ESA’s Trace Gas Orbiter ziet groene gloed van zuurstof bij Mars

ESA’s Trace Gas Orbiter heeft voor het eerst de groene gloed van zuurstof in de atmosfeer van Mars gedetecteerd. De Aardse atmosfeer heeft die groene gloed ook. Het is vrij zwak, maar op foto’s van ISS is het soms te zien tegen de achtergrond van het duister van de ruimte. Het is nu voor het eerst dat dat gevonden is bij een andere planeet dan de Aarde.

Deze gloed van zuurstof was al lang geleden bij Mars voorspeld, maar het was nog niet eerder gedetecteerd. TGO laat zien dat de gloed voorkomt in de Mars atmosfeer op een hoogte van rond de 80 km, afhankelijk van de activiteit van de zon. Het blijkt afkomstig te zijn van kooldioxide, dat door de zon afgebroken wordt in zuurstofatomen en koolmonoxide. De metingen leveren interessant vergelijkingsmateriaal op met metingen aan de Aardse atmosfeer. En het leert ons nieuwe dingen over de hogere atmosfeer van Mars en zijn interactie met zonnewind. En daar weten we nog niet zo gek veel over.

De hoogte in de atmosfeer van Mars waar de groene gloed van zuurstof gevonden is. (Credits: J.-C. Gérard et al. (2020))

De ontdekking werd gedaan met een Belgisch instrument. Op Radio 1 in België werd Karolien Lefever van het Belgisch Instituut voor Ruimte-aeronomie erover geïnterviewd:

https://radio1.be/programma/de-wereld-vandaag/radioitem/belgische-onderzoekers-zien-groene-gloed-rond-mars-na-40-jaar-eindelijk-gevonden/21196

Bronnen:

https://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/ExoMars/ExoMars_spots_unique_green_glow_at_the_Red_Planet

https://www.aeronomie.be/en/news/2020/exomars-nomad-spots-unique-green-light-mars

Coverafbeelding: ESA

Warmtesonde van Mars InSight eindelijk onder de grond

Eindelijk is het zo ver: de HP3 warmtesonde van Mars InSight is onder de grond. De warmtesonde had zichzelf eigenlijk al vorig jaar in de bodem moeten kloppen, maar de bovenste laag van het oppervlak in Elysium Planitia reageerde heel anders als gedacht. Daardoor kwam de warmtesonde zelfs weer naar boven.

Het kostte uiteindelijk 80 sols (Mars-dagen) om de warmtesonde onder de grond te krijgen met de nieuwe strategie.

De oplossing was uiteindelijk om de robotarm van Mars InSight op de achterkant van de warmtesonde te plaatsen. Dat was een heel secuur werk, want op die achterkant zit ook een kabel die de meetgegevens naar de lander moet zenden. De robotarm zou de kabel makkelijk kunnen beschadigen. De afgelopen 3 maanden is de warmtesonde stapje voor stapje naar beneden gegaan, waarna de robotarm steeds weer precies op de juiste plek op de achterkant geplaatst is.

Nu de warmtesonde helemaal onder de grond is, kunnen er serieuze metingen gedaan worden. Maar natuurlijk wil men dat de “mole” nog dieper gaat. Drie meter diep was het doel, maar de sonde kan zelfs tot 5 meter graven. Maar daarvoor moet de bodem wel voldoende wrijving geven, en dat deed de bovenste 10-20 centimeter niet, waardoor de grond rond de sonde steeds instortte.

Om de bodem voldoende wrijving te geven zal de robotarm nog een tijd op de bodem drukken. De hoop is dat als de sonde 20 cm diep is, dat hij verder op eigen kracht kan. Mocht de bodem rond de sonde weer instorten, dan zal er met de robotarm extra grond op gegooid worden, en zal de robotarm gebruikt worden om daarna weer op de bodem te duwen. En dit moet dan gebeuren voor de winter op Mars begint, waardoor er minder zon op de zonnepanelen valt en er minder energie voor de robotarm is.

Bronnen:

https://www.dlr.de/blogs/en/all-blog-posts/The-InSight-mission-logbook.aspx

Frankrijk en Duitsland gaan een Phobos-rover bouwen

De Franse ruimtevaartorganisatie CNES kondigde aan om samen met de Duitse ruimtevaartorganisatie DLR een rover te gaan ontwikkelen voor Phobos. In 2024 gaat Japan namelijk een missie lanceren naar de twee manen van Mars. Deze missie, Martian Moons eXploration (MMX), gaat landen op Phobos en een monster van 10 tot 100 gram mee terug brengen naar Aarde.

De Frans-Duitse rover, die nog geen naam heeft, gaat het oppervlak van Phobos verkennen, voordat MMX gaat landen. Omdat Phobos nauwelijks zwaartekracht heeft kan de rover afgeworpen worden en landen zonder remraket. Vanwege diezelfde geringe zwaartekracht kan de rover ook maar heel langzaam rijden, zo’n 3,6 meter per uur. (Wat je natuurlijk niet wil, is dat de rover met te hoge snelheid tegen een steentje botst, de ontsnappingssnelheid haalt en Phobos verlaat.)

CNES en DLR hopen dat de rover 100 dagen actief zal blijven op Phobos. Ze denken er ook over om de rover de landing van MMX te laten filmen en om met de wielen in de bodem van Phobos te graven. Verder zal de rover een Raman mini-spectrometer mee nemen om de samenstelling van het oppervlak te meten, en een radiometer om de temperatuur te nemen.

Als bonus, is het ontwerp van de rover ook nog “kawaii”, een Japanse obsessie met schattige figuren, plaatjes en voorwerpen.

 

Bronnen:

https://spacegate.cnes.fr/fr/quezako-le-cnes-prepare-un-rover-pour-phobos

(De Nederlandse vertaling daarvan: https://translate.google.com/translate?sl=auto&tl=nl&u=https%3A%2F%2Fspacegate.cnes.fr%2Ffr%2Fquezako-le-cnes-prepare-un-rover-pour-phobos)

Coverafbeelding: CNES/DLR

Pekelwater op oppervlak Mars niet leefbaar

Een waterdruppel op Mars bevriest, kookt of verdampt, door de lage temperatuur en lage atmosferische druk. Maar een druppel pekelwater kan er vloeibaar zijn, omdat zout water een lager vriespunt heeft. Een team van wetenschappers heeft onderzocht waar en hoe lang pekelwater op Mars stabiel zou kunnen zijn op of vlak onder het oppervlak.

Daaruit blijkt dat rond de evenaar een paar procent van het jaar vloeibaar pekelwater kan bestaan. Maar dan niet langer dan 6 uur achter elkaar. Dat was meer dan gedacht. Omdat het gaat om temperaturen van -48 graden en lager, zal zelfs dat vloeibare pekelwater niet leefbaar zijn voor extreme microorganismen die we kennen op Aarde. Natuurlijk, leven vindt een weg, maar deze temperaturen vallen zelfs onder de theoretische ondergrens voor leven zoals we dat kennen op Aarde.

Bronnen:

https://www.swri.org/press-release/mars-climate-model-habitability-salt-water

https://www.nature.com/articles/s41550-020-1080-9

 

Lancering Rosalind Franklin rover uitgesteld naar 2022

Het zag er al naar uit, maar vandaag is het besluit officeel bekend gemaakt: de lancering van de Europees-Russische Rosalind Franklin rover wordt twee jaar uitgesteld. De problemen met de parachutes waren een belangrijke reden. Recente tests waren eindelijk succesvol. Maar onlangs nog werden nieuwe testen uitgesteld tot eind maart. Ook maakte het corona virus de al krappe planning nog eens extra moeilijk.

Pas in 2022 kan een nieuwe poging worden ondernomen om de rover te lanceren, omdat Aarde en Mars dan pas weer in een gunstige positie ten opzichte van elkaar staan. Dat geeft de teams die aan de Rosalind Franklin werken wel de tijd om de rover en haar landingssysteem robuuster te maken.

Dit is overigens niet de eerste keer dat de lancering van de ExoMars rover, zoals hij eerst heette, wordt uitgesteld. Maar alles is beter dan een nieuwe krater op Mars.

Bronnen:

http://www.esa.int/Newsroom/Press_Releases/ExoMars_to_take_off_for_the_Red_Planet_in_2022

http://russianspaceweb.com/exomars2018.html

Coverafbeelding: ESA

Japan gaat monster van Phobos nemen, Psyche missie wordt gelanceerd op een Falcon Heavy

De Japanse regering heeft goedkeuring gegeven voor de start van de Martian Moons eXploration (MMX) missie. En opnieuw betreft het een monstername missie. MMX gaat de manen van Mars, Phobos en Deimos, intensief bestuderen. En daarna landt MMX op Phobos en neemt het een monster van tenminste 10 gram van deze maan. Dat monster wordt daarna naar Aarde gebracht. Duitsland en Frankrijk overwegen nog om een rover mee te sturen.

De lancering van MMX moet in september 2024 plaats vinden. De ruimtesonde arriveert dan in augustus 2025 bij Mars. De missie zal dan drie jaar lang onderzoek doen aan Phobos en Deimos. In september 2029 moet een capsule met Phobos-monsters op Aarde landen.

mmx-news.001.png
Het missieplan van MMX (Afbeelding: JAXA)

Volgens de wetenschappers van de MMX missie zijn de manen van Mars om twee redenen interessant. Zo is nog altijd niet duidelijk of Phobos en Deimos ingevangen asteroïden zijn, of dat ze ontstaan zijn bij een inslag op Mars. Als het asteroïden zijn, dan zijn ze wellicht onderdeel geweest van de populatie rotsblokken die water naar het binnenste van ons zonnestelsel brachten. Als ze ontstonden door een inslag op Mars, dan hebben we met MMX wellicht straks fantastische monsters van de vroege Mars.

Bron:

http://mmx-news.isas.jaxa.jp/?p=1016&lang=en

 

PIA21499_-_Artist's_Concept_of_Psyche_Spacecraft_with_Five-Panel_Array.jpg
NASA’s Psyche missie, die de ijzer-nikkel asteroide 16 Psyche moet gaan bezoeken, gaat gelanceerd worden op een Falcon Heavy raket van SpaceX. De lancering moet plaats vinden in juli 2022. Met Psyche gaan ook twee kleinere satellieten mee. Janus gaat binaire asteroiden bezoeken en ze in beeld brengen. De planning is om in 2026 langs de asteroïden 1991 VG en 1996 FG3 te vliegen. EscaPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers) bestaat uit vier kleine satellieten die het verlies van atmosfeer van Mars in kaart gaan brengen vanuit een hoge baan rond de rode planeet.

Bronnen:

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-awards-launch-services-contract-for-the-psyche-mission

https://www.nasa.gov/feature/small-satellite-concept-finalists-target-moon-mars-and-beyond

D-pTTf5UEAAsISe
Met Chandrayaan-3 gaat India een nieuwe poging doen om op de maan te landen. Chandrayaan-3 wordt een kopie van de maanlander van Chandrayaan-2, met de nodige verbeteringen op basis van lessen van de mislukte landing van Vikram. Omdat nu geen orbiter mee gaat, wordt de missie goedkoper. De lancering staat al in de eerste helft van 2021 gepland.

Bron:

https://timesofindia.indiatimes.com/india/chandrayaan-3-to-be-launched-in-first-half-of-next-year-mos-space-jitendra-singh/articleshow/74481564.cms

 

Coverafbeelding: JAXA

Curiosity vindt interessante organische stof met mogelijke biologische oorsprong

Curiosity vond opnieuw een organische stof op Mars: thiofeen. En dit is een interessante stof, want op Aarde vinden we thiofeen in producten die door leven zijn ontstaan, zoals olie en steenkool. Thiofeen hoeft echter niet per se een biologische oorsprong te hebben.

De Rosalind Franklin rover, die dit jaar gelanceerd moet worden, heeft een instrument (de Mars Organics Molecule Analyser) dat uitsluitsel kan geven hierover. Curiosity kan namelijk geen onderscheid maken in chiraliteit van organische moleculen, maar Rosalind Franklin wel.

Veel organische moleculen hebben een links- en rechtshandige versie. Dat is chiraliteit. Leven heeft de neiging om vooral linkshandige aminozuren en rechtshandige suikers te produceren. Vind de Rosalind Franklin dus straks links- en rechtshandige versies van een stof door elkaar, dan heeft leven daar waarschijnlijk niet de hand in gehad. Maar vind ESA’s rover zogenaamde homochiraliteit, dan is dat een duidelijke hint naar biologisch leven.

1920px-Chirality_with_hands.svg.png
Chiraliteit in organische molekulen zijn als de linker en rechter versie van handen.  (Afbeelding: NASA)

Deze vondst van thiofeen werd gedaan in een monster dat Curiosity in 2015 onderzocht. Uiteraard is de rover inmiddels veel verder. De boor doet het nog steeds en onlangs onderzocht Curiosity een nieuw monster. Deze week had de rover een uitdaging: de beklimming van een heuvel genaamd Greenheugh.

Curiosity moest daarbij soms stijgingen van 30 graden overbruggen. Als je er goed over nadenkt, zijn dat geen misselijke klimmen. Dertig graden vertaalt zich naar een stijgingspercentage van 58%. Ter vergelijkin: de steilste weg in de wereld, is (volgens het Guiness Book of World Records) is Ffordd Pen Llech in Harlech in Wales. Die weg gaat op zijn steilst 37,45% omlaag (het is eenrichtingsverkeer). Maar Curiosity wist gisteren zijn veel steilere weg te overbruggen en de top van de heuvel te bereiken, dankzij zijn elektromotoren.

ESeLaN4UYAAg5tC.jpg
De klim van Curiosity naar GreenHeugh pediment. (Foto: NASA/JPL)

Vlak daarvoor maakte Curiosity ook een nieuw panorama met de hoogste resolutie ooit.

Hier is een 360 graden versie van Curiosity’s panorama.

 

Verrassend genoeg bevat het door het Witte Huis voorgestelde NASA budget voor het volgende fiscale jaar geen geld voor Curiosity meer. En ook niet voor de Mars Odyssey orbiter die sinds 2001 in een baan rond Mars draait. En dat ondanks dat de wetenschappelijke missies vorig jaar nog als “uitstekend” werden beoordeeld.

Maar zoals wel vaker kan het Witte Huis wel van alles willen, maar komen dit soort verzoeken niet door het Amerikaanse Congres of Senaat. Zo zou in voorgaande jaren de WFIRST telescoop ook geschrapt worden en ook in het komende budget, maar dit project loopt gewoon door.

 

Bronnen:

https://www.universetoday.com/145280/curiosity-finds-organic-molecules-that-could-have-been-produced-by-life-on-mars/

https://mars.nasa.gov/msl/mission-updates/8624/sols-2696-2698-made-it/

https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasas-curiosity-mars-rover-snaps-its-highest-resolution-panorama-yet

https://www.planetary.org/blogs/casey-dreier/2020/fy-2021-pbr-for-planetary-science.html

Coverfoto: NASA/JPL/MSSS via de Planetary Society

 

 

Nieuwe NASA Mars-rover gaat Perseverance heten

NASA’s volgende Mars-rover heette tot vandaag nog gewoon de Mars 2020 rover. Maar sinds vanavond heeft hij Perseverance. Scholieren in de Verenigde Staten konden namen inzenden en de winnaar van de competitie werd vanavond bekend gemaakt.

De Perseverance Mars Rover lijkt als twee druppels water op de Curiosity rover. En dat is met opzet. Door gebruik te maken van reserveonderdelen van Curiosity kon deze rover iets goedkoper worden. Maar Perseverance heeft wel andere instrumenten dan Curiosity. Deze rover gaat dan ook op zoek naar sporen van leven.

20140806_PIXL-example.jpg
De PIXL camera brengt de chemische elementen van gesteenten in kaart. (Foto: NASA)

Op de robotarm zit bijvoorbeeld PIXL (Planetary Instrument for X-Ray Lithochemistry), een röntgencamera die in beeld brengt waar microorganismen zouden hebben kunnen overleven. Een ander instrument op de robotarm, SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals) toont waar organische stoffen zijn en welke gesteenten zijn veranderd in waterige omstandigheden.

Mars2020Rover-SHERLOC-20140731.jpg
Perseverance’s SHERLOC instrument gaat organische stoffen makkelijker vinden dan de Curiosity rover.

Net als Curiosity, heeft Perseverance een laser-instrument dat gesteente kan doen verdampen. SuperCam is een upgrade van Curiosity’s ChemCam. SuperCam heeft niet een maar 2 lasers en 4 spectrometers die het verdampte materiaal analyseren op biologische sporen.

Daarnaast heeft Perseverance 23 camera’s (waaronder MastCam-Z, een stereoscopische camera met zoomlens), 2 microfoons en een weerstation. MOXIE (Mars Oxygen ISRU Experiment) gaat proberen kooldioxide in Mars’ atmosfeer om te zetten in zuurstof, iets waar astronauten ooit baat bij zouden kunnen hebben.

20140806_RIMFAX.jpg
RIMFAX, een radarinstrument, kan ijslagen onder de rover in beeld brengen.

En niet te vergeten gaat deze rover een kleine helicopter af zetten die vanuit de lucht gebieden in beeld gaat brengen die Perseverance verder zou kunnen onderzoeken. Tenslotte hebben ook de wielen een upgrade gehad, nadat bleek dat het scherpe gesteente op Mars de wielen van Curiosity doorboorden.

Perseverance moet op 17 juli gelanceerd worden en op 18 februari volgend jaar landen in de Jezero krater. Ook het landingssysteem is nog geavanceerder. De boordcomputer kan de rover veel preciezer neerzetten dan voorheen en eventuele obstakels vermijden.

20160715_Mars2020-Landing-Technique-animated.gif

 

Bronnen:

https://www.nasa.gov/press-release/virginia-middle-school-student-earns-honor-of-naming-nasas-next-mars-rover

https://mars.nasa.gov/mars2020/mission/science/

https://en.wikipedia.org/wiki/Perseverance_(rover)

 

Coverafbeelding: NASA

Mars InSight detecteerde mogelijk bevingen als gevolg van platentektoniek

NASA’s Mars InSight missie heeft tot eind september vorig jaar 174 seismische gebeurtenissen gemeten. 24 bevingen die gemeten werden met het Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) waren lage frequentie bevingen die een hoop informatie gaven over de interne structuur van Mars. De bevingen op Mars zijn zwak, qua sterkte liggen ze ergens tussen maan- en aardbevingen.

ERlMKqjXYAA-dNy.png
Golf propagatie van de bevingen door Mars. (Afbeelding: D. Giardini et al)

Drie bevingen hiervan hadden de specifieke golfpatronen die op Aarde veroorzaakt worden door platentektoniek. Dat is een intrigerende bevinding, want we hadden slechts zwakke aanwijzingen dat Mars ook platentektoniek kent. Met het SEIS instrument kon de lokatie van de bevingen ook gevonden worden. Twee waren afkomstig van een jong vulkanisch gebied genaamd Cerberus Fossae, ongeveer 1700 km van de Mars InSight lander vandaan.

Ook was Mars InSight in staat dagelijkse weerpatronen op Mars te detecteren. Niet alleen met het weerstation aan boord, maar ook met behulp van de seismometer. ’s Nachts begint de wind toe te nemen onder invloed van lage druk. De koudere lucht rolt dan van de hooglanden het dal in, in de vroege ochtend. Overdag verwarmt de zon het zand op het oppervlak en dat zorgt voor convectie. Tegen de avond neemt de wind af en wordt het stiller rond de lander. Dit zijn de beste momenten voor nauwkeurige seismische metingen. SEIS was ook in staat te meten hoe “dust devils” soms de grond even optillen.

Met HP3, de warmtesonde, waren ook al wat metingen gedaan, al is deze nog altijd niet onder de grond. In oktober kwam de sonde weer naar boven, toen hij zich naar beneden had moeten kloppen. Ook bij een latere, voorzichtigere, test werkte de “mole” zich weer naar boven. Maar in de komende weken zal dat niet zo makkelijk meer gebeuren, want NASA heeft de robotarm op de bovenkant van de warmtesonde gezet. Dat is een risicovolle actie, maar de technici hebben weinig andere keuze, als ze het experiment nog willen zien werken.

 

Bronnen:

https://cmns.umd.edu/news-events/features/4547

https://www.dlr.de/content/en/articles/news/2020/01/20200224_seismic-activity-on-mars-resembles-that-found-in-the-swabian-jura.html

https://www.nature.com/collections/iiiifgehfc

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7603

Coverafbeelding: IPGP/Nicolas Sarter