Een eerste advies voor het kleine rovertje: vooral niet te hard rijden!

Het is een echte primeur. Terwijl er op de rode planeet al meerdere robotwagentjes hebben rondgereden – denk aan Sojourner, Spirit, Opportunity en de nog altijd actieve Curiosity – richt de Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA nu voor het eerst de pijlen op één van de manen van Mars. Al in 2024 hoopt de ruimtevaartorganisatie – in samenwerking met het Duitse Centrum voor Lucht- en Ruimtevaart (DLR) en de Franse ruimtevaartorganisatie CNES – een ruimtevaartuig te lanceren met daarin een rovertje. Dat rovertje moet in 2025 voet op Phobos zetten en gedurende enkele maanden al rijdend onderzoek doen naar de Marsmaan. Ondertussen zal het ruimtevaartuig dat de rover bij Phobos heeft afgezet vanuit de ruimte hetzelfde doen én ook kort naar het oppervlak afdalen voor het verzamelen van enkele monsters, die vervolgens in 2029 terug op aarde worden verwacht.

Wat is Phobos eigenlijk?
Het is een prachtige missie, deze Martian Moons eXploration-missie (ook wel afgekort als MMX). En naar verwachting levert deze een schat aan informatie op. In eerste instantie zullen we natuurlijk allereerst een hoop te weten komen over Phobos, een maan die nog heel wat geheimen voor ons heeft. Zo weten we tot op de dag van vandaag eigenlijk niet wat Phobos nu precies is. Is het een planetoïde die Mars met zijn zwaartekracht heeft ingevangen? Of is het een brokstuk van Mars zelf dat tijdens een inslag op de rode planeet is weggeslagen? Het rovertje kan dat mysterie oplossen, door de samenstelling van Phobos te onthullen. Maar daar blijft het natuurlijk niet bij. “Naast de samenstelling zijn we ook geïnteresseerd in de fysieke eigenschappen van kleine manen (zoals Phobos, red.),” vertelt Stephan Ulamec, verbonden aan DLR, aan Scientias.nl. “Wat zijn de oppervlaktekenmerken? Bestaat het oppervlak uit los regoliet of is het rotsachtig? En heeft Phobos een homogeen binnenste? En wat gebeurt er met het oppervlak tijdens inslagen? En is Phobos tegelijkertijd met Deimos ontstaan? En heeft Mars in het verleden misschien nog meer manen gehad?”


Hier zie je de rode planeet en (v.l.n.r.) maantjes Phobos en Deimos. Phobos is zo’n 150 keer kleiner dan onze eigen maan. Deimos is ongeveer half zo groot als Phobos. Afbeelding: NASA’s Goddard Space Flight Center.

Het is zomaar een greep uit de vragen die onderzoekers graag beantwoord willen zien en waarbij MMX kan helpen. Daarnaast kan de missie naar verwachting ook bijdragen aan een beter begrip van het ontstaan van het zonnestelsel. “We proberen de samenstelling van de aarde en de maan, maar ook die van planetoïden, kometen en bijvoorbeeld Phobos te gebruiken om een completer beeld te krijgen van hoe het zonnestelsel is gevormd en geëvolueerd.”

Uitdagingen
Maar voor de MMX-missie zich in volle glorie kan ontvouwen, moet de rover eerst heelhuids op de maan zien te landen. En dat is pionieren. “Er zijn verschillende uitdagingen,” vertelt Ulamec. “Op Mars heb je een atmosfeer en een relatief grote zwaartekracht.” Wanneer een lander de atmosfeer binnendringt, moet deze dan ook flink worden afgeremd om een crash te voorkomen. Op Phobos heeft men weer met andere uitdagingen te maken. “Op Phobos is de zwaartekracht veel beperkter,” legt Ulamec uit. “En daardoor loop je juist het risico dat de lander gaat stuiteren.” En ook als de lander heelhuids op Phobos weet te landen, blijft die beperkte zwaartekracht een uitdaging. Zeker voor de rover die uit de lander komt zetten en zich uiteindelijk over de maan gaat verplaatsen. “Ook tijdens het rijden met de rover moeten we heel voorzichtig zijn en voorkomen dat we – bijvoorbeeld door te hard te rijden – gelanceerd worden of gaan stuiteren.” Daarnaast zijn ook de temperaturen op Phobos een factor om rekening mee te houden. “Doordat Phobos geen atmosfeer heeft, zijn de temperatuurschommelingen extremer dan op Mars.”

Stuiteren
Rondstuiteren op een ander hemellichaam. Het overkwam het onfortuinlijke landertje Philae in november 2014. Het landertje daalde netjes af naar de gewenste locatie op het oppervlak van komeet 67P, maar ketste iets af en stuiterde vervolgens rond om uiteindelijk in de schaduw van een klif te belanden. Het hele avontuur verkortte het leven van Philae aanzienlijk, aangezien het landertje op de uiteindelijke eindbestemming niet genoeg zonne-energie kon opwekken.

Monsters
Terwijl de rover zich straks voorzichtig over het oppervlak van Phobos beweegt, is er ook het ruimtevaartuig nog dat de rover op Phobos heeft afgezet. De sonde zal vanuit de ruimte onderzoek doen naar Phobos en ook meerdere scheervluchten langs Deimos – de andere maan van Mars – maken. Ook is het de bedoeling dat het ruimtevaartuig twee keer afdaalt richting het oppervlak van Phobos om enkele monsters te verzamelen. Die worden in 2029 weer op aarde verwacht, waarna wetenschappers ze uitgebreid kunnen analyseren. Nadat al jaren gepleit wordt voor zo’n sample-and-return-missie naar het potentieel leefbare Mars, lijkt het misschien wat vreemd dat men ervoor kiest om monsters van Phobos naar de aarde te brengen. Maar dat is het niet, zo legt Ulamec uit. “Het terugbrengen van Mars-monsters naar de aarde en het analyseren van die monsters met alle apparatuur die we hier op aarde voorhanden hebben, is één van de belangrijke ruimtemissies voor in de toekomst. Maar het is veel lastiger om monsters van Mars te halen.” Niet in de laatste plaats doordat Mars een veel sterkere zwaartekracht heeft, waardoor het na bemonstering van het oppervlak niet zo gemakkelijk is om weer aan Mars te ontsnappen. Dat gezegd hebbende benadrukt Ulamec dat het bemonsteren van Phobos naar verwachting ook meer informatie oplevert over Mars. “Er zal zeker wat materiaal van Mars aanwezig zijn op Phobos,” stelt hij. Want zelfs als Phobos geen brokstuk van Mars, maar een ingevangen planetoïde blijkt te zijn, verwachten onderzoekers er Marsmateriaal te vinden dat tijdens inslagen is weggeslingerd en op de maan is beland.

Wat Phobos verder nog voor ons in petto heeft? Dat ontdekken we in het nieuwe decennium.