science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Afscheid, Gelegenheid:Rover sterft, maar de enorm succesvolle Mars-missie helpt ons bij het ontwerpen van de volgende

Kans in Endurance Crater. Krediet:NASA

NASA's Opportunity-rover op Mars is officieel dood verklaard. Zijn verbazingwekkend succesvolle missie duurde bijna 15 jaar, ruim boven het oorspronkelijke doel van drie maanden. Opportunity leverde het eerste bewijs dat water ooit op Mars heeft bestaan ​​en het oppervlak heeft gevormd, een cruciaal stuk kennis dat zowel huidige als toekomstige missies informeert.

Opportunity landde op 25 januari op de rode planeet 2004, en werd voor het laatst gehoord van op 10 juni, 2018, toen een enorme stofstorm de lichtniveaus daar aanzienlijk verminderde. Hierdoor kon de rover zijn zonnepanelen niet gebruiken om zijn batterijen op te laden. De zonnepanelen waren al begonnen te degraderen door de langer dan verwachte missie, en de lage lichtniveaus en de ophoping van stof kunnen de uiteindelijke ondergang hebben veroorzaakt.

De rover heeft meer dan 45 km op het oppervlak van Mars gereden, ondanks dat hij is ontworpen om slechts 1 km te reizen - een interplanetair record. Gaat bijna 60 keer langer mee dan de verwachte levensduur, het is een ongelooflijke prestatie voor verkenning van de ruimte. De missie helpt daarom wetenschappers bij het ontwerpen van nieuwe rover-missies, waaronder NASA's Mars 2020-rover en de ExoMars 2020-rover waaraan ik werk, onlangs "Rosalind Franklin" genoemd, naar de DNA-pionier.

Verbluffende wetenschap

De wetenschap van de Mars-verkenningsrovers Spirit en Opportunity is gewoon baanbrekend geweest. voor kansen, het begon met een toevallige landing in een 22 meter brede krater genaamd "Eagle" op een verder overwegend vlakke vlakte - een ruimteverkenningsgat in één. Onmiddellijk na de landing, het zag een gelaagde rots, vergelijkbaar met sedimentaire gesteenten op aarde, maar nooit eerder gezien op Mars. En omdat het mobiel was, het kon de rotssamenstelling direct na het verlaten van het landingsplatform onderzoeken.

Door de rotsen te verlichten met radioactieve bronnen, de rover ontdekte het verwachte ijzer (in feite roest) dat het oppervlak van Mars roodbruin maakt, samen met andere metalen zoals nikkel en zink. Maar het vond ook meer vluchtige elementen zoals broom, chloor en zwavel, wat erop wees dat deze rotsen mogelijk hebben gereageerd met oud water. Best spannend, het detecteerde het mineraal "jarosiet", die vaak wordt gezien in de uitstroom van zuur water uit mijnsites op aarde. Dit leverde direct bewijs dat zuur water 3,8-4 miljard jaar geleden betrokken was geweest bij de vorming van de rotsen van Mars.

Opportunity bij Victoria Crater gespot vanuit een baan om de aarde. Credit:NASA/JPL/Universiteit van Arizona

De rover ging toen uit de Eagle-krater naar de flat, omringende vlakte. In de eerste weken, het ontdekte "bosbessen" - millimetergrote bollen van het mineraal hematiet. Hoewel dit kan zijn ontstaan ​​door vulkanisme of meteoorinslagen, analyse onthulde dat het hoogstwaarschijnlijk in water is gevormd.

Opportunity bezocht later de spectaculaire Victoria-krater, met een diameter van 750 meter en een diepte van ongeveer 70 meter, met duinen op de kraterbodem. Opmerkelijk, de rover en zijn sporen werden vanuit een baan om de aarde gefotografeerd door NASA's Mars Reconnaissance Orbiter nabij de kraterrand. Er was hier meer hematiet, te, waaruit blijkt dat dit zich ondergronds in water kan hebben gevormd, voordat ze naar de oppervlakte werden gebracht toen de krater zich door een inslag vormde.

Zijn volgende bestemming was de Endeavour-krater, met een diameter van 22 km en een diepte van 300 meter. Hier deed het ook een belangrijke ontdekking - er was klei in de buurt van de kraterrand, die vers nodig zou hebben, overvloedig en niet-zuur water voor hun vorming. Dit was de eerste indicatie dat Mars 3,8-4 miljard jaar geleden daadwerkelijk bewoonbaar was, zowel drinkbaar als zuur water bevat.

Deze belangrijkste wetenschappelijke resultaten zijn de sleutel tot onze wetenschappelijke verkenning van Mars vandaag. De kwestie van bewoonbaarheid wordt verder nagestreefd door de NASA Curiosity-missie, die al bewijs heeft gevonden van een grote, oud meer op het vroege Mars dat organisch materiaal bevatte door in de overgebleven modderstenen te boren.

Dieper graven

Dankzij Opportunity, aankomende missies zullen de plekken waar het oude water stroomde nader bekijken. NASA's Mars 2020-rover zal monsters verzamelen uit de Jezero-krater, een locatie waar orbiters tekenen van een oude rivierdelta hebben gedetecteerd. Deze monsters kunnen door een toekomstige internationale missie naar de aarde worden teruggebracht. Analyse in laboratoria op aarde kan uiteindelijk de vraag beantwoorden of er leven is of ooit was op Mars, als we dat nog niet hebben gedaan.

Gelegenheid buiten Endeavour krater. Credit:NASA/JPL-Caltech/Cornell/Arizona State Univ. › Volledige afbeelding en bijschrift

In de tussentijd, onze Rosalind Franklin-rover, een samenwerking tussen het Europees Ruimteagentschap en Rusland, moet in 2020 worden gelanceerd. Het zal in maart landen, 2021, bij Oxia Planum, een verhoogde vlakte. Hier, er zijn ook tekenen van langdurige blootstelling aan oud water, klei en een rivierafvoerkanaal.

Rosalind the rover gaat verder waar Opportunity en Curiosity ophielden door een sleutel te onderzoeken, onontgonnen dimensie op Mars – diepte. We zullen voor het eerst tot twee meter onder het oppervlak van Mars boren, veel verder dan de vijf centimeter van Curiosity. Dit is genoeg om ons ver genoeg onder de ruwe oppervlakte van Mars te brengen - met koude temperaturen, een dunne koolstofdioxide-atmosfeer en hoge niveaus van schadelijke straling - om te zien of daar iets leeft.

We zullen beslissen waar te boren met behulp van een aantal instrumenten, inclusief het PanCam-instrument dat ik leid. Monsters worden verdampt en in een lade geplaatst voor analyse door drie instrumenten die op zoek gaan naar markers van leven - zoals complexe carbonaten.

Een van de belangrijkste aspecten van het succes van Opportunity was het teamwork tussen de wetenschappelijke en technische teams. Dit is zeker iets dat zal worden geïmplementeerd op aankomende rovers. Veel leden van het Mars 2020-team, en sommigen van het ExoMars-team, hebben directe ervaring van Opportunity die van onschatbare waarde zal zijn als we leren hoe we onze rovers op de planeet moeten bedienen.

Een andere interessante erfenis van Opportunity is dat we ons niet al te veel zorgen hoeven te maken over Marsstof, behalve tijdens uitzonderlijke wereldwijde stormen. Opportunity toonde aan dat gedurende de rest van de tijd, stof dat zich ophoopt, blaast op natuurlijke wijze weg in de wind - geholpen door de beweging van de rover over de grond die trillingen veroorzaakt. Het was een verrassing dat Opportunity zo lang duurde, en het heeft zeker een pad voor ons gebaand.

Rosalind Franklin heeft de beste kans op een momenteel geplande missie voor het detecteren van biomarkers en misschien zelfs bewijs voor vorig of huidig ​​leven op Mars. Maar we bouwen op de schouders van reuzen, zoals de Opportunity Rover. #ThanksOppy inderdaad!

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.