Kl. 11:50 í dag, 30. júlí 2020, verður nýjasta Marsjeppa NASA skotið á loft. Jeppinn á að leita að ummerkjum lífs á botni ævaforns uppþornaðs stöðuvatns á rauðu plánetunni.
Kl. 11:50 í dag verður Perseverance jeppa NASA skotið út í geiminn. Ferðalagið til Mars tekur sjö mánuði en lending verður 18. febrúar 2021.
Perseverance markar ákveðin þáttaskil í Mars-könnunarsögu NASA: Til þessa hafa leiðangrarnir einkum snúist um leiti að ummerkjum vatns og umhverfi sem líf gæti hafa þrifist í.
Perseverance á aftur á móti að leita að merkjum um líf á Mars í fyrndinni og safna jarðvegi og grjóti fyrir fyrirhugaða sýnasöfnunarferð í framtíðinni.
Jeppinn á að aka um eyðimörkina í gíg sem heitir Jezero eftir litlum bæ í Bosníu. Jezero þýðir stöðuvatn og það er einmitt þess vegna sem Perserverance á að halda þangað. Í gígnum er óseyri og á gervitunglamyndum sést hvernig bugðótt á hefur runnið í gíginn fyrir rúmum þremur milljörðum ára.
Hægt er að fylgjast með geimskotinu í beinni útsendingu hér fyrir neðan.
Bakgrunnur
Um árabil hefur leitin að lífi á Mars beinst að leit að ummerkjum vatns á yfirborði plánetunnar. Marsjepparnir Spirit og Opportunity fundu báðir ótvíræð merki um vatn. Síðar fann Curiosity jeppinn sönnunargögn sem sýndu að fyrir fjórum milljörðum ára voru aðstæður á Mars lífvænlegar.
Perseverance á að leita að sönnunum fyrir lífi. Jeppinn nýi á að kanna grjót sem varð þegar Mars varð hlýrri og blautari í leit að merkjum um ævafornt örverulíf, steingerðum frumum, sem og lífræn kolefnasambönd.
Þótt Perseverance fyndi eitthvað sem líkist ævafornu lífi, getum við ekki verið viss um að við höfum fundið líf á Mars fyrr en vísindamenn fá beinhörð sýni í hendurnar. Enn sem komið er geta nákvæmar efnagreiningar ekki farið fram nema í fullkomnum tilraunastofum á Jörðinni, þótt tækjabúnaðr könnunarfara verði sífellt betri.
Lendingin
Jeppinn á að lenda á næstum nákvæmlega sama hátt og Curiosity með hjálp hitaskjaldar, fallhífar og eldflaugakrana.
Lending er fyrirhuguð þann 18. febrúar 2021, seinni part dags á Mars. Þá skellur geimfarð, eða hylkiið sem ber jeppann, á lofthjúpinn og lendir sjö mínútum síðar. Fyrst hægir hitaskjöldur ferðina, svo fallhlíf og loks eldflaug sem stöðvar geimfarið í lausu lofti og lætur jeppann síga niður í krana, flýgur svo burt og brotlendir í öruggri fjarlægð.
Jeppinn opnar þá augun, horfir í kringum sig og sendir myndir heim til Jarðar.
Jeppinn
Marsjeppinn Perseverance er eiginlega alveg eins og Curiosity í útliti. Hann vegur rúmt tonn og er 17% þyngri en Curiosity. Jeppinn er á stærð við golfbíl en á sex hjólum.
Hvert hjól hefur sinn eigin mótor og er hægt að snúa hverju og einu 36ö gráður. Dekkin eru úr áli, hvert um sig hálfur metri í þvermál og hafa þau verið mótuð á samskonar hátt og hágæða fjallahjól. Hjólin geta lyfst svo að jeppinn getur ekð yfir allt að 40 sentímetra háa steina.
Við hvern snúning ekur jeppinn 1,65 metra, löturhægt þó. Mesti mögulegi ökuhraði er 4,2 sentímetrar á sekúndu eða 152 metrar á klukkustund. Til samanburðar er meðalgönguhraði 134 sentímetrar á sekúndu eða 4,8 km á klukkustund.
Akstur er orkufrekur en takmörkuð orka er fyrst og fremst ástæða þess að Perseverance ekur hægt. Við aksturinn notar jeppinn innan við 200 wött. Til samanburðar notar 200 hestafla bíll nærri 150.000 wött af afli!
Mælitæki
Mælitækin eru ný enda markmið önnur en hjá Curiosity. Í Curiosity eru viðkvæm mælitæki sem gera einkum bergfræðilegar rannsóknir á yfirborði Mars en Perserverance hefur enga slíka rannsóknarstöð. Um borð eru öflugar myndavélar, veðurmælitæki og söfnunararmur.
Á söfnunararminum er smásjá sem kallast PIXL og getur skoðað sýni niður í kornastærð salts. Á Jörðinni hafa fundist smásæjar steingerðar örverur í meira en 3,5 milljarða ára gömlu bergi.
Á myndavélamastrinu eru betrumbætt mælitæki frá þeim sem eru í Curiosity. Mastcam-Z er þrívíð litamyndavél sem setur landslagið og uppgötvanir jeppans í nauðsynlegt samhengi. SuperCam er myndavél sem skýtur leysigeisla á grjót nokkra metra í burtu frá jeppanum..
Á maga jeppans er ratsjá, RIMFAX, sem skýtur ratsjárbylgjum allt að 10 metra ofan í yfirborðið í leit að vatni og þar af leiðandi stöðum þar sem líf gæti mögulega þrifist í dag.
Ofan á jeppanum er veðurathugunarstöðin MEDA. MOXIE er tæki sem á að daraga koldíoxíð úr andrúmslofti Mars til að framleiða súrefni, rétt eins og tré á Jörðinni. MOXIE á þannig að sýna fram á fýsileika þess að framleiða súrefnia á Mars fyrir mannaðar geimferðir framtíðar.
Mest spennandi eru tveir Raman litrófsritar. Það eru tæki sem skjóta útfjólubláu ljósi á steina eða jarðveg og efnagreinir innihald þeirra með því að lesa í ljósið sem viðfangsefnið endurkastar. Raman litrófsritarnir henta sérstaklega vel til að nema lífræn efnasambönd.
Fyrstu hljóðin frá Mars
Síðast en ekki síst eru tveir hljóðnemar á jeppanum frá Planetary Society. Munu þeir, gangi allt upp, taka upp fyrstu hljóðin frá Mars þegar jeppinn lendir og leysir verkefnin sín.
Hugmyndin að baki hljóðnemunum má rekja til ársins 1996 þegar Carl Saga, stjörnufræðingur og einn af stofnendum Planetary Society kynnti hugmyndina fyrst. Tveimur árum síðar voru hljóðnemar sendir á Mars Polar Lander könnunarfarið en lending þess misheppnaðist.
Þótt ótrúlegt megi virðast getur hljóðið sem heyrist þegar Perseverance kannar grjót hjálpað vísindamönnum að finna út úr hverju það er. Það hjálpar svo aftur til við að finna út við hvernig aðstæður grjótið myndaðist.
Ingenuity þyrlan
Ingenuity er tæknitilraun sem snýst um að prófa að fljúga þyrlu á Mars í fyrsta sinn. Gangi allt að óskum gæti þyrluflugið markað nýtt upphaf í könnun rauðu plánetunnar úr lofti.
>Erfitt er að fljúga á Mars sökum þess hve næfurþunnt andrúmsloftið er. Þyrlan verður því að vera fislétt en hafa nægilega stóra þyrluspaða sem snúast miklu hraðar en á álíka þungri þyrlu á Jörðinni.
Þyrlan er nokkrun veginn eins og dróni. Hún vegur aðeins 1,8 kg en hefur fjóra koltrefjaspaða sem eru 1,2 metrar að lengd. Spaðarnir snúast 2400 snúninga á mínútu sem er fjórum til fimm sinnum hraðar en hefðbundin farþegaþyrla. Á henni eru sólarsellur sem hlaða rafhlöðurnar og veita myndavélum orku en engin vísindatæki. Þyrlan þarf að halda hita í upp undir 100 gráðu næturfrosti. Búið er að prófa þyrluna í hermum á Jörðinni þar sem líkt er eftir aðstæðum á Mars.
Þar sem ekki er hægt að fjarstýra þyrlunni frá Jörðinni verður hún að vera því sem næst fullkomlega sjálfvirk. Skömmu eftir lendingu dettur þyrlan af maga jeppans á yfirborðið. Jeppinn ekur þá 100 metra í burtu áður en fyrsta flugtilraunin verður gerð. Flugin verða stutt, allt að ein og hálf mínúta hið mesta. Þá lendir þyrlan, hleður sig á ný og prófar aftur nokkrum dögum síðar. Ingenuity er hönnuð til að fljúga allt að fimm sinnum en brotlending gæti bundið enda á tilraunina fyrr.
Lendingarstaðurinn: Jezero gígurinn
Perseverance jeppinn á að heimsækja 45 km breiðan gíg sem heitir Jezero eftir litlum bæ í Bosníu-Hersegóvínu en nafnið þýðir stöðuvatn.
Gígurinn sást fyrst á ljósmynd sem tekin var með Mars Odyssey brautarfari NASA árið 2004. Á myndinni sáust tveir uppþornaðir, bugðóttir árfarvegir brjóta sér leið í gegnum gígbarminn og mynda áberandi falleg óseyri.
Strandlínur sem marka vatnsborð þessa ævaforna stöðuvatns sýna að það gæti hafa verið allt að 250 metra djúpt. Í strandlínunum hafa fundist karbónöt sem gætu líkst kalkmyndunum á Jörðinni. Þannig eru skeljar og stoðgrindur ýmissa sjávarlífvera, svo sem kóralla, úr karbónötum. Dæmi um karbónötu eru aragónít, kalsít og sílfurberg en það síðarnefnda á sér þó ekki lífrænan uppruna.
Hugsanlegt er að stöðuvatnið í Jezero gígnum hafi getað viðhaldið lífi fyrir um 3,5 milljörðum ára. Við sambærilegar aðstæður á Jörðinni geta orðið til bunkar af örverum á botni stöðuvatna sem kunnuglega grænleita slýið heldur saman. Hafi eitthvað svipað þrifist í stöðuvatninu í Jezero gætu ummerki um örverurnar enn leynst í setlögum. Vonir standa til um að í þeim finnist einmitt karbónöt og áferð sem lífverur skilja eftir sig.
Tilvist leirs og karbónata, steinefna sem myndast venjulega við samspil koldíoxíðs og fljótandi vatns, benda sterklega til þess að stöðuvatnið í Jezero-gígnum hafi verið ferskvatn, ekki mjög súrt, þ.e. vinsamlegt lífi.
Nú þegar er búið að teikna upp ferðalag jeppans. Hann á að lenda á flatlendi á gígbotninum, austan við óseyrina, hugsanlega ofan á hrauni sem rann í gíginn eftir að vatnið þornaði upp. Ef jeppinn safnar grjóti úr hrauninu er hægt að aldursgreina það á Jörðinni og þannig hægt að tímasetja hvenær í sögu Mars vatnið hvarf.
Marsjeppanum Perseverance skotið á loft
Leitin að lífi á Mars hefst á ný
Sævar Helgi Bragason 30. júl. 2020 Fréttir
Kl. 11:50 í dag, 30. júlí 2020, verður nýjasta Marsjeppa NASA skotið á loft. Jeppinn á að leita að ummerkjum lífs á botni ævaforns uppþornaðs stöðuvatns á rauðu plánetunni.
Kl. 11:50 í dag verður Perseverance jeppa NASA skotið út í geiminn. Ferðalagið til Mars tekur sjö mánuði en lending verður 18. febrúar 2021.
Perseverance markar ákveðin þáttaskil í Mars-könnunarsögu NASA: Til þessa hafa leiðangrarnir einkum snúist um leiti að ummerkjum vatns og umhverfi sem líf gæti hafa þrifist í.
Perseverance á aftur á móti að leita að merkjum um líf á Mars í fyrndinni og safna jarðvegi og grjóti fyrir fyrirhugaða sýnasöfnunarferð í framtíðinni.
Jeppinn á að aka um eyðimörkina í gíg sem heitir Jezero eftir litlum bæ í Bosníu. Jezero þýðir stöðuvatn og það er einmitt þess vegna sem Perserverance á að halda þangað. Í gígnum er óseyri og á gervitunglamyndum sést hvernig bugðótt á hefur runnið í gíginn fyrir rúmum þremur milljörðum ára.
Hægt er að fylgjast með geimskotinu í beinni útsendingu hér fyrir neðan.
Bakgrunnur
Um árabil hefur leitin að lífi á Mars beinst að leit að ummerkjum vatns á yfirborði plánetunnar. Marsjepparnir Spirit og Opportunity fundu báðir ótvíræð merki um vatn. Síðar fann Curiosity jeppinn sönnunargögn sem sýndu að fyrir fjórum milljörðum ára voru aðstæður á Mars lífvænlegar.
Perseverance á að leita að sönnunum fyrir lífi. Jeppinn nýi á að kanna grjót sem varð þegar Mars varð hlýrri og blautari í leit að merkjum um ævafornt örverulíf, steingerðum frumum, sem og lífræn kolefnasambönd.
Þótt Perseverance fyndi eitthvað sem líkist ævafornu lífi, getum við ekki verið viss um að við höfum fundið líf á Mars fyrr en vísindamenn fá beinhörð sýni í hendurnar. Enn sem komið er geta nákvæmar efnagreiningar ekki farið fram nema í fullkomnum tilraunastofum á Jörðinni, þótt tækjabúnaðr könnunarfara verði sífellt betri.
Lendingin
Jeppinn á að lenda á næstum nákvæmlega sama hátt og Curiosity með hjálp hitaskjaldar, fallhífar og eldflaugakrana.
Lending er fyrirhuguð þann 18. febrúar 2021, seinni part dags á Mars. Þá skellur geimfarð, eða hylkiið sem ber jeppann, á lofthjúpinn og lendir sjö mínútum síðar. Fyrst hægir hitaskjöldur ferðina, svo fallhlíf og loks eldflaug sem stöðvar geimfarið í lausu lofti og lætur jeppann síga niður í krana, flýgur svo burt og brotlendir í öruggri fjarlægð.
Jeppinn opnar þá augun, horfir í kringum sig og sendir myndir heim til Jarðar.
Jeppinn
Marsjeppinn Perseverance er eiginlega alveg eins og Curiosity í útliti. Hann vegur rúmt tonn og er 17% þyngri en Curiosity. Jeppinn er á stærð við golfbíl en á sex hjólum.
Hvert hjól hefur sinn eigin mótor og er hægt að snúa hverju og einu 36ö gráður. Dekkin eru úr áli, hvert um sig hálfur metri í þvermál og hafa þau verið mótuð á samskonar hátt og hágæða fjallahjól. Hjólin geta lyfst svo að jeppinn getur ekð yfir allt að 40 sentímetra háa steina.
Við hvern snúning ekur jeppinn 1,65 metra, löturhægt þó. Mesti mögulegi ökuhraði er 4,2 sentímetrar á sekúndu eða 152 metrar á klukkustund. Til samanburðar er meðalgönguhraði 134 sentímetrar á sekúndu eða 4,8 km á klukkustund.
Akstur er orkufrekur en takmörkuð orka er fyrst og fremst ástæða þess að Perseverance ekur hægt. Við aksturinn notar jeppinn innan við 200 wött. Til samanburðar notar 200 hestafla bíll nærri 150.000 wött af afli!
Mælitæki
Mælitækin eru ný enda markmið önnur en hjá Curiosity. Í Curiosity eru viðkvæm mælitæki sem gera einkum bergfræðilegar rannsóknir á yfirborði Mars en Perserverance hefur enga slíka rannsóknarstöð. Um borð eru öflugar myndavélar, veðurmælitæki og söfnunararmur.
Á söfnunararminum er smásjá sem kallast PIXL og getur skoðað sýni niður í kornastærð salts. Á Jörðinni hafa fundist smásæjar steingerðar örverur í meira en 3,5 milljarða ára gömlu bergi.
Á myndavélamastrinu eru betrumbætt mælitæki frá þeim sem eru í Curiosity. Mastcam-Z er þrívíð litamyndavél sem setur landslagið og uppgötvanir jeppans í nauðsynlegt samhengi. SuperCam er myndavél sem skýtur leysigeisla á grjót nokkra metra í burtu frá jeppanum..
Á maga jeppans er ratsjá, RIMFAX, sem skýtur ratsjárbylgjum allt að 10 metra ofan í yfirborðið í leit að vatni og þar af leiðandi stöðum þar sem líf gæti mögulega þrifist í dag.
Ofan á jeppanum er veðurathugunarstöðin MEDA. MOXIE er tæki sem á að daraga koldíoxíð úr andrúmslofti Mars til að framleiða súrefni, rétt eins og tré á Jörðinni. MOXIE á þannig að sýna fram á fýsileika þess að framleiða súrefnia á Mars fyrir mannaðar geimferðir framtíðar.
Mest spennandi eru tveir Raman litrófsritar. Það eru tæki sem skjóta útfjólubláu ljósi á steina eða jarðveg og efnagreinir innihald þeirra með því að lesa í ljósið sem viðfangsefnið endurkastar. Raman litrófsritarnir henta sérstaklega vel til að nema lífræn efnasambönd.
Fyrstu hljóðin frá Mars
Síðast en ekki síst eru tveir hljóðnemar á jeppanum frá Planetary Society. Munu þeir, gangi allt upp, taka upp fyrstu hljóðin frá Mars þegar jeppinn lendir og leysir verkefnin sín.
Hugmyndin að baki hljóðnemunum má rekja til ársins 1996 þegar Carl Saga, stjörnufræðingur og einn af stofnendum Planetary Society kynnti hugmyndina fyrst. Tveimur árum síðar voru hljóðnemar sendir á Mars Polar Lander könnunarfarið en lending þess misheppnaðist.
Þótt ótrúlegt megi virðast getur hljóðið sem heyrist þegar Perseverance kannar grjót hjálpað vísindamönnum að finna út úr hverju það er. Það hjálpar svo aftur til við að finna út við hvernig aðstæður grjótið myndaðist.
Ingenuity þyrlan
Ingenuity er tæknitilraun sem snýst um að prófa að fljúga þyrlu á Mars í fyrsta sinn. Gangi allt að óskum gæti þyrluflugið markað nýtt upphaf í könnun rauðu plánetunnar úr lofti.
>Erfitt er að fljúga á Mars sökum þess hve næfurþunnt andrúmsloftið er. Þyrlan verður því að vera fislétt en hafa nægilega stóra þyrluspaða sem snúast miklu hraðar en á álíka þungri þyrlu á Jörðinni.
Þyrlan er nokkrun veginn eins og dróni. Hún vegur aðeins 1,8 kg en hefur fjóra koltrefjaspaða sem eru 1,2 metrar að lengd. Spaðarnir snúast 2400 snúninga á mínútu sem er fjórum til fimm sinnum hraðar en hefðbundin farþegaþyrla. Á henni eru sólarsellur sem hlaða rafhlöðurnar og veita myndavélum orku en engin vísindatæki. Þyrlan þarf að halda hita í upp undir 100 gráðu næturfrosti. Búið er að prófa þyrluna í hermum á Jörðinni þar sem líkt er eftir aðstæðum á Mars.
Þar sem ekki er hægt að fjarstýra þyrlunni frá Jörðinni verður hún að vera því sem næst fullkomlega sjálfvirk. Skömmu eftir lendingu dettur þyrlan af maga jeppans á yfirborðið. Jeppinn ekur þá 100 metra í burtu áður en fyrsta flugtilraunin verður gerð. Flugin verða stutt, allt að ein og hálf mínúta hið mesta. Þá lendir þyrlan, hleður sig á ný og prófar aftur nokkrum dögum síðar. Ingenuity er hönnuð til að fljúga allt að fimm sinnum en brotlending gæti bundið enda á tilraunina fyrr.
Lendingarstaðurinn: Jezero gígurinn
Gígurinn sást fyrst á ljósmynd sem tekin var með Mars Odyssey brautarfari NASA árið 2004. Á myndinni sáust tveir uppþornaðir, bugðóttir árfarvegir brjóta sér leið í gegnum gígbarminn og mynda áberandi falleg óseyri.
Strandlínur sem marka vatnsborð þessa ævaforna stöðuvatns sýna að það gæti hafa verið allt að 250 metra djúpt. Í strandlínunum hafa fundist karbónöt sem gætu líkst kalkmyndunum á Jörðinni. Þannig eru skeljar og stoðgrindur ýmissa sjávarlífvera, svo sem kóralla, úr karbónötum. Dæmi um karbónötu eru aragónít, kalsít og sílfurberg en það síðarnefnda á sér þó ekki lífrænan uppruna.
Hugsanlegt er að stöðuvatnið í Jezero gígnum hafi getað viðhaldið lífi fyrir um 3,5 milljörðum ára. Við sambærilegar aðstæður á Jörðinni geta orðið til bunkar af örverum á botni stöðuvatna sem kunnuglega grænleita slýið heldur saman. Hafi eitthvað svipað þrifist í stöðuvatninu í Jezero gætu ummerki um örverurnar enn leynst í setlögum. Vonir standa til um að í þeim finnist einmitt karbónöt og áferð sem lífverur skilja eftir sig.
Tilvist leirs og karbónata, steinefna sem myndast venjulega við samspil koldíoxíðs og fljótandi vatns, benda sterklega til þess að stöðuvatnið í Jezero-gígnum hafi verið ferskvatn, ekki mjög súrt, þ.e. vinsamlegt lífi.
Nú þegar er búið að teikna upp ferðalag jeppans. Hann á að lenda á flatlendi á gígbotninum, austan við óseyrina, hugsanlega ofan á hrauni sem rann í gíginn eftir að vatnið þornaði upp. Ef jeppinn safnar grjóti úr hrauninu er hægt að aldursgreina það á Jörðinni og þannig hægt að tímasetja hvenær í sögu Mars vatnið hvarf.