Ruimtevaartliefhebbers hielden massaal hun adem in toen op 4 januari 2004 een in luchtkussens verpakt pakketje werd neergelaten op het oppervlak van de planeet Mars. In het pakketje zat het eerste deel van een tweeling die wereldberoemd zou worden: de Marsrover Spirit, drie weken later gevolgd door de identieke Opportunity. De twee landden op verschillende delen van Mars en zouden volgens planning zo’n drie maanden lang rondrijden om foto’s te maken en monsters te nemen van onze buurplaneet. De drie maanden werden zeven jaar, en de twee rovers werden één van de grootste successen van de ruimtevaart.
Pionier
De twee Mars Exploration Rovers waren niet de eerste robots op de rode planeet. Hun voorganger Sojourner had al metingen gedaan aan de bodem en atmosfeer van Mars. Maar Sojourner was klein, kwetsbaar en niet erg mobiel. Toen het thuisfront in september 1997 na een kleine drie maanden het contact met de eerste rover verloor had hij in totaal drie rotsen geanalyseerd. Met een maximumsnelheid van één centimeter per seconde is de kleine Sojourner nooit verder dan 500 meter van zijn landingsplaats geweest. Maar het succes van Sojourner maakte de weg vrij voor een duurder en ambitieuzer project: Spirit en Opportunity.
Sojourner, ter grootte van een bierkrat, bestudeert hier de rots Yogi. Afbeelding: © NASA/JPL
Eeneiige tweeling
Vanaf het begin was duidelijk dat het Spirit niet meezat. Op 21 januari 2004, zeventien dagen na zijn landing en nog voordat zijn broertje Opportunity het Marsoppervlak zou bereiken, stopte Spirit plotseling met communiceren. Een dag later werd een signaal van de rover opgevangen: hij kon weliswaar nog wel transmissies van de aarde ontvangen, maar hij dacht kapot te zijn en reageerde daarom niet meer. Programmeurs op aarde stonden voor de lastige taak om een robot op een andere planeet weer aan de praat te krijgen, voordat Spirit zijn energie op zou gebruiken of oververhit zou raken. Het bleek uiteindelijk om een softwarefout te gaan, waardoor Spirit aan één stuk door opnieuw aan het opstarten was. Gelukkig kon zijn programmatuur vanaf aarde worden aangepast, zodat hij alsnog kon beginnen aan zijn Marsreis.
Spirit en Opportunity zijn een identieke tweeling. Hun verschillende landingsplaatsen zijn zo gekozen dat ze samen zoveel mogelijk verschillende informatie kunnen verzamelen. Afbeelding: © NASA/JPL
Opportunity landde per ongeluk zo’n 25 kilometer van zijn eigenlijke bestemming, midden in een donkere en bijzonder interessante krater. NASA noemde het een ‘hole in one’: Opportunity zou deze mooie krater immers nooit ontdekt hebben als hij netjes op de goede plaats terecht was gekomen. De tweede rover ging zonder enig probleem aan het werk. Spirit en Opportunity maakten talloze, inmiddels wereldberoemd geworden, foto’s van het Marsoppervlak. Ze verpulverden stukjes Marssteen op verschillende plaatsen om de samenstelling ervan te analyseren. Ze zagen wolken en sporen van water en wisten ons keer op keer te verrassen met bijzondere vondsten op de rode planeet.
De geschatte drie maanden waarin de twee rovers hun metingen zouden doen bleken maar het begin te zijn van hun langdurige missie. De zonnepanelen die de wagentjes van energie voorzien raakten weliswaar verduisterd door Marsstof, maar kleine wervelwindjes (dust devils) die over het oppervlak van de planeet suizen bliezen beide rovers weer schoon. Pas in 2009 kreeg één van de wagentjes te maken met een mankement dat niet meer hersteld kon worden.
Pechvogel
Spirit was alweer de pechvogel. Onder een stuk normaal uitziende Marsgrond bleek een laag zacht materiaal te zitten waar de wielen van de robot weinig grip op hebben. Spirit groef zijn eigen wielen in en kon niet meer bewegen. Het missieteam op aarde maakte in een laboratorium een simulatie van Spirits situatie en probeerde een manier te vinden om hem uit de losse grond te sturen. Dat was deels succesvol: het lukte om Spirit zo te draaien dat zijn zonnepanelen in de goede richting staan om hem van energie te voorzien. Helaas moest het missieteam na een paar maanden accepteren dat het niet zou lukken om Spirit weer uit zijn kuil te krijgen. De rover zou vanaf januari 2010 door het leven gaan als stationair onderzoeksplatform.
Modellen van de drie generaties Mars rover. Sojourner had het formaat van een bierkrat, Spirit en Opportunity zijn zo groot als een koelkast en Curiosity wordt zo groot als een flinke auto. Afbeelding: © NASA/JPL
Op 30 maart 2010 ging Spirit in winterslaap. Tijdens de koude Marswinter is er niet genoeg zonlicht om het wagentje in werking te houden, dus laat hij alleen de noodzakelijke standbyprocessen draaien. Normaal gesproken overwintert een rover op een helling die veel zonlicht krijgt, maar doordat Spirit niet meer kan bewegen kon hij niet naar zo’n gunstige plaats toe rijden. Het lijkt erop dat hij daardoor niet genoeg energie zal hebben verzameld om zijn systeem draaiend te houden. Pogingen om met Spirit te communiceren zijn sinds maart 2010 niet gelukt. Het missieteam blijft nog tot het hoogtepunt van de Marszomer, maart 2011, proberen om contact met Spirit te krijgen. Als dat niet lukt betekent dat na ruim zeven jaar en 7,7 kilometer het einde van de eerste Mars Exploration Rover.
Met Opportunity gaat het stukken beter. De tweede rover heeft er al 26,5 kilometer op zitten. In april 2005 leek het even mis te gaan toen de rover met zijn wielen vast kwam te zitten in een zandduin, maar de stuurkunsten van zijn missieteam maakten hem in juni van dat jaar weer los. Inmiddels is de robotarm van Opportunity niet meer inklapbaar, maar dat betekent enkel dat de robot iets voorzichtiger bestuurd moet worden dan voorheen. In december 2010 reed Opportunity de Santa Maria-krater binnen, waar hij op dit moment bezig is met het oprapen en analyseren van bodemmonsters.
Groter, beter en sneller
Na maar liefst zeven jaar doet één van de twee Mars rovers het dus in ieder geval nog prima, maar hun opvolger staat toch al klaar om het stokje over te nemen. Eind 2011 lanceert NASA een nieuwe missie naar Mars, het Mars Science Laboratory. Een onderdeel daarvan is een nieuwe rover, zo groot als een SUV (waar Spirit en Opportunity nog vergelijkbaar waren met een flinke koelkast). Curiosity is groter, beter en sneller dan zijn voorgangers. Zo heeft hij een laser aan boord waarmee hij stukjes steen kan verpulveren om zo razendsnel de samenstelling vast te stellen. Door zijn grotere afmetingen en robuuste aandrijfsysteem zal Curiosity minder last hebben van onregelmatigheden in de Marsbodem. Zijn missie? Vaststellen of Mars leefbaar kan zijn…
Curiosity (hier een model) wordt eind 2011 gelanceerd. Afbeelding: © NASA/JPL
Na Sojourner, die bewees dat afstandsbestuurbare robots op Mars kunnen functioneren, en Spirit en Opportunity die baanbrekend wetenschappelijk werk deden op onze buurplaneet is het aan Curiosity om te bepalen of we iets kunnen met Mars. De geplande duur van zijn missie is één jaar. Als hij net zo uitmuntend presteert als zijn voorgangers betekent dat dat we jarenlang kunnen leren van de metingen die hij gaat uitvoeren. Als het aan de ruimtevaartorganisaties ligt zal Curiosity bovendien één van de laatste robotische reizigers zijn die Mars bezoekt voordat de eerste mens er voet aan de grond zet.
Lees meer over Mars op Kennislink:
"
