Op de planeet moet NASA’s Marsrover bodemmonsters verzamelen, het oppervlak beter in kaart brengen en voorbereidingen treffen voor toekomstige missies.

Feest in het vluchtleidingscentrum van de NASA! De Amerikaanse ruimtevaartorganisatie heeft zojuist doorgekregen dat Marsrover Perseverance (Volharding) veilig is geland op de buurplaneet. Door de grote afstand tussen Mars en de aarde wist de crew pas na 11 minuten of alles goed was gegaan. De landingsprocedure duurde 7 minuten en verliep volautomatisch. Een spannende manoeuvre die daarom ook bekendstaat als de seven minutes of terror. Toen de NASA het signaal binnenkreeg – en opgelucht kon ademhalen – stond het karretje dus al enkele minuten aan de grond.

Het wagentje stuurde zelfs al zijn eerste Marsfoto door, genomen met de Hazard-camera.

Perseverance

Perseverance is het grootste, zwaarste en meest geavanceerde voertuig dat de NASA tot nu toe richting Mars heeft gestuurd. De nieuwe rover, en opvolger van Curiosity, moet bodemmonsters verzamelen, het oppervlak beter in kaart brengen en voorbereidingen treffen voor toekomstige missies.

Het ruimtewagentje landde in de 45 kilometer wijde Jezero-krater, aan de westkant van de Isis Planitia. Dit gigantische bassin net ten noorden van de Martiaanse evenaar is lang geleden ontstaan toen een ruimterots op het oppervlak van de rode planeet klapte.

23 camera’s

Perserverance is uitgerust met maar liefst 23 camera’s, en zeven daarvan dienen als zijn wetenschappelijke ogen. Zo zal Mastcam- Z (een paar camera’s die bovenop de ‘kop’ zijn bevestigd) kleurenfoto’s in hoge resolutie nemen en 3D-opnames maken van het rode landschap. En met de spectrometer PIXL bepaalt de rover uit welke chemische elementen het Marsoppervlak bestaat; aan een monster ter grootte van een korreltje zout heeft het instrument al genoeg.

Nog eens zeven camera’s filmden de landing van het wagentje op Mars in kleur. Deze beelden helpen ingenieurs te begrijpen wat er gebeurt tijdens een van de meest risicovolle fases van de missie. Met de resterende negen camera’s kan de NASA Perseverance veilig over de rode planeet loodsen.

De energie voor de aandrijving haalt de rover uit een kleine reactor met hoogradioactief plutonium. Daarmee laadt hij de twee primaire batterijen op, terwijl hij de warmte die vrijkomt gebruikt om zijn instrumenten en systemen op de juiste temperatuur te houden. Dat is een goed idee op een planeet waar het gemiddeld zo’n -60 graden Celsius is.

Zien én horen

Een ander staaltje van technisch vernuft aan boord van Perseverance is MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer). Dit is een set sensors, verdeeld over de mast en de carrosserie van de rover, die de windsnelheid en de windrichting, de atmosferische druk, de relatieve vochtigheid, de omgevingstemperatuur en de intensiteit van de zonnestraling bepaalt. Zo kan de NASA meten hoe het Marsweer dagelijks en met de seizoenen verandert.

Daarnaast is Perseverance de eerste Marsrover van de NASA met ‘oren’. Hij is uitgerust met twee microfoons die Martiaanse geluiden opnemen. Eindelijk zullen wij aardbewoners dan weten hoe het klinkt als de wind over de planeet raast en wat voor geluid het kapotschieten van rotsblokken daar maakt.

Verder beschikt het ruimtevaartuig over een 2 meter lange robotarm met een soort roteerbare klauw, een camera (WATSON geheten), chemische analyseapparatuur en een rotsboor. Met die boor verzamelt de rover monsters van het gesteente. Hij slaat die op in een van de 43 buisjes in het wagentje, die vervolgens achter worden gelaten. Een toekomstige Marsmissie van de NASA, die waarschijnlijk samen met de ESA zal worden uitgevoerd, haalt deze samples op en brengt ze naar de aarde voor onderzoek.

Minihelikopter

Bovenop al die geavanceerde techniek heeft Perseverance ook nog een sidekick: Ingenuity (Vindingrijkheid), de eerste Marshelikopter. De compacte drone, een testmodel dat de weg vrij moet maken voor toekomstige heli’s, heeft twee propellers van koolstofvezel die tijdens een vlucht 2400 toeren per minuut maken.

Die hoge snelheid is nodig om in de ijle Marslucht voldoende stuwkracht te kunnen produceren. Verder is deze lichtgewichtheli uitgerust met een lange antenne, vier poten voor de landing en een zonnepaneel om zijn accu op te laden. Bij aankomst op Mars zit Ingenuity nog veilig weggestopt in de ‘buik’ van Perseverance.

Een speciaal ontwikkeld Mars Helicopter Delivery System moet de drone aan de grond zetten. Hierbij maakt het luchtvaartuigje een val van 12,5 centimeter. Komt het hier zonder kleerscheuren vanaf, dan kan de heli aan zijn eerste van vijf vluchten beginnen. Die duurt overigens maar anderhalve minuut, waarbij de drone een hoogte van 10 meter bereikt.

Vanwege de enorme afstand naar Mars kan Ingenuity uiteraard niet rechtstreeks worden bestuurd; de drone voert de testvluchten dus uit volgens een voorgeprogrammeerd plan. Ook al zo’n technologisch hoogstandje.

Meer over deze Marsmissie en die van China en de Verenigde Arabische Emiraten lees je in KIJK 3/2021.

Beelden en foto’s: NASA/JPL-Caltech

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!