Een deel van Mars zal binnenkort naar huis terugkeren.

Een stuk van een meteoriet genaamd Sayh al Uhaymir 008 (SaU008) zal worden gedragen aan boord van NASA's Mars 2020-rovermissie, wordt nu gebouwd in het Jet Propulsion Laboratory van het bureau in Pasadena, Californië. Dit stuk zal dienen als schietschijf voor een zeer nauwkeurige laser op de arm van de rover.

Het doel van Mars 2020 is ambitieus:verzamel monsters van het oppervlak van de Rode Planeet die een toekomstige missie mogelijk naar de aarde zou kunnen terugkeren. Een van de vele gereedschappen van de rover zal een laser zijn die ontworpen is om rotsformaties zo fijn als een mensenhaar te verlichten.

Dat precisieniveau vereist een kalibratiedoel om de instellingen van de laser aan te passen. Eerdere NASA-rovers hebben ook kalibratiedoelen opgenomen. Afhankelijk van het instrument, het doelmateriaal kan dingen bevatten als steen, metaal of glas, en kan er vaak uitzien als een schilderspalet.

Maar het werken aan dit specifieke instrument leidde tot een idee onder JPL-wetenschappers:waarom niet een echt stuk Mars gebruiken? De aarde heeft een beperkte voorraad Marsmeteorieten, waarvan wetenschappers hebben vastgesteld dat ze miljoenen jaren geleden van het oppervlak van Mars zijn gestraald.

Deze meteorieten zijn niet zo uniek als de geologisch diverse monsters die 2020 zullen verzamelen. Maar ze zijn nog steeds wetenschappelijk interessant - en perfect voor schietoefeningen.

"We bestuderen dingen op zo'n fijne schaal dat kleine afwijkingen in de uitlijning, veroorzaakt door temperatuurveranderingen of zelfs het bezinken van de rover in het zand, kan van ons verlangen dat we ons doel corrigeren, " zei Luther Beegle van JPL. Beegle is hoofdonderzoeker voor een laserinstrument genaamd SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals). "Door te bestuderen hoe het instrument een vast doelwit ziet, we kunnen begrijpen hoe het een stuk van het oppervlak van Mars zal zien."

SHERLOC zal het eerste instrument op Mars zijn dat Raman- en fluorescentiespectroscopieën gebruikt, wetenschappelijke technieken die bekend zijn bij forensische experts. Telkens wanneer een ultraviolet licht over bepaalde op koolstof gebaseerde chemicaliën schijnt, ze geven dezelfde karakteristieke gloed af die je ziet onder een blacklight.

Wetenschappers kunnen deze gloed gebruiken om chemicaliën te detecteren die zich vormen in de aanwezigheid van leven. SHERLOC zal de rotsen fotograferen die het bestudeert, breng vervolgens de chemicaliën in kaart die het op die afbeeldingen detecteert. Dat voegt een ruimtelijke context toe aan de gegevenslagen die Mars 2020 zal verzamelen.

"Dit soort wetenschap vereist textuur en organische chemicaliën - twee dingen die onze doelmeteoriet zal bieden, " zei Rohit Bhartia van JPL, De plaatsvervangend hoofdonderzoeker van SHERLOC.

Geen schilferige meteorieten

Marsmeteorieten zijn kostbaar in hun zeldzaamheid. Slechts ongeveer 200 zijn bevestigd door The Meteoritical Society, die een database heeft met deze doorgelichte meteorieten.

Om de juiste voor SHERLOC te selecteren, JPL wendde zich tot contacten bij NASA's Johnson Space Center in Houston, evenals het Natural History Museum of London. Niet zomaar een Mars-meteoriet zou het doen:de toestand ervan zou stevig genoeg moeten zijn om niet uit elkaar te vallen tijdens de intensiteit van lancering en landing.

Het moest ook bepaalde chemische eigenschappen hebben om de gevoeligheid van SHERLOC te testen. Deze moesten redelijk eenvoudig herhaaldelijk kunnen worden gedetecteerd om het kalibratiedoel bruikbaar te maken.

Experts probeerden verschillende monsters, dunne stukjes afsnijden om te testen of ze zouden afbrokkelen. Het gebruik van een "schilferig" monster kan de hele meteoriet daarbij beschadigen.

Het SHERLOC-team is het uiteindelijk eens geworden over het gebruik van SaU008, een meteoriet gevonden in Oman in 1999. Behalve dat het robuuster is dan andere monsters, een stuk ervan was beschikbaar met dank aan Caroline Smith, hoofdconservator meteorieten in het Natural History Museum in Londen.

"Elk jaar, we bieden honderden meteorietspecimens aan wetenschappers over de hele wereld voor studie, Smith zei. "Dit is een primeur voor ons:een van onze monsters naar huis sturen ten behoeve van de wetenschap."

SaU008 zal de eerste Mars-meteoriet zijn waarvan een fragment terugkeert naar het oppervlak van de planeet, hoewel niet de eerste op een terugreis naar Mars.

NASA's Mars Global Surveyor omvatte een stuk van een meteoriet die bekend staat als Zagami. Het zweeft nog steeds rond de Rode Planeet aan boord van de inmiddels ter ziele gegane orbiter.

Aanvullend, het team achter het SuperCam-instrument van Mars2020 zal een Mars-meteoriet toevoegen aan hun eigen kalibratiedoel.

Voorbereiding op mensen op Mars

Samen met zijn eigen Mars-meteoriet, Het kalibratiedoel van SHERLOC zal verschillende interessante wetenschappelijke monsters bevatten voor bemande ruimtevluchten. Deze omvatten materialen die kunnen worden gebruikt om ruimtepakstof te maken, handschoenen en een helmvizier.

Door te kijken hoe ze zich houden onder het weer op Mars, inclusief straling, NASA zal deze materialen kunnen testen voor toekomstige Mars-missies.

"Het SHERLOC-instrument is een waardevolle kans om je voor te bereiden op bemande ruimtevluchten en om fundamenteel wetenschappelijk onderzoek uit te voeren naar het oppervlak van Mars, zei Marc Fries, een SHERLOC mede-onderzoeker en curator van buitenaardse materialen bij Johnson Space Center. "Het geeft ons een handige manier om materiaal te testen dat toekomstige astronauten veilig zal houden wanneer ze naar Mars gaan."