In de analysekamer van Marslander Viking borrelen belletjes radioactief gas op uit een bodemmonster dat is opgelost in voedselrijk water.
Het gas kan alleen door micro-organismen zijn gemaakt, dus de conclusie is helder: het wemelt van het leven op Mars. En het is al 45 jaar geleden gevonden – in 1976.
Dat beweerde Gilbert V. Levin, die in dat jaar de analyse van radioactief gas leidde tijdens de Viking-missie. Onderzoekers debatteren sindsdien over de bevindingen.
28 missies zijn in het kielzog van de onderzoeken naar onze buurplaneet gegaan, maar anders dan de Viking zochten ze alleen indirect naar leven.
Sondes en rovers hebben geprobeerd vast te stellen of de barre omgeving op Mars überhaupt leven zou kunnen huisvesten – en of de mens zijn oude droom van een kolonie in het rode stof wel achterna moet.
Nu zijn er drie missies aangekomen op Mars, die de erfenis van de Viking weer oppakken. Ze moeten zoeken naar aanwijzingen dat er leven op de planeet was of is.
Daarom stijgen er drie missies op binnen een paar weken
Mars en aarde gaan niet even snel
De aarde doet 365 dagen over een rondje om de zon, terwijl Mars 687 dagen nodig heeft om zijn baan te beschrijven. Daarom kunnen missies alleen op bepaalde tijdstippen vertrekken.
Aarde haalt Mars in
Circa eens in de 26 maanden is de stand van Mars ten opzichte van de aarde zodanig dat een reis tussen de twee planeten onder optimale omstandigheden kan verlopen.
Lanceervenster gaat open
De tijdspanne waarin de gunstige posities van de planeten zich voordoen, wordt een lanceervenster genoemd. Als een missie dat benut, wordt het brandstofverbruik geminimaliseerd.
Missies vertrekken naar Mars
Een reis naar Mars duurt zo’n zeven maanden als gebruikgemaakt wordt van het lanceervenster. Voordat het vaartuig Mars bereikt, heeft de aarde Mars allang weer ingehaald in haar baan om de zon.
De missies vinden plaats tussen 17 juli en 5 augustus 2020, want dan gaat het lanceervenster open: de tijd waarin de banen van de aarde en Mars perfect op elkaar aansluiten.
In 19 dagen vliegen een minihelikopter, een landingsvaartuig, twee sondes en twee rovers op onze buurplaneet af.
Het wordt zo druk dat NASA een extra communicatie-eenheid heeft opgezet om botsingen te voorkomen.
Zodra het stof is neergedaald en de vaartuigen beginnen te analyseren en boren op Mars, zal blijken of we alleen zijn in het heelal – of dat we buren kunnen verwachten wanneer we ergens in de komende vijf jaar mogelijk al een Marsbasis zullen opzetten.
Rover boort naar tekens van leven
NASA’s rover Perseverance moet in de bodem van Mars zoeken naar levenstekens. Een boormachine en een laser bestuderen de bodem en verzamelen monsters, die later worden opgehaald.
Boor haalt monsters naar boven in een buis
Aan de arm van de rover zit een holle stalen boor met tanden van een wolfraam-koolstofmengsel. Zand en stenen worden in een titaniumcilinder in de boor geperst, die circa 5 cm de bodem in gaat. De onderzoekers willen in de monsters vooral zoeken naar microbiologische fossielen, versteende afdrukken van minuscuul leven.
Laser analyseert boorgaten
Na het boren wordt het gat verlicht door een laser aan de boorkop. Bepaalde stoffen absorberen het laserlicht en geven zelf licht; dit komt het gat uit en wordt geanalyseerd. Nu is het zoeken naar koolstof, waterstof, stikstof, zuurstof, fosfor en zwavel (ook wel bekend als CHNOPS) – de belangrijkste stoffen in biologische moleculen op aarde.
Nieuwe missie haalt de monsters op
Een kleinere arm plaatst de volle monstercilinders in de buik van de rover en de boor krijgt er lege cilinders voor terug. NASA zal over een jaar of tien een missie naar Mars sturen om de monsters op te halen: een rover zal de cilinders in de miniraket plaatsen, die ze naar een wachtend vaartuig brengt. Dit vliegt met de monsters terug naar de aarde.
Ooit was er drinkwater op Mars
Een eeuw geleden dachten astronomen dat Mars dichtbebost was, want door sommige telescopen zag de planeet er groen uit, maar toen de sondes Mariner 4 en Mariner 9 in 1965 en 1971 als eerste bij Mars kwamen en er foto’s maakten, was het duidelijk dat het eerder een rode woestenij was.
Zo heeft de planeet er echter niet altijd uitgezien. Op veel plaatsen op Mars komen structuren voor die lijken op opgedroogde rivierbeddingen, ontstaan door stromend water.
De laatste rover van NASA, Curiosity, heeft zelfs ontdekt dat een deel van het vloeibare water dat er ooit op Mars was, zoet water was dat wij mensen kunnen drinken.
🎬 50 jaar NASA-missies naar Mars:
Kijk terug naar het onderzoek dat NASA van 1965 tot 2015 naar Mars deed. Nadat deze video was gemaakt, heeft NASA het landingsvaartuig InSight gelanceerd, dat op dit moment de rode planeet uitkamt.
Daartoe analyseerde de rover het gesteente in de Gale-krater op de evenaar van Mars.
Wanneer vloeibaar water in contact komt met gesteente, verandert de samenstelling van de zouten daarin, en de Curiosity vond specifieke soorten gehydrateerde zouten.
Voor dergelijke zouten is water nodig, dus daarmee was bewezen dat er ooit vloeibaar water in de Gale-krater was.
Wetenschappers hebben ook een vloeibare zee op Mars gevonden – onder het ijs van de zuidpool.
Sondes meten Marsgassen
Twee nieuwe sondes uit China en de Emiraten in een baan rond Mars gaan gassen in de atmosfeer meten. Wetenschappers hopen hiermee antwoord te krijgen op vragen over klimaat, water en mogelijke levensvormen.
Uit radaronderzoeken van de Mars Express-sonde uit 2003 bleek dat de zee vrij veel ammoniak bevat, waardoor het water bij lagere temperaturen vloeibaar kan zijn.
En met het water is er een kans dat er leven is ontstaan in de ondergrondse zee.
File op Mars
Na publicatie van de onderzoeksresultaten en foto’s de laatste jaren is de belangstelling voor Mars toegenomen.
En waar NASA tientallen jaren bijna een monopolie had op het verkennen van de buurplaneet, wil de rest van de wereld nu echt meedoen met de race naar Mars.
‘China stuurde in 2020 de Tianwen-1-missie naar Mars. Het vaartuig, dat een landingsvaartuig, een rover en een sonde bevat, werd bovenop het lanceervoertuig Long March 5 aangebracht.’
Om te delen in even belangrijk als prestigieus onderzoek, maar ook om de ruimtevaarttechnologie te bevorderen en betrokken te zijn bij een potentiële kolonie en de winning van waardevolle mineralen.
Daarom vertrekken er drie missies dit jaar, bijna tegelijk vanwege de omloopbanen van Mars en de aarde.
Mars doet 687 dagen over een rondje om de zon, dus circa dubbel zo lang als de aarde.
Daarom verandert de onderlinge positie van de planeten steeds. Ingenieurs hebben berekend dat we naar Mars moeten vliegen wanneer de planeet 44 graden verder in zijn baan is dan de aarde.
🎬 Zie de Marsrover van NASA in actie
De nieuwe NASA-rover Perseverance gaat rondrijden op de rode planeet om boormonsters te nemen. Het doel is om tekenen van leven te vinden.
Dan kan de zwaartekracht van de zon een vaartuig het efficiëntst het zonnestelsel in slingeren, dat dan Mars kan bereiken met zo min mogelijk brandstof.
Die kans doet zich elke 26 maanden voor tijdens een zogeheten lanceervenster, en die periode zal deze zomer een van de drukste ooit zijn.
Zes vaartuigen zullen vertrekken, wat niet meer is gebeurd na 1971. En nooit eerder hebben twee landen in hetzelfde venster een rover gelanceerd, zoals nu.
Door al die lanceringen kunnen vaartuigen tegen elkaar aan botsen, of tegen sondes die al om Mars draaien.
Daarom bewaakt NASA het verkeer met behulp van het zogeheten Deep Space Network (DSN), een reeks enorme antennes op aarde die signalen opvangen van en verzenden naar vaartuigen.
We schreven Marsgeschiedenis in 2020
Omdat de aarde en Mars gunstig staan ten opzichte van elkaar, stijgen er met enkele weken tussentijd drie enorme raketten op met sondes en rovers aan boord. En Wetenschap in Beeld reist mee.
Juli: Lanceervenster gaat open
Ongeveer eens in de 26 maanden staan de aarde en Mars gunstig ten opzichte van elkaar. Dan kunnen missies gebruikmaken van de zwaartekracht van de zon om met een minimaal brandstofverbruik de rode planeet te bereiken.
16 juli: Emiraten sturen sonde op weg
Voor het eerst ooit sturen de Verenigde Arabische Emiraten een sonde naar Mars. De Hope gaat in een baan om de planeet en verricht metingen van temperatuur en ozongehalte in de atmosfeer.
23 juli: China lanceert drie vaartuigen
Het Chinese ruimteagentschap staat voor de grootste Marsmissie van deze zomer. In de neus van een Long March 5-raket zitten een sonde die in een baan om Mars gaat, een landingsvaartuig dat metingen gaat verrichten en een rover die het rode landschap gaat verkennen.
30 juli: Nieuwe rover van NASA stijgt op
De Curiosity krijgt gezelschap van de nieuwe rover Perseverance, die onder meer in de Marsbodem gaat boren om naar sporen van leven te zoeken.
De Perseverance heeft het apparaat MOXIE aan boord, dat kooldioxide uit de atmosfeer van Mars omzet in zuurstof, een voorwaarde voor een toekomstige kolonisatie door de mens.
Juli 2020 - februari 2021: Onderweg naar Mars
De reis naar de rode planeet duurt zeven maanden. Onderweg stellen de motoren van de vaartuigen de koers met kleine manoeuvres bij, anders lopen ze de kans Mars voorbij te vliegen en te verdwijnen in het oneindige heelal.
Februari 2021: Aankomst
Als er drie missies arriveren met twee sondes, een landingsvaartuig, twee rovers en een minihelikopter, houdt NASA al dat verkeer scherp in de gaten.
De zes vaartuigen koppelen zich aan zes actieve sondes in een baan om Mars, een rover en een landingsvaartuig, waardoor het risico op botsingen reëel is.
Het drukke lanceervenster van 2020 wordt waarschijnlijk gevolgd door veel meer drukke vensters. De race om leven op Mars te vinden en als eerste een bemande missie naar de planeet te kunnen sturen, is serieus begonnen.
NASA mikt de komende jaren vooral op nieuwe missies naar de maan en een maanbasis als ‘springplank’ naar Mars.
Rusland en China denken erover om rechtstreeks naar Mars te vliegen, terwijl SpaceX – met het misschien wel meest ambitieuze plan – de komende vijf jaar al menselijke voeten in het rode stof wil planten
De missies hebben één ding gemeen: alle vaartuigen en technologie zijn afhankelijk van de resultaten van de drie missies die momenteel vertrekken of al zijn vertrokken.
En die drie borduren voort op alle eerdere missies. Gilbert V. Levin houdt vol dat we al in 1976 leven op Mars hebben gevonden.
Nu gaan er missies vertrekken die er uitsluitsel over kunnen geven – en de weg vrijmaken voor onze verhuizing naar de rode planeet.