Tien jaar geleden vierden ingenieurs van NASA's Jet Propulsion Laboratory de succesvolle landing van de vierde rover op Mars, de Curiosity-rover, die in 2012 op reis ging om te bepalen of er ooit leven op de Rode Planeet had kunnen bestaan.
Sinds de landing heeft de rover meer dan 28,1 km afgelegd en veel wetenschappelijke ontdekkingen gedaan. Curiosity is momenteel bezig met het verkennen en doorkruisen van Mount Sharp, een 5,5 km hoge berg in het centrum van Gale Crater. De robot ter grootte van een auto is uitgerust met wetenschappelijke instrumenten die worden gebruikt om het klimaat en de geologie van de planeet te bestuderen. Hoe is de missie verlopen? En wat kan de Curiosity-rover ons leren over het verleden en de mogelijke toekomst van ruimteverkenning?
Een reis naar de Rode Planeet
Curiosity's reis begon op 26 november 2011, toen het werd gelanceerd aan boord van een United Launch Alliance Atlas V-raket. Nadat de Centaur-booster in zijn oorspronkelijke baan was gekomen, maakte een laatste lancering om de rover op koers te zetten naar Mars.
Na het loskoppelen van de booster, bracht het ruimtevaartuig meer dan acht maanden in de ruimte door en voerde het vier baancorrectiemanoeuvres uit om zijn baan te verfijnen toen het de Rode Planeet naderde. Gedurende deze tijd werd de rover in een aeroshell geplaatst die aan de versnellingstrap was bevestigd. De aeroshell is ontworpen om de rover te beschermen en te manoeuvreren tijdens het betreden en afdalen in de atmosfeer van Mars, terwijl de "vleugelfase" voor kracht, communicatie en temperatuurregeling zorgde voor Curiosity op weg naar Mars. Toen het ruimtevaartuig de Rode Planeet naderde, verloor het zijn "vleugelstadium" ongeveer 10 minuten voordat het de atmosfeer binnenging.
Nadat het voertuig de atmosfeer was binnengegaan, betrad het de ingangs-, daal- en landingsfase (EDL), die het team de "Seven Minutes of Terror" noemde. Toen de rover de atmosfeer van Mars binnenging, begon de aerostaat stuwraketten af te vuren om de rover op koers te houden naar de landingsplaats. Tijdens de terugkeer beschermde een hitteschild de rover tegen temperaturen van meer dan 870°C tijdens piekverwarming.
Nadat het vliegtuig veilig de atmosfeer was binnengegaan, zette het zijn parachute in om verder te vertragen. Na iets minder dan twee minuten per parachute te zijn afgedaald, scheidde het apparaat zich van de aeroshell en vervolgde het zijn afdaling met behulp van een "vliegende lift" aangedreven door raketmotoren. De lift fungeerde als de laatste fase van de afdaling van de rover en vertraagde deze om een zachte landing op het oppervlak te garanderen. De Sky Crane, opgehangen aan zijn motoren, gebruikte kabels om de rover de laatste paar meter naar de oppervlakte te laten zakken om te voorkomen dat de Sky Crane-motoren te veel puin van het oppervlak zouden werpen.
Dit systeem was het eerste in zijn soort dat ooit tijdens een missie werd gebruikt en was nodig vanwege de enorme massa van het apparaat in vergelijking met eerdere rovers. De massa van Curiosity is 899 kg, terwijl eerdere rovers zoals Spirit en Opportunity, waren veel kleiner - slechts 185 kg - en gebruikten een systeem van airbags voor een veilige landing.
De verbeterde tweelingbroer van Curiosity, Perseverance, gebruikte ook het luchtkraansysteem om in februari 2021 op Mars te landen.
Ook interessant:
De machine werd de komende weken gecontroleerd en getest om er zeker van te zijn dat alle systemen goed werkten.
10 jaar en de missie is nog steeds aan de gang
In tien jaar onderzoek heeft Curiosity de oorspronkelijke missie-eisen, die oorspronkelijk slechts twee jaar zouden duren, ver overschreden. Deze studies waren echter niet tevergeefs: de wielen van de rover waren aanzienlijk beschadigd na het overwinnen van het 28,1 km lange pad, waarvan de meeste door rotsachtig terrein gingen. Het missieteam van Curiosity slaagde er echter in de vernietiging van de wielen te vertragen.
Er worden maatregelen genomen om over vlakker terrein te rijden en het team heeft zelfs een algoritme ontwikkeld waarmee Curiosity de snelheid van zijn wielen kan aanpassen aan de rotsen die het beklimt. Het missieteam geeft de rover nu ook de opdracht om de Mars Hand Lens Imager (MAHLI) op zijn robotarm te gebruiken om elke 500 m reizen foto's te maken van de wielen.
Ondanks de slijtage aan de wielen van Curiosity, blijft het mobiele wetenschapslab bewegen, inclusief 612 meter klimmen sinds de landing, terwijl de rover Mount Sharp blijft beklimmen. Door deze hoogteverandering kon het wetenschappelijke team jongere rotsen en rotslagen onderzoeken die licht werpen op het waterige verleden van Mars.
Onderzoek
Nieuwsgierigheid onthult niet alleen de geheimen van het verleden van Mars. Tijdens zijn verblijf op Mars meet NASA's rover continu straling met zijn Radiation Assessment Detector (RAD). Het meten van de hoeveelheid straling waaraan de rover wordt blootgesteld, is van vitaal belang om wetenschappers te helpen de beste manieren te vinden om astronauten te beschermen tijdens toekomstige missies naar de Rode Planeet.
Een van de interessante vondsten werd gedaan in 2016, toen Curiosity van 9 tot 21 september bij de Murray Buttes geparkeerd stond. Tijdens het parkeren registreerde het RAD-apparaat een reductie van 4% van de totale uitstoot en een reductie van 7,5% van de emissie van neutrale deeltjes. De reden voor de daling was dat de rover naast een rots stond, die op zijn beurt een deel van de straling verhinderde om de rover te raken.
Dergelijke gegevens openen de mogelijkheid om de Mars-regoliet mogelijk te gebruiken om habitats te beschermen tegen straling op het oppervlak, of om het oppervlak zelf te gebruiken door habitats te bouwen in Mars-lavabuizen.
Curiosity heeft ook voor het eerst het totale organische koolstofgehalte van Mars-gesteenten gemeten in een monster dat in 2014 uit Yellowknife Bay is genomen. Hoewel deze gegevens in 2014 werden verkregen, kostte het jaren van analyse om de volledige context te begrijpen.
“We hebben minstens 200 tot 273 delen per miljoen organische koolstof gedetecteerd. Dit is vergelijkbaar met of zelfs groter dan de hoeveelheid die wordt gevonden in rotsen op zeer dunbevolkte plaatsen op aarde, zoals een deel van de Atacama-woestijn in Zuid-Amerika, en meer dan is gevonden in meteorieten op Mars, "zei Jennifer Stern van de NASA Ruimtevluchtcentrum Goddard NASA.
Organische koolstof is de basis van organische moleculen. De aanwezigheid van deze organische moleculen duidt niet noodzakelijkerwijs op de aanwezigheid van leven, omdat ze kunnen worden gevormd als gevolg van natuurlijke processen. Hun aanwezigheid - samen met eerder bewijs van bewoning op Mars in het verleden - is echter van belang voor veel wetenschappers.
De rover heeft deze materialen verkregen met behulp van een boor op de robotarm van het apparaat. Na het selecteren van de rots kan de boor een monster nemen tot 2 inch diep. Tijdens het boorproces wordt het gesteente tot poeder vermalen, dat vervolgens kan worden overgebracht naar het instrument Sample Analysis at Mars (SAM).
SAM verwarmt vervolgens het monster tot een temperatuur van ongeveer 850°C en combineert het met zuurstof om de organische koolstof om te zetten in CO2. De rover meet vervolgens de hoeveelheid geproduceerde CO2, die wordt gebruikt om de exacte hoeveelheid organische koolstof in het monster te bepalen.
In het afgelopen decennium heeft NASA's Curiosity 3102 GB aan gegevens geretourneerd en 35 gaten geboord. Tot op heden hebben deze gegevens de publicatie van 883 wetenschappelijke werken mogelijk gemaakt. Hoewel de rover momenteel problemen ondervindt met wielslijtage en verminderd vermogen van de radio-isotoop thermo-elektrische generator (RTG), heeft het robotvoertuig de verwachtingen overtroffen en zal naar verwachting de komende jaren wetenschappelijke ontdekkingen blijven doen.
U kunt Oekraïne helpen vechten tegen de Russische indringers. De beste manier om dit te doen is door geld te doneren aan de strijdkrachten van Oekraïne via Red het leven of via de officiële pagina NBU.
Lees ook: