Mars kartlegges høyt oppe og dypt nede

Romforskning

Tynn, høy støvsky og polarlys på Mars

NASAs MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution), som etter oppskytning 18. november 2013 ble plassert i bane rundt Mars for å bidra til svar på spørsmålene om hvordan planeten mistet mesteparten av atmosfæren og vannet tidlig i historien, har observert to uventede trekk – en tynn sky av høytliggende støv og en form for polarlys.

Støvskyen er observert i en høyde mellom 150 og 300 kilometer. Opprinnelsen er ukjent, men overflaten, månene Fobos og Deimos, solvinden og forekomster med utgangspunkt i kometer har vært foreslått. Skytettheten er minst i lavere høyder, men selv her utgjør den ingen fare for MAVEN, andre orbitalsonder eller fartøyer som skal lande på Mars.

Polarlyset ble registrert i ultrafiolett over planetens nordlige halvkule. På Jorden oppstår polarlys når energirike partikler fra Solen, spesielt elektroner, dirigeres ned mot atmosfæren i polare strøk av klodens magnetfelt. Mars mistet sitt globale magnetfelt for lenge siden, så elektronene treffer mer direkte. Og lyseffekten oppstår dypere ned i atmosfæren enn hos oss. Partiklene stammer ganske sikkert fra Solen, for MAVEN´s Solar Energetic Particle Instrument registrerte en betydelig økning av energirike elektroner før polarlyset ble observert.

De nye MAVEN-funnene ble presentert 19. mars på The 46th Lunar and Planetary Science Conference i The Woodlands, Texas.

Et kart over hvor MAVENs ultrafiolette spektrograf har observert polarlys på Mars i desember 2014, i en periode på fem jorddøgn. (Foto: (Bilde: University of Colorado))
Et kart over hvor MAVENs ultrafiolette spektrograf har observert polarlys på Mars i desember 2014, i en periode på fem jorddøgn. (Foto: (Bilde: University of Colorado))

Rosetta har funnet nitrogenmolekyler på komet 67P

ESAs Rosetta har for første gang registrert molekylært nitrogen ved en komet, meldte den europeiske romorganisasjonen 19. mars. Romsonden kom frem til 67P/Churjumov-Gerasimenko i august 2014, og oppdagelsen ble gjort med ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) instrumentet i tidsrommet 17-23 oktober, da den befant seg omkring 10 kilometer fra sentrum av kometen.

Funnet er viktig fordi molekylært nitrogen er betraktet som den vanligste typen nitrogen tilstede da solsystemet ble dannet. I de kalde, ytre delene av solsystemet var det trolig viktigste bestanddel av nitrogenet i gassplanetene. Det kom dessuten til å dominere den tette atmosfæren på Saturn-månen Titan, og finnes i atmosfære og overflate-is på Pluto samt Neptun-månen Triton. Det er i disse traktene familien av kometer som omfatter 67P antas å ha oppstått.

”Identifikasjonen av molekylært nitrogen setter begrensninger på forholdene da kometen ble dannet, fordi det kreves meget lave temperaturer for at nitrogenet skal fanges opp av is,” forteller Martin Rubin ved Universitetet i Bern og hovedforfatter av en artikkel om oppdagelsen i 19. mars utgaven av tidsskriftet Science.

Nitrogen er tidligere registrert kun bundet opp i andre stoffer, for eksempel hydrogen cyanid og ammoniakk.

Ny marssonde skal kartlegge planetens indre

NASAs neste Mars-sonde, InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport), skal etter nå gjeldende planer skytes opp 4. mars 2016 – fra Vandenberg Air Force Base i California. Oppskytningsvinduet strekker seg til 30. mars. Oppskytningen blir forresten den første for en planetsonde fra Vandenberg.

Formålet med InSight er å studere Mars´ skorpe, mantel og kjerne. Planetens kjerne har ikke vært kvernet i samme grad som Jordens, fordi Mars mangler den tektoniske aktiviteten som tilbakefører Jordens plater til mantelen. Dermed gir Mars mulighet for funn av tegn, som ikke lenger eksisterer hos oss, til hvordan stenplaneter som Jorden, Mars, Venus samt Merkur oppsto og utviklet seg.

For å samle data skal InSight blant annet banke en varmestrømningsmåler ned i bakken til en dybde av tre til fem meter. Varmestrømningsmåleren er nøkkelinstrumentet i HP3-pakken (Heat Flow and Physical Properties Package), som skal leveres av den tyske romorganisasjonen DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt). Elektronikken for instrumentet er alt på plass i sonden, som skal bygges og prøves av Lockheed Martin Space Systems i Denver, Colorado.

Et annet instrument er SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure), som skal leveres av den franske romorganisasjonen CNES med komponenter fra Storbritannia, Sveits, Tysjland og USA.

Dessuten skal radioforbindelsen mellom InSight og NASAs Deep Space Network brukes for å måle slingringen i Mars´ rotasjon. Slike målinger vil kunne avsløre om planetens har en flytende eller fast kjerne. Endelig skal blant annet spanske instrumenter gjøre meteorologiske observasjoner og et magnetometer registrere magnetiske forstyrrelser.

Illustrasjon av InSight på overflaten av Mars. Romsonden skal karlegge undergrunnen med to instrumenter. Et seismometer vil registrere ekko av fjerne mars-skjelv. En probe skal også bores tre til fem meter ned i bakken, og vil måle varmegjennomstrømningen. (Foto: (Illustrasjon: NASA/JPL-Caltech))
Illustrasjon av InSight på overflaten av Mars. Romsonden skal karlegge undergrunnen med to instrumenter. Et seismometer vil registrere ekko av fjerne mars-skjelv. En probe skal også bores tre til fem meter ned i bakken, og vil måle varmegjennomstrømningen. (Foto: (Illustrasjon: NASA/JPL-Caltech))

Ny kinesisk månesonde før 2020

Kinas statseide Xinhua nyhetsbyrå meldte 17. mars at månesonden Chang´e 4 vil bli skutt opp før 2020. Sonden var en reserve for Chang´e 3, som i 2013 myklandet en stasjonær seksjon og kjøretøyet Yutu i Regnhavet på Månen. Nå vil Chang´e 4 få nye oppgaver.

Marsbilen Opportunity har kjørt maratondistanse

Med en kjøretur på 46,5 meter 24. mars overskred NASAs Mars Exploration Rover Opportunity en sammenlagt strekning på 42,195 kilometer, altså en maraton-distanse. Det skjedde i løpet av 11 år og to måneder (3968 Mars-dager) på Den røde planeten.

Romfart generelt

Asteroid Redirect Mission kan bidra til asteroideforsvar

25. mars kom NASA med en avklaring og utfyllende informasjon angående ARM (Asteroid Redirect Mission) prosjektet.

Fra begynnelsen for tre år siden har to alternativer vært under vurdering for oppfangning av en passende asteroide etterfulgt av transport til en stabil bane ved Månen og besøk/utforskning av astronauter omkring 2025: Det ene dreiet seg om kapring av et frittflyvende nær-Jorden objekt ved hjelp av en sylindrisk beholder, det andre om et møte med landing på en litt større asteroide slik at en robotarm kunne gripe en forholdsvis liten sten på overflaten.

I 2014 opplyste NASA at valget av alternativ skulle gjøres innen utgangen av året, men forskerne trengte åpenbart mer tid, og først nå ble det opplyst at en sten vil bli plukket fra overflaten av en asteroide. Denne såkalte Opsjon B skal visstnok være omkring 100 millioner dollar dyrere enn den andre, men ifølge NASA gir den mulighet for utvikling av teknologi mer relevant for utforskning av andre himmellegemer, og skal ha en større sjanse for suksess.

Transporten videre til den stabile, retrograde banen ved Månen skal gjennomføres med et nytt, ubemannet, solelektrisk drevet fartøy slik at asteroiden kan besøkes omkring 2025 av to astronauter i et Orion romfartøy på en 24-25 dagers ferd.

Ferden vil prøve ut en del av den teknologien og de prosedyrene som kan bli krevet for en bemannet ferd til Mars eller andre fjerne mål, for eksempel nye sensorsystemer og et nytt koblingssystem for å knytte Orion til det solelektriske transportsystemet. Astronautene som på utsiden av Orion skal studere og samle prøver fra asteroiden, vil være iført en ny romdrakt konstruert for ferder langt ut i rommet.

NASA har til nå plukket ut tre mål-kandidater – Itokawa (kjent fra besøket av den japanske asteroidesonden Hayabusa),  Bennu og 2008 EV5 – men ytterligere én til to forventes å komme til hvert år frem til 2019, da det endelige valget vil bli annonsert. Det solelektriske transportfartøyet planlegges skutt opp i desember 2020, og kommer til å bruke opptil seks år på flyttingen av asteroiden til den stabile, retrograde banen rundt Månen.

NASA har identifisert i overkant av 12 000 nær-Jorden objekter, inklusive 96 nær-Jorden asteroider med utstrekning mer enn 1 kilometer. Det er ikke oppdaget noe objekt av denne størrelsen med fare for å treffe Jorden de neste 100 år, men mindre asteroider kan komme til å utgjøre en kollisjonsfare.

ARM-gjennomføringen vil kunne bidra til utviklingen av et asteroidekollisjon-forsvarssystem.

En robotarm henter opp en sten fra overflaten av en asteroide, som en del av NASAs Asteroid Redirect Mission. (Foto: (Illustrasjon: NASA))
En robotarm henter opp en sten fra overflaten av en asteroide, som en del av NASAs Asteroid Redirect Mission. (Foto: (Illustrasjon: NASA))

Forsinkelser for Mars One

Forsinket tilgang på investeringsmidler har gjort det nødvendig å utsette oppskytningen av Lockheed Martin´s Mars-landingssonde fra 2018 til 2020, meldte Mars One sjef Bas Landsdorp 19. mars. Forsinkelsen fører dessuten til at oppskytningen av den første firemanns-ekspedisjonen må utsettes fra 2024 til 2026, med landing i 2027

Romtransport

Nye kinesiske bæreraketter

Tan Yonghua, øverste leder for Kinas Academy of Aerospace Propulsion, har nylig, gjennom China Daily, gitt en oppdatering av landets bærerakettplaner.

Long March 6, med en nyutviklet motor på 1067 kN, skal prøves til sommeren. Motoren går på kerosen/flytende oksygen, og har vært under utvikling siden 2000. Long March 6 er en rakett med kort klargjøringstid, og skal være i stand til å plassere omkring 1 tonn i en 700 kilometer høy, solsynkron bane.

Long March 5 vill kunne skytes opp i 2016, og skal kunne løfte en nyttelast på 25 tonn til en lav jordbane eller 14 tonn til en geostasjonær overføringsbane.

Long March 7 skal også være klar i 2016. Denne raketten vil kunne sende 13,5 tonn til en lav jordbane eller 5,5 tonn til en solsynkron bane.

De velbrukte arbeidshestene i Long March 2 og Long March 3 familiene skal pensjoneres i løpet av de neste ti år.

Long March 5 vil bli brukt til oppskytning av romlaboratoriet Tiangong 2 i 2016.

Flere konkurrenter om ny runde kommersielle romoppdrag

Trekkene begynner å synes for NASAs CRS-2 (Commercial Resupply Services 2), det vil si konkurransen om andre runde kontrakter for levering av forsyninger til Den internasjonale romstasjonen etter at første runde avsluttes i 2016. Denne gang gjelder det levering av til sammen 15 tonn last under trykk og 2 tonn last ikke trykksatt.

Minst fem selskaper eller grupperinger har meldt sin interesse – Orbital ATK, SpaceX, Sierra Nevada Corp., Boeing og en gruppering ledet av Lockheed Martin. De to første har alt etablert en posisjon i CRS-1 med forsyningsfartøyene Cygnus og Dragon, mens Sierra Nevada, som ikke lyktes i første runde, skal forsøke seg med en ubemannet variant av romflyet Dream Chaser (se nedenfor). Boeing har meldt seg på med en forsyningsversjon av CST-100.

Den Lockheed Martin ledede grupperingen har foreslått et multirolle-romfartøy som skal kunne brukes til forskjellige formål fra levering av forsyninger i lave jordbaner til bemannede Mars-ferder. I grove trekk er multirolle-romfartøyet tenkt sammensatt av den plattformen Lockheed Martin brukte i for eksempel Mars Reconnaissance Orbiter og MAVEN (Mars Atmosphere and Volatile Evolution) sondene, en canadisk MacDonald Dettwiler Associates robotarm og en trykksatt seksjon bygget i Italia av Thales Alenia Space.

Multirolle-romfartøyet får en samlet lengde på 9,7 meter og en diameter på 4,4 meter. Den lengste seksjonen, med blant annet trykksatte og ikke trykksatte lasterom, går under navnet Exoliner, mens seksjonen som omfatter plattformen og robotarmen heter Jupiter, etter det første Central Pacific Railroad lokomotivet som fullførte en reise østover på en transkontinental jernbanelinje i USA.

Exoliner vil bruke Centaur øvre trinnet fra Atlas V bæreraketten for å koble seg til Jupiter i lav jordbane.

17. mars presenterte Sierra Nevada Corporation en ubemannet forsyningsvariant av det lille romflyet Dream Chaser. Varianten har foldbare vinger som gjør at den får plass inni et standard nesedeksel for bruk på bæreraketter som Atlas V, Ariane 5/6, Delta IV og H-2B.

Romflyet er gjenbrukbart, og er konstruert for rask klargjøring.

En modell av Dream Chaser gjøres klar for vindtunnelforsøk ved høye lufthastigheter for å simulere forholdene romflyet blir utsatt for under retur til jorden. Forsøkene ble gjort ved NASAs Langley Research Center i Hampton, Virignia. (Foto: NASA/David C. Bowen)
En modell av Dream Chaser gjøres klar for vindtunnelforsøk ved høye lufthastigheter for å simulere forholdene romflyet blir utsatt for under retur til jorden. Forsøkene ble gjort ved NASAs Langley Research Center i Hampton, Virignia. (Foto: NASA/David C. Bowen)

Oppskytninger

Tre oppskytninger fra tre land

25. mars klokken 20.36 norsk tid ble navigasjonssatellitten GPS 2F-9 skutt opp for det amerikanske flyvåpenet med en Delta IV fra Cape Canaveral Air Force Station. Noen få timer senere tok en russisk Dnepr av med den syd-koreanske jordobservasjonssatellitten Kompsat-3A, og tidlig 26. mars fulgte den japanske rekognoseringssatellitten IGS (Information Gathering Satellite, se også Diverse nedenunder) Optical 5 med en H-2A bærerakett fra Tanegashima-romsenteret.

Alle tre oppskytninger var vellykket.

Skutt opp til langtidsopphold på romstasjonen

Sojus TMA-16M med Scott Kelly (NASA), Mikhail Kornienko (Roskosmos) og Gennadij Padalka (fartøysjef, Roskosmos) ble skutt opp fra Bajkonur 27. mars klokken 21.42 norsk tid med en Sojus FGb.

Det er altså de to førstnevnte som skal være nesten et år (342 dager) i rommet for å skaffe mer viten om hvordan kroppen reagerer på og tilpasser seg det krevende miljøet i rommet. Sojus TMA-16M brukte sekstimers-hurtigruten opp til Den internasjonale romstasjonen, og koblet seg til Poisk-seksjonen 28. mars klokken 03.32.

Navigasjonssystemet Galileo bygges opp

En russisk Sojus-bærerakett tok av fra rombasen ved Kourou i Fransk Guyana 27. mars klokken 22.46 norsk tid med Europas Galileo 7 og  8 navigasjonssatellittene.

Diverse

Japansk romsatsing til overvåking av Nord-Korea

Den japanske regjeringen har godkjent en 18 prosents økning av landets rombudsjett. Budsjettåret 2015 innledes 1. april, og en sum tilsvarende 2,75 milliarder dollar skal deles på 11 ulike organisasjoner.

Nå må det tilføyes at mesteparten av økningen går til to prosjekter tilknyttet nasjonal sikkerhet. IGS (Information Gathering Satellite) programmet består av fire rekognoseringssatellitter med viktigste oppgave å holde øye med Nord-Koreas missilstyrker, og dette programmet har fått en 14 prosents økning.