Denne artikkelen er produsert og finansiert av Forsvarets forskningsinstitutt - les mer.

Rimfax består av en antenne og en gullbelagt boks. Den inneholder teknologien som gjør det mulig å avlese mer om Mars’ indre. (Foto: Lars Aarønæs)
Rimfax består av en antenne og en gullbelagt boks. Den inneholder teknologien som gjør det mulig å avlese mer om Mars’ indre. (Foto: Lars Aarønæs)

Norsk georadar klar for Mars

Har det vært liv på Mars? Georadaren Rimfax skal lete etter svar der mennesker aldri før har sett. Nå er det under ett år til oppskytningen.

Publisert

Vi er i Pasadena, en bydel i Los Angeles. I det aller helligste rommet i NASAs Jet Propulsion Lab (JPL) arbeides det med Mars 2020-roveren. To av de hvitkledde skikkelsene kommer fra Forsvarets forskningsinstitutt, FFI. De har vært der og levert et av farkostens mest spennende instrumenter: georadaren Rimfax.

På videoen lenger ned i saken ser du at antenna blir montert på roveren, som her ligger med buken opp.

– I dette renrommet er det bare JPL-ingeniørene som får håndtere instrumenter og utstyr. Vi får ikke røre noe, forteller sjefforsker Leif Damsgård som sammen med seniorforsker Sverre Brovoll var til stede i Pasadena.

– Rommet kalles High Bay. Det er mye større enn du får inntrykk av på filmen. Det er over ti meter under taket. Vår jobb der inne var å følge med på at alt ble gjort riktig og kjøre tester på instrumentet etter monteringen. Hensikten var å verifisere at alt var i orden.

Komplisert transport

Å frakte et slikt instrument fra Norge til USA er komplisert.

– Vi må ha full kontroll på instrumentet hele tiden. Høye kvalitetskrav betyr blant annet at det ikke kan kjøres gjennom røntgenmaskin. Derfor håndbæres det av oss. Folk fra NASA følger oss på hele turen.

Hensikten med Rimfax er å studere den geologiske lagdelingen under Mars-overflaten. Dette vil være første gang en rover har denne muligheten på Mars.

– Hittil har de kunnet skrape bare noen centimeter ned i bakken. Målet her er å se ti, kanskje flere titalls, meter ned. På jorda trenger bakkepenetrerende radar typisk bare noen meter ned i bakken. Begrensningen skyldes høy vannholdighet. På tørre Mars kan vi se mye mer, sier Damsgård.

Dermed gir georadaren forskerne mulighet til å avbilde de geologiske strukturene under roveren, der den kjører rundt på Mars.

Rimfax-radaren blir montert på Mars2020-roveren. Den hvite metallskjermen bak roveren er radarantenna, laget i et verksted på Kjeller. (Foto: Gregory M. Waigand / NASA/JPL-Caltech)
Rimfax-radaren blir montert på Mars2020-roveren. Den hvite metallskjermen bak roveren er radarantenna, laget i et verksted på Kjeller. (Foto: Gregory M. Waigand / NASA/JPL-Caltech)

Femte rover i rekka

Mars 2020-utgaven er den femte i rekka av slike rovere, og den mest avanserte. Roveren er et rullende laboratorium. Den vil gjøre analyser av geologien på Mars, men også hente opp prøver som lagres i bokser som kan plukkes opp og returneres til jorda av en fremtidig Mars-ferd.

Det store spørsmålet er fortsatt det samme: Har det vært liv på Mars? Det er allerede påvist mineraler som bare kan dannes i vann.

– Et viktig mål er å finne sedimentære lag der det kan ha vært vann og dermed muligheter for liv. Med Rimfax får forskerne et kontinuerlig bilde av geologien langs kjørebanen til roveren, noe som vil gi viktig informasjon om hvilke områder det er interessant å studere nærmere, sier Damsgård.

Da den sentrale enheten i Rimfax skulle fraktes over Atlanteren, måtte Sverre Brovoll (til venstre) og Leif Damsgård sørge for å ha full kontroll over transporten. Rimfax-kofferten i aluminium kunne ikke kjøres gjennom røntgenmaskin, og den skulle alltid håndbæres. Folk fra NASA fulgte forskerne på hele turen. (Foto: Lars Aarønæs)
Da den sentrale enheten i Rimfax skulle fraktes over Atlanteren, måtte Sverre Brovoll (til venstre) og Leif Damsgård sørge for å ha full kontroll over transporten. Rimfax-kofferten i aluminium kunne ikke kjøres gjennom røntgenmaskin, og den skulle alltid håndbæres. Folk fra NASA fulgte forskerne på hele turen. (Foto: Lars Aarønæs)

Må tåle ekstrem temperaturendring

Rimfax består av en antenne og en elektronikkboks. Den gullbelagte boksen inneholder teknologien som gjør det mulig å avlese mer om planetens indre.

Roveren og alt påmontert utstyr må tåle nattetemperaturer fra minus 135 grader celsius til Mars-dager med 20 plussgrader. Rimfax må også kunne tåle 100 plussgrader fordi den sitter like ved atomreaktoren i roveren.

– Du får ikke kjøpt instrumenter til slik bruk noe sted. De må lages. Roveren skal overleve 3000 marsdøgn. Vi har testet radaren i tre–fire måneder bare med henblikk på det.

Fra Jet Propulsion Laboratory 28. september i år. Roveren nederst i bildet. Øverst i bildet ser vi rakettmodulen som skal frakte roveren den siste biten ned mot Mars-overflaten. (Foto: NASA/JPL-Caltech)
Fra Jet Propulsion Laboratory 28. september i år. Roveren nederst i bildet. Øverst i bildet ser vi rakettmodulen som skal frakte roveren den siste biten ned mot Mars-overflaten. (Foto: NASA/JPL-Caltech)

Lander i februar 2021

Vinduet for oppskytning er på 21 dager, i juli og august 2020. Da starter en sju måneders ferd. Utsettes oppskytningen er det 26 måneder til neste gang Mars og jorda er i en slik posisjon til hverandre at de kan prøve på nytt.

Under den sju måneder lange ferden gjennom verdensrommet slås instrumentet på én gang, for å sjekke at alt funker.

Roveren lander 18. februar 2021. Denne landingsdatoen er fast, uavhengig av oppskytingsdag. Da begynner en måneds oppstart og sjekk. Så vil den begynne å kjøre og sende vitenskapelige data tilbake til jorda. Utstyret om bord er laget for å vare i minimum 1,5 Mars-år. Det tilsvarer tre jordår.

Sannsynligvis kan den leve og gi oss data i 10–15 år, tror FFI-forskerne. De peker på at 7 år gamle Curiosity på Mars fortsatt fungerer.

En av sju utvalgte

Mars-2020 er et multimilliard-prosjekt – i dollar. I denne sammenhengen er Rimfax, som i sin helhet er utviklet og produsert av FFI med støtte fra norsk industri, et billig instrument.

FFI har jobbet med georadar i en årrekke. Blant annet er den franske georadaren til ExoMars basert på en av FFIs prototyper.

– Da NASA inviterte forskningssamfunnet til å foreslå instrumenter for sin Mars-2020 Mission ville vi lage en space-kvalifisert georadar selv. Av 58 innkomne forslag ble FFIs Rimfax et av sju utvalgte instrumenter, forteller Sverre Brovoll.

Hva er en georadar og en rover?

Georadar også kjent som BPR, bakkepenetrerende radar, bruker radarpulser til å ta bilde av strukturer under bakken. Radaren sender fra seg elektromagnetisk stråling i mikrobølge-båndet (UHF/VHF frekvenser) av radiospekteret, og avdekker signaler som reflekteres.

En rover er innen romfarten en bemannet eller ubemannet motorisert landfarkost som benyttes til å utforske fremmede himmellegemer.

Spiller på det norrøne

I utgangspunktet utviklet FFI georadarer av dette slaget for å gjøre det mulig for Forsvaret å «se» gjennom vegger og ned i bakken. Bruksområdene ville for eksempel være å finne nedgravde miner. Samme slags teknologi brukes i arkeologi og til å forske på snøskred. FFI har også studert bruken av denne type ultrabredbåndsradarer i medisinsk sammenheng, for eksempel for å avbilde hjertet.

Rimfax står for Radar Imager for Mars' subsurface experiment. Navnet spiller også på norrøn mytologi: Rimfakse er hesten som natta rir på over himmelen. Morgenduggen kom dryppende fra Rimfakses bissel, navnet kan oversettes som rim fra mulen.

– Det er ikke lett å kjenne igjen dere to i bildene som ble strømmet fra JPL: Dere er godt innpakket?

– Draktene vi har på i renrommet har to hensikter. Å unngå støv og forurensning på instrumentene som kan villede de vitenskapelige resultatene. Og enda viktigere, å unngå at fartøyet får med seg noen form for biologisk materiale fra jorden til Mars, sier Leif Damsgård.

I august var to forskere fra FFI i California for å sjekke at alt gikk riktig for seg da georadaren Rimfax ble montert på NASAs Mars-rover 2020. Hele byggeprosessen ble sendt live på Youtube. (Video: NASA/JPL-Caltech)