Hvordan går det på Mars?

Marsroveren Spirit har rullet rundt på planeten i over 40 dager, mens Opportunity har holdt på i over 20 marsdøgn. Hva har de amerikanske romfartøyene funnet, og hvor skal de nå?

Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.

Høydepunktene er mange etter at de to roverne kom seg trygt ned på marsoverflaten og satte sine første hjulspor i den røde sanden. Roverne har blant annet funnet noen merkelige, runde kuler som kan være spor etter vann, og boret menneskehetens første hull i en stein på planeten.

Vi har også sett gjenoppvåkningen av Spirit etter at den falt ut i flere dager, og opprettelsen av historiens første internasjonale, interplanetære kommunikasjonsnettverk.

Spirit og Opportunity, som har landet på motsatt side av den røde planeten, har i oppdrag å undersøke sine omgivelser for å finne hint om stedenes geologiske fortid. Spesielt skal de se etter områder som en gang kan ha vært preget av vann, hvor miljøet kan ha vært bærekraftig for liv.

"Små blåbærformede formasjoner i marsjorda. Forskerne studerer dem for å få hint om planetens geologiske fortid. Bildet er tatt av marsroveren Opportunity. (Foto: NASA/JPL/Cornell/USGS)"

Glassaktige kuler

Hva som har dannet de ørsmå runde kulene som Opportunity har vist på fotografier av både jorda og grunnfjellet på Mars, er fremdeles et ubesvart spørsmål. De runde partiklene ble funnet allerede under den første analysen Opportunity gjorde av jorda like ved landingspunktet.

Fordi jorda rundt Opportunity ikke inneholdt store mengder av stoffet hematitt (et jernmalm-mineral), som vanligvis dannes i forbindelse med flytende vann, ble en graveoperasjon midlertidig utsatt, og roveren sendt mot et område med mer hematitt, hvor et felt med grunnfjell også stikker opp av jorda. Roverne har utstyr om bord som kan identifisere steintyper på avstand.

Også i grunnfjellet

Analysene av grunnfjellet viste de samme runde partiklene som fra jorda - plassert inne i steinformasjonene som blåbær i en muffin (de er opp til tre millimeter i diameter). Opportunity har tatt ekstreme nærbilder som viser at steinformasjonen er sammensatt av fine, tynne lag av gulbrun farge, i ferd med å bli erodert av sanden som blåser rundt med marsvinden. Slike tynne lag kan kanskje være avsetninger skapt av vann.

Inne i steinen ligger de runde, små kornene - og noen av dem er på vei ut. Det ser ut som steinen blir slitt bort, mens de runde kornene er hardere og står imot erosjonen. Når steinen forsvinner, triller de runde kornene ut og lander på bakken.

To sannsynlige teorier

"Kulene tyter ut av grunnfjellet. (Foto: NASA/JPL/Cornell/USGS)"

Flere geologiske prosesser kan danne runde former. Det kan for eksempel dreie seg om avleiring under vann, men det som ser ut som porer i partiklene gjør andre muligheter, som meteortreff eller vulkanutbrudd, like sannsynlige. På Jorda kan bølger danne veldig glatte og runde korn, som så kan bli begravd og trykt sammen til stein.

Grunnfjellet er dannet av ekstremt finkornet materiale - for finkornet til at det er snakk om sedimenter dannet i stillestående vann, vindblåst sand eller noen type flytende lava. De pepperkornstore kulene som ligger inne blant de ekstremt tynne lagene i steinen er så like hverandre at forskerne avviser teorien om at de har blitt dannet ved at bølger har slitt ned småstein.

Det gjenstår da bare to sannsynlige teorier for hvordan kulene kan ha blitt dannet. Grunnfjellet det er snakk om kan være lag med vulkansk aske, spekket med dråper av lava, som har blitt spyttet ut av vulkaner eller etter meteorittreff, og deretter frosset til glassaktige perler. En vulkansk mekanisme med alternerende aske- og lavautbrudd kan gi dråper som stivner til slike kuler. Det finnes imidlertid ingen vulkan i denne regionen, så da står vi igjen med meteoritten.

Det andre mulige scenarioet er at lag med aske eller sand har blitt penetrert av mineralrikt vann, som har avsatt suksessive lag med materiale på kornene, og bygd dem opp til kuler.

Hint om konsentrisk lagdannelse

At kulene er like i struktur og glassaktige i sammensetning, taler for meteoritteorien, men dersom forskerne finner ut at de er sammensatt av lagvise (konsentriske) skall, vil det være en sterk indikator for at kulene er dannet av vann som har sivet gjennom steinen. Noen knuste kuler har blitt identifisert på bildene, og forskerne er ivrige etter å inspisere dem nærmere.

Tim Parker, en geolog hos NASAs Jet Propulsion Laboratory, sier ifølge New Scientist at det allerede er avdekket hint om konsentrisk lagdannelse i kulene, men at implikasjonene av et slikt funn vil være så viktige at det krever mye bedre bilder og analyser før man kan trekke noen bestemte konklusjoner.

Boret hull

"Slik så det ut etter at Spirit var ferdig med boringen. (Foto: NASA/JPL/Cornell)"

Mens Opportunity har studert grunnfjellet på Mars, var noe av det første Spirit gjorde - etter å ha våknet til liv igjen når forskerne fikk slettet roverens fullstappede minne - å bore seg inn i en løs stein på planetens overflate. Det ble ikke noe stort hull - bare 45 millimeter i diameter og 2,7 millimeter dypt.

Poenget var å finne ut om steinen, som har fått kallenavnet Adirondack, var dekket med et hardt skall av en annen sammensetning enn innmaten, men boringen tydet på at steinen er nesten ren basalt, en vulkansk steintype som har blitt observert på andre marsekspedisjoner.

Styrer seg selv

Å holde styr på to marsrovere på én gang er litt av en oppgave for forskerne, men de neste dagene vil det roe seg litt fordi Spirit kommer til å legge ut på en lengre transportetappe.

Roveren kommer i stor grad til å bestemme selv hvor den skal kjøre - mot et 200 meter stort krater kalt Bonneville. Når roveren får beskjed om hvor den skal ende opp, evaluerer den selv terrenget for å bestemme den beste ruten til målet.

Spirit hadde en stund alvorlige data- og kommunikasjonsproblemer, men er nå helt i orden igjen etter at ekspertene formaterte roverens flashminne som var stappfullt av flere tusen filer - mange av dem var rester etter den syv måneder lange reisen fra Florida til Mars. Roveren var satt ut av spill i rundt to uker.

Tar tempen på Mars

Ett av instrumentene om bord i Spirit blir nå på en finurlig måte tatt i bruk for å gi detaljerte temperaturprofiler av atmosfæren på planeten. Dette var noe forskerne kom på å gjøre etter at roveren hadde begynt sin ferd der oppe - og ikke noe som var planlagt på forhånd.

Det betyr at vi for første gang kan se hvordan temperaturen på Mars varierer med høyden på en kontinuerlig basis - så lenge Spirit er i drift. De nye dataene viser raske temperaturforandringer.

Om morgenen kan temperaturen 30 meter oppe i atmosfæren fluktuere med så mye som fire grader celsius på ett minutt. Dette skyldes lommer med luft nær bakken som varmes opp av sola og stiger raskt. Slik oppdrift, som er vanlig på Jorda og utnyttes av fugler og hanglidere, har aldri blitt observert på Mars tidligere.

- Hadde egentlig ikke tenkt på det

De nye målingene strekker seg opp til én kilometer, og kan gi forskere som jobber med atmosfæremodellering et viktig innblikk i marsværets dynamikk. Teknikken går ut på å bruke varmestrålingskameraet til å stirre på en del av himmelen 30 grader over horisonten i flere minutter.

Forskerne visste at det var mulig å avlede et anslag for den atmosfæriske temperaturen ved å studere de infrarøde spektrallinjene assosiert med karbondioksid, den viktigste komponenten i marslufta, men de var ikke klar over at de kunne få mye mer - før de tok en nærmere titt på dataene.

Karbondioksid absorberer en bestemt infrarød bølgelengde godt - og absorberingen er proporsjonal med tettheten av karbondioksid. Tettheten er samtidig omvendt proporsjonal med høyden - lufta blir tynnere desto høyere du kommer. Til slutt korrelerer formen på spektrallinjene med temperaturen.

- Vi hadde egentlig ikke tenkt på det før vi kom til marsoverflaten, sier Don Banfield ved NASAs Goddard center til New Scientist.

Internasjonal, interplanetær kommunikasjon

"Den europeiske romsonden Mars Express har sendt kommandoer til den amerikanske romsonden Spirit. (Illustrasjon: ESA)"

En annen bragd ble demonstrert 6. februar, da historiens første internasjonale kommunikasjonsnettverk rundt en annen planet viste seg å fungere feilfritt. Dette er samtidig den første gangen romfartøyer fra NASA og den europeiske romfartsorganisasjonen ESA har kommunisert med hverandre mens de har vært i bane.

ESA og NASA hadde planlagt denne demonstrasjonen som en del av anstrengelsene de to organisasjonene gjør for å samarbeide i verdensrommet, og for å muliggjøre felles kommunikasjonsmidler for fremtidige ekspedisjoner til marsoverflaten.

Kommandoer til roveren Spirit ble overført fra NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) til European Space Operations Centre i Darmstadt i Tyskland, hvor de ble oversatt til kommandoer til den europeiske romsonden Mars Express som går i bane rundt Mars.

De oversatte kommandoene gikk så opp til Mars Express, som med stort hell brukte dem til å gi kommandoer til roveren Spirit. Spirit brukte sin ultrahøyfrekvensantenne til å overføre telemetriinformasjon tilbake til Mars Express, som sendte dataene tilbake til Jet Propulsion Laboratory, via European Space Operations Centre. Ikke en eneste bit med data manglet.

Gravde grøft

Forskerne har også brukt hjulene på Opportunity til å grave en liten grøft og avdekke dypereliggende materiale i et område rikt på hematitt. Ett hjul ble vridd rundt for å grave seg nedover, mens de andre hjulene ble holdt i ro. Grøfta ble rundt 50 cm lang og 20 cm dyp, og avdekket mye lysere jord under overflaten, og det ser ut som dette kan være noe ganske forskjellig fra det som er analysert på overflaten.

Det er også knyttet stor spenning til den europeiske romsonden Mars Express, som hadde med seg det tapte landingsfartøyet Beagle2, fordi sonden i mai skal slå på en bakkeradar som kan finne eventuelt vann helt ned til 5-7 kilometer under overflaten på Mars.

Den er ikke skrudd på enda fordi den vil ta mye av romsondens ressurser, blant annet når det gjelder strøm. For å unngå at det skjer noe med de andre instrumentene om bord, er denne bakkeradaren derfor det siste instrumentet som blir slått på.

Lenker:

NASA: Mars Exploration Rover Mission
New Scientist: NASA rover take Mars’ temperature
New Scientist: Close-ups narrow theories on Mars bedrock

Powered by Labrador CMS