De mensheid droomde er al lang van voet op een andere planeet te zetten, en de oranje gloed van het nabijgelegen Mars heeft onze aandacht getrokken. Hoewel we er nog niet helemaal zijn, komen we in de buurt: in de afgelopen 36 jaar heeft NASA drie landers en vier rovers naar de rode planeet gestuurd, allemaal in dienst van het uiteindelijk naar Mars brengen van mensen. In de zomer van 2020 sturen we de meest geavanceerde robotafzender die tot nu toe gewapend is met een geheel nieuwe reeks gereedschappen. De Mars 2020-rover is nog niet eens gedoopt, maar het heeft al een groot doel: tekenen van leven vinden.
gerelateerde inhoud
- Fossielen uit oude warmwaterbronnen suggereren dat het leven op het land is geëvolueerd
De nieuwe rover moet een paar grote ruimteschoenen vullen. In 2012 overleefde het Mars Science Laboratory (MSL), beter bekend als Curiosity, zeven minuten van terreur voordat het tot een zachte landing op het oppervlak van de rode planeet kwam. Sindsdien heeft Curiosity wetenschappers over de hele wereld verbaasd met zijn voortdurende ontdekkingen over Mars. Wetenschappers hebben misschien al geweten dat er ooit water op Mars was, omdat de poolkappen bedekt zijn met bevroren waterijs en er duidelijke rivierachtige kanalen op het oppervlak zijn. Maar Curiosity bevestigde als eerste dat Mars ooit onder water was geweest, wat betekent dat Mars ooit zo'n 3 miljard jaar geleden ooit bewoonbaar was.
Nieuwsgierigheid ontdekte ook een abnormale bron van methaangas in de atmosfeer, die meestal wordt afgegeven door levende organismen. "Met Curiosity hebben we extreem goed bewijs dat er ooit een overvloed aan vloeibaar water was", zegt Ken Williford, plaatsvervangend projectonderzoeker Mars 2020 bij Jet Propulsion Laboratory van NASA. “Niet alleen dat, maar er waren elementaire ingrediënten voor het leven. Nieuwsgierigheid vond niet alleen bewijs voor water, maar ook voor water met interessante chemie. Dit alles is een goed bewijs dat de vroege Mars bewoonbaar was. We moeten er nu net achter komen, hoe lang geleden bestonden die bewoonbare omstandigheden al? '
De nieuwe rover zal een vergelijkbare reeks instrumenten bevatten en zal er bijna identiek uitzien aan zijn voorganger. Maar in plaats van naar water te zoeken, zal de Mars 2020-rover de eerste zijn met een expliciete missie om te zoeken naar bewijs van leven. "We zijn echt de eerste NASA-missie sinds Viking een doelstelling heeft verklaard om direct het bewijs van het leven te zoeken, " zegt Williford. “De MER (Mars Exploration Rovers) nam de cruciale eerste stappen van het volgen van het water, Curiosity nam de volgende stap en zocht naar bewijs van bewoonbaarheid. Nu gaat Mars 2020 nog een stap verder, door direct te zoeken naar bewijs van het oude leven op het Marsoppervlak. ”
"Oud" is hier het sleutelwoord. Na tientallen jaren van het bestuderen van ons eigen zonnestelsel en exoplaneten rond andere sterren, zijn de meeste wetenschappers het erover eens dat onze planeet een galactische anomalie is. De aarde heeft een overvloed aan zoet water, veel zuurstof en weelderig plantenleven om onze atmosfeer te helpen reguleren. Aan de andere kant is het oppervlak van Mars een koud, dor landschap en talloze manieren om alle levensvormen te doden, van bevriezen tot verstikken tot bestralen tot uithongeren. "Een ding dat we hebben geleerd is dat het oppervlak van Mars vandaag ongelooflijk onherbergzaam is voor het leven zoals we het kennen, " zegt Williford. Wetenschappers zullen de zeven instrumenten van Mars 2020 gebruiken om te zoeken naar gefossiliseerde microben die ooit hebben geleefd en zelfs floreerden tijdens de hoogtijdagen van de rode planeet.
Een NASA-schets van de Marsrover 2020, voortbouwend op het ontwerp van Curiosity. (NASA / JPL) In veel opzichten zal Mars 2020 het oppervlak verkennen net zoals MSL deed. "We zullen uiteindelijk rondrijden zoals we hebben gedaan met nieuwsgierigheid", legt Williford uit. “We zullen de Mastcam-Z-camera gebruiken om het oppervlak van Mars te inspecteren, net zoals een geoloog zou doen, en als we iets interessants en de moeite waard om te onderzoeken zien, kunnen we de rover opdracht geven om dichterbij te rijden, op dat moment kunnen we breken uit de instrumenten die we nodig hebben om ons onderzoek te doen. "
Mars 2020 zal vervolgens een aantal van zijn hightech-functies gebruiken om zijn omgeving te onderzoeken. Een paar tools in het bijzonder die de zoektocht naar gefossiliseerd leven zullen koppen: PIXL (Planetary Instrument X-Ray Lithochemistry), RIMFAX (Radar Imager for Mars 'subsurFace eXperiment), en SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals) . PIXL kan chemicaliën identificeren ter grootte van een korrel tafelzout, een hulpmiddel dat van vitaal belang is bij het zoeken naar bijna-microscopische fossielen. "RIMFAX is een volledig nieuwe technologie voor het oppervlak van Mars", zegt Williford. Dankzij de grondpenetratie van de radar kunnen wetenschappers bodemlagen opsporen die de rover anders niet zou kunnen zien. En de spectrometertechnologie van SHERLOC kan organische stoffen en mogelijke biologische handtekeningen identificeren in de geologie op Mars.
Het team is op zoek naar bewijs van microscopisch leven door te kijken naar macroscopische kenmerken; specifiek zijn ze op zoek naar stromatolieten. Deze kenmerken, ook gevonden op aarde, zijn gelaagde structuren in rotsen die in wezen microbiële massa zijn. "Als we een stromatoliet zouden vinden, zouden we onze chemie-instrumenten kunnen gebruiken om de samenstelling van elementen en mineralogie te begrijpen, " zegt Williford. "Dit zal helpen aangeven dat het leven aanwezig kan zijn geweest om die mineralen te produceren."
Mars 2020 is meer toekomstgericht dan elke eerdere expeditie. De rover verzamelt onderweg echte steen- en grondmonsters en plaatst ze in opgeslagen buizen waar ze worden verzegeld en strategisch aan het oppervlak worden achtergelaten voor toekomstige astronauten om te verzamelen. “De wetenschappelijke gemeenschap is het ermee eens dat als we serieus willen worden over de zoektocht naar het oude leven op Mars, en vinden wat we afdoend bewijs van het oude leven zouden kunnen noemen, het vrijwel zeker vereist dat we monsters van het oppervlak terugsturen zodat we kunnen analyseren ze terug op aarde met behulp van ons volledige arsenaal aan wetenschappelijke technieken, ”zegt Williford.
Er is één speciale toevoeging aan Mars 2020 die nog nooit eerder is gedaan: een set microfoons. Voor het eerst wordt audio opgenomen van het entry-, afdalings- en landingsproces van een rover. Door toegang te hebben tot audio van Mars-operaties, kunnen de wetenschapsteams luisteren naar de geluiden van hun instrumenten aan boord, waardoor ze problemen kunnen diagnosticeren. Nog koeler vanuit het perspectief van een Earthling, zal de rover opnames van Marswinden en weersveranderingen terugsturen, waardoor we voor het eerst geluiden horen die zijn gemaakt op een andere wereld, ver weg van onze eigen wereld.
De 2020-rover is slechts een van de vele toekomstige NASA-missies met als doel bewijs te vinden van vorig leven in ons zonnestelsel. Het kan nog jaren duren voordat we bewijs van leven vinden, maar als we het vinden, zouden de gevolgen enorm zijn. "Het is een van de grootste wetenschappelijke vragen die ooit in de menselijke geschiedenis heeft bestaan", zegt Williford. “Dat wil zeggen: heeft het leven ooit buiten de aarde bestaan? Als we overtuigend bewijs vinden dat er leven is ontstaan en elders heeft bestaan, zou dit ons begrip van het universum fundamenteel veranderen. "
