Drie missies gaan nu achter leven op Mars aan

Binnen een paar weken zijn er drie ruimtemissies op Mars aangekomen. Ze zijn klaar om te snuffelen en te boren naar het definitieve bewijs in een 45 jaar oud raadsel: wemelde het op Mars van het leven – en bruist het er nu nog?

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

Ongeveer eens in de twee jaar doet zich een zogeheten lanceervenster voor. Dat is een tijdspanne van circa een maand waarin de stand van Mars optimaal is voor missies vanaf de aarde.

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.

JPL-Caltech/NASA

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.

JPL-Caltech/NASA

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.

JPL-Caltech/NASA

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.

JPL-Caltech/NASA

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.

© MBRSC/UAE Space Agency & CASC

Sondes meten Marsgassen

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.’

© CASC

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.

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.