Het meest aanlokkelijke aan de verkenning van Mars is de belofte dat er water zal worden gevonden – of bewijsmateriaal uit het verleden voor water. "Water is van cruciaal belang, want bijna overal waar we water op aarde vinden, vinden we leven", benadrukt de website van NASA. "Als Mars ooit vloeibaar water had, of dat nog steeds heeft, is het de vraag of er zich op het oppervlak microscopisch kleine levensvormen hadden kunnen ontwikkelen."

De eerste missies naar Mars waren flybys, wat betekent dat het eenvoudigweg rondcirkelende schepen waren die foto's van de planeet terugstuurden. De eerste was Mariner 3 in 1962; de eerste succesvolle baan en foto's kwamen echter in 1965 van Mariner 4.

Toen de flybys in 1969 eindigden, bestond de volgende reeks missies uit orbiters. NASA ontwierp dit ruimtevaartuig voor langere tijd in een baan rond Mars en verzamelde foto's. Mariner 9 was in 1972 de eerste die foto's maakte van het hele oppervlak van Mars.

De missies in een baan om de aarde zijn voortgezet, waaronder de lancering in 2005 van de Mars Reconnaissance Orbiter. De orbiter kon objecten zo klein als een bord detecteren, terwijl hij ook echolood bij zich had om ondergronds water te vinden. Het allerbelangrijkste is misschien wel dat het nog steeds een cruciaal communicatiemiddel is voor het doorgeven van informatie aan de missiecontrole.

Maar laten we eens kijken naar de voorgangers van de rovers. Viking 1 en 2, die halverwege de jaren zeventig werden gelanceerd, hadden beide landers die naar het oppervlak van Mars afdaalden. Zij waren de eersten die ontdekten dat Mars zelfsteriliserend was, wat betekent dat de combinatie van ultraviolette straling met de droge grond en de oxiderende aard van de bodemchemie de vorming van organismen verhindert.

Als we denken aan modernere machines die op Mars landen, beginnen we meestal met de Pathfinder-missie uit 1995. De Pathfinder bestond uit een lander, uitgerust met een parachute om de atmosfeer van Mars binnen te dringen, en de Sojourner-rover. De apparatuur leverde duizenden beelden op, evenals vijftien chemische analyses van bodem- en weergegevens.

In 2003 lanceerde het Mars Exploration Rover-missieteam Spirit and Opportunity, waarvan er één nog steeds de planeet doorkruiste toen 2011 eindigde.

Geest en kansen

Het blijkt dat Spirit en Opportunity niet alleen maar woorden zijn die we gebruiken om onszelf beter te laten voelen als we depressief zijn. In 2003 lanceerde NASA de vrolijk genoemde Spirit en Opportunity rovers, die begonnen aan een missie met een veel grotere mobiliteit en afstand dan Pathfinder.

Beide rovers delen een paar opmerkelijke kenmerken. Ze kunnen zowel stroom opwekken via zonnepanelen als deze opslaan in interne batterijen. Voor het geval er kleine groene mannetjes in de buurt zijn, kunnen de rovers kleurenfoto's met hoge resolutie maken of vergrotende camera's tevoorschijn halen zodat Earthbound-wetenschappers objecten nauwkeurig kunnen onderzoeken.

Meerdere spectrometers op de arm van de rovers gebruiken allerlei trucjes om de samenstelling van gesteenten te bepalen, waaronder het volgen van de hoeveelheid warmte die een object afgeeft en het afvuren van alfadeeltjes erop. Spirit en Opportunity waren ook uitgerust met een geïnstalleerde boor (Rock Abrasion Tool) om in het oppervlak van de planeet te boren.

Het lichaam van de rover is de warme elektronische doos (WEB). Bovenop de rover bevindt zich een uitrustingsdek, waar de mast (of periscoopoog) en camera's zich bevinden. De goudgeverfde wanden van het lichaam van de rover zijn bestand tegen temperaturen van min 140 graden Fahrenheit (minus 96 graden Celsius).

In het WEB van de rover bevinden zich lithium-ionbatterijen, radio's en elektronische zaken zoals spectrometers, die allemaal warmte nodig hebben om te functioneren. Het brein van de rover is een computer die vergelijkbaar is met een krachtige, hoogwaardige laptop, maar met speciale geheugenfuncties die niet kapot gaan door straling en uitschakelingen. De computers controleren ook voortdurend de temperatuur om er zeker van te zijn dat de rover "gezond" is.

Wat Spirit en Opportunity vonden was een eerbetoon aan de technologie waarmee ze de Rode Planeet konden verkennen. Binnen een paar maanden na de landing ontdekte de Opportunity bewijs van zout water, wat de mogelijkheid openlaat dat er ooit leven (en fossiele aanwijzingen) op de planeet hebben bestaan. Spirit struikelde over rotsen die wezen op een vroegere, weerbarstige Mars die werd gekenmerkt door inslagen, explosief vulkanisme en ondergronds water [bron:NASA Mars].

Hou Rovin

Zowel Spirit als Opportunity reageren niet langer. NASA beëindigde de missie van Spirit in 2011, en ingenieurs van de Mission Control van het Jet Propulsion Laboratory (JPL) van NASA konden Opportunity in 2019 niet nieuw leven inblazen.

In zes jaar tijd heeft Spirit 124.838 beelden vastgelegd en 7,8 mijl afgelegd. Ondertussen bestond Opportunity al meer dan 14 jaar, maakte 217.594 onbewerkte beelden en reisde 45 mijl af.

Wat gaat er in en op de Rover

Het is niet voldoende om te zeggen dat Spirit en Opportunity camera's en wat luxe radioapparatuur hebben. Met een gewicht van 170 kilogram per stuk (en in totaal 850 miljoen dollar om te bouwen) kun je maar beter geloven dat de apparatuur niet zomaar je vertrouwde MacBook is die met superlijm aan een AM/FM-radio is vastgelijmd.

Allereerst biedt een panoramische camera, gemonteerd op elke rover, een grotere geologische context. De camera bevindt zich op de mast, ongeveer 1,5 meter boven de grond, en maakt niet alleen kleurenfoto's, maar beschikt ook over 14 verschillende filters die rots- en bodemdoelen kunnen identificeren voor een beter zicht.

Een miniatuur thermische emissiespectrometer identificeert mineralen op de locatie met een beetje hulp van infrarode golflengten. Het helpt bij het vinden van onderscheidende patronen die waterbeweging kunnen laten zien. Op de arm van de rover bevindt zich een Moessbauer-spectrometer, die rechtstreeks op monsters wordt geplaatst om ijzerhoudende mineralen te vinden, een ander hulpmiddel om te helpen bepalen hoe water de bodem en het gesteente heeft aangetast.

Om de samenstelling van gesteenten te bepalen, is er een Alpha Particle X-ray Spectrometer – dezelfde soort die wordt aangetroffen in geologische laboratoria, waarmee wetenschappers de oorsprong en veranderingen in de monsters kunnen bepalen. Het microscopische beeldinstrument kan rotsformaties en -variaties zorgvuldig onderzoeken.

Mars naar de aarde, kun je mij lezen?

Maar hoe komen we in vredesnaam te weten over deze verbazingwekkende ontdekkingen die Spirit en Opportunity doen? Nou, het is niet bepaald de hamradio-installatie van je oudoom. Hoewel er ook een UHF-radio met laag vermogen en lage snelheid is met een magere datasnelheid, wordt deze voornamelijk gebruikt als back-up en op de aanlegsteiger.

Over het algemeen communiceren de orbiters slechts ongeveer drie uur aan informatie rechtstreeks naar de aarde. De rest wordt feitelijk onderschept en naar de in een baan om de aarde draaiende Mars Odyssey en Mars Global Surveyor gestuurd, die naar de aarde zenden – en omgekeerd.

De orbiter beweegt zich in ongeveer 16 minuten van horizon naar horizon; 10 van die minuten kunnen worden gebruikt voor communicatie met de rovers [bron:NASA]. Als we zouden raden, kunnen er dagelijks ongeveer 10 megabytes aan gegevens naar de aarde worden gestuurd. Dit is vooral nuttig omdat orbiters nauwer contact hebben met beide rovers en een veel langere periode hebben om met de aarde te communiceren dan beide rovers.

De rovers gebruiken elk twee antennes voor communicatie:een antenne met hoge versterking die zichzelf kan sturen om informatie naar een antenne op aarde te stralen, en een antenne met lage versterking die informatie uit elke richting kan ontvangen en verzenden met een lagere snelheid dan de high-gain antenne. versterking antenne.

Al deze communicatie vindt plaats via het Deep Space Network (DSN), een internationaal netwerk van antennes met communicatiefaciliteiten in de Mojave-woestijn in Californië; Madrid, Spanje; en Canberra, Australië.

Huidige rovers

Er zijn momenteel twee rovers op het oppervlak van Mars:Curiosity en Perseverance. Curiosity, met zeventien camera's, landde in 2012 in de Gale-krater. De Curiosity Rover waarin het Mars Science Laboratory is gevestigd, is ongeveer twee keer zo groot als Spirit en Opportunity. De rover is ongeveer 3 meter lang en 2 meter hoog, weegt zo'n 900 kilo en heeft een 'rocker'-ophanging die het voertuig over rotsachtig Marsterrein balanceert.

Perseverance landde in 2020 in de Jezero-krater en zwerft door het landschap van Mars op zoek naar bewijs van microbieel leven uit het verleden.

Een dag uit het leven van een rover

Hoewel de rovers niet elke ochtend precies op de klok slaan, sturen ze wel beelden, samen met instrument- en statusgegevens, terug naar hun aardse bazen.

Door de gegevens te extrapoleren, sturen de wetenschappers opdrachten naar de rover tijdens de drie uur durende directe communicatie met de high-gain antenne. De rover is vervolgens twintig uur alleen, voert opdrachten uit en verzendt beeldgegevens naar de twee bovengrondse satellieten. De commandanten van de rover kunnen hem vertellen dat hij naar een nieuw gesteente moet gaan, een gesteente moet vermalen, een gesteente moet analyseren, foto's moet maken of andere gegevens moet verzamelen met andere instrumenten.

De rover en de wetenschappers herhalen dit patroon misschien wel negentig dagen. Op dat moment zal de kracht van de rover beginnen af ​​te nemen. Bovendien zullen Mars en de Aarde steeds verder uit elkaar raken, waardoor communicatie moeilijker wordt. Uiteindelijk zal de rover niet genoeg kracht hebben om te communiceren, zal hij te ver weg zijn of zal hij een mechanische storing ondervinden, en zal de missie eindigen.

Mars Science Laboratory en de Curiosity Rover

In november 2011 lanceerde NASA het Mars Science Laboratory om bodem en gesteente te bestuderen op organische verbindingen of omstandigheden die ons zouden kunnen helpen begrijpen of Mars in staat is (of ooit is geweest) om de ‘bewoonbaarheid’ van het leven op de planeet te ondersteunen.

Het Mars Science Laboratory is eigenlijk een functie van de rover Curiosity, die de wetenschappelijke instrumenten herbergt die monsters zullen verzamelen en analyseren.

In 2004 selecteerde NASA een aantal verschillende voorstellen voor onderzoek en apparatuur voor gebruik in het laboratorium. Naast de Verenigde Staten en Canada hebben ook Spanje en Rusland instrumenten op de missie. Spanje bestudeert het Rover Environmental Monitoring Station, ontworpen om de atmosfeer en ultraviolette straling te onderzoeken. Rusland leverde het Dynamic Albedo of Neutrons-instrument, dat waterstof onder het oppervlak van de planeet meet, wat water of ijs aangeeft.

Een reeks instrumenten genaamd Sample Analysis op Mars zal monsters analyseren. (Creatieve naamgeving is over het algemeen geen prioriteit bij wetenschappelijke missies.) Nadat de arm van de rover de monsters heeft opgeschept, zullen een gaschromatograaf, een massaspectrometer en een laserspectrometer koolstofhoudende verbindingen en isotopenverhoudingen meten, die de geschiedenis van water op aarde aangeven. Mars. Een Alpha Particle X-ray Spectrometer meet de hoeveelheid verschillende elementen.

Aan boord van het laboratorium vindt u ook de volgende handige instrumenten:

• Een Röntgenfoto diffractie- en fluorescentie-indicator om mineralen in monsters te detecteren
• Een Mars-handlensimager waarmee afbeeldingen kunnen worden gemaakt van monsters die kleiner zijn dan de breedte van een mensenhaar, wat handig is voor details en om moeilijk bereikbare foto's te maken
• Een mastcamera maakt panoramische kleurenfoto's van de omgeving en neemt voorbeeldfoto's op. (Een aparte afdalingscamera maakt high-definition video vlak voor de landing.)
• Een stralingsbeoordelingsdetector zal de straling meten, zodat we kunnen zien of Terry de astronaut Mars ooit veilig kan bezoeken tijdens toekomstige missies – of dat daar enig ander leven kan bestaan.

Maar laten we eerlijk zijn:het coolste deel van het Mars Science Laboratory is waarschijnlijk de ChemCam, die "laserpulsen gebruikt om dunne lagen materiaal van Mars-rotsen of bodemdoelen tot op 7 meter afstand te verdampen" [bron:Mars Science Lab-feit].

Het zal bepalen welke atomen op de straal reageren, terwijl een telescoop laat zien wat de laser verlicht. Ze zullen de wetenschappers helpen bepalen waar ze precies naartoe willen reizen of wat ze willen ophalen. Daarnaast is het gewoon supercool om lasers op robots te hebben.

Veel beantwoorde vragen

Hoeveel Mars-rovers zijn er naar Mars gestuurd?

NASA heeft vijf rovers naar Mars gestuurd:Sojourner, Spirit, Opportunity, Curiosity en Perseverance.

Hoe heten de 2 rovers op Mars?

De twee rovers op Mars zijn Curiosity en Perseverance.

Hoeveel rovers zijn er momenteel op Mars?

Er zijn twee rovers op Mars.

Veel meer informatie

Gerelateerde artikelen

• Hoe Mars werkt
• Hoe de Mars Curiosity Rover werkt
• Hoe Mars Odyssey werkt
• Hoe NASA werkt
• Hoe maanrovers werken
• Zullen er de komende 50 jaar mensen in de ruimte leven?
• Hoe terraforming van Mars zal werken

Meer geweldige links

• Waar is nieuwsgierigheid?
• Update:geest en kansen

Bronnen

• Coulter, Dauna. "Een Mars Rover genaamd 'Curiosity.'" NASA Science. 30 oktober 2009. (16 december 2011) http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2009/30oct_curiosity/
• NASA-straalvoortstuwingslaboratorium. "Mars Onderzoek Robots." 2011. (16 december 2011) http://marsrover.nasa.gov/home/index.html
• NASA-straalvoortstuwingslaboratorium. "Mars Rover-informatieblad." (16 december 2011) http://marsrover.nasa.gov/newsroom/
• NASA Mars-verkenningsprogramma. "Historisch logboek." 2011. (16 december 2011) http://mars.jpl.nasa.gov/programmissions/missions/log/
• NASA Mars-verkenningsprogramma. "Overzicht Marsverkenningsprogramma. 2011. (16 december 2011) http://mars.jpl.nasa.gov/programmissions/overview/
• NASA-wetenschap. "Kunnen mensen naar Mars gaan?" 17 februari 2004. (16 december 2011) http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2004/17feb_radiation/
• Petit, Charles W. "Verslag van de Rode Planeet." Nationaal Geografisch. Juli 2005. (16 december 2011) http://ngm.nationalgeographic.com/ngm/0507/feature3/
• Svitak, Amy. "De kosten van NASA's volgende Mars Rover bereiken bijna $ 2,5 miljard." Space.com. 3 februari 2011. (16 december 2011) http://www.space.com/10762-nasa-mars-rover-overbudget.html