Perseverance er en amerikansk rover, og er et forholdsvis stort, robotisert kjøretøy som skal utforske overflaten på Mars. Perseverance har med seg det lille helikopteret Ingenuity. Et av hovedmålene med prosjektet er å se etter spor etter tidligere liv på Mars.
Perseverance og Ingenuity utgjør NASAs MARS2020 – ferd, som skal lande på Mars 18. februar 2021.
Målet med ferden
Perseverance skal prøve å finne spor etter liv på Mars. Den skal ta prøver av interessante områder, og prøvene skal sendes tilbake til Jorda ved en senere anledning. Den skal også undersøke klimaet og geologien på Mars, og teste ut teknologi for fremtidig bemannet utforskning, knyttet til NASAs Artemis-program.
Roveren er et steg videre i NASAs Mars-program som har som prinsipp å følge vannet – «follow the water». Tidligere ferder har undersøkt om det kan ha vært vann på Mars – og fått bekreftet det, blant annet av funn fra sonden MRO – Mars Reconnaisance Orbiter. Roveren Curiosity har undersøkt om det er kjemiske byggeklosser for liv på Mars – altså forhold som gjør det mulig at det én gang kan ha vært liv der. Funn fra Curiosity har vist at Mars har områder hvor det er kjemiske forhold som gjør at mikrober kan ha eksistert på Mars; den fant både svovel, nitrogen, oksygen, fosfor og karbon.
Oppskyting og landing
NASAs Mars 2020-ferd består av roveren Perseverance og det lille helikopteret Ingenuity, i tillegg til det som trengs for å lande på overflaten av Mars, nemlig en landingsplatform og et varmeskjold. Roveren ble skutt opp fra Cape Canaveral-senteret i Florida med en Atlas V-541 rakett 30. juli 2020. Dette er samme type rakett som også skjøt opp Insight og Curiosity – to andre NASA-ferder til Mars.
Perseverance er nå på vei til Mars, hvor selve roveren skal lande på overflaten 18. februar 2021. Det er utfordrende å lande på Mars, og mange tidligere ferder har hatt mislykkede landinger.
NASA bruker en metode som har vært svært vellykket før – det såkalte sky crane-konseptet. Det innebærer at hele farkosten nærmer seg Mars, og beskyttes av et varmeskjold ettersom det blir varmere og varmere av den aerodynamiske oppbremsingen i atmosfæren. Varmen på utsiden av varmeskjoldet kan komme helt opp i 1300 grader celsius, mens roveren på innsiden har en temperatur opp til omtrent 25 grader. Når farten er bremset nok opp og farkosten har kommet 10 til 13 kilometer over overflaten, brukes et fallskjermsystem til å bremse farten ytterligere. Fallskjermen er stor – 21,5 meter tvers over. Deretter brukes rakettmotorer for å bremse, og helt til slutt en slags plattform som holder seg svevende ved hjelp av raketter, og som heiser roveren ned til overflaten ved hjelp av liner. Det er denne som kalles sky crane, som betyr 'himmelkran'. Deretter kuttes linene, og platformen flyr av gårde og lander et annet sted på overflaten av Mars for å ikke være i veien eller skade Perseverance. Den blir ikke gjenbrukt.
Siden Mars er så langt unna, blir radiosignalene forsinket med omtrent elleve minutter hver vei der Mars er i banen sin i forhold til jorda ved landingen 18. februar. Hele landingen er derfor forhåndsprogrammert ned til minste detalj. Under landingen brukes kameraer og prosessorer om bord for at dette skal kunne skje uten menneskelig styring, og farkosten er programmert til å ta hensyn til det den observerer med instrumentene, og kan styre unna steinete eller ulendt terreng.
Farkosten når den øverste delen av marsatmosfæren med en fart på omtrent 20 000 kilometer i timen og bruker sju minutter på hele prosessen med å bremse opp og lande på Mars-overflaten med sky crane.
Landingsområdet
Landingsområdet på Mars der Perseverance skal lande heter Jezero Crater.
Forskere valgte dette landingsområdet fordi man tror det en gang har vært oversvømt, og at det har vært et elvedelta her for rundt 3,5 milliarder år siden hvor det kan ha eksistert mikrober. Perseverance skal lete etter spor eller rester av liv ved å ta prøver både fra bunnen og kanten av det man tror har vært elvedeltaet.
Vitenskapelige instrumenter
Hovedformålene til Perseverance er å studere geologien i området rundt Jezero Crater, og undersøke hvor egnet området er eller har vært for liv, i tillegg til å lete etter spor av liv der. I tillegg skal Perseverance bruke en drill til å ta stein- og jordprøver fra lovende områder. Disse forsegles i små prøvekapsler som etterlates på Mars-overflaten, og som hentes hjem til Jorda ved senere ferd, for eksempel den planlagte Mars Sample Return, et samarbeid mellom ESA og NASA.
Perseverance har med seg syv hovedinstrumenter:
- Mastcam-Z : Et avansert kamerasystem som gir 3D-avbildninger og informasjon om vanninnhold og sammensetning.
- SuperCam: Et instrument som tar bilder på avstand og kan undersøke mineraler og bestanddeler i stein og overflatestøv fra avstand.
- MEDA – Mars Environmental Dynamics Analyzer: Sensorer som gir målinger av temperatur, vind, trykk, fuktighet og målinger av støv.
- MOXIE – Mars Oxygen ISRU Experiment: Et eksperiment som skal teste en metode for å utvinne oksygen fra karbondioksid i Mars-atmosfæren.
- PIXL – Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry: Et røntgenspektrometer som måler kjemiske bestanddeler i stein og jord.
- RIMFAX: En georadar som kan «se» ned i bakken og undersøker den geologiske strukturen mange meter under overflaten. RIMFAX er norsk, bygget av Forsvarets forskningsinstitutt og norsk industri, og ledes av et forskerteam ved Universitetet i Oslo.
- SHERLOC – Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics and Chemicals: Et instrument som undersøker organiske forbindelser og mineraler som kan være tegn på liv.
- Ingenuity: Et minihelikopter, som skal teste flyging i den tynne atmosfæren på Mars. Ingenuity blir den første flygende fartøyet på Mars, og fjernstyres ved hjelp av kommandoer og kunstig intelligens. Minihelikopteret har små solceller som lader opp batteriet. Det skal ta av, holde seg oppe i 20–30 sekunder og lande igjen, maksimalt noen meter til siden eller bak Perseveance. På grunn av tidsforsinkelsen er det ingenting som styres direkte fra Jorda. Hvis testene er vellykkede, er planen å videreutvikle konseptet med minihelikoptre, for å observere i et større område rundt rovere.
Teknisk
Perseverance er på størrelse med en liten bil, er veldig lik Mars-roveren Curiosity, og veier rett under 1000 kilogram. Den har seks hjul, og hvert av hjulene har sin egen motor, mens fire av hjulene kan svinges og styres. Perseverance skal kjøre rundt på Mars-overflaten med en maksimal hastighet på 152 meter i timen, litt raskere enn Curiosity. Foran på Perseverance sitter en 2,1 meter lang arm, og på enden av armen sitter instrumenter som kan ta prøver (Sherloc, PIXL, en drill, med flere). Perseverance skal bruke drillen til å ta prøver, som legges igjen på overflaten for å hentes av en senere Mars-ferd. Bakerst på roveren sitter batteriet, og under batteriet sitter antennen til det norske RIMFAX-instrumentet.
