Nú hefst rannsóknarleiðangurinn fyrir alvöru

Glæsilegt útsýni! Curiosity í Gale gígnum á Mars í febrúar 2013. Mynd: NASA/JPL-Caltech/Damien Bouic

Eftir sex mánuði á Mars hefur Curiosity loksins borað sínar fyrstu holur. Þetta er stærsti áfangi leiðangursins frá lendingunni í ágúst í fyrra því borunin er tæknilega flókin og tímafrek. Öll tæki jeppans hafa nú verið prófuð svo vísindamenn geta tekið við lyklunum af verkfræðingunum. Nú hefst rannsóknarleiðangurinn fyrst fyrir alvöru!

Þetta er í fyrsta sinn sem borað er í berg á Mars og markar þess vegna tímamót. Sýnum hefur reyndar verið safnað áður í sólkerfinu með þessum hætti en NASA hefur ekki gert slíkt áður í ómönnuðum leiðöngrum sínum. Á Viking og Phoenix Marsförunum voru skóflur sem söfnuðu sýnum en engar borvélar. Tunglfararnir sóttu hins vegar sýni niður á allt að tveggja metra dýpi á tunglinu með borvélum.

Sovésku tunglförin Luna söfnuðu borsýnum á tunglinu og í Venera förunum, sem lentu á Venusi, voru líka borar innanborðs. Í evrópska geimfarinu Rósetta, sem er á leið til halastjörnunnar Churyumov-Gerasimenko, er borvél sem mun bora allt að 25 cm í halastjörnuna.

Borvél Curiosity er merkilegt tæki eins og reyndar öll í jeppanum. Við skulum skoða hana nánar.

Borvél Curiosity

Borinn á Curiosity er flókin smíð og tímafrekt að safna sýnum með honum. Á tveimur árum verður borinn notaður að minnsta kosti tuttugu sinnum.

Borinn er á armi jeppans. Á honum eru tvær stangir eða nemar sem þrýst er á grjótið með 300-400 Newton krafti; ekki ósvipuðum krafti og ef maður leggur lófana ofan á borð og reynir að lyfta sér upp. Þannig nær jeppinn góðu „taki“ á grjótinu sem minnkar líkurnar á að hann renni til við borunina. Þetta sést ágætlega á myndinni hér undir:

Tilbúinn! Viðbúinn! Bora! Mynd: NASA/JPL-Caltech

Borvélin er ekki ósvipuð dæmigerðum höggborum sem hægt er að kaupa í byggingavöruverslunum. Munurinn er hins vegar sá að í stað þess að losa sig við duftið, safnar borinn því með nokkurs konar dælu (Arkímedesarskrúfu) sem flytur duftið í gegnum pípu upp í tvo sýnaklefa fyrir aftan borinn. Með þessum sýnaklefum getur borinn sótt sýni í berg sem hallar allt að 20 gráður frá láréttu. Án þeirra gætu sýnin einfaldlega fallið út úr bornum.

Boraðar eru í kringum 5 cm djúpar og 1,6 cm breiðar holur í berg sem er malað í fínt duft. Sýnið sem útbúið er með þessum hætti er mjög lítið — aðeins á stærð við hálfa ópaltöflu og vegur ekki nema um 20-50 millígröm. Það er síðan flutt í SAM og/eða CheMin til frekari efnagreiningar.

Borvélin á armi Curiosity. Mynd: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Borinn er hannaður til að sækja þurr sýni. Ef svo óheppilega vill til að sýnið sé rakt gæti það stíflað kerfið. Það hljómar eflaust skringilega að menn hafi áhyggjur af því á jafn þurri reikistjörnu og Mars en staðreyndin er sú að ýmsar steindir gætu innihaldið vatn sem gætu orðið að leðju í stað fíns dufts við borun. Það eru einmitt þær steindir sem eru áhugaverðastar.

Fyrst þarf jeppinn að greina bergið eins nákvæmlega og unnt er. Upplýsingum er aflað með MAHLI lúpunni (smásjánni), efnagreining gerð með APXS litrófsritanum og ChemCam sem skýtur leysigeisla á bergið, að ógleymdum Mastcam myndavélunum sem taka myndir af því. Harka bergsins er jafnframt könnuð með því að bora grunna holu áður en aðalholan er gerð.

Fyrir og eftir tilraunaborun 6. febrúar 2013. Mynd: NASA/JPL-Caltech/MSSS 

Gögnin úr þessum mælingum eru borin saman við mælingar á samskonar bergi á jörðinni. Samanburðurinn segir okkur til um hvort bergið sé heppilegt til borunar eða ekki. Ef samanburðargögnin veita ekki fullnægjandi svör, þarf að gera frekari prófanir á jörðinni.

Öll sýni eru sömuleiðis hrist til að tryggja að agnirnar hreyfist. Sýnið er síðan sigtað og gert klárt fyrir flutning í SAM og CheMin. Ef allt gengur upp er borinn hristur frekar til að losa burt allt efni sem gæti mögulega stíflað hann. Ef það heppnast ekki er hægt að grípa til frekari ráðstafana til að losa borinn við afgangsefni.

Eins og sjá má getur það tekið langan tíma að undirbúa borun; nokkra daga ef allt gengur upp en líka fáeinar vikur ef menn eru óöryggir.

Fyrstu holurnar

Þann 8. febrúar boraði Curiosity fyrstu holuna í fínkornótt setberg sem kallast John Klein (eftir verkefnastjóra Curiosity sem lést árið 2011) í Yellowknife flóa á Glenelg svæðinu eins og myndin hér undir sýnir:

Holurnar sem Curiosity hefur borað á Mars. Fyrri holan, sú grynnri (um 2 cm að dýpt), er tilraunahola en með seinni holunni, þeirri dýpri (6,4 cm að dýpt), náðust sýni sem notuð verða til að hreinsa borinn. Mynd: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Borað var rétt við ljósa æð í berginu sem líklega er vatnað kalsíum súlfat eða gifs. Þetta berg geymir vísbendingar um lífvænleika staðarins fyrir óralöngu.

Á næstu dögum verður fyrsta sýnið notað til að hreinsa borinn af þeim efnum sem bárust með jeppanum frá jörðinni. Það er gert með því að hrista borinn og spýta sýninu svo út, ekki ósvipað og þegar við skolum munninn með munnskoli.

Sjálfsmynd Curiosity í Yellowknife flóa á Glenelg svæðinu þar sem hann notaði borvélina í fyrsta sinn. Mynd: NASA/JPL-Caltech/MSSS

- Sævar Helgi

Söguleg stund á Mars

Athugasemdir

[S i g u r ð u r S i g u r ð a r s o n, 10.2.2013 kl. 21:04]

Glæsilegar myndir sem birtast með þessum pistli og afskaplega fræðandi blogg. Þegar ég var að skoða neðstu myndina, af jeppanum, stækkaði þær mikið og rýndi í, þá vöknuðu tvær spurningar. Sú fyrri er hvernig myndin var tekin þar sem engin sjáanleg tengsl eru frá myndatökustað og að jeppanum. Sú seinni er um skugga á myndinni. hvernig stendur á því að skugginn á því hjóli fellur þvert á þá stefnu sem skugginn á hjólinu lengst til vinstri hefur? Persónulega er ég þess fullviss að maður hafi verið sendur með jeppanum til Mars og hann hafi tekið myndina og notast við tvo ljóskastara sem ekki sjást. Að sjálfsögðu geri ég ekki kröfu til að Stjörnufræðivefurinn viti neitt um þennan leyndardómsfulla ljósmyndara.

[Stjörnufræðivefurinn (www.stjornufraedi.is), 10.2.2013 kl. 21:43]

Dularfulli ljósmyndarinn er jeppinn sjálfur, þ.e.a.s. MAHLI myndavélin á armi jeppans. Til að taka mynd af sjálfum sér með þessari myndavél þarf hann að taka 55 ljósmyndir því upplausnin er svo mikil. Milli hverrar myndar þarf armurinn að færa myndavélina örlítið til. Þetta tekur tíma svo það er líklegt að skuggar breytist lítillega aðeins á milli mynda. Þetta er útskýrt betur í þessu myndsekiði frá JPL http://www.jpl.nasa.gov/video/index.php?id=1171

[Stjörnufræðivefurinn (www.stjornufraedi.is), 10.2.2013 kl. 22:10]

Jón Þórhallsson: Ég fjarlægði athugasemd þína enda tengdist hún ekki neitt þessari færslu, ekki frekar en nokkur önnur athugasemd frá þér við aðrar færslur. Við höfum engan áhuga á þessu samsæriskenningabulli sem þú heldur á lofti. Vegna þessa hef ég ákveðið að banna ip-töluna þína.

[Teitur Haraldsson, 11.2.2013 kl. 09:14]

Frábær skýring hjá ykkur.

Ég er viss um að lífa hafi getað þrifist á Mars, en ég verð forviða ef það hefur einhvertíma gert það.

Eða er það ekki rétt skilið hjá mér að ef líf hefur náð að kvikna á Jörðinni og Mars (svo framarlega sem það tengist ekki) þá er það 100% sönnun á að líf kvikni auðveldlega og ET sé löngu kominn?

Þið ættuð ekki að loka á rugludallana, það er stórgaman að lesa eftir þá :)

[S i g u r ð u r S i g u r ð a r s o n, 11.2.2013 kl. 09:45]

Bestu þakkir fyrir góð svör (og að ég var ekki settur á svarta listann ...).

[Axel Jóhann Hallgrímsson, 11.2.2013 kl. 11:01]

Takk fyrir frábæra pistla.

Þessi breyting á skugga, vegna tímans sem fer í myndatökuna, er auðvitað kjörið fyrir samsæriskenningasmiði og þá sem þrífast á þannig hugarórum.

[Axel Jóhann Hallgrímsson, 11.2.2013 kl. 11:04]

Það verður spennandi að fylgjast með framvindu þessa "ævintýris".

[Gunnar Th. Gunnarsson, 11.2.2013 kl. 15:29]

Ótrúlega magnað, takk fyrir

[Stjörnufræðivefurinn (www.stjornufraedi.is), 12.2.2013 kl. 14:20]

Teitur: Ef líf hefur kviknað á Mars gefur það okkur vissulega vísbendingar um að líf sé algengt í alheiminum. Ef það getur gerst á alla vega tveimur hnöttum í sólkerfinu okkar (kannski fleiri), því ætti það þá ekki að vera miklu algengara en okkur óraði fyrir?

Sigurður: Þín spurning var mjög eðlileg. Það sem Jón skrifaði var bara bull og alls ótengt efni færslunnar. Þið getið séð spammið frá honum í færslunni á undan þessari.

Axel og Gunnar: Takk fyrir það!

[Walter Ehrat, 15.2.2013 kl. 00:05]

Það er alveg magnað hvernig þeir nota samsettar myndir til að armurinn sem heldur myndavélinni sjáist ekki.

Þetta er frábært tæki.