Mars Science Laboratory (MSL) – NASAs Curiosity-rover og Mars-mission

MSL's Curiosity-rover: NASAs præcisionslanding i Gale Crater, opdagelser af tidligere vand og beviser for betingelser, der kunne have understøttet liv på Mars.

Mars Science Laboratory (MSL) er en NASA-mission, der har til formål at lande og styre en rover ved navn Curiosity på Mars' overflade. MSL blev opsendt den 26. november 2011. MSL gennemførte med succes den første præcisionslanding på Mars nogensinde. Den landede på Mars ved Gale Crater den 5. august 2012 og begyndte at udforske overfladen.

Målet med Curiosity-roveren er at undersøge Mars' historie. Det var for at se, om Mars har eller nogensinde har haft et miljø, der kan understøtte mikrobielt liv. Det gjorde den faktisk, idet den fandt beviser for, at der for 3 milliarder år siden var vand og et miljø, der kunne skabe liv. Det er vigtigt at vide, at den fandt ud af, at der KUNNE have eksisteret liv, ikke at det helt sikkert HAR eksisteret. Den vil også omhyggeligt se på prøver, der er opsamlet fra jorden og boret pulver fra klipper.

Curiosity er fem gange så tung som Mars Exploration Rovers Spirit og Opportunity og har mere end ti gange så mange videnskabelige instrumenter med sig som de to andre. Den blev opsendt med en Atlas V 541-raket. Curiosity forventes at arbejde i mindst 1 marsår (668 marssol/686 jorddage), men kan leve meget længere end det. Den vil udforske Mars med større rækkevidde end nogen anden rover.

Mars Science Laboratory-missionen er en del af NASA's Mars Exploration Program. Programmet er en langsigtet mission med robotter til udforskning af Mars. Jet Propulsion Laboratory ved California Institute of Technology forvalter programmet for NASA. De samlede omkostninger ved MSL-projektet er på ca. 2,3 mia. dollars.

Landingsteknik og missionens udførelse

Curiosity anvendte en ny og kompleks indtræknings- og landingssekvens, ofte omtalt som "seven minutes of terror". I stedet for en simpel luftpose-landing blev roverens nedstigning afsluttet med det såkaldte sky crane-manøvre: en baggrundsplatform med raketter sænkede roverens landerophæng ned i endelig position ved hjælp af kabler, hvorefter platformen fløj væk og styrtede ned i sikker afstand. Denne teknik gjorde præcisionslandingen i Gale Crater mulig og gjorde det forsvarligt at lande en så tung rover præcist i et geologisk interessant område.

Roverens instrumenter og udstyr

Curiosity er udstyret med et omfattende sæt instrumenter, der analyserer sten, jord, atmosfære og den lokale strålingsmiljø. Hovedinstrumenterne omfatter blandt andet:

• SAM (Sample Analysis at Mars) – et kemilaboratorium til at måle organiske forbindelser og gasser.
• CheMin – et instrument til røntgendiffraktion, som identificerer mineraler.
• ChemCam – laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) til øjeblikkelig kemisk analyse af fjernmålte overflader.
• MAHLI – et nærbillede-kamera, der tager detaljerede billeder af klippe- og jordteksturer.
• APXS – alpha-partikel og røntgenspektrometer til grundstoffer i klipper og jord.
• DAN – neutrondetektor, der kan indikere tilstedeværelse af hydrogen (vand/bundet vand).
• REMS – miljømåleinstrument, som registrerer vind, temperatur, fugtighed og tryk.
• RAD – strålingsdetektor, vigtig for vurdering af farer for kommende menneskelige missioner.
• MARDI – descent-imaging-kamera brugt under nedstigning for dokumentation af landingsstedet.

Roverens boreudstyr kan indsamle boreprøver fra klippers indre, og pulveret analyseres af instrumenterne om bord. I modsætning til Perseverance er Curiosity designet til at analysere prøverne på stedet og ikke til at cache prøver til senere retur.

Tekniske data og kommunikation

Curiosity vejer omkring 899 kg og er betydeligt større og tungere end de tidligere rover-missioner. Roveren drives af en MMRTG (Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator), som leverer elektricitet uafhængigt af sollys og gør det muligt at operere året rundt og i støvede områder. Kommunikation foregår primært via UHF-link til kredsende Mars-orbitere, som videresender data til Jorden, samt direkte kommunikation til Deep Space Network, når forholdene tillader det.

Vigtige opdagelser og resultater

Curiosity har bidraget væsentligt til vores forståelse af Mars' geologiske og klimatiske fortid. Blandt missionens vigtigste resultater er:

• Beviser for tidligere flydende vand — sedimentære lag og mineralogi i Gale Crater peger på sø- og flodsituationer for milliarder af år siden.
• Påvisning af mineraler som ler (clay), som danner i nærvær af vand og indikerer relativt milde, beboelige forhold i fortiden.
• Opdagelse af organiske molekyler i klippeprøver — disse molekyler er byggesten for liv, men er ikke i sig selv bevis for liv.
• Måling af varierende metan-koncentrationer i atmosfæren og studier af kilder og processer for metanfrigivelse.
• Detaljerede målinger af strålingsmiljøet på Mars' overflade (vigtigt for planlægning af menneskelige missioner).

Curiosity har dermed ændret opfattelsen af Mars fra en tør, uforanderlig verden til et sted med en kompleks, fugtig og potentielt beboelig fortid. Roveren har fortsat arbejdet langt ud over sin primære missionsplan og har leveret en stor mængde data, som forskere stadig analyserer.

Organisation og økonomi

Projektet ledes af Jet Propulsion Laboratory på vegne af NASA, med California Institute of Technology som værtsinstitution. De estimerede samlede omkostninger for MSL-projektet ligger på omkring 2,3 milliarder dollars, hvilket dækker udvikling, opsendelse, landing og de første års operationer.

Curiosity har været et centralt skridt i NASA's langvarige Mars Exploration Program og har banet vejen for efterfølgende missioner som f.eks. Perseverance, der bygger videre på mange af de teknikker og videnskabelige spørgsmål, Curiosity har rejst.

Spørgsmål og svar

Sp: Hvad er Mars Science Laboratory (MSL)?

Q: Hvornår blev MSL opsendt?

Spørgsmål: Hvad har MSL opnået?

Spørgsmål: Hvad er målet med Curiosity?

Spørgsmål: Hvilke beviser fandt Curiosity?

Spørgsmål: Hvordan kan Curiosity sammenlignes med andre rovere?

Spørgsmål: Hvordan blev Curiosity opsendt?

Søg efter bogstav