Var Mars hem för mikrobiellt liv? Är det idag? Vad kan det lära oss om livet någon annanstans i kosmos eller hur livet började på jorden? Vilka ledtrådar kommer vi att upptäcka om jordens förflutna, nutid och framtid? NASA och dess partners har korsat de vulkaniska lavaterängerna på Hawaii för att svara på dessa grundläggande frågor om livet bortom jorden.

ingenjörer, forskare och mjukvaruteknikexperter arbetar tillsammans för att skaffa grundläggande kunskap i förberedelserna för mänsklig och robotisk utforskning av Mars och dess månar, vår måne och jordnära asteroider.

Projektet Biologic Analog Science Associated with Lava Terrains (BASALT), leds av NASA:s Ames Research Center i Kaliforniens Silicon Valley, genomförde en 18-dagars fältexpedition under simulerade Mars-uppdragsförhållanden på Big Island of Hawaii, 1-18 november, 2016. BASALT finansieras av Planetary Science and Technology genom Analog Research (PSTAR), som en del av NASA:s Science Mission Directorate (SMD).

Tidigare i sommar, projektet genomförde fältstudier relaterade till dagens Mars, vid lavaflöden i Idaho. Detta fälttest fokuserade på terrestra vulkaniska terränger som analoga miljöer för tidiga Mars längs Mauna Ulus lavaflöden.

"Vårt team försöker förstå beboelighetspotentialen i basaltrika vulkaniska miljöer som en analog till tidig Mars, " sa Dr Darlene Lim, huvudutredare för BASALT-programmet vid Ames. "Dock, vi lade till en twist till vårt vetenskapliga fältarbete genom att utföra det under simulerade Mars-uppdragsbegränsningar."

Analoga miljöer förser NASA med data om styrkor, begränsningar och giltigheten av prospekteringsoperationer, och hjälper till att definiera sätt att förbättra vetenskaplig utforskning. Analoga platser identifieras utifrån deras fysiska likheter med miljöer i andra världar.

Från lavaflödena på Hawaii, "astronauter" samlade basaltbergprover för biologiska och geologiska vetenskapsstudier för att karakterisera liv och livsrelaterad kemi i basaltmiljöer som representerar dessa två epoker av Mars historia. Från uppdragskontroll, ligger nästan 15 km bort, kommunikationslatenser och bandbreddsbegränsningar simulerades, för att återspegla arkitektoniska förväntningar under ett Mars-uppdrag.

Eftersom kommunikationsförseningar mellan en astronautbesättning på Mars och deras vetenskapsteam på jorden kommer att variera från 4 till 22 minuter enkel resa (8-40 minuter tur och retur), astronauter kommer att behöva kunna hantera sina egna aktiviteter samtidigt som de kan ta emot input från vetenskapsuppdragskontroll. Astronauterna använde handledsskärmar som inkluderade ett uppdragsplaneringsverktyg som heter Playbook, att arbeta autonomt under kommunikationsbrister. Förutom Playbook, NASA:s Exploration Ground Data Systems (xGDS) gjorde det möjligt för forskarteamet att spåra framstegen för de extra-vehicular (EV) traverserna. xGDS är en interaktiv svit av webbprogramvara som synkroniserar verkliga data från sensorer och mänskliga observationer med digitala kartor för analys. Både xGDS och Playbook har utvecklats av Ames för att möjliggöra forskning för framtida bemannade rymduppdrag och ökad autonomi av astronauter från den internationella rymdstationen.

"Vi testar metoder för att stödja våra astronauter i deras uppdrag att vetenskapliga upptäckter under dessa ganska ansträngande arbetsförhållanden. Är det här verktygen vi behöver för att stödja vårt uppdrag både på Mars och på jorden så att vi kan säkerställa vetenskaplig återkomst? Dessa frågor driva vår forskning här på Hawaii, säger Lim.

En stor fördel för BASALT-projektet är samarbetet mellan forskare, ingenjörer, operationsspecialister, och före detta astronauter som tar med sina olika bakgrunder och perspektiv till fältet, på ett tvärvetenskapligt sätt, för att hjälpa till att svara på dessa frågor.

Mångfalden av insamlade basalter valdes baserat på geologiska och biologiska egenskaper, allt från förändring, fumarolavlagringar, etc., och kommer senare att analyseras i laboratoriet. Den på plats, eller "på plats, " provkaraktäriseringar utfördes med hjälp av bärbara infraröda spektrometer och termiska avbildningsvetenskapliga instrument som tog bilder av spektra från proverna. En bärbar XRF-röntgenpistol användes för att mäta element från de insamlade proverna. Dessa mobila bedömningsverktyg gjorde det möjligt för BASALT-teamet att välj prover snabbt och säkert i full kontakt, utan påverkan av spritt ljus och atmosfär.

Efter fullbordandet av en travers, denna samling experter analyserade dagens vetenskapliga undersökningar och operativa framgångar med hjälp av kvantitativa rankningar.

NASA förväntar sig att detta vetenskapsdrivna utforskningsprogram kommer att resultera i nya vetenskapliga, operativa och tekniska kapaciteter som kommer att tjäna till att möjliggöra och informera nästa generation av mänsklig-robotisk planetarisk utforskning.