Perseverance er en amerikansk rover, og er et forholdsvis stort robotkjøretøy 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, og landet 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. Navnet Perseverance betyr utholdenhet, og ble valgt for å illustrere hvor utfordrende det er for mennesker å utfordre Mars.
Roveren er et steg videre i NASAs Mars-program, som har som prinsipp å følge vannet – «follow the water». Etter Sojourner i 1997, Spirit og Opportunity i 2004 og Curiosity i 2012 er Perseverance den femte roveren vi mennesker har klart å plassere på Mars. Alle fem er skutt opp av NASA.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 landingsplattform 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 landet på overflaten 18. februar 2021. Det er utfordrende å lande på Mars, og mange tidligere ferder har hatt mislykkede landinger. NASA brukte derfor en metode som var svært vellykket med roveren Curiosity i 2012 – det såkalte sky crane-konseptet. Det innebærer at hele farkosten nærmet seg Mars, og ble beskyttet av et varmeskjold ettersom det ble varmere og varmere på grunn 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. Da farten var bremset nok opp og farkosten hadde kommet 10 til 13 kilometer over overflaten, åpnet en fallskjerm på 21,5 meter i diameter seg for å bremse farten ytterligere. Deretter ble det brukt rakettmotorer for å bremse, og helt til slutt ble det brukt en slags plattform som holdt seg svevende ved hjelp av raketter, og som heiste roveren ned til overflaten ved hjelp av liner. Det er denne som kalles sky crane, som betyr 'himmelkran'. Deretter ble linene kuttet, og plattformen fløy av gårde og landet 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, ble radiosignalene forsinket med omtrent elleve minutter hver vei der Mars var i banen sin i forhold til Jorda ved landingen 18. februar. Hele landingen var derfor forhåndsprogrammert ned til minste detalj. Under landingen ble det brukt kameraer og prosessorer om bord for at dette kunne skje uten menneskelig styring, og farkosten var programmert til å ta hensyn til det den observerer med instrumentene, og kunne styre unna steinete eller ulendt terreng.
Farkosten nådde den øverste delen av Marsatmosfæren med en fart på omtrent 20 000 kilometer i timen og brukte sju minutter på hele prosessen med å bremse opp og lande på Mars-overflaten med sky crane.
Landingsområdet
Landingsområdet på Mars der Perseverance landet har fått navnet Jezero Crater.
Forskere valgte dette landingsområdet fordi man tror det én 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. I tillegg har den med seg helikopteret Ingenuity.
- 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 det 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 Perseverance. 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. Minihelikopteret hadde sin første flytur 19. april 2021. Dette var den første motoriserte flyturen på et annet himmellegeme enn Jorden.
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). Bakerst på roveren sitter batteriet, og under batteriet sitter antennen til det norske RIMFAX-instrumentet.
