẫu Apollo, nó cũng sẽ đào tạo các phi hành gia về việc thu thập quà lưu niệm. "Chúng tôi cũng sẽ giới thiệu trong mùa thực địa thứ hai về quy trình và suy nghĩ đằng sau việc lấy mẫu, để bạn thu thập các mẫu tốt nhất", Graff nói. "Chúng sẽ là báu vật thế giới."
"Bạn phải suy nghĩ về những công cụ nào sẽ được yêu cầu và cách bạn sẽ xử lý tất cả những thứ bạn cần phải hoàn thành trong thời gian có sẵn", Evans nói. "Bạn có một khu vực rộng lớn, bạn không thể nhìn thấy mọi thứ, bạn có nguồn lực hạn chế, bạn chỉ có thể mang theo rất nhiều tảng đá trên lưng, vì vậy bạn phải suy nghĩ về cách bạn sẽ làm tốt nhất lấy mẫu và thu thập dữ liệu mà bạn cần thu thập và bạn không thể dành cả cuộc đời của mình ngoài đó. "
Nhà du hành vũ trụ
Để điều chỉnh chương trình cho các phi hành gia, các cuộc thảo luận nhấn mạnh cách làm địa chất từ xa, cho dù điều đó có nghĩa là từ trạm vũ trụ hoặc chuẩn bị hạ cánh trên một cơ thể hành tinh khác. Mặc dù các đặc điểm địa chất nhỏ không nhất thiết phải được nhìn thấy, nhưng có rất nhiều điều đó.
"Quan điểm quỹ đạo cho bạn một quan điểm tuyệt vời," Hurtado nói. Ví dụ, vào năm 2009, các phi hành gia trên trạm vũ trụ đã chụp được những bức ảnh về một số giai đoạn sớm nhất của vụ phun trào núi lửa - các giai đoạn mà các nhà khoa học thường không nhìn thấy - diễn ra tại Đỉnh Sarychev phía đông bắc Nhật Bản. Hình ảnh của họ đã giải phóng một loạt các giả thuyết giữa các nhà nghiên cứu núi lửa về cách giải thích những gì đang xảy ra. (Mùa hè năm ngoái, các thực tập sinh đã nói chuyện với các nhà nghiên cứu núi lửa của chính phủ theo dõi vụ phun trào Kilauea sau đó hoạt động.)
Khóa đào tạo cũng trải dài ngoài các tảng đá và vào các chủ đề như khoa học khí quyển, hải dương học và mô hình sử dụng đất để chuẩn bị cho các phi hành gia cho toàn bộ các cơ hội quan sát Trái đất có sẵn từ quỹ đạo.
Khi nói đến các thế giới bên ngoài Trái đất, khoảng cách đó có thể sớm thu hẹp lại. Những ứng cử viên phi hành gia này có thể là một trong những người đầu tiên đặt chân đến các thế giới khác kể từ khi kết thúc chương trình Apollo năm 1972, điều đó có nghĩa là họ cần phải chuẩn bị để đối phó với cách khoa học hành tinh thể hiện ra ngoài Trái đất.
Đối với các phi hành gia đã quen với việc nhìn từ quỹ đạo, viễn cảnh đó vẫn sẽ rất quan trọng ngoài Trái đất. "Tất cả các hoạt động thăm dò bề mặt sẽ bắt đầu với dữ liệu viễn thám bằng mọi cách," Evans nói. Bằng cách nhìn thấy các đặc điểm trên mặt đất giống nhau từ các quan điểm khác nhau, các nhà thám hiểm hành tinh sẽ được trang bị tốt hơn để hiểu các đặc điểm hành tinh ở nơi khác trước khi chạm xuống.
Và nếu họ chạm xuống, họ sẽ có nhiều điều để khám phá. Nếu các sinh viên thực tập phi hành gia của cô có thể thực hiện một khám phá địa chất trong quá trình sự nghiệp của họ, Tewksbury nói, cô biết chính xác những gì cô hy vọng họ sẽ tìm thấy - bằng chứng về sự sống trên Sao Hỏa. "Tôi nghĩ rằng điều đó sẽ là không thể tin được, ý tôi là, đó là chén thánh", cô nói.
Và về cơ bản, đó là một câu hỏi về địa chất, cô nói. "Nếu nó ở đó, nó sẽ nằm trong bản thu âm."
- Tại sao chúng ta không thể phụ thuộc vào robot để tìm sự sống trên sao Hỏa
- Các nhà khoa học Apollo Moon Rocks của NASA vẫn hồi hộp 50 năm sau
- Những gì các miệng núi lửa có thể cho chúng ta biết về Trái đất và Hệ mặt trời của chúng ta
