DTU bidrager til en banebrydende NASA-mission, som nu opsendes til Mars for at lede efter tegn på, at der har været liv. Det er en af de hidtil mest avancerede missioner til planeten.
På DTU Space er der blevet arbejdet i årevis på at udvikle teknologi til NASA’s store Mars 2020-mission, og nu kulminerer det.
Efter planen sendes den ubemandede mission i rummet fra Cape Canaveral i Florida på torsdag den 30. juli om eftermiddagen dansk tid ved hjælp af en Atlas V-raket. Udstyret skal ud på en cirka 500 mio. km og 7 måneder lang rejse til Mars for at lede efter tegn på liv på planeten. Der er både et køretøj og en lille helikopter med. Det skal lande i Jezero-krateret på Mars via et avanceret system med en faldskærm og bremseraketter.
DTU Space har leveret centralt udstyr i form af et unikt kamera-system, der bygger på videreudvikling af DTU's stjernekamerateknologi, der også anvendes til at navigere rumfartøjer og jordobservationssatellitter, men nu skal hjælpe med at finde de rette steder at lede efter tegn på tidligere liv på Mars’ overflade.
"Opsendelsen af Mars 2020 bliver kulminationen på mange års arbejde her på DTU. Vi er stolte af at levere udstyr til missionen, som lever op til NASA's ekstremt strenge krav til kvalitet og stor ydeevne," fortæller professor og afdelingsleder på DTU Space John Leif Jørgensen, der står i spidsen for DTU's bidrag til missionen.
Forud er gået flere år med udvikling, konstruktion og test i Danmark og USA.
DTU fotograferer områder med mulighed for liv
Udstyret fra DTU er indgår i instrumentet PIXL, som skal lede efter tegn på, at der kan have været liv på Mars. PIXL-systemet sidder på en arm på roveren.
Udstyret skal positionere PIXL præcist ved klipperne, der skal undersøges, samt tage billeder og kortlægge farve- og kontrastforhold i kilppematerialet.
"Vores kamera tager billeder af overfladen på Mars, inden den undersøges nærmere. Så hvis der opdages tegn på liv, vil billederne af det være taget med vores udstyr," fortæller John Leif Jørgensen.
PIXL kan undersøge materiale i klipper helt ned til et sandkorns størrelse og effektivt søge efter potentielle tegn på, at der tidligere har eksisteret liv i form af aflejringer fra biologisk liv på Mars. Ved hjælp af PIXL’s hovedinstrument (Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry) skannes og undersøges udvalgte klipper på Mars for tegn på liv. Det sker ved hjælp af en røntgenflourescens-sensor.
"Opsendelsen af Mars 2020 bliver kulminationen på mange års arbejde her på DTU. Vi er stolte af at levere udstyr til missionen, som lever op til NASA's ekstremt strenge krav"
John Leif Jørgensen, professor på DTU Space
På den måde kan blandt andet overfladens kemiske sammensætning analyseres. Kemien kan afdække eventuelle tegn på signaturer efter stromatolit-lignende fossilt biologisk materiale i klippematerialet.
Mars 2020 adskiller sig fra tidligere missioner
Der er tale om en omfattende mission, der koster til godt 13 mia. kr., hvoraf DTU’s bidrag blot er en mindre del. Den adskiller sig også en del fra tidligere Mars-missioner.
Først og fremmest skal der denne gang ledes direkte efter tegn på liv. Det sker blandt andet i form af at lede efter efterladenskaber fra tidligere liv i form af stromatolit-lignende aflejringer, som er fossilt materiale, der også kendes fra Jorden. Man håber at finde omkring 4 milliarder år gamle fossilerede mikrobielle ’måtter’, der kan være aflejret som belægning på klipper på Mars.
Det er her udstyret til missionen fra DTU Space skal anvendes. På Jorden er den slags fossiler, kaldet stromatolitter, dannet på fx sten og klipper ved bredden af kyster og saltvandssøer. Og i Jazero-krateret på Mars kan der i fortiden netop have været en sø omgivet af et delta.
Principelt er det også muligt, at der stadig eksisterer en form for mikrobakterielt liv på eller under overfladen af Mars. Og det vil missionen også forsøge at undersøge.
Tidligere missioner har søgt efter mere indirekte beviser på liv ved at se, om forholdene kemisk kunnes siges at have dannet betingelser for at understøtte liv i fortiden. Men i dag er teknologien langt bedre, end da NASA’s seneste rover Curiosity blev bygget og sendt til Mars, hvor den landede i Gale-krateret i 2012.
Det er i dag en velkendt antagelse, at der formentlig har været flydende vand på Mars tidligere i planetens historie, og at der i dag er frosset vand og en smule vand i dampform. Desuden er der mulighed for, at der stadig er flydende vand, men det er ikke entydigt påvist.
Forberedelse til bemandede Mars-missioner
Udover altså at lede efter tegn på om der nogensinde opstod liv på Mars, skal missionen karakterisere klimaet og geologien på Mars mere detaljeret end hidtil.
Desuden er missionen et led i forberedelserne på senere at sende mennesker til Mars. Det sker blandt andet ved at teste muligheden for at producere ilt ud fra indholdet i atmosfæren på Mars, som primært består af CO2.
Nogle af de prøver, der opsamles af udstyret på Mars-roveren, vil blive placeret i små, tætte beholdere, som placeres på Mars’ overflade. Her er det så meningen, at senere bemandede eller ubemandede missioner kan samle dem op og bringe dem ned til jorden. Her kan det undersøges mere indgående end på Mars. Og det vil være en sensation, da der ikke tidligere er hentet Mars-materiale til jorden.
Som noget helt unikt medbringer Mars 2020-missionen også ’Mars-helikopteren’ Ingenuity. Ideen er, at man vil se, om det er muligt at flyve med sådan en i Mars’ atmosfære. Hvis det er muligt, åbner det nye perspektiver for fremtidige missioner til andre planeter i solsystemet.
NB: Opsendelsestidspunktet er sat til 30. juli 2020 kl. 7.50 a.m. EDT (13.50 Dansk tid) fra Cape Canaveral i Florida. Men det kan udskydes af tekniske, vejrmæssige eller andre årsager. Der er mulighed for opsendelse frem til 15. august 2020. Følg med her på NASA’s site for missionen.
Udstyret fra DTU til MARS 2020-missionen består af et kamera (Micro Context Camera) og et tilhørende blitz-system (Floodlight-system), der sidder udvendigt på en arm på Perseverance-roveren sammen med PIXL’s hovedinstrument. Via et kabel er det forbundet med en tilhørende computer i selve roveren, som behandler data fra kamera-systemet. De behandlede data sendes videre til den centrale computer i PIXL-instrumentet.
DTU’s Micro Context Camera tager billeder af overfladen på Mars. Floodlight-systemet er placeret uden om og leverer et 'blitz-lys'. Ud fra billeddata beregnes blandt andet orientering og position, og disse data bruges til at sikre præcis navigation og positionering af PIXL’s hovedinstrument på overfladen af Mars. Kameraet er belagt med 24 karat guld for at beskytte elektronikken inden i mod den skadelige stråling på Mars.
PIXL-hovedcomputeren samler og behandler alle data fra klippeundersøgelserne, komprimerer dem, og sender dem videre til Jorden, hvor forskerne så analyserer dem. Kameraet fra DTU Space tager de første billeder af de områder, der undersøges. Så det vil det også være dette kamera, der først dokumenterer eventuelle tegn på, at der tidligere har været liv på Mars.
Inklusive PIXL er der 7 spændende instrumenter på Perseverance. Klik her for at se dem.