donderdag 12 januari 2012

Acht jaar op Mars

Negentig dagen. Zo lang was de "garantieperiode" die NASA meegaf aan de Mars-rovers Spirit en Opportunity. Beide landden in januari 2004 op de rode planeet. Spirit is na zeven jaar opgegeven, maar Opportunity heeft in een jaar zes tot zeven kilometers gereden naar de grote krater Endeavour. De wetenschap die Opportunity uitvoert is allerminst een herhaling van zetten geworden.

(Dit artikel is een vervolg op eerdere verhalen over de Mars-rovers, namelijk Zes jaar rijden op Mars en Zeven jaar op Mars.)

Spirit
Het verhaal van Spirit is over. De rover belandde in een kuil met stof waar het niet uit kwam. De winter kwam eraan en dat betekende dat er weinig zonlicht op de zonnepanelen zou vallen. Te laat besloot NASA pogingen uit de kuil te komen te staken en de rover zodanig op te stellen dat de zonnepanelen zo gunstig mogelijk gericht waren op de Zon. Gevreesd werd dat er te weinig energie zou worden opgewekt om de electronica warm te houden en winter te overleven.

Communicatie met de Aarde (via overvliegende satellieten) werd tot het minimum beperkt om stroom te sparen. Op een gegeven moment moest de communicatie helemaal gestopt worden. Spirit's software zou bepalen of er weer voldoende energie was om te communiceren als de donkerste dagen voorbij waren. De laatste communicatie met Spirit was op 22 maart 2010. NASA heeft geluisterd naar signalen tot 24 mei 2011, maar er is niets meer van Spirit vernomen. Meer dan zes jaar is Spirit actief geweest in de Gusev krater.




Spirit heeft ons veel geleerd over de geschiedenis van Mars. NASA's Jet Propulsion Laboratory hield daarom ter herinnering zelfs een herdenkingsbijeenkomst.

Opportunity
Waar waren we gebleven?
Eind van 2010 was Opportunity aangekomen bij een krater die Santa Maria werd genoemd. Volgens de wetenschappers van NASA's Jet Propulsion Laboratory was Santa Maria een vrij "verse" en weinig verweerde krater. Het was een van de weinige kenmerken op het oppervlak op de weg naar de Endeavour krater. De vlakte waar Opportunity over reed werd zelfs de "Parking lot" (parkeerplaats) genoemd.


Opportunity's mast is als schaduw te zien voor de Santa Maria krater.
Santa Maria mocht het enige uitje zijn, de verse krater bood een aantal interessante rotsen die sporen van gehydrateerde sulfide-mineralen bevatten. Zeg je "gehydrateerd", dan denk je aan water, precies hetgeen de Mars-rovers moesten vinden. De roverbestuurders haalden nu zelfs Opportunity's Rock Abrasion Tool (RAT) van stal, een boor die uiterst spaarzaam gebruikt wordt, omdat hij steeds ietsje botter wordt. Men wil de RAT alleen voor de meest interessante doelen houden.

Bij Santa Maria werd de RAT gebruikt op de vrij lichte rots die Luis de Torres genoemd werd. Daarna werd het volledig scala van analyseinstrumenten tegen de 3mm diepe inkeping gezet. De sulfide-mineralen waren purer in de rots dan aan de buitenkant. Tegen de tijd dat Opportunity klaar was met zijn onderzoek, was het al eind februari.

Daarna onderzocht Opportunity nog een andere rots bij de Santa Maria krater. Hij maakte nog een panorama-foto en halverwege maart hervatte de rover de weg naar de Endeavour krater. De rover-bestuurders zetten de sokken er nu echt in. Meermale dagen achter elkaar reed de rover 100 meter. Met ruim zicht en een paar ondiepe kraters onderweg durfden ze sneller. In mei reed Opportunity meerdere dagen achter elkaar meer dan 120 meter op een dag.


Gas op de plank
Op 3 juni verbrak Opportunity zijn eigen "achteruitrij record": 165 meter op een dag. Opportunity rijdt al lange tijd achteruit, omdat vooruit een van de wielen niet wil meedraaien. Het record vooruit rijden is nog altijd 220 meter (gesteld in 2005). Gedurende juni en juli bleeft Opportunity richting Endeavour rijden, tot het op 9 augustus de kraterrand bereikte. Dat leverde voor het eerst een goede blik in de 21 km brede krater (afgezien van de hoge resolutie foto's van de Mars Reconnaissance Orbiter satelliet natuurlijk).



Endeavour krater
Endeavour krater is immens. De krater is breder dan de afstand tussen Den Haag en Rotterdam. Dankzij de ijle atmosfeer kun je de overkant zien op de foto's.


Een foto genomen vanaf Spirit Point, vlak bij de Odyssey krater die weer aan de rand staat van de 21 km grote Endeavour krater.
Opportunity had nu bijna 35 km gereden en de rit van de Victoria krater naar de Endeavour krater was maar liefst 21 kilometer. "Het is gewoon ongelofelijk dat we hier staan nadat we bijna drie jaar geleden vertrokken", zei Steve Squyres, nog altijd na acht jaar hoofdonderzoeker van het Mars Exploratory Rover programma. "Om eerlijk te zijn, ik was er niet zeker van dat we het zouden halen toen Opportunity vertrok. Maar ik wilde een doel kiezen dat dit programma en de rover waard was en Endeavour was een logische keuze. Nu we het gehaald hebben, voelt het alsof we een nieuwe missie zijn begonnen."

De westelijke kraterrand van Endeavour, gefotografeerd in valse kleuren.
En inderdaad, vergeleken met de rit over de Parking Lot, was doelwit Cape York, bij de kraterrand van Endeavour, een heel andere wereld. Dat gold speciaal voor de rotsen nabij de 20 meter brede Odyssey krater aldaar. Rotsen zagen er heel anders uit dan we tot nu toe op Mars zagen, met name een rots die Tisdale 2 gedoopt werd. Deze 30 cm lange, platte rots bleek te bestaan uit breccia (samengesmolten rots) van rots en glas. Vermoedelijk was dit breccia ontstaan na de inslag van de Endeavour krater en losgekomen na de inslag van de Odyssey krater. Tisdale 2 werd het doelwit voor uitgebreid onderzoek.

De rots die Tisdale 2 genoemd is.
Tisdale 2 door de microscoop.
Al gauw bleek Tisdale 2 een hoop zink te bevatten. Zo veel zelfs dat wetenschappers zich achter de oren krabten. Wat kon dat veroorzaakt hebben? Op Aarde zijn rotsen met zink meestal in de buurt van thermische activiteit gevormd. Misschien was de zink naar boven gepercoleerd in water of waterdamp door hydrothermische activiteit? Het vroeg om onderzoek naar meer rotsen in de buurt. In september onderzocht Opportunity een stuk rots genaamd Chester Lake. Deze rots bleek geen aanwijzingen te bevatten voor aanwezigheid van water.

Het rover-team besloot op een gegeven moment dat het interessant zou kunnen zijn om op zoek te gaan naar aderen in het gesteente. Als die gevonden werden en groot genoeg zouden zijn, dan zou men met analyses een bijzondere puzzelstukje kunnen krijgen om de geologische geschiedenis van Mars in meer detail te leren. In oktober werd een lichtgekleurd, langgerekt gesteente van ongeveer een duim breed gevonden in het gesteente. "Homestake" werd het genoemd. Het leek bijna alsof het door mensenhanden neergelegd was, zo recht was het.

Resten van een prehistorische muur? Nee, de ader in de rotsen die "Homestake" genoemd werd.
Uiteraard werden de analyseapparaten aan Opportunity's robotarm tegen "Homestake" gehouden om te achterhalen waar de rots uit bestond. Omdat de rots op niets leek wat er in de afgelopen acht jaar gevonden was, moest het iets speciaals zijn. Het bleek gips te zijn. Zowel de samenstelling als de morfologie van "Homestake" wijzen er heel sterk op dat het gevormd is in water. De chemische formule, CaSO4·2H2O, wijst er op. Het is het beste bewijs voor de aanwezigheid van water in Mars' geschiedenis tot nu toe. Bijzonder is dat gips in water van een neutrale zuurgraad gevormd wordt, terwijl andere op Mars gevonden gesteenten in zuur water vormen.

Een bijzondere vonst dus. "Homestake" is vooral belangrijk omdat mineralen gevonden zijn op de plek waar ze duidelijk gevormd zijn. Opportunity onderzocht ook het gesteente waar "Homestake" in zat, om te zien waar het in gevormd was. Er was daarna nog een ding wat Opportunity nog moest doen na de analyses: over "Homestake" heen rijden. Opportunity reed drie keer over "Homestake" heen, zodat de bovenste stoflaag eraf zou raken. Daarna werd "Homestake" nog eens bekeken. Het gesteente bleek zo broos als gips en onder het gewicht van de rover brokkelde het af.

"Homestake" voor en nadat Opportunity er over reed.
Ondertussen begonnen de bestuurders van Opportunity maar eens uit te kijken naar een "kampeerplek" voor de aankomende winter. De donkerste dag is pas 31 maart, maar veiligheid voor alles. Besloten werd om Opportunity te laten overwinteren op het noorden van Cape York. Op die manier zouden de zonnepanelen zoveel mogelijk op de Zon gericht zijn. Er werd een plek gevonden waar Opportunity bovendien nog een tijdje interessante wetenschap kan uitvoeren. Deze plek is Greeley Haven genoemd. Opportunity's zonnepanelen ontvangen, ondanks het stof dat er op ligt, nu nog ongeveer 45-50% van het zonlicht op. Zolang er geen zware Mars-wijde stofstormen opsteken, zit Opportunity goed voor nog een jaar.

Wie weet hebben we over een jaar weer twee actieve rovers op Mars.

Bronnen: NASA, Planetary Society blog, Wikipedia, UnmannedSpaceflight.com

Geen opmerkingen:

Een reactie posten