home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Suzy B Software 2 / Suzy B Software CD-ROM 2 (1994).iso / adult_ed / lectures / lect15.txt < prev    next >
Text File  |  1995-05-02  |  7KB  |  118 lines

  1.  ----- The following copyright 1991 by Dirk Terrell
  2.  ----- This article may be reproduced or retransmitted
  3.  ----- only if the entire document remains intact 
  4.  ----- including this header
  5.  
  6.  Lecture #15     "Is anyone home?"
  7.  
  8.    In the last lecture we talked about the planet Mars, and of human 
  9. fascination with it. This time I want to talk about the most comprehensive 
  10. search yet for the existence of life on Mars -- the Viking landers. Viking 1 
  11. landed in a young basin called Chryse Planitia and Viking 2 landed in the 
  12. plains region Utopia Planitia. These sites were chosen because they were 
  13. fairly flat, safe places to land, although when you see pictures from Viking 
  14. 2, the horizon is tilted because one of the footpads came to rest on a large 
  15. rock.
  16.  
  17.    One of the major missions of the Viking landers was to determine if there 
  18. was life on Mars. How do you do that? Perhaps the simplest way is to 
  19. photograph some little creature scurrying around on the surface, and the 
  20. landers' cameras were listed as part of the biology experiment. But I doubt 
  21. that anyone really expected to find such a beast. A much more likely 
  22. possibility was that there might be microbes in the soil. To test this 
  23. possibilty, scientists constructed the biology package, a remarkable piece 
  24. of equipment. The package performed three experiments. One was called the 
  25. Gas Exchange Experiment and this one was perhaps the simplest. A sample of 
  26. soil was scooped up and sealed away with a sample of Martian atmosphere. The 
  27. sample was allowed to sit for several days, and then it was determined if 
  28. metabolic waste gases (carbon dioxide and monoxide, methane, etc.) had 
  29. increased in proportion to other gases. Imagine sealing a group of people in 
  30. an airtight chamber. The carbon dioxide level would go up, while oxygen 
  31. would go down. That's the idea behind the Gas Exchange Experiment. This 
  32. experiment gave a negative result -- no life on Mars.
  33.  
  34.    Another experiment was called the Pyrolitic Release Experiment. Here, the 
  35. soil sample was given a simulated Martian atmosphere, except that the carbon 
  36. dioxide had radioactive carbon 14 atoms as opposed to the more common carbon 
  37. 12 atom. The sample was incubated for several days, and then heated up to 
  38. see if any carbon 14 had been absorbed. This experiment also gave a null 
  39. result.
  40.  
  41.    The last experiment was the Labeled Release Experiment, in which the soil 
  42. sample was immersed in a broth (organic liquid) that microbes would devour 
  43. readily. The broth had carbon 14 in it (we say it was "labeled" with carbon 
  44. 14), which could be detected if the broth were ingested and used by the 
  45. microbes (i.e., the would eat this stuff, and then give off metabolic waste 
  46. gases such as carbon dioxide, which would have carbon 14). This experiment 
  47. turned out positive -- an indication of life on Mars?
  48.  
  49.    Before we answer that question, let's look at the biology package itself. 
  50. This device had a volume of about 1 cubic foot -- several shoeboxes. Keep 
  51. that in mind as I tell you a few more things about it. There were 
  52. approximately 40,000 parts in the thing -- about 3-4 times as many as in the 
  53. average car. It had its own computer, separate from the main computer on the 
  54. lander. Nowadays that doesn't mean much, since the kitchen sink has its own 
  55. computer. But remember, this box was built in the early 1970's, with 1960's 
  56. technology. Remember how big hand calculators used to be back then?
  57.  
  58.    It also had: 43 heaters, 19 coolers, and 39 miniature latching valves to 
  59. control the flow of fluids. It also had around 2000 electronic parts, 
  60. equivalent to 20,000 transistors. This one always gets me -- several MILES 
  61. of wire (in 1 cubic foot!!). It also had several tens of feet of plumbing 
  62. for liquids and gases. Now, this wasn't your basic PVC pipe either. The pipe 
  63. had an inside diameter of 0.003 inches. That's about the thickness of hair. 
  64. In fact, they had trouble making bends in the pipe -- the pipe would close up.
  65.  
  66.    There were eight separate cells for the experiments, and containers for 
  67. the following materials: 2 organic lquids (one radioactively labeled), 
  68. water, carbon dioxide (both carbon 12 and carbon 14), carbon monoxide, 
  69. helium, krypton, neon, and oxygen.
  70.  
  71.    Of course, it would be necessary to move test samples around during the 
  72. experiments, so the unit had miniature carousels and elevators. Instead of 
  73. using motors to drive these devices, they used helium at a pressure of 4500 
  74. psi to push them along. This method did have some problems. At those 
  75. pressures, the helium would leak through the walls of the tank, through the 
  76. impurities in the stainless steel. Therefore the tank had to be made out of 
  77. absolutely pure stainles steel. To my knowledge, this is the purest 
  78. stainlest ever produced.
  79.  
  80.    The radiation detectors were the most sensitive ever made, and the seals 
  81. were the most leakproof ever made. Remember, all of this stuff was contained 
  82. in 1 cubic foot. If you were going to do these experiments in a laboratory, 
  83. you would use about 3 large rooms full of equipment.
  84.  
  85.    Sounds like a pretty compact and sensitive device, doesn't it? But this 
  86. thing had to survive a launch, which is not exactly a gentle process, a 1 
  87. year flight in space, and a landing. You also don't want to go all the way 
  88. to Mars to discover microbes that you brought along with you. To sterilize 
  89. the biology package, it was heated to 254F for 54 hours. Then, when it was 
  90. integrated with the spacecraft, the whole spacecraft was heated to 232F for 
  91. 30 hours. (I don't think this could have been a manned mission. Something in 
  92. government regulations about heating humans to 232F.) Once it went through 
  93. sterilization, launch, flight, and landing, what happened? We threw a 
  94. shovelful of dirt in it!
  95.  
  96.    The package took 550 full-time people and 450 part-time people six years 
  97. to build. In all, it would have taken one person 1000 years to do all of the 
  98. work. It cost 50 million (1976) dollars to build, which was 20 times as much 
  99. as the equivalent volume of gold. I was amused to find out that the US spent 
  100. as much money to find out whether there was life on Mars as we did to find 
  101. out if Evel Kneivel could jump the Snake River Canyon. It's probably no 
  102. secret which one I consider to be the better deal.
  103.  
  104.    So what did we find out? Is there life on Mars? We did get a positive 
  105. result from the labeled release experiment, although most people were 
  106. skeptical of the result. That's why several different experiments were done. 
  107. Remember the gas exchange experiment we talked about (putting people in a 
  108. room)? What if we had no people in the sealed room, but instead had a fire 
  109. raging in the middle? The carbon dioxide level would go up, oxygen down, but 
  110. I don't think many people consider a fire to be a living organism. It turns 
  111. out that the positive result of the labeled release experiment was due to 
  112. peroxides in the Martian soil. The only thing we can really conclude is that 
  113. there doesn't not appear to be life at the landing sites. But these sites 
  114. were probably not the best places to look for life. A better place would be 
  115. one of the dry riverbeds, where we know there once was water. But in 1976, 
  116. those sites were considered too risky for a landing. Perhaps the upcoming US 
  117. and Soviet missions will give us a more conclusive answer. 
  118.