Tester cryobot på Svalbard

  • naturvitenskap

Nasa har for lengst begynt å studere metoder for å trenge gjennom islag for eksempel ved Mars' nordpol eller på Jupiter-månen Europa. Dette er interessant ikke bare for glasiologiske undersøkelser, men også for å lete etter enkle livsformer under isen.

Tror på vann på Mars



Forskerne får stadig nye indikasjoner på at Mars' nordlige halvkule tidlig i planetens historie har hatt store mengder fritt vann på overflaten, og at det fremdeles kan finnes vannmengder nede i bakken. De vet at vann i form av is forekommer på planetens nordlige polkappe.

Forskere har foreslått nærmere undersøkelser av området mellom 85 og 87 grader nordlig bredde, der islaget trolig ikke er altfor tykt. Det kan skaffes stratigrafiske data, dessuten vil man under isen kunne se mulige spor av tidligere eller kanskje til og med eksisterende, enkle organismer.

Vann på Jupiter-måne



Jupiter-månen Europa, med en diameter på 3138 km, later til å ha store mengder fritt vann under et islag, der tykkelsen kan variere fra noen få kilometer til godt over ti. Egentlig er det ganske utrolig, for månens overflatetemperatur ligger på bortimot minus 160 grader.

Årsaken er sannsynligvis vulkansk aktivitet i månens kjerne som følge av en tidevannseffekt i Jupiters kraftige gravitasjonfelt, og vulkanismen kan bety hydrotermiske utslipp av kjemiske næringsstoffer på havbunnen. Derfor mener mange forskere at sjansen for å finne primitivt liv på andre himmellegemer i vårt solsystem kan være enda større på Europa enn Mars.

Smelteteknikk

Skal man sende instrumenter ned gjennom et meget tynt islag, vil forsiktig boring kunne være et alternativ. Når det gjelder Mars' nordlige polkappe, for ikke å si islaget på Europa eller for den saks skyld de 3,7 kilometerne med is ned til den store, avstengte innsjøen Lake Vostok i Antarktis, mener imidlertid Nasas JPL at bruk av smelteteknikk er bedre. Smelting er enklere, mer effektivt, mindre kraftkrevende og forurenser ofte mindre.

JPL har bygd en prototyp til en smelteinnretning som går under betegnelsen cryobot, av cryogenic robot, altså robot for lave temperaturer. Den utgaven JPL har foreslått å bruke på Mars er torpedoformet med en lengde på én meter og en diameter på 12 cm.

Energi skaffes i form av strøm med en effekt på ca. én kW fra solcellepaneler på overflaten, eller som varme fra tre medførte radioisotop-enheter med en samlet termisk effekt på 750 W. Effekten kan brukes passivt ved oppvarming av hele neseseksjonen, eller aktivt gjennom stråler av varmt vann. Synkehastigheten er beregnet å ligge på noe i underkant av 1 m/h.

Analyser



Smeltevannet passerer oppover langs siden av cryoboten, og vil underveis kunne analyseres elektrokjemisk for oppløste stoffer. En fluorescerende analyseteknikk kan benyttes for å registrere organisk materiale. Over cryoboten vil smeltevannet atter fryse, og forbindelsen med en base på overflaten vil bli opprettholdt gjennom en tynn kabel som kveiles ut fra cryobotens bakre ende.

Fordi islaget på Europa trolig vil være tykkere enn polkappe-isen på Mars, kommer cryobot-versjonen som senere eventuelt blir benyttet der, til å opprettholde forbindelsen med basen gjennom radio. Det kan da bli aktuelt å legge igjen reléstasjoner i isen etter hvert som cryoboten smelter seg nedover.

Longyearbreen

JPL har prøvet cryobot-prototypen på ulike steder under forskjellige forhold, og i siste halvdel av oktober tilbragte en gruppe forskere under ledelse av Lloyd C. French noe over en uke på Longyearbreen, Svalbard, der betingelsene lå bra til rette både hva angår bretype og infrastruktur.

Cryoboten fikk strøm gjennom kabel fra overflaten, og smeltet seg ned til en største dybde av noe over 21 m med en synkehastighet på 30-50 cm/h. Prøvene ble betegnet som vellykket.

Norsk Polarinstitutt bidro med så vel kompetanse som hjelpeutstyr. Prosjektet var også støttet av Norsk Romsenter.

Fakta:

Cryobot står for cryogenic robot og betyr robot for lave temperaturer.