Het oppervlak van Mars is tot op heden het speelveld van de Amerikanen die er momenteel twee rovers hebben rondrijden. Maar daar komt verandering in. De Europeanen komen eraan! ESA werkt momenteel hard aan de ExoMars-landingsmodule die het hele Beagle-drama moet doen vergeten.

Op 19 december 2003 laat de rond Mars cirkelende Mars Express een pakketje los. Dat pakketje bestaat uit Beagle 2: een Marslander die zes dagen later op het oppervlak van de rode planeet moet landen. Uitgerust met tal van instrumenten – waaronder gereedschappen voor het verzamelen en analyseren van gesteenten en bodemmonsters – moet de lander ons een beter beeld van Mars geven en achterhalen of er op de rode planeet leven mogelijk was en/of is. Maar de missie mislukt. Er wordt niets meer van Beagle 2 vernomen en ESA concludeert dat de lander als verloren moet worden beschouwd. Enkele dagen later zetten de Amerikanen – met succes – rover Spirit op het oppervlak van de rode planeet. Drie weken later volgt een tweede Amerikaanse rover: Opportunity.

ExoMars
Anno 2014 vinden we op het oppervlak van Mars drie Amerikaanse rovers. Spirit – die inmiddels de geest heeft gegeven – Opportunity – die na meer dan tien jaar trouwe dienst nog steeds actief is – en Curiosity. Alledrie behoren ze toe aan de Amerikanen. De Europeanen leken zich lang niet meer te durven wagen aan een missie naar het oppervlak van Mars. Maar dat gaat veranderen. ESA maakt zich namelijk – in nauwe samenwerking met de Russen – op voor ExoMars: een ambitieuze ruimtemissie bestaande uit een Marsorbiter, landingsmodule en rover.

De orbiter en EDM nemen afscheid. Afbeelding: ESA.

De orbiter en EDM nemen afscheid. Afbeelding: ESA.

De orbiter
In 2016 wil ESA de eerste twee hoofdrolspelers van de ExoMars-missie lanceren. Het gaat om een orbiter die in een baan rond Mars gaat cirkelen en Schiaparelli. De orbiter zal met name onderzoek gaan doen naar de atmosfeer van Mars. De orbiter zal zo ook een steentje bijdragen aan onze kennis van de rode planeet. Zo gaat deze zich bijvoorbeeld vastbijten in het methaan-vraagstuk. We weten uit eerder onderzoek dat in de Martiaanse atmosfeer kleine hoeveelheden methaan te vinden zijn. Aangezien methaan slechts kort stand kan houden, wijst de aanwezigheid van het stofje in de Martiaanse atmosfeer erop dat op Mars een bron van methaan te vinden is. Dat kan een biologische bron (leven!) zijn, maar ook een chemische bron. Door de hoeveelheden methaan (en andere spoorgassen in de atmosfeer van Mars) heel nauwkeurig vast te stellen, kan de orbiter mogelijk plekken op het oppervlak van Mars aanwijzen waar deze gassen tot stand komen. In de toekomst kunnen we die plekken wellicht met een bezoekje vereren. Naast wetenschappelijk onderzoek is de orbiter ook van cruciaal belang voor de communicatie. Eerst voor de communicatie tussen de lander en de aarde en later voor de communicatie tussen de rover en de aarde.

WIST JE DAT…

Schiaparelli
Zoals gezegd wordt de orbiter in 2016 gelanceerd. Maar de orbiter hoeft de negen maanden lange reis naar Mars niet alleen te make. Schiaparelli gaat mee. Schiaparelli wordt ook wel aangeduid als de Entry, Descent and Landing Demonstrator Module (EDM). Deze landingsmodule zit aan de orbiter gekoppeld en doet eigenlijk dienst als een soort proefkonijn. Met de EDM wil ESA de landing van de toekomstige Marsrover ‘oefenen’. Drie dagen voor de Marsorbiter bij de rode planeet arriveert, maakt EDM zich los van de orbiter en koerst af op Mars. Vervolgens vliegt deze op een hoogte van zo’n 120 kilometer boven het oppervlak van Mars de Martiaanse atmosfeer binnen om daarna – hopelijk heelhuids – met behulp van parachutes op het oppervlak van Mars te landen. Daar zal deze gedurende korte tijd (twee tot acht dagen) verschillende onderzoeken uitvoeren. Hoofddoel van de lander is echter demonstreren dat de technologie die ESA wil gebruiken om enkele jaren later een rover op het oppervlak van Mars te zetten, werkt. Die rover kiest in 2018 het luchtruim.

De ExoMars-rover is uitgerust met zes wielen en voorzien van zonnepanelen. De rover kan zich autonoom verplaatsen. Hij creëert daartoe op basis van foto's van zijn omgeving een digitale kaart en stippelt op die kaart een route uit. Met behulp van speciale camera's die hem helpen om botsingen te vermijden, kan hij zich vervolgens veilig bewegen en tot wel 100 meter per sol (een Martiaanse dag) afleggen. Afbeelding: ESA.

De ExoMars-rover is uitgerust met zes wielen en voorzien van zonnepanelen. De rover kan zich autonoom verplaatsen. Hij creëert daartoe op basis van foto’s van zijn omgeving een digitale kaart en stippelt op die kaart een route uit. Met behulp van speciale camera’s die hem helpen om botsingen te vermijden, kan hij zich vervolgens veilig bewegen en tot wel 100 meter per sol (een Martiaanse dag) afleggen. Afbeelding: ESA.

Leven op Mars
Tijdens de ExoMars-missie hoopt ESA antwoord te krijgen op verschillende vragen. ‘Is (of was er ooit) leven op Mars?’ is zonder enige twijfel de meest interessante vraag. Met name de ExoMars-rover kan helpen om hierop een antwoord te vinden. De rover zal zich over het oppervlak van Mars verplaatsen op zoek naar sporen van leven. Tegelijkertijd zal deze ook een kijkje onder het Marsoppervlak nemen: de rover is uitgerust met een boor die tot wel twee meter diep kan boren. Materialen die tijdens zo’n boring verzameld worden, kunnen aan boord van de rover geanalyseerd worden. ESA verwacht met name veel van deze bodemmonsters. Het is immers waarschijnlijker dat we in bodemmonsters sporen van leven aantreffen, omdat de dunne atmosfeer van Mars bovengrondse sporen van leven onvoldoende kan beschermen tegen schadelijke straling. Maar de ExoMars-rover beschikt over meer dan alleen een boor. Aan boord van de rover zijn verschillende instrumenten te vinden, waaronder een camera waarmee deze het Marsoppervlak in beeld moet brengen, instrumenten om ondergronds water op te sporen en instrumenten om bodemmonsters te analyseren.

Europeanen en Russen
ExoMars is het werk van ESA en Roscosmos: de Russische ruimtevaartorganisatie. Voor beiden zou een succesvolle landing op het oppervlak van Mars met het oog op de geschiedenis een opsteker zijn. ESA’s Beagle 2 ging in 2003 verloren en de laatste jaren gingen maar liefst drie Marsmissies van Rusland fout. De voormalige Sovjet-Unie slaagde er jaren geleden wel al eens in om een sonde naar Mars te sturen en ook op het oppervlak van de rode planeet te laten landen.

De opmaat naar meer
We mogen heel wat verwachten van de ExoMars-missie die in 2018 het luchtruim kiest. De orbiter, lander en rover zullen elk op hun eigen wijze meer inzicht geven in de rode planeet en het leven dat daar wellicht ooit te vinden was of nog steeds kan worden aangetroffen. Toch is dat niet het enige doel wat ESA met deze missie voor ogen heeft. De technologie die aan de gehele ExoMars-missie ten grondslag ligt, wil ESA namelijk in een later stadium ook nog voor andere doeleinden gebruiken: een zogenoemde Sample Return Mission. In de toekomst hoopt ESA – in samenwerking met andere ruimtevaartorganisaties – in staat te zijn om een sonde naar Mars te sturen, op Mars te laten landen, monsters te laten verzamelen en vervolgens weer op te doen stijgen en – met de monsters – terug te keren naar de aarde. De technologie die voor zo’n complexe missie nodig is, wordt grotendeels binnen de ExoMars-missie reeds ontwikkeld. De ExoMars-missie staat dus niet op zichzelf, maar maakt onderdeel uit van een duidelijke langetermijnvisie. Alleen wanneer de mensheid erin slaagt om monsters afkomstig van Mars naar de aarde te brengen, zullen we naar verwachting in staat zijn om heel belangrijke wetenschappelijke vraagstukken die onmogelijk op locatie (door rovers) kunnen worden behandeld, te beantwoorden.

Voor het zover is, zal eerst echter de ExoMars-missie zich moeten ontvouwen. ESA werkt momenteel keihard om de lanceringen in 2016 en 2018 mogelijk te maken. Natuurlijk houden we je de komende tijd op de hoogte van de laatste ontwikkelingen op en omtrent Mars. Die ontwikkelingen zullen zich zeker niet beperken tot het werk van de Europeanen. In maart 2016 lanceert NASA Marslander Insight (die tot zo’n 4,5 meter diep in de Marsbodem kan boren) en in 2020 volgt een nieuwe Marsrover van de hand van de Amerikanen.