https://frosthead.com

Denne forskeren oppsøker den hemmelige historien til andre verdener

Mange mann, kvinne og barn har stirret ut i den glitrende natten og fundert over hvilke sannheter som ennå er uoppdaget i den enorme bredden. Det meste slutter imidlertid når friluftsliv blir for kaldt eller insektsinfisert, og menn, kvinner og barn forlater å stirre på hjemmets bekvemmeligheter.

Men verken temperatur eller mygg har noensinne dempet for Maria Zuber nysgjerrighet. Det er en jakt som umulig for henne å ignorere selv om hun ville, en trang hun bare halvt spøkefullt tilskriver en "genetisk forutsetning" for å utforske verdensrommet.

58 år gammel, har denne drivkraften ført til at Zuber samlet seg en svimlende vaktliste med faglig ansvar og prestasjoner, mange av dem aldri før oppnådd av en kvinne. Tell dem: første kvinne som kjører et NASA-planetarisk oppdrag; første kvinne som ledet en vitenskapsavdeling ved Massachusetts Institute of Technology; og en av de to første kvinnene som mottok NASAs Distinguished Public Service Medal for hennes bidrag til vitenskap (i 2004, sammen med Neil deGrasse Tyson). * Hun driver fortsatt et aktivt forskningslaboratorium ved MIT - og presser på en måte tid hver uke til å gjennomgå innleveringer for tidsskriftet Science .

"Kolleger som følger hennes utøvelser, vil bli stående å ta pusten og lure på når hun skulle møte sine grenser, " ler Sean Solomon, direktør for Lamont-Doherty Earth Observatory ved Columbia University, som har kjent og jobbet med Zuber siden hun var geofysikk doktorgradsstudent ved Brown University. Til tross for å ta på seg stadig mer ambisiøse, kompliserte prosjekter, sier Solomon at Zuber er legemliggjørelsen av nåde under press.

Zuber avviser, og sier at alt er ved siden av poenget. "Du vet ikke at noe er mulig, med mindre du prøver det, " sier hun. “Jeg tror at hvis jeg hadde en kvalitet å tilskrive den, er det at jeg ikke har vært redd for å mislykkes. Jeg tror bare det verste ville være å ikke ha prøvd, og så alltid lurer på hva som kan ha vært. ”

Med sin nylige ansettelse i styret for National Science Foundation og fremdeles fullfører sine oppgaver som MITs visepresident for forskning, lurer Solomon på om Zuber endelig kan nå den maksimale banen for hva hun kan gjøre alt på en gang. Så sjekker han seg selv: "Men ingen av oss er helt sikre på at hun ikke kan ta på seg mer."

Alt dette fordi Zuber var tvunget til å følge sin lidenskap for å se på himmelen og jorden.

Zuber, høyre, snakker med Jim Adams, daværende NASA-assisterende direktør for Planetary Division, til venstre, før et lanseringsforsøk for GRAIL-oppdraget. Zuber, høyre, snakker med Jim Adams, daværende NASA-assisterende direktør for Planetary Division, til venstre, før et lanseringsforsøk for GRAIL-oppdraget. (NASA / Bill Ingalls)

Som barn tilbrakte Zuber mange netter i åkrene rundt det landlige Summit Hill, Pennsylvania sammen med bestefarens kullgruvearbeider, og kikket mot himmelen gjennom et teleskop som han skvatt ut av lønnen for å kunne kjøpe. Hennes mor, en husmor og lesehjelp på deltid, og far, en politibetjent, ville noen ganger riste på hodet på hennes "besettelse", som inkluderte å bygge hennes egne teleskoper i en alder av 7 år gammel.

Så det var bare naturlig at hun gikk videre til astronomi - og en ekstra geologi-grad slo ut i løpet av hennes seniorår - ved University of Pennsylvania, etterfulgt av hovedfags- og doktorgradsarbeid ved Brown.

Hun ankom planetvitenskapen - nærmere bestemt geologien og fysikken i andre verdener enn Jorden - takket være en serie hendelser som nesten kunne kalles serendipitous. Men det er ikke helt rettferdig overfor Zuber, som ser ut til å være usedvanlig innstilt på gap i vitenskapen som er låst opp av nyere fremskritt.

For å være vidd: Mens hun fremdeles var på college, i en bar, så hun skarp detaljerte bilder av Jupiter som ble sendt hjem av Voyager mens den dykket dypere ned i det ytre solsystemet, og fant seg lokket av mulighetene for et voksende studieretning.

”Vi så på ting vi aldri hadde sett før. Funn ble sikret, sier hun. “Mye vitenskap har en tendens til å se på et veldig godt fokusert problem, men i planetarisk vitenskap kan du stille veldig store spørsmål. Jeg føler meg så heldig at jeg ble født til rett tid for å kunne gi virkelig grunnleggende bidrag til vitenskapen. ”

En del av det bidraget har vært i å lage utstyret som trengs for å gjøre nye målinger og observasjoner. Hvis ikke verktøyene hun trengte fantes gjennom karrieren, hjalp hun med å produsere dem; hvis tilstrekkelige data for planetariske modeller ikke var der, har hun jobbet for å hente dem.

Zuber er mest kjent for sitt arbeid med NASAs oppdrag for gravitasjonsgjenoppretting og interiørlaboratorium, eller GRAIL, operasjonen hun ledet i 2011 og 2012 for å sende et par lavtflygende sonder for å kartlegge månens tyngdekraftfelt. Døpt Ebb og Flow, lasere ombord på det doble romfartøyet målte avvik - til innenfor en tidel av en mikron - i høyde og avstand når de fløy over fjellene, kratere, sletter og underjordiske trekk ved månen. Resultatet: et høyoppløselig kart over månens gravitasjonsfelt.

Men hun kom til lasere bare fordi et radarkartleggingsinstrumentoppdrag hun hadde jobbet med som postdoc ved Goddard Space Flight Center ble skrotet etter Challenger shuttle-katastrofen, som hun beskrev i en beretning om sin karrierebue for et MIT muntlig historieprosjekt i 2011.

På jakt etter en mulig erstatning, falt det opp for henne at de milliardene dollar som Reagan-administrasjonen la ut på forskning for sine "Star Wars"-laserforsvarsinitiativer, må ha noe nyttig å skaffe seg. Så hun fikk sikkerhetsklarering, gjorde seg kjent med dagens laserteknologi og jobbet for å vanne den ned til sivil status. Inkludert som en del av et billigere, mer effektivt kartoppdragsforslag, blåste det alle de andre, radarbaserte, planetariske kartleggingsforslagene opp av vannet.

"Hun er lett å jobbe med, men veldig vanskelig å konkurrere mot, " sier Salomo. ”Maria setter veldig høye mål. Hvis noen jobber i et lignende område, eller foreslår et konkurrerende oppdrag eller eksperiment, kommer alle de konkurrerende juiceene hennes i spill. Hun vil virkelig gjøre det beste. ”

Zuber har studert planeter med hjelp av lasere siden den gang.

Et kunstners inntrykk av GRAILs tvillingsatellitter, Ebb og Flow. Et kunstners inntrykk av GRAILs tvillingsatellitter, Ebb og Flow. (NASA)

Selv om GRAIL uten tvil var et høydepunkt i karrieren, har hun også vært en aktiv deltaker i andre oppdrag til månen så vel som Merkur, Mars og asteroidene Ceres, Vesta og Eros.

Noen av de beste bidragene til planetvitenskapen kan komme som et biprodukt av den tiltenkte etterforskningen, sier hun. GRAILs primære oppgave var for eksempel å undersøke strukturen og organisasjonen av månens indre, fra skorpe til kjerne.

Men da dataene begynte å komme tilbake og Zuber og teamet hennes kunne begynne å analysere hvordan månen er bygget fra innsiden og utsiden, klarte de å dele sammen noen tidligere ukjente fasetter av månens arkitektur.

"Det meste av fokuset har vært på overflaten, fordi det er mest tilgjengelig, " sier Zuber. "Månen er vår nærmeste slektning, og som med mennesker er det ikke det som er på utsiden av en person som gjør deg spesiell, men det som er inni. Ved ikke å forstå månens indre struktur, hadde vi et veldig misforstått medlem av familien. Vi vil ikke at solsystemet skal være en dysfunksjonell familie. ”

Selv om det var velkjent at månens mange kratere, groper og lommer ble opprettet ved åre med kollisjoner med feilaktig romrester, var det som ikke var kjent omfanget av ødeleggelsen av jordskorpen forårsaket av disse påvirkningene. I stedet for bare overflate arr, ødela overflaten dypt inne i månens skorpe - bevis bevart fra solsystemets tidligste dager.

"Måneskorpen var ikke bare ødelagt steder, den var absolutt pulverisert, " sier Zuber.

Jorden ville også ha blitt slått opp på samme tid, da det første livet muligens ble dannet i planetens unge hav. "Godhet vet hvor mange ganger livet prøvde å komme i gang, og noe kom inn og slo det. Det er et mye, mye mer ekstremt miljø enn vi trodde, sier hun.

I hvilken grad måneskorpen ble brutt opp gir også innsikt i hvordan et begynnende liv på Mars kan ha gått - med bevis på at det finnes vann på den røde planeten, kan oppdelingen av den øvre skorpen ha tillatt mye vann å synke titalls kilometer under overflaten, og potensielt ta noe liv sammen med det.

"Hvis livet utviklet seg - og det er et enormt hvis - men hvis det gjorde det, vil boring under overflaten være et bra sted å se på, " sier Zuber. "Det er så lav sannsynlighet for å finne det, men innsatsen er så høy at du må se deg om."

Intrigen med å finne mulig liv på Mars til tross for den virkelige verdien av å forstå hvordan de indre planetene ble revet i løpet av de tidlige epokene av solsystemet, hjelper til slutt forskere med å forstå oppførselen til vår egen planet på måter som ikke er åpenbare fra et bakkenett punkt. Studien av flere systemer som har et felles opphav gir i det minste flere data å sammenligne for studier av platetektonikk på jorden.

Til tross for store fremskritt i studiet av bevegelsen av jordas store kontinentale plater, er det fremdeles ikke nok til å forutsi jordskjelv eller annen vulkansk aktivitet i noen reell grad. ”Erkjennelsen av hvor kompleks jorden er et mangeårig spørsmål. Og det er ikke som forskere ikke har prøvd, sier Zuber.

Resultatet av GRAIL-oppdraget - et detaljert gravitasjonskart over månen vår. Resultatet av GRAIL-oppdraget - et detaljert gravitasjonskart over månen vår. (NASA)

GRAIL-prosjektet har sitt endelige teammøte i august i Woods Hole, Mass., Som signaliserer den offisielle slutten av oppdraget. Men da Zuber påtar seg sine oppgaver som leder av National Science Board, uttrykker hun ikke annet enn takknemlighet for støtten familien og kollegene har gitt for å gjøre henne opptur.

"Jeg fortjener ikke æren for å ha gjort noe på egen hånd, " insisterer Zuber. "Alt jeg har oppnådd har vært basert på å jobbe med dyktige kolleger og studenter."

Det betyr ikke slutten på hennes innsats for å bidra til leting av rom. Langt fra det, da hun er involvert i å sette sammen et nytt oppdragsforslag for NASA, som ønsker å kartlegge overflaten og interiøret i en metallisk asteroide eller restene av en planetarisk kjerne. Hun er også håpefull om at hennes rolle i National Science Board vil bidra til at andre som henne kan gjøre sine egne store fremskritt - både menn og kvinner.

"Det er fremdeles mange utrolige funn å gjøre, " sier Zuber. "Jeg vil gjerne se at så mange ting går til verdensrommet og måler noe som mulig, fordi jeg ikke tåler å ikke vite hva som er der oppe."

Redaktørnotat 16. august 2016: En tidligere versjon av denne historien feilaktig at Zuber var den første kvinnelige styreleder for National Science Board.

Denne forskeren oppsøker den hemmelige historien til andre verdener