Robotkarretjes op Mars

Marslander Mars is nu krakend koud – de gemiddelde temperatuur is er 65 graden onder nul – en kurkdroog, maar gigantische ravijnen en kronkelende riviergeulen op Mars verraden dat er ooit volop water stroomde. Met rijdende robots probeert de mens meer te leren over de planeet zoals die vroeger was.

Het klimaat op Mars was zo’n 3,5 miljard jaar geleden vermoedelijk vergelijkbaar met het leefbare klimaat van de aarde. Dat is in dezelfde periode als waarin zich op aarde leven vormde. Ontstond er toen ook leven op Mars? Dat is de overkoepelende vraag waar rondrijdende robotkarretjes op Mars antwoord op zoeken. Satellieten maken al cirkelend om Mars foto’s en bieden overzicht, landers doen metingen op één plek, maar rovers kunnen ergens naartoe rijden om er foto’s van te maken, het op te pakken en te analyseren. In totaal zijn er zes rovers succesvol geland op Mars en drie rijden nog steeds rond. Wat hebben die jarenlange reizen over Mars – de eerste stond er al sinds 1997 – met steeds betere instrumenten en modernere technologie opgeleverd?

Tijdlijn marslanders
 

Dec. 1996

Lancering van de Pathfinder met aan boord de Sojourner.

Juli 1997

De allereerste robot op wielen landde op Mars. Dat was NASA’s rover Sojourner. Het was de eerste rijdende robot op een andere planeet dan de aarde.

Sojourner

Sojourner
Gewicht:
10,4 kg
Snelheid:
0,03 km/h
Meetinstrumenten:
2
●●●●●●●●●●
Formaat:

Sojourner reed niet ver – slechts 100 meter – en was bedoeld als proof of principle. Toch: de rover stuurde 2,3 miljard bits aan data terug naar de aarde, waaronder foto’s van stofstormen en vijftien chemische analyses. De rover vond afgeronde kiezelstenen die vermoedelijk gevormd werden toen ze werden meegevoerd met stromend water.

Voor de landing op Mars gebruikte NASA geen dure remraketten, maar een parachute en gigantische airbags. Met 27.000 kilometer per uur benaderde Sojourner Mars binnen landde vervolgens op Ares Vallis, een vlakte op het noordelijk halfrond van Mars. Het platte landschap was een veilige plek om te landen en wetenschappers vermoedden dat daar een variëteit aan stenen lag.

Sojourner was gebouwd om zeven dagen lang rond te rijden op Mars, maar deed dat uiteindelijk 83 dagen Marsdagen oftewel sols (1 sol is 24 uur, 39 minuten en 35,244 seconden).

Sept. 1997

NASA verloor op onverklaarbare wijze contact met Sojourner.

Juni 2003

Op 10 juni 2003 werd de eerste Mars Exploration Rover met aan boord de Spirit gelanceerd, op 28 juni 2003 de tweede met aan boord de Opportunity.

Jan. 2004

Tweelingrovers Spirit en Opportunity landden op Mars.

Spirit en Opportunity


Gewicht:
169,6 kg
Snelheid:
0,16 km/h
Meetinstrumenten:
5
●●●●●●●●●●
Formaat:

De tweelingrovers Spirit en Opportunity hadden instrumenten aan boord om te onderzoeken of de eigenschappen van het water op de jonge planeet Mars geschikt waren voor leven, bijvoorbeeld of het water niet te zuur (neutraal) was. Drie weken na elkaar landden de twee rovers aan weerszijden van Mars, beide op plekken waar op foto’s aanwijzingen te zien waren dat er ooit water stroomde.

Onderweg naar Mars raakte de software van de rovers beschadigd door hevige zonnevlammen, maar ingenieurs slaagden erin de software te rebooten.

Spirit legde bijna acht kilometer af en Opportunity vijfenveertig. Opportunity had geen instrumenten aan boord om te zoeken naar tekenen van gefossiliseerd leven.

De rovers werden gebouwd om 90 sols rond te rijden op Mars. Spirit hield het 2.210 sols vol en Opportunity 5.111. Al tijdens testen op aarde presteerde Opportunity vrijwel altijd beter dan zijn tweeling Spirit.

Mei 2007

Spirit vond een stukje bijna pure silica (deeltjes die glas of kristal vormen), wat sterk bewijs is voor de idee dat de jonge Mars veel natter was dan nu. Zulke silicastukken worden op aarde gevonden rondom hydrothermale bronnen, zoals die in het Yellowstone National Park.

Maart 2008

De eerste kleurenfoto gemaakt op Mars, genomen door Spirit.

Mei 2009

De wielen van Spirit kwamen vast te zitten. Spirit stopte met communiceren in maart 2010, tien maanden later.

Nov. 2011

Lancering van de Mars Science Laboratory met aan boord de Curiosity.

Aug. 2012

NASA’s nieuwe marsrover Curiosity kwam aan op Mars.

Curiosity


Gewicht:
899,0 kg
Snelheid:
0,14 km/h
Meetinstrumenten:
10
●●●●●●●●●●
Formaat:

Met een robotarm, een boor en een lab in zijn binnenste analyseert Curiosity stenen om te kijken of daarin de nodige elementen zitten voor leven. De instrumenten aan boord zijn meer dan tien keer zo zwaar als bij de vorige Marsrovers.

Tijdens de inmiddels bijna dertig kilometer die de rover aflegde, vond Curiosity bewijs voor de aanwezigheid van nitraten. Die zijn nodig om grote moleculen te vormen zoals dna en rna. Hij verhitte bodemgassen en analyseerde welke gassen vrijkwamen. Curiosity vond in boorsamples ook andere belangrijke ingrediënten voor leven: zwavel, zuurstof, fosfor en koolstof, en organische moleculen.

Feb. 2013

Voor het eerst werd geboord op Mars: Curiosity kwam 6 cm diep en het boormonster had de breedte van een eurocent.

Juni 2013

Opportunity vond aanwijzingen dat het water dat ooit op Mars stroomde geschikt was om leven in te vormen.

Maart 2015

Curiosity vond in de Marsbodem op drie verschillende plekken stikstof in een vorm die hier op aarde nodig is voor het ontstaan van leven.

Juni 2018

Een stofstorm die heel de planeet omhulde blokkeerde de zonnepanelen die Opportunity van stroom voorzagen. NASA probeerde contact te maken met Opportunity na de storm, maar kreeg na duizenden pogingen geen antwoord. Februari 2019 deed NASA een laatste poging, zonder succes.

Juni 2018

Curiosity vond organische moleculen – chemische verbindingen die één of meer koolstofatomen bevatten. Dat is geen bewijs dat er ooit leven was op Mars, maar wel dat mogelijk was om leven te vormen.

Juni 2020

Lancering van de Perseverance.

Juli 2020

Lancering van de Zhurong, de eerste Marsrover van China.

Feb. 2021

NASA’s nieuwe rover Perseverance kwam aan op Mars.

Perseverance


Gewicht:
1.025,1 kg
Snelheid:
0,14 km/h
Meetinstrumenten:
2
●●●●●●●●●●
Formaat:

De vorige rovers lieten zien dat het water en de bodem van Mars leefbaar waren – en nu zoekt Perseverance naar gefossiliseerd microbieel leven zélf. Daarvoor analyseert hij met lasers en camera’s de chemische samenstelling van stenen in een opgedroogde delta, de Jezero-krater.

Perseverance is de eerste rover met een microfoon om geluiden op te nemen op Mars en naar de aarde te sturen.

Nieuw is ook dat Perseverance experimenteert met de nodige technologie voor toekomstige astronauten op Mars. Een instrument dat meelift met de rover, Moxie, zet CO2 om in zuurstof met elektrolyse. De atmosfeer van Mars bestaat voor 96 procent uit CO2. Moxie maakt even snel zuurstof als een boom. En een helikopter aan boord van Perseverance maakte de eerste gemotoriseerde vlucht op een andere planeet. Aan de oppervlakte van Mars is de dichtheid van de atmosfeer slechts 1 procent van de aardse lucht. Er is dus minder lucht voor de helikopter om zich tegen af te zetten. Daarom moeten de bladen van Ingenuity meer dan 2.500 omwentelingen per minuut maken.

De helikopter was gebouwd om vijf keer te vliegen, maar begon afgelopen september aan zijn 33ste vlucht en heeft inmiddels bijna 8 km gevlogen.

Perseverance heeft inmiddels bijna 13 km afgelegd. Tijdens de reis boort hij gesteentemonsters op ter grootte van een potlood. Die monsters stopt hij in een metalen buisje. Die moeten over ongeveer zeven jaar worden opgehaald met een Europees karretje dat nog in ontwikkeling is.

April 2021

Voor het eerst vloog er een helikopter op een andere planeet dan de aarde. Miniatuurhelikopter Ingenuity (49 centimeter hoog) die meeliftte met Perseverance, vloog 3 meter de lucht in en blijft daar een halve minuut hangen.

April 2021

Voor het eerst werd zuurstof geproduceerd in de atmosfeer van Mars. Het experiment met instrument Moxie van Perseverance was bedoeld als een proof of principle.

Mei 2021

China’s Marsrover Zhurong kwam aan op Mars.

Zhurong


Gewicht:
240,4 kg
Snelheid:
0,19 km/h
Meetinstrumenten:
6
●●●●●●●●●●
Formaat:

Zhurong vertrok in dezelfde launch window als Perseverance en heeft inmiddels bijna 2 kilometer afgelegd. China is het tweede land dat een rover op Mars neerzet. De ontdekkingstocht van Zurong moest minimaal 90 sols duren, maar duurt nog steeds voort. Het doel is om de meteorologie en de binnenkant van Mars de bestuderen en te zoeken naar ondergronds water. Met radar kan hij 100 meter onder de grond kijken.

Sept. 2021

Perseverance boorde het eerste gesteentemonster op, dat uiteindelijk door een andere missie moet worden opgehaald voor analyse op aarde.

Een nieuwkomer op Mars wordt Europa’s eerste Marsrover, Rosalind Franklin. Die had september dit jaar al gelanceerd moeten worden, maar de sancties tegen Rusland gooiden roet in het eten. De Russische ruimtevaartorganisatie Roskosmos leverde namelijk een belangrijk onderdeel: het wetenschappelijk platform waarmee de rover landt. Ingenieurs verwachten niet dat Rosalind Franklin voor 2028 zal vertrekken.