»Elegant løsning« får Curiosity til at måle tyngdekraft

Mars-roveren Curiosity blev sendt afsted mod den røde planet uden en tyngdekraftsmåler tilbage i november 2011. Det var for dyrt og besværligt at sende en 20 kilogram boks med, vurderede Nasa dengang. Men man skal aldrig sige aldrig.

Nu har forskere fra Johns Hopkins University alligevel fundet en måde at bruge Curiositys instrumenter til at foretage målinger af tyngdekraften. Og det er første gang en rover foretager tyngdekraftsmålinger på en fremmed planet, fremgår det af forskernes artikel i tidsskriftet Science og i en pressemeddelelse fra Nasa Jet Propulsion Laboratory.

»Det er en simpel måde at spare de milliarder på, som et typisk gravitometer ville koste at sende med. En ret elegant løsning, må jeg sige,« lyder det fra John Leif Jørgensen fra DTU Space, der leder instituttets afdeling for Måling og Instrumentering.

Curiosity er spækket med elektronik, herunder de såkaldte IMU (inertial measurement unit), som indeholder både gyroskoper og accelerometre, men de er i udgangspunktet for unøjagtige til at måle tyngdekraften på Mars.

»Problemet er, at når du tænder for dem - som forskerne gør hver morgen på Mars – så driver de voldsomt, og de er samtidig meget følsomme overfor temperaturer,« fortæller John Leif Jørgensen.

Læs også: Wow: Sådan føles det at være på Mars

Men en gammel rover som Curiosity kan så og sige trække på sin erfaring, lære af gamle fejl og blive mere præcis. For hver morgen i seks år har forskerne kalibreret Curiositys udstyr, »lidt som når man hiver et gammel ur frem af gemmerne og må stille det hver gang.« Og i tilfældet med Curiosity kan forskerne trække på seks års data fra hver morgens nulkalibrering. Det gør dem i stand til at udregne et gennemsnit, de kan bruge til at foretage tyngdekraftsmålingen ud fra. Med de gamle data kan de filtrere effekter som temperatur og hældning fra.

For at styrke udregningen af tyngdekraften har de også inddraget satellitmålinger af Mars' tyngdefelt og inddraget viden fra Marsprøver om mineralsammensætningen på overfladen.

Læs også: Mars-fartøj i dilemma: Skal krydse vandløb uden at forurene vandet

»Der er stadig tale om støjfyldte data, men instrumentet er præcist nok til at give en idé om sammensætningen af klipperne under Curiosity,« fortæller John Leif Jørgensen.

Undergrunden er overraskende porøs

Massetætheden i undergrunden påvirker nemlig tyngekraftsmålingerne, og den sidste tid er tyngdefeltet faldet hurtigere end forventet, mens Curiosity langsomt er begyndt sin tur op ad det fem kilometer høje bjerg Mount Sharp.

Det giver forskerne et fingerpeg om, at undergrunden er mere porøs end tidligere antaget, og det kan være endnu en afgørende brik i at løse mysteriet om, hvordan Mount Sharp - der er et bjerg midt i det gigantiske Gale-krater - blev dannet.