Ny Mars-lander draget afsted: Skal afsløre planetens indre
more_vert
close
close

Vores nyhedsbreve

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og at Mediehuset Ingeniøren og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, tilbud mm via telefon, SMS og email. I nyhedsbreve og mails fra Mediehuset Ingeniøren kan findes markedsføring fra samarbejdspartnere.

Ny Mars-lander draget afsted: Skal afsløre planetens indre

Lørdag eftermiddag sender Nasa denne lander mod Mars for at undersøge planetens indre. Illustration: NASA

Opdateret: Helt som planlagt var der liftoff fra Californien kl. 13.05, og InSight-missionen er skudt i gang.

Følg Nasas dækning af opsendelsen her.

Når en Atlas V 401-raket lørdag kl. 13.05 dansk tid forlader Jordens overflade fra Vandenberg Air Force Base i Californien, har den en godt 6 meter bred Mars-lander med det hidtil mest følsomme seismometer med om bord.

Planen er, at landeren når Mars den 26. november, nærmere bestemt området Elysium Planita, hvorefter instrumenterne i ca. to år skal måle på planetens seismiske aktivitet, så astronomerne kan blive klogere på planetens opbygning og historie – og dermed måske også Jordens.

»Endelig er missionen blevet til noget. Det er næsten 30 år siden, ESA talte om en seismisk mission, men det blev aldrig til noget. Nu ser det så ud til, at Nasa får et instrument afsted med et par års forsinkelse,« fortæller Morten Bo Madsen, lektor på Niels Bohr Institutet om missionen, der blev udsat pga. en fejl på seismometret før den oprindelige opsendelse i 2016.

Missionen går under navnet InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport), og formålet er bl.a. at fastslå, om der er seismisk aktivitet på planeten, hvor meget varme, der kommer ud fra planetens indre, og om Mars har en fast eller flydende kerne.

Illustration: NASA

For at få en idé om planetens seismiske aktivitet og sammensætning, skal seismometret bl.a. måle på de trykbølger, som opstår, når der falder meteoritter ned på Mars.

Læs også: Rumfart: 12 store begivenheder vi holder øje med i 2018

Billeder fra kredsløbssonder har vist, at der finder mindst 20 af disse meteornedslag sted om året, så der er en del muligheder i løbet af de to år, missionen er tænkt til at vare.

Seismometret vil lytte på både P-bølger (primærbølger), S-bølger (sekundærbølger) og overfladebølger. De tre typer bølger ankommer med forskellig hastighed og fortæller derved noget om det materiale, de bevæger sig i. Ved at sammenholde målingerne med tid og sted for de nedslag, som optræder på fotos af kraterne, håber astronomerne at få yderligere informationer til at vurdere bølgeudbredelseshastighederne.

Illustration: NASA

P-bølgerne får materiale i planetens indre til at vibrere frem og tilbage, mens S-bølgerne bugter sig op og ned. Overfladebølgerne foregår helt ude i planetens yderste og er primært dem, der får f.eks. et jordskælv til at forårsage ødelæggelser ved at flå skorpen rundt i alle retninger.

»På samme måde vil meteornedslag give trykbølger, som transmitteres gennem volumen af Mars, før de ankommer til et bestemt punkt. Fortolkningen af bølgerne er dog svær, fordi bølgerne breder sig i flere dimensioner, men måske kan man modellere undergrunden af Mars ud fra disse bølger,« vurderer Morten Bo Madsen.

Læs også: Skal dit navn også med Nasa til Mars?

Muldvarp skal måle på varmen

Og skulle der mangle bølger at måle på, har Mars-landeren faktisk sin egen lille bølgeskaber med om bord.

Et andet vigtigt element af missionen er nemlig landerens ’muldvarp’, bestående af en probe, som skal måle på varmen, der strømmer ud af Mars for at undersøge de termiske forhold.

Illustration: NASA

Ifølge Morten Bo Madsen er der ikke tale om et egentligt bor, som landeren har med, men snarere en slags ’cigarhylster’, som den kan hamre over en meter ned – i bedste fald fem meter. For hver 10 cm har den en sensor monteret, så den kan måle forskellene på vejen ned.

Samtidig laver den noget støj og rystelser, når den arbejder, hvilket også kan sige noget om det materiale, der forefindes lokalt, hvor landeren står, når disse bliver opfanget af seismometrene, understreger han.

Læs også: Mekanisk muldvarp skal hamre sig ned i Mars

Et tredje eksperiment på InSight-missionen er et radioeksperiment, hvor to RISE-antenner (Rotation and Interior Structure Experiment) skal måle på Doppler-forskydningen i signaler sendt fra Jorden til Mars og tilbage igen.

Illustration: NASA

Ændringer i signalerne kan sige noget om planetens bevægelser og slingren i kredsløbet, og dermed hvordan kernen er sammensat – på samme måde som et hårdkogt æg kan rotere næsten uden tab i forhold til et råt.

»Det er også et spændende eksperiment. Vi ved allerede, at Mars’ specifikke interti-moment er større end Jordens, fordi tungere grundstoffer er mere jævnt fordelt ud mod skorpen i modsætning til Jorden, hvor der er en større separation af tunge og lette grundstoffer,« fortæller Morten Bo Madsen og fortsætter:

»Der er f.eks. i gennemsnit dobbelt så meget jern i en tilfældigt valgt Mars-sten end i en tilsvarende tilfældigt valgt Jord-sten, og det siger noget om Mars’ historie – for har den stadig en smule flydende kerne uden på den faste kerne, eller er den blevet helt fast?«

Læs også: Nasa bygger endnu en Mars-bil

Mulig dansk deltagelse i missionen

For første gang nogensinde i en Mars-mission, er der ingen dansk deltagelse – endnu i hvert fald. For seismologi er ikke umiddelbart Mars-gruppens spidskompetence, forklarer Morten Bo Madsen.

Men der kan vise sig en åbning, for en gruppe geofysikere på instituttet har tidligere analyseret seismiske data fra Månen, så på Morten Bo Madsens opfordring har de nu sendt en ansøgning afsted til Nasa for at byde ind med relevant viden for denne mission.

I spidsen for dette forslag står professor i NBI’s geofysikgruppe, Klaus Mosegaard, og han fortæller, at det også er vigtigt at forstå de rystelser, der ikke kommer fra kratere og derfor ikke vil optræde på fotos. Derfor har de også kun de rent seismiske data her at gøre godt med.

»Mars-skælvene er også vigtige at kende for at forstå Mars’ struktur og indre, men eftersom der kun er ét seismometer med på landeren, kan det blive svært at få rigtig gode billeder af, hvordan disse bølger spreder sig – og for så vidt også dem fra meteornedslagene. I virkeligheden ville det kræve tre seismometre, så man kan lave afstandsbedømmelse ved hjælp af en form for triangulering, « forklarer Klaus Mosegaard.

Algoritme skal være fysikernes ører

Gruppens idé går på at bruge omgivelsernes refleksioner, dvs. uregelmæssigheder i undergrunden, til at give et ekko. Dem kan fysikerne bruge til afstandsbedømmelse på samme måde, som mennesket bruger vores ører til at bestemme, hvor lyden kommer fra.

Læs også: ESA’ ExoMars-mission sikret 3,3 mia. kroner ekstra

Algoritmerne, som er ved at tage form på instituttet, vil indeholde et maskinlæringselement, så computeren hjemme på NBI hele tiden bliver bedre til at fastslå afstandene mellem centre for seismisk aktivitet og InSight-landeren på Mars.

»Når vi har registreret en masse Mars-skælv, kan vi lære, hvordan lyden varierer. I starten vil vi få et rimeligt dårligt bud, men det vil løbende blive bedre og bedre, indtil vi får en god signatur for, hvilket spektrum lyden har, afhængigt af hvilken retning, den kommer ind fra,« fortæller Klaus Mosegaard.

Indtil det er afgjort, om NASA vil gøre brug af den danske ekspertise, følger de danske fysikere kun med fra sidelinjen denne gang, men lektor Morten Bo Madsen understreger, at det altid er spændende at følge Mars-missionerne.

»Uanset om vi bliver valgt til at deltage på holdet, vil vi være meget interesserede i at følge resultaterne og se, hvad vores kolleger på missionen finder ud af,« understreger han.

Ud over disse tre eksperimenter har landeren også en vejrstation med samt to farvekameraer.

Læs også: Advarselsflag var skyld i styrtet for ESA' s Marslander

Mini-satellitter skal (måske) sende live fra landingen

Derudover får to CubeSats (MarCOs) et lift med på vejen af Atlas V-raketten. De bliver de første to mini-satellitter, der kommer så langt ud i rummet på deres egen rute lige bag InSight.

Illustration: NASA

Herfra skal de ligeledes bevæge sig mod Mars og undervejs teste en række nye kommunikationssystemer for at se, hvordan de klarer sig i det ydre rum. Klarer de den hele vejen til Mars, vil de hjælpe InSight med at sende data fra landingen til Jorden, inden de flyver forbi.

I modsætning til de kvadratiske CubeSats på ca. 10x10x10 cm, vi bl.a. kender fra danske GomSpace, er disse MarCOs nærmere som en lille kuffert med deres 36x24x12 cm.

InSight-missionen er dog ikke afhængig af de to CubeSats. De er at betragte som et sideløbende projekt, som skal vise, om de små CubeSats er egnede som hjælpere på fremtidige missioner, hvor de på en forholdsvis billig og enkel måde kan bidrage med information om, hvordan landingen forløber.

Læs også: Vil CubeSats introducere en Moores lov for rummisioner?

Plan A ved landingen er fortsat, at landeren sender informationer via UHF til rumsonden Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), som i mere end 12 år har været i kredsløb om Mars, og som giver besked videre til Jorden.

Ulempen ved denne metode er imidlertid, at MRO ikke kan sende og modtage data på samme tid, så først når alle informationer fra landingen er hevet ind, kan den koncentrere sig om at sende dem til Jorden, hvorfor vi måske først får besked om landingen mere end en time efter, den er sket.

Det er så her, de to CubeSats kan speede tingene lidt op, da den indeholder radioteknologier, der gør det muligt at modtage og sende data næsten samtidig.

Følg opsendelsen ved at klikke her.