Zeven jaar op Mars

Negentig dagen moest de missie van de Mars-rovers Spirit en Opportunity duren. NASA hoopte natuurlijk wel dat ze het langer zouden uithouden, maar bijna niemand had gedacht dat de rovers een winter op Mars konden overleven. Het is nu al voor de derde keer dat ik schrijf dat de Mars-rovers Spirit en Opportunity weer een jaar langer op Mars staan. Voor een rover die zeven jaar op een koude planeet rondgereden heeft rijdt Opportunity nog redelijk kwiek rond. Van Spirit hebben we al een hele tijd niets gehoord. Hij reed in 2009 een met stof in en wist daar vorig jaar niet meer uit te komen. Roverbestuurders konden het voertuig niet op tijd voor de winter met zijn zonnepanelen richting de Zon manouvreren. Het ergste van de winter is al maanden voorbij, maar Spirit heeft nog geen contact opgenomen met overkomende satellieten.

Vorig jaar schreef ik al wat de Mars-rovers meegemaakt hadden op hun reis in mijn blogpost Zes jaar op Mars" (nu gekopieerd naar mijn nieuwe blog). Onnodig om in herhaling te vallen, denk ik. Maar wat gebeurde er met de rovers in 2010?

Spirit
Toen 2010 begon zat Spirit al aardig in de put. Letterlijk. Spirit was in mei 2009 in een kuil genaamd Troy (door roverbestuurders) met een losse stof terechtgekomen en technici van NASA's Jet Propulsion Laboratory waren maanden bezig met een exit-strategie. Tegen het begin van 2010 probeerden Spirit's wielen zich nog door lagen stof heen te werken. Er was zelfs enige progressie geboekt. Maar er was een probleem: de winter was in aantocht. Winter op Mars betekent voor een Mars-rover dat voor zijn energie afhankelijk is van een zonnepaneel: minder energie. Te weinig energie betekent voor een Mars-rover dat de electronica niet genoeg verwarmd kan worden. Als de temperatuur te laag wordt, zorgt inkrimping dat de bedrading scheurt.

Spirit rijdt door de bodem van de kuil genaamd Troy. Je ziet wat voor gevecht dit is. Als de wielen verder komen, breekt ze door de bodem heen en moeten ze weer het gevecht met het stof aan.

Op 26 januari besloot NASA dat de rover niet langer als mobiel beschouwd moest worden. Er was nog een ding dat Spirit moest doen: draaien en zorgen dat het zonnepaneel zoveel mogelijk zonnestralen van de laagstaande zon zou oppikken. Begin februari wisten de roverbestuurders de hoek van het zonnepaneel nog enigszins bij te draaien, door de rover tegen de want van de kuil te laten rijden. "Elke graad gedraaid richting het noorden betekent dat Spirit er weer 5 watt-uur bij krijgt", schreef een van de bestuurders. Maar elke week leverde de zonnepanelen pakweg 10 watt-uur minder op. Op 8 februari was er echter te weinig vermogen om de rover nog verder te laten rijden.

Alle niet-essentiële onderdelen van Spirit werden uitgezet. Communicatie werd tot het minimum beperkt. Als Spirit te weinig energie zou hebben, zou een soort winterslaap ingezet worden, waarbij Spirit zou stoppen te communiceren tot er weer voldoende energie is. De temperatuur van de electronica was halverwege maart gedaald tot -41,5 graden Celsius. Een nieuw record. Op 30 maart begon Spirit zijn winterslaap. De laatste communicatie was op 22 maart.

De korste dag op Spirit's locatie viel op 12 mei. De temperatuur kan op die dag wel gedaald zijn tot -55 graden. Vanaf juni luisterde NASA's Mars Odyssey satelliet naar tekenen van leven van Spirit. Maar nog altijd is er niet meer van de rover gehoord. Dat Spirit een tijd stil zou blijven was wel verwacht, maar nu lijkt het toch wat erg lang te duren. Maar NASA is nog altijd niet gestopt met het luisteren naar signalen.

Zelfs nadat Spirit geen gegevens meer stuurt, is NASA nog lang bezig om alle gegevens te analyseren. Ook de kuil genaamd Troy bleek wetenschappelijk interessant. In zijn poging aan Troy te ontsnappen heeft Spirit allerlei lagen met verschillend materiaal naar boven geduwd. 

Opportunity
Het verhaal van Opportunity in 2010 was een stuk vrolijker. In januari 2010 was Opportunity nog bezig met het onderzoeken van een rots genaamd Marquette Island. Volgens programma manager Steve Squires was deze steen "een van de coolste dingen die we gezien hebben in de laatste 1000 sol" (sol = een Mars-dag, 24 uur 37 minuten 23 seconden). Het vermoeden was dat Marquette Island uit de diepten van Mars opgeworpen is en het zou dus ons veel kunnen leren over wat er zich in Mars afspeelt. Dat was reden genoeg om Opportunity's boor (de Rock Abrasion Tool) weer eens te gebruiken. Dit gereedschap slijt bij elk gebruik, dus het team houdt dit alleen achter de hand voor echt interessante objecten.

De rots Marquette Island. De cirkel is een stuk rots dat door de Rock Abrasion Tool weggeboord is.

Op 12 januari had Opportunity Marquette Island genoeg onderzocht en ging de rover weer op weg naar zijn verre doel: de 22 kilometer brede krater Endeavour. Eind januari kwam Opportunity aan bij een vrij jonge krater genaamd Concepcion. Jong naar astronomische begrippen dan. Geschat wordt dat de 10 meter brede krater ongeveer duizend jaar oud is. Rond de krater lagen allerlei brokstukken van de inslag. Aan die rotsen was de gelaagdheid van het gesteente goed te zien. Opportunity onderzocht in februari een van die brokstukken, die Chocolate Hills werd genoemd.

De rots genaamd Chocolate Hills (ongeveer zo groot als een brood) had een vreemd soort coating.

Een van de brokstukken werd door de rover zelf uitgezocht als onderwerp voor studie, dankzij nieuwe software. Dat is een van de voordelen van zo'n lang verblijf op Mars. De programmeurs van Opportunity's software hebben de mogelijkheid gekregen de software steeds beter te maken. Robotbestuurders leren enorm veel van deze missie, waaronder dus "hoe geef je een rover de opdracht zelf interessante rotsen uit te zoeken?"

Op 9 maart reed Opportunity weg van Concepcion, en hervatte de rover de weg naar Endeavour. Eind maart bereikte de rover de mijlpaal van 20 gereden kilometers gedurende de hele missie. In juli veegde een dust devil, een wervelwind, de zonnepanelen van Opportunity schoon. Energieproductie schoot omhoog van 360 watt-uur in de week ervoor naar 492 watt-uur.

Een dust devil, gefotografeerd door Opportunity.

Gaandeweg begon men grotere afstanden te rijden. De roverbestuurders hadden de grootste zorg betracht de rover om allerlei verraderlijke duinenvelden te rijden, maar langzamerhand kwam Opportunity op een groot vlak terrein terecht, wat de Parking Lot genoemd werd. Op 20 mei brak het Mars-rover project het duurrecord op Mars dat op naam stond van de Viking 1 missie.

Afstanden van 100 meter per sol of meer kwamen vaker voor. Onderweg stopte Opportunity vrij weinig om dingen te zien en zo kwam de odometrie (de volgens de sensors gereden afstand) van de rover al gauw op 25 kilometer. Over garantie gesproken: de rij-garantie van Opportunity was 1 kilometer.

Half december kwam Opportunity bij de 90 meter brede krater Santa Maria. De krater ziet er "relatief niet verweerd en vers" uit en de roverbestuurders vonden er tal van interessante rotsen. Opportunity is nog steeds rond Santa Maria bezig die rotsen te onderzoeken.

Een mozaïek van foto's van de Santa Maria krater (NASA).

Santa Maria is slechts 6 kilometer van de meest westelijke rand van de Endeavour krater. Wat in 2008 een zeer ambitieus doel leek, is nu op Opportunity's fotos op de achtergrond steeds zichtbaarder. Opportunity is zo verschrikkelijk ver over zijn garantie heen, maar ik sta er niet van te kijken als Opportunity volgend jaar om deze tijd de Endeavour krater in tuurt.

De kraterrand van Endeavour (door gebruiker Stu van unmannedspaceflight.com).

Bronnen: marsrovers.jpl.nasa.gov, Wikipedia, unmannedspaceflight.com, UniverseToday.