https://frosthead.com

Ten naukowiec szuka tajemniczej historii innych światów

Wielu mężczyzn, kobiet i dzieci wpatrywało się w błyszczącą noc, zastanawiając się, jakie prawdy kryją się jeszcze w nieodkrytym rozległym sklepieniu. Przeważnie jednak kończy się to, gdy na zewnątrz robi się zbyt zimno lub zarażone owadami, a mężczyźni, kobiety i dzieci porzucają obserwowanie gwiazd dla wygody domu.

Ale ani temperatura, ani komary nigdy nie stłumiły ciekawości Marii Zuber. Jest to dążenie, którego nie może zignorować, nawet gdyby chciała, pragnienie, które tylko w połowie żartuje przypisuje „genetyczne upodobanie” do eksploracji kosmosu.

Mając 58 lat, ten popęd doprowadził Zubera do oszałamiającej listy obowiązków i osiągnięć zawodowych, z których wiele nigdy wcześniej nie zostało osiągnięte przez kobietę. Policz je: pierwsza kobieta, która prowadzi misję kosmicznego statku kosmicznego NASA; pierwsza kobieta, która kierowała działem naukowym w Massachusetts Institute of Technology; i jedna z dwóch pierwszych kobiet, które otrzymały Medal NASA Distinguished Public Service za jej wkład w naukę (w 2004 r. wraz z Neilem deGrasse Tysonem). * Nadal prowadzi aktywne laboratorium badawcze w MIT - i jakoś wyciska co tydzień czas na przegląd zgłoszenia do czasopisma Science .

„Koledzy, którzy śledzą jej wyczyny, z trudem łapali oddech, zastanawiając się, kiedy osiągnie swoje granice” - śmieje się Sean Solomon, dyrektor Obserwatorium Ziemi Lamont-Doherty na Columbia University, który znał i współpracował z Zuberem, odkąd była absolwent geofizyki na Brown University. Pomimo podejmowania coraz bardziej ambitnych, skomplikowanych projektów, Solomon mówi, że Zuber jest ucieleśnieniem łaski pod presją.

Zuber odmawia i mówi, że to nie ma sensu. „Nie wiesz, że coś jest wykonalne, chyba że spróbujesz” - mówi. „Myślę, że jeśli miałbym jedną cechę, którą można by to przypisać, to nie bałem się, że zawiodę. Myślę, że najgorsze byłoby nie próbować, a potem zawsze zastanawiać się, co mogło być.

Po niedawnym mianowaniu do zarządu National Science Foundation i wciąż wypełniając obowiązki wiceprezesa MIT ds. Badań, Solomon zastanawia się, czy Zuber może wreszcie osiągnąć maksymalną trajektorię tego, co może zrobić naraz. Potem sprawdza się: „Ale nikt z nas nie jest całkowicie pewien, że nie może przyjąć więcej”.

Wszystko to dlatego, że Zuber był zmuszony podążać za swoją pasją patrzenia na niebo i ziemię.

Zuber, po prawej, rozmawia z Jimem Adamsem, wówczas zastępcą dyrektora NASA w Planetary Division, po lewej, przed próbą uruchomienia misji GRAIL. Zuber, po prawej, rozmawia z Jimem Adamsem, wówczas zastępcą dyrektora NASA w Planetary Division, po lewej, przed próbą uruchomienia misji GRAIL. (NASA / Bill Ingalls)

Jako dziecko Zuber spędzała wiele nocy na polach wokół wiejskiego szczytu Summit Hill w Pensylwanii wraz ze swoim dziadkiem górnika, spoglądając w niebo przez teleskop, który pobierał z pensji, aby móc kupić. Jej matka, gospodyni domowa i asystentka czytania w niepełnym wymiarze godzin, i ojciec, policjant, czasami potrząsali głowami na jej „obsesję”, która obejmowała budowę własnych teleskopów w wieku 7 lat.

Więc było rzeczą naturalną, że kontynuowała naukę astronomii - a dodatkowy tytuł z geologii straciła na swoim pierwszym roku - na University of Pennsylvania, a następnie ukończyła studia doktoranckie w Brown.

Dotarła do nauk planetarnych - w szczególności do geologii i fizyki światów innych niż Ziemia - dzięki serii wydarzeń, które można niemal nazwać przypadkowymi. Ale to nie jest do końca uczciwe wobec Zubera, który wydaje się wyjątkowo dostrojony do luk w nauce, które zostały odblokowane przez ostatnie postępy.

To znaczy: Będąc jeszcze w college'u, w barze, oglądała dokładnie szczegółowe zdjęcia Jowisza transmitowanego do domu przez Voyagera, gdy zanurzał się on głębiej w zewnętrzny układ słoneczny i odkrył, że jest zaintrygowany możliwościami pojawiającego się kierunku studiów.

„Patrzyliśmy na rzeczy, których nigdy wcześniej nie widzieliśmy. Odkrycia zostały zapewnione - mówi. „Wiele nauk ma tendencję do patrzenia na bardzo dobrze ukierunkowany problem, ale w naukach planetarnych można zadawać naprawdę duże pytania. Czuję się tak szczęśliwy, że urodziłem się we właściwym czasie, aby móc wnieść naprawdę fundamentalny wkład w naukę. ”

Częścią tego wkładu było stworzenie sprzętu potrzebnego do nowych pomiarów i obserwacji. Przez całą swoją karierę, jeśli narzędzia, których potrzebowała, nie istniały, pomogła je wyprodukować; jeśli nie było wystarczających danych dla jej modeli planetarnych, starała się je pobrać.

Zuber jest najbardziej znana ze swojej pracy nad misją NASA Gravity Recovery and Interior Laboratory lub GRAIL, operacją, którą prowadziła w 2011 i 2012 roku, aby wysłać parę nisko latających sond, aby sporządzić mapę pola grawitacyjnego Księżyca. Nazywane Ebb i Flow, lasery na pokładzie bliźniaczego statku kosmicznego mierzyły wariancje - z dokładnością do jednej dziesiątej mikrona - wysokości i odległości, gdy leciały nad górami, kraterami, równinami i podziemnymi cechami księżyca. Wynik: mapa grawitacyjna Księżyca w wysokiej rozdzielczości.

Ale przyszła do laserów tylko dlatego, że misja przyrządu do mapowania radarów, nad którą pracowała jako postdoc w Goddard Space Flight Center, została zlikwidowana po katastrofie wahadłowca Challenger, jak to opisała w swojej historii kariery w projekcie historii mówionej MIT w 2011.

Szukając możliwej wymiany, przyszło jej do głowy, że miliardy dolarów, które administracja Reagana przeznacza na badania nad swoimi inicjatywami obrony laserowej „Gwiezdnych wojen”, muszą mieć coś pożytecznego do zdobycia. Otrzymała więc poświadczenie bezpieczeństwa, zapoznała się z aktualną technologią laserową, a następnie pracowała nad jej podlaniem do statusu cywilnego. Zawarty w ramach tańszej, bardziej wydajnej propozycji mapowania, wysadził wszystkie inne, oparte na radarach, planetarne propozycje mapowania z wody.

„Jest łatwa w obsłudze, ale bardzo trudno z nią konkurować” - mówi Solomon. „Maria stawia bardzo wysokie cele. Jeśli ktoś pracuje w podobnym obszarze lub proponuje konkurencyjną misję lub eksperyment, wszystkie jej konkurencyjne soki wchodzą w grę. Naprawdę, naprawdę chce zrobić to, co najlepsze. ”

Od tego czasu Zuber studiuje planety za pomocą laserów.

Wrażenie artysty na temat bliźniaczych satelitów GRAIL, Ebb i Flow. Wrażenie artysty na temat bliźniaczych satelitów GRAIL, Ebb i Flow. (NASA)

Chociaż GRAIL była prawdopodobnie szczytem jej kariery, była także aktywnym uczestnikiem innych misji na Księżyc, a także na Merkurego, Marsa i asteroid Ceres, Vesta i Erosa.

Mówi, że niektóre z najlepszych wkładów w naukę planetarną mogą być produktem ubocznym zamierzonego dochodzenia. Na przykład podstawową misją projektu GRAIL było zbadanie struktury i organizacji wnętrza księżycowego, od skorupy do jądra.

Ale gdy dane zaczęły wracać, a Zuber i jej zespół mogli zacząć analizować budowę Księżyca od wewnątrz, byli w stanie poskładać niektóre nieznane wcześniej aspekty architektury księżycowej.

„Większość uwagi skupiono na powierzchni, ponieważ jest ona najbardziej dostępna”, mówi Zuber. „Księżyc jest naszym najbliższym krewnym i podobnie jak w przypadku ludzi, to nie to, co znajduje się na zewnątrz osoby, czyni cię wyjątkowym, ale to, co jest w środku. Nie rozumiejąc wewnętrznej struktury księżyca, mieliśmy strasznie niezrozumianego członka rodziny. Nie chcemy, aby Układ Słoneczny był dysfunkcyjną rodziną. ”

Chociaż dobrze było wiadomo, że wiele kraterów, dołów i dziobaków księżyca powstało w wyniku eonów zderzeń z błędnymi kosmicznymi śmieciami, nie wiadomo, jaki był stopień anihilacji skorupy spowodowanej tymi uderzeniami. Zamiast zwykłych blizn powierzchniowych zniszczenie powierzchni rozciągało się głęboko w skorupie księżyca - dowód zachowany od najwcześniejszych dni Układu Słonecznego.

„Księżycowa skorupa nie tylko została rozbita miejscami, ale została całkowicie sproszkowana” - mówi Zuber.

Ziemia również byłaby rozbita w tym samym czasie, kiedy pierwsze życie prawdopodobnie formowało się w młodych oceanach planety. „Dobroć wie, ile razy życie próbowało zacząć, a coś weszło i rozwaliło go. To znacznie bardziej ekstremalne środowisko, niż nam się wydawało ”- mówi.

Stopień, w jakim skorupa księżycowa została rozbita, daje również wgląd w to, jak mogło wyglądać każde rodzące się życie na Marsie - z dowodami, że woda istnieje na czerwonej planecie, rozpad górnej skorupy mógł pozwolić dużej ilości wody na zanurz dziesiątki kilometrów pod powierzchnią, potencjalnie zabierając ze sobą życie.

„Jeśli życie się rozwinie - a to ogromnie, jeśli - ale jeśli tak, wiercenie pod powierzchnią będzie dobrym miejscem do patrzenia” - mówi Zuber. „Istnieje małe prawdopodobieństwo znalezienia go, ale stawka jest tak wysoka, że ​​musisz spojrzeć”.

Intryga znalezienia możliwego życia na Marsie, prawdziwa wartość zrozumienia, w jaki sposób wewnętrzne planety zostały zburzone podczas wczesnych epok Układu Słonecznego, ostatecznie pomaga naukowcom zrozumieć zachowanie naszej planety w sposób, który nie jest oczywisty z ziemskiej perspektywy punkt. Badanie wielu systemów, które mają wspólne pochodzenie, przynajmniej dostarcza więcej danych do porównania w badaniu tektoniki płyt na Ziemi.

Pomimo wielkich postępów w badaniu ruchu wielkich płyt kontynentalnych Ziemi, nadal nie wystarczy przewidzieć trzęsienia ziemi lub inną aktywność wulkaniczną w jakimkolwiek rzeczywistym stopniu. „Uświadomienie sobie, jak złożona jest Ziemia, jest od dawna pytaniem. I to nie tak, że naukowcy nie próbowali - mówi Zuber.

Wynik misji GRAIL - szczegółowa mapa grawitacji naszego księżyca. Wynik misji GRAIL - szczegółowa mapa grawitacji naszego księżyca. (NASA)

Ostatnie spotkanie zespołu GRAIL w sierpniu w Woods Hole w stanie Massachusetts sygnalizuje oficjalne zakończenie misji. Ale gdy Zuber przejmuje obowiązki w Narodowej Radzie Naukowej, wyraża jedynie uznanie dla wsparcia, jakie jej rodzina i koledzy zapewnili, by mogła się wspiąć.

„Nie zasługuję na uznanie za robienie czegokolwiek samemu” - nalega Zuber. „Wszystko, co osiągnąłem, opierało się na pracy z naprawdę utalentowanymi kolegami i studentami”.

To nie oznacza końca jej wysiłków, by przyczynić się do eksploracji kosmosu. Daleko od tego, ponieważ bierze udział w przygotowaniu kolejnej propozycji misji dla NASA, która chce zmapować powierzchnię i wnętrze metalowej asteroidy lub pozostałości jądra planetarnego. Ma również nadzieję, że jej rola w Narodowej Radzie Naukowej pomoże innym, takim jak ona, zrobić własne wielkie postępy - zarówno mężczyznom, jak i kobietom.

„Wciąż pozostaje wiele niesamowitych odkryć”, mówi Zuber. „Chciałbym zobaczyć, jak wiele rzeczy idzie w kosmos i mierzy jak najwięcej, ponieważ nie mogę znieść tego, że nie wiem, co tam jest.”

Nota redaktora, 16 sierpnia 2016 r .: Wcześniejszej wersji tej historii zniekształcono, że Zuber był pierwszą kobietą przewodniczącą National Science Board.

Ten naukowiec szuka tajemniczej historii innych światów