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

 

De warmtesonde van Mars InSight graaft zich opnieuw in

Het Duitse team van het HP3 instrument van Mars InSight geeft het nog niet op. De “mole” is zich weer in de Mars-bodem aan het hameren. Dat deed het ook eind oktober, toen het bijna onder de bodem verdween en toen tot ieders verrassing weer uit de bodem schoot.

De bodem rond InSight heeft al sinds de landing tot tal van verrassingen geleid voor dit instrument. De toplaag blijkt hard te zijn, terwijl circa 20 cm eronder als los zand is. Het geeft de mole niet de wrijving die het nodig heeft om zichzelf naar beneden te kloppen. Daarom is de robotarm tegen het instrument aan gezet, zodat het die wrijving wel kreeg. Dat werkt natuurlijk alleen zolang het instrument bovengronds zit. Als de mole bijna ondergronds gaat, kan het dat de robotarm tegen de kabel, die aan de mole zit, aan slaat en die beschadigt. En dan is het experiment zeker ten einde.

Maar waarom kwam de mole eind oktober opeens weer naar boven? Men had gedacht dat toen de mole diep genoeg zat, dat ze gewoon door konden hameren. Volgens leider van het instrumententeam bij de Duitse ruimtevaartorganisatie DLR, Tilman Spohn, had het zand onder de korst waarschijnlijk zo weinig cohesie, dat het instrument zich weer langzaam naar boven begon te werken. Zodra de mole hoger kwam, vulde het gat eronder zich en kwam de mole steeds verder naar boven.

Dus wat nu te doen? Uiteraard wordt nu erg omzichtig te werk gegaan. Men wil natuurlijk niet dat het instrument weer aan de oppervlakte komt. Dus eerst wordt stukje bij beetje gegeken of de mole op eigen kracht verder kan. Een mogelijkheid is om de robotarm op de bovenkant van de mole te zetten, maar dat is best een tricky manouvre. Het kan ook dat ze de robotarm gebruiken om de grond ernaast aan te drukken. Wordt vervolgd.

8529_PIA23213_630.gif
De HP3 warmtesonde kwam eind oktober opeens weer uit de bodem (NASA/JPL-Caltech)

Bron:

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

Credits coverfoto: NASA/JPL-Caltech

Voorspoedige tests van de ExoMars parachutes

Er zijn goede ontwikkelingen rond de parachutes van de Europees-Russische ExoMars 2020 missie. Dat is de missie die de Rosalind Franklin rover in 2021 op Mars moet zetten. De parachutes die nodig zijn om af te remmen van 21.000 km per uur tot enkele km per uur, werden eerder dit jaar getest. Beide hoofdparachutes, een van 15 meter en een van 35 meter, raakten daarbij beschadigd. Heel vervelend, want veel tijd om te testen heeft ESA niet meer. De lancering moet tussen 26 juli en 11 augustus 2020 plaats vinden. En het ruimteschip, met parachutes, moet ruim voor die tijd ontsmet en ingepakt worden.

ESA vroeg de hulp in van experts bij NASA’s Jet Propulsion Laboratory. JPL heeft al heel lang ervaring met landen op Mars, alhoewel ExoMars’ 35 meter parachute groter is dan alles wat tot nu toe gevlogen heeft naar Mars. De experts van JPL konden desondanks nuttige aanwijzingen geven om de parachutes makkelijker te laten ontvouwen met minder wrijving en dus minder schade.

Dat heeft zijn vruchten afgeworpen. Bij nieuwe hoge snelheidstests op de grond ontvouwden de parachutes zich zonder schade. Er worden nog meer van deze tests gepland. De uiteindelijke test van grote hoogte moet in februari-maart in Utah gaan plaats vinden. Die test moet goed verlopen, anders wordt de lancering komende zomer afgeblazen. Dat uitstel betekent extra kosten en het is maar de vraag of de missie dan genoeg budget krijgt om twee jaar later door te gaan.

De 310 kg zware Rosalind Franklin rover moet vooralsnog op 21 maart 2021 landen op Mars, op een Russisch platform genaamd Kazachok (“kleine kozak”).

Bronnen:

http://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/ExoMars/Promising_progress_for_ExoMars_parachutes

Mars’ methaan-mysterie blijft en er komt nog een mysterie bij: de zuurstof

Het methaan mysterie op Mars blijft onopgelost. De Curiosity rover detecteerde in juni dit jaar het hoogste percentage methaan in de atmosfeer tot nu toe: 21 deeltjes per miljard deeltjes atmosfeer in een volume (21 ppbv). ESA’s Mars Express satelliet kwam vijf uur later over en kon geen methaan detecteren. Een dag ervoor vloog deze satelliet ook al over en vond toen eveneens geen methaan. Mars Express heeft een detectielimiet van 2 ppbv.

How_to_create_and_destroy_methane_at_Mars_pillars.jpg
Hoe methaan op Mars gemaakt en vernietigd zou kunnen worden (ESA)

ESA’s Trace Gas Orbiter (TGO), de meest gevoelige detector van methaan in een baan rond Mars, kwam een paar dagen voor en een paar dagen na de meting van Curiosity over. TGO heeft een detectielimiet van 0,7 ppbv, maar ook deze vond geen methaan. Hoe dit kan, is nog altijd niet duidelijk.

Curiosity vond er onlangs trouwens nog een mysterie bij: het percentage zuurstof in de atmosfeer. Dat Mars heel weinig zuurstof in de atmosfeer had (0,16%), wisten we al langer. Maar Curiosity was in staat om het percentage met de seizoenen te volgen, net als de methaan. Astronomen hadden gedacht dat de hoeveelheid zuurstof zou stijgen en dalen met het kooldioxide (CO2) gehalte.

mars_seasonal_oxygen_gale_crater.jpg
Door Curiosity gemeten zuustof en methaan percentages (credits: Melissa Trainer/Dan Gallagher/NASA Goddard)

’s Winters vriest het CO2 aan op de poolkappen. ’s Zomers wordt het weer gasvormig en stijgt de luchtdruk. Gedacht werd dat zuurstof gelijk met de kooldioxide zou stijgen en dalen. Maar in de zomer steeg het zuurstofgehalte veel harder dan verwacht mocht worden. In de winter verdween de zuurstof weer. Astronomen hebben nog niet een echt idee hoe dit kan. Mogelijk is er een onbekend chemisch proces gaande. Opvallend is dat het zuurstof en methaan percentage tegelijk lijken te stijgen en dalen.

 

Bronnen:

http://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/ExoMars/ESA_s_Mars_orbiters_did_not_see_latest_Curiosity_methane_burst

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/with-mars-methane-mystery-unsolved-curiosity-serves-scientists-a-new-one-oxygen

 

Coverafbeelding: ESA

Curiosity doet chemische analyses en maakt een selfie

De Curiosity rover is de afgelopen maanden druk bezig geweest met onderzoek naar klei in het gebied waar het nu rijdt. Nu de boor weer gebruikt kan worden om monsters te nemen, heeft Curiosity meerdere monsters aangeboord. Een ervan is in september onderzocht in Curiosity’s lab. En dit monster was zo belangrijk, dat men er een speciaal experiment mee deed.

Curiosity heeft 74 kleine cupjes waarin monsters kunnen worden gebracht. In die cupjes wordt een monster dan verhit en de gassen die er vanaf komen worden vervolgens geanalyseerd. Negen van die cupjes bevatten een vloeibaar oplosmiddel. Hiermee kunnen aminozuren en andere organische stoffen gedetecteerd worden. Dit is pas de tweede keer sinds de landing in 2012 dat zo’n “nat” chemie experiment wordt uitgevoerd. Pas volgend jaar wordt verwacht dat we te horen krijgen wat dit experiment opgeleverd heeft.

Dit gebied waar Curiosity rijdt is dan ook wetenschappelijk zeer interessant. Toen de Gale krater gekozen werd als landingsplaats voor Curiosity, was dat in belangrijk mate om dit gebied met kleigesteenten te onderzoeken. Klei is een materiaal waarin organische stoffen goed in behouden worden.

Na het boren en het onderzoek in het lab, had Curiosity tijd om een selfie te nemen. De foto is een compositie van 57 afzonderlijke foto’s die op 11 oktober met de camera op de robotarm genomen zijn. (Een hogere resolutie versie van 8938 x 11845 is te vinden op de site van JPL).

pia23378-annotated-1041.jpg

 

Bronnen:

https://www.nasa.gov/feature/jpl/new-selfie-shows-curiosity-the-mars-chemist

The Design and Engineering of Curiosity – Emily Lakdawalla.

 

Warmtesonde van Mars InSight lijkt nu zonder hulp verder te kunnen

Vorige week wist de HP3 warmtesonde met hulp van de robotarm van Mars InSight eindelijk dieper te boren/kloppen. Hij zit bijna helemaal in de bodem. Dat betekent dat er eindelijk serieuze wetenschap mee bedreven kan worden. Maar liever nog zien de wetenschappers en technici van het instrument de “mole” graven naar zijn volledige diepte van 5 meter.

Gisteren en eergisteren werd de robotarm enkel nog gebruikt om de grond naast de warmtesonde aan te drukken. En de warmtesonde bleek door te gaan. Hij leek zelfs iets sneller te gaan. Morgen krijgt het instrument het commando om ongeveer 3 cm dieper te graven.

Met HP3 kunnen wetenschappers meten hoe warm het nog is aan de binnenkant van Mars. Langs de hele kabel die de sonde achter zich aan trekt zitten temperatuursensoren. Het kan ons vertellen hoe Mars gevormd is.

sol_308-318_mole.gif

 

Bron:

https://www.dlr.de/blogs/en/desktopdefault.aspx/tabid-5893/9577_read-1090/

Coverfoto: NASA/JPL

De warmtesonde van Mars InSight boort eindelijk iets dieper

 

e HP3 warmtesonde van Mars InSight wist deze week eindelijk een klein beetje dieper te boren. De technici zijn al maanden bezig om deze sonde meters de bodem in te krijgen, maar de boor kwam niet verder dan 35 cm. Er waren twee mogelijkheden waarom de warmtesonde niet verder kwam: het was op een steen gestuit of de bodem gaf te weinig wrijving om zich tegen af te zetten. Na vele tests in het lab, gingen technici er steeds meer van uit dat het de tweede optie was.

Na bestudering van foto’s werd duidelijk dat de top 10 centimeter van het oppervlak vrij hard is. Daaronder is zit zacht zand dat de boor niet genoeg wrijving geeft.

Het was duidelijk dat de boor geholpen moest worden. In juni werd allereerst de support structure van de boor getild. Daarna werd de robotarm van Mars InSight gebruikt om de bodem rond de warmtesonde aan te drukken. Dat werkte niet goed genoeg. En dus was het tijd om een riskantere actie uit te voeren. De schep van robotarm moest tegen de zijkant van de boor duwen om extra wrijving te geven. De robotarm is niet op zwaar werk berekend. Het is alleen bedoeld om de instrumenten op hun plaats te zetten.

marsmolemoves2.gif

Maar vrijdag werd het scenario getest. En voor het eerst sinds februari heeft HP3 een paar millimeter progressie gemaakt. Hoe lang de robotarm hierna nog steun moet bieden is niet duidelijk. Voorkomen moet worden dat de robotarm tegen de kabel aan de HP3 sonde komt als de boor de bodem in schiet.

Wie op Twitter zit, kan trouwens nieuwe foto’s zien zodra ze beschikbaar zijn met de InSight Image Bot (@InSightImageBot). Foto’s van de Curiosity rover komen binnen op het kanaal @MarsMissionImgs.

 

[Update 15 oktober]

Het was meer dan een paar millimeter zelfs. De boor wist 3 cm dieper te gaan.

Bron:

https://www.dlr.de/content/en/articles/news/2019/04/20191003_fresh-attempt-for-the-first-Mole-on-Mars.html

Coverfoto: NASA/JPL-Caltech