Nye kjøretøyer til Mars

I 2003 kommer to landingssonder med hver sine avanserte utgaver av Mars Pathfinder-kjøretøyet Sojourner. Prisen for å sende de to kjøretøyene til Mars vil ligge oppunder 600 millioner dollar totalt, 350 –400 millioner dollar for det første og omkring 200 millioner dollar for nummer to.

Den landingssonden NASA opprinnelig tenkte å sende til Mars i 2003, skulle medføre et kjøretøy med hovedoppgave å samle prøver for transport til Jorden. En liten faststoffrakett skulle i første omgang frakte prøvebeholderen til kretsløp rundt Mars. Her ville den vente på en prøvebeholder fra en identisk landingssonde skutt opp i 2005.

I et samarbeid med den franske romorganisasjonen CNES skulle en fransk orbitalsonde i 2007 samle opp de to små prøvebeholderne og føre dem tilbake til Jorden med landing i 2008. Dette ambisiøse prosjektet er nå utsatt.

Gasspose-landing

De nye landingssondene skal skytes opp den 22. mai og 4. juni 2003 med Delta 2 bæreraketter. Ved fremkomsten til Mars den 2. og 20. januar 2004 går sondene direkte inn i planetatmosfæren for halvmyke landinger – omtrent maken til Mars Pathfinders fra 1997. Det skal med andre ord benyttes et butt bremse-/varmeskjold, et fallskjermsystem og små bremsemotorer, mens støtet mot overflaten dempes av oppblåste gassposer. Sondene kan sprette bortimot et dusin ganger før de kommer til ro – kanskje omkring en kilometer fra treffpunktet.

Her vil posene tømmes og trekkes inn. Dekkbladlignende deksler åpner seg og retter opp sondene. Dermed skal sekshjulskjøretøyene være klare til bruk.

Kjøretøyene minner om Mars Pathfinders Sojourner, men er større og langt mer avanserte. 2003-kjøretøyenefår en masse på nesten 150 kg, mens Sojourners masse var bare 10,5 kg. Forskjellen reflekterer en generell konstruksjonsendring: Mens Mars Pathfinder hadde vitenskapelige instrumenter både på basen og Sojourner, er alle instrumenter nå plassert på kjøretøyene. De skal kunne tilbakelegge en strekning på opptil 100 meter pr. Mars-dag (24 timer og 37 minutter), nesten like meget som Sojourner beveget seg totalt etter landingen i juli 1997.

Fem instrumenter

Kjøretøyenes viktigste oppgave blir å fastslå forhistorien for klima og vannforekomster på landingssteder der forholdene kan ha ligget til rette for liv. Landingsstedene er ennå ikke plukket ut, men vil temmelig sikkert ligge der det er klare indikasjoner på tidlig vann.

Til å løse oppgaven medfører hvert av kjøretøyene fem instrumenter – et panoramakamera, et termisk emisjonsspektrometer, et Mössbauer-spektrometer, et alfa/proton/røntgenstrålespektrometer og et mikroskopkamera. Kjøretøyene er i tillegg utstyrt med et slags slipeverktøy som kan fjerne den øverste, støvbelagte overflaten på stener som skal undersøkes nærmere.

Panoramakameraet skal skaffe en oversikt over terrenget blant annet for å finne spor etter vann, velge lovende stener og jordsmonn for studier og stikke ut kursen videre. Kameraet, som skal begynne å ta et 360 graders panoramabilde kort tid etter landingen, gir en oppløsning mer enn tre ganger bedre enn det som ble benyttet av Mars Pathfinder.

Det termiske emisjons-spektrometeret skal skaffe kvalitative og kvantitative opplysninger om mineraler rundt kjøretøyet, spesielt de som er formet av vann. Instrumentet har en meget beskjeden størrelse, og betegnelsen er egentlig Miniature Thermal Emission Spectrometer.

Mössbauer-spektrometeret vil bli plassert mot stener og jordsmonn for å identifisere mineraler som inneholder jern, og i tillegg bidra til arbeidet med å avgjøre hvilken rolle vann spilte i dannelsen av disse mineralene.

Alfa/proton/røntgenstrålespektrometeret er en forbedret versjon av instrumentet på Sojourner, og skal måle konsentrasjonen av de fleste viktige grunnstoffer.

Mikroskopkameraet skal være i stand til å avsløre finskalastrukturer i så vel stener som jordsmonn, for eksempel størrelse og form på korn i sedimentære bergarter.

Mössbauer-spektrometeret, alfa/proton/røntgenstrålespektrometeret,

mikroskopkameraet og slipeverktøyet skal monteres på en bevegelig arm som når ned til overflaten for direkte målinger.