Videnskab i bevægelse for ExoMars tvillingerover

De første videnskabelige test for ExoMars rover-replika startede efter flere ugers køreprøver omkring Mars Terrain Simulator i ALTEC-lokalerne i Torino, Italien.

Med bevægelsessystemet oppe og køre, det er nu tid for roverens kameraer og instrumenter til at scanne et Mars-lignende terræn – både på og under overfladen – i jagten på de bedste prøver.

Tvillingen til ESA's Rosalind Franklin rover, også kendt som The Ground Test Model (GTM), har haft travlt med at opmåle 64 kvadratmeter terræn i en af ​​Europas største Mars-værfter, omhyggeligt iscenesat med sandede områder og klipper i forskellige størrelser, samt gravitations- og lyssimuleringer for at genskabe miljøet på Mars.

Se, snap, undersøgelse

Billedbehandling kommer først. To stereokameraer i toppen og i bunden af ​​roverens mast – NavCam og LocCam – gør det muligt for GTM at 'se' i tre dimensioner og identificere stenene og skråningerne forude. Kameraerne leder roveren gennem sikre stier og hjælper med at undgå farer.

Når roveren er på farten, yderligere to sæt kameraer – PanCam og CLUPI – kommer i spil for at få et helt billede af webstedet med højopløsningsbilleder. Disse rover-øjne sender panorama- og nærbilleder af terrænet til operatørerne ved Rover Operations Control Center (ROCC). Hold fra Thales Alenia Space og ALTEC arbejdede i synergi med ESA-ingeniører.

Billederne er essentielle for at kortlægge den geologiske kontekst og for at hjælpe forskerne med at beslutte, hvor roveren skal stoppe og undersøge overfladen mere detaljeret.

At vælge målet

At finde egnede prøver involverer meget mere end blot at spotte et fremspring og grave. Roveren er udstyret med en jordgennemtrængende radar – WISDOM – og en neutrondetektor – ADRON – for at forstå, hvad der gemmer sig under overfladen.

Søgningen efter beviser på liv på Mars er et hovedformål med ExoMars 2022-missionen.

Hvis nogen steder på Mars, spor af tidligere eller nuværende liv er mest sandsynligt at finde under jorden, hvor ældgamle biologiske signaturer stadig kan være bevaret fra den hårde stråling på den røde planet.

Ligesom arkæologer på jorden udgraver steder, VISDOM kan arbejde ved at analysere området på en gittermåde - ved at bryde jorden op i små firkanter. Neutronspektrometeret i ADRON vil arbejde sammen med radaren for at detektere vand og hydrerede mineraler under overfladen.

Testcases for Mars

Operatører øver alle mulige missionsscenarier for at forberede Rosalind Franklins ankomst til Oxia Planum på Mars i juni 2023.

De første tests med videnskab i aktion startede med, at roveren kørte en travers for at karakterisere et sandet og fladt område. Efter et stykke tid, kameraerne fodrede operatørerne med stereobilleder og billeder i høj opløsning.

Når et sted, der anses for spændende nok til at bore efter prøver, er fundet, det var tid til at få mere information fra under overfladen.

Den jordgennemtrængende radar WISDOM kørte sin videnskabelige analyse hver 10. cm i 30 sekunder. Da laboratoriet med hjul dækkede fem meter, den udførte to drejninger på 90 grader og startede forfra på en ny fem meter bane. I slutningen af ​​testen, WISDOM scannede et gitter på 25 kvadratmeter.

En anden test gentog denne sekvens, denne gang med en meget længere køretur på otte meter til en mere vidtrækkende videnskabserhvervelse. Og i stedet for at stoppe hver halve meter, GTM brugte WISDOM hver meter.

I begge tilfælde sekvensen blev fuldført af neutrondetektoren, Adron, som tog målinger og ledte efter spor af vand. Dernæst var udførelsen af ​​et komplet WISDOM-gitter på 25 kvadratmeter.

Hvor skal man bore?

Disse tørløb simulerer de sekvenser roveren vil følge på Mars, hvor forskerne skal beslutte, hvilket område der er værd at bore. Rosalind Franklin er udstyret med en boremaskine til at udtage prøver ned til maksimalt to meter, dybere end nogen anden rover og en første i Mars-udforskning.

Som en bonus under dette første videnskabelige tørløb, roveren forsøgte at bore i forskellige dybder og gennem et lag prøvemateriale udvalgt af ExoMars-teamet.

På Mars, prøven indsamlet af boret vil blive knust til et fint pulver og leveret til det analytiske laboratorium i hjertet af roveren for at analysere dens mineralogi og kemi.

Uden sommerferie for roveren, kommende test på Mars Terrain Simulator vil involvere analyse af prøver inde i roverens analytiske laboratorium. En række instrumenter - MicroOmega, Raman og MOMA - vil studere jordens mineralogiske og molekylære sammensætning.

Under den rigtige mission til den røde planet, resultaterne af denne analyse kunne besvare spørgsmål om den potentielle oprindelse, evolution og fordeling af liv på Mars