Hoewel de NASA zich kan beroepen op een hele reeks spectaculaire successen in haar onderzoek op Mars, kan de planeet soms een spaak in het wiel steken. Tijdens de eerste poging van Perseverance om een bodemmonster op de Rode Planeet te nemen slaagde het ruimtevaartuig er weliswaar in om een gat in een stuk rots op het Martiaanse oppervlak te boren, zoals op de foto is te zien, maar slaagde het er niet in om een gesteentemonster uit het boorgat op te diepen. De NASA denkt dat het monster – een cilindertje van steen – bij de boorpoging is verbrokkeld.
De rover is alweer op weg naar een nieuwe locatie, meer naar het zuiden, waar het team begin september opnieuw zal proberen een gesteentemonster te nemen.
Het nemen van gesteentemonsters op Mars, een proces van meerdere stadia, leek aanvankelijk soepel te verlopen. Op 6 augustus boorde een van de apparaten aan boord van de rover een gat in een naburig stuk rots, sloot de buis met daarin de boorkern hermetisch af en deponeerde die veilig en wel in een module onder de buik van Perseverance. “Het systeem zelf werkte perfect,” zegt Jennifer Trosper, projectmanager voor de Perseverance-missie.
Maar toen leden van het missieteam de gegevens analyseerden, beseften ze dat de buis leeg was. Tijdens tests die op aarde waren uitgevoerd, waren sommige boorkernen weliswaar kleiner uitgevallen dan andere, maar “er zat altijd een gesteentemonster van enige omvang in de buis,” zegt Trosper. Trosper says. Op de beoogde nieuwe locatie lijkt het gesteente mogelijk meer op de rotsen op aarde die voor het testen van het boorinstrument zijn gebruikt, waardoor de kans op succes hopelijk groter is.
Lees ook: Bouwstenen voor leven gevonden op Mars
De mislukte boorpoging is niet de eerste keer dat geplande boringen in gesteente op Mars zijn mislukt. “Dit is eigenlijk normaal voor het werken op dit terrein,” zegt Trosper. Zo slaagde een zelf-hamerende sonde voor het meten van warmtegeleiding in gesteente, aan boord van de Mars-lander InSight, er in 2019 niet in om meer dan een paar centimeter diep in een stuk rots op de Rode Planeet door te dringen.
“Opnieuw laat Mars zien dat het niet de aarde is,” zegt Trosper.
Het raadsel van de ontbrekende kern
Hoewel de Rode Planeet tegenwoordig een bitter koude woestenij is, zijn er overal sporen van stromend water te vinden, van meanderende rivierbeddingen tot uitgestrekte delta’s. Perseverance is in februari 2021 op Mars geland om op zoek te gaan naar aanwijzingen voor oeroude levensvormen in een krater met een doorsnede van 45 kilometer, die ooit een kratermeer moet hebben bevat.
Een cruciaal onderdeel van de missie is het vergaren van de eerste ongerepte gesteentemonsters op het Mars-oppervlak. Perseverance is uitgerust met 43 ultra-schone buizen, die gevuld moeten worden met gesteentemonsters van diverse locaties op de kratervloer en in een oeroude rivierdelta. Het is de bedoeling dat de rover de buizen met de vergaarde monsters vervolgens op een nog niet vastgestelde plek achterlaat, waar ze tijdens een toekomstige missie zullen worden opgepikt en naar de aarde zullen worden teruggebracht.
Het hele boorproces bestaat uit een “nauwkeurig op elkaar afgestemde” reeks handelingen die in totaal elf dagen in beslag neemt, zegt Vivian Sun van het Jet Propulsion Laboratory van de NASA, een van de leiders van de eerste fase van wetenschappelijk onderzoek van de missie. De wetenschappers beginnen met het schoonschuren van de plek waar in de rots geboord zal worden, om stof en oppervlakkige laagjes op de steen te verwijderen. Vervolgens kunnen ze het onderliggende gesteente nader onderzoeken.
Het laatste stadium van de eerste boorpoging van Perseverance begon op de avond van 5 augustus, nadat het team de commando’s had ingevoerd waarmee het geautomatiseerde proces op gang werd gebracht. Daarna checkten ze om twee uur ’s nachts of Perseverance vooruitgang had geboekt en ontdekten ze dat de rover in het gesteente had geboord. Op een opname was precies te zien wat ze hadden verwacht: een gat in de rots, omgeven door een ring van steengruis. “Dat was schitterend,” zegt Trosper.
Lees ook: Robots zoeken op Mars naar sporen van leven
Rond half negen ’s ochtends ontving het team beelden van een correct afgesloten buis, onderaan de rover. Maar daarna bestudeerden ze de meetgegevens.
Voordat de buis werd afgesloten, werd hij met behulp van een arm van de rover naar boven geduwd, in een sensor waarmee het volume aan vergaard materiaal werd gemeten. Maar de sensor vond helemaal niets. Het team downloadde de opnamen van het binnenste van de buis en stelde vast dat er inderdaad niets in zat.
“Toen begonnen we ons achter de oren te krabben,” zegt Trosper.
In de twee dagen erna probeerde het team uit te zoeken wat er was misgegaan. Uit beelden van de binnenzijde van het boorgat bleek dat op de bodem een verdacht hoopje steengruis lag. En metingen van de diepte van het boorgat en opnamen van het omringende gebied wezen erop dat de rover geen intacte boorkern uit het gat had opgediept, maar dat de boor het verrassend brosse gesteente gewoon had vergruizeld.
“De hardware heeft naar verwachting gefunctioneerd, maar de rots bleek ditmaal niet mee te werken,” schreef Louise Jandura, hoofdingenieur voor het boren en opslaan van bodemmonsters door Perseverance, in een post op de blogpagina van de missie.
Onwelwillende rotsen
Het is niet de eerste keer dat het Martiaanse gesteente niet wil meewerken. In 2008 had de NASA-sonde Phoenix na zijn landing op Mars aanvankelijk grote moeite om een schepje te nemen van het rode regoliet op het oppervlak van de planeet, met de bedoeling de samenstelling ervan te onderzoeken. Het spul bleek ‘plakkeriger’ dan was verwacht en het gruis gleed niet gemakkelijk uit de schep. Wetenschappers weten nog altijd niet precies waarom dat het geval was, zegt Trosper.
Lees ook: Onder de gletsjers van Mars kunnen veelbelovende meren liggen
Een ander probleem deed zich voor met de zelf-hamerende warmtesonde of ‘Mol’ aan boord van de NASA-lander InSight, die momenteel het inwendige van Mars onderzoekt. Telkens wanneer de Mol probeerde om zichzelf in de Marsbodem te boren, stuiterde hij weer terug. Na meerdere mislukte boorpogingen waarbij de Mol niet verder dan een paar centimeter in het gesteente wist door te dringen, gaf de NASA het project in januari 2021 op. De problemen werden geweten aan een gebrek aan frictie tussen het instrument en het gesteente.
Gedurende de maanden waarin de lancering van Perseverance werd voorbereid, nam het missieteam meer dan honderd monsters van gesteenten op aarde om er zeker van te zijn dat de boorprocedure als gepland zou verlopen. Maar volgens Trosper hebben wetenschappers bij het ontwikkelen van missies naar andere planeten het vaak over “onbekende onzekerheden”, oftewel situaties waar ze totaal geen rekening mee hebben gehouden. De ontbrekende boorkern is een voorbeeld van zo’n onzekerheid.
Het raadsel biedt de wetenschappers ook de kans om iets nieuws te leren. “Een van de mooie kanten van dit werk is dat we sommige van die ‘onbekende onzekerheden’ in ‘bekende onzekerheden’ kunnen veranderen,” zegt Trosper.
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com
