Marsia kohti lähti kolmas luotain kahdessa viikossa – Nasa etsii mikrobielämän merkkejä ja valmistelee miehitettyä lentoa Marsiin

Mars2020-mission ydin on Perseverance-mönkijä tutkimuslaitteineen. Niiden joukossa on myös suomalaisia instrumentteja.

avaruusluotaimet
Yhdysvaltain avaruushallinnon Nasan Mars2020-mission luotaimen lähtö kohti  Marsia
Yhdysvaltain avaruushallinnon Nasan Mars2020-mission luotaimen lähtö kohti Marsia

Yhdysvaltain avaruushallinnon Nasan Mars2020-mission (siirryt toiseen palveluun) luotain on lähtenyt matkalleen kohti naapuriplaneettamme Marsia. Kantoraketti laukaistiin kello 14.50 Suomen aikaa Cape Canaveralin lentotukikikohdasta Floridasta.

Puoli tuntia ennen lähtöä aluetta ravisteli pieni maanjäristys, joka ei kuitenkaan aiheuttanut vaikeuksia lähtölaskennalle.

Ennen Nasaa tämän kesän laukaisuikkunaa ehtivät hyödyntää Arabiemiraatit ja Kiina. Ikkuna avautuu muutamaksi viikoksi runsaan kahden vuoden välein. Mars ja Maa ovat silloin radoillaan asemissa, joiden ansiosta matka-aika lyhenee seitsemään kuukauteen.

Arabiemiraatit ja Kiina ovat Marsin-matkalaisina ensikertalaisia. Vaikka Nasakin on saanut osansa epäonnistumisista, "Marsin kirouksesta", onnistuneita laskeutumisia on kertynyt jo yhdeksän sitten 1970-luvun puolivälin kahden Viking-mission.

Mars2020-missio etsii lisävastauksia kysymyksiin Marsin kaasukehästä ja geologiasta sekä siitä, olisiko Marsista ylläpitämään mikrobielämää ja onko sellaista joskus ollutkin. Maalla ja Marsilla oli samanlainen syntyhistoria ennen kuin ne kehittyivät hyvin erilaisiksi.

Kuusipyöräinen vaunu, jossa on kameroita ja muita tutkimuslaitteitta. Maasto ja taivas ovat punaisen pölyn värjäämiä
Tällaiselta taiteilija arvelee Perseverance-mönkijän Marsin rautaoksidin punaamalla pinnalle, pölyisen taivaan alla. NASA/JPL-Caltech

Mars2020-mission ydin on Marsin kamaralle laskettava Perseverance-mönkijä, "Sitkeys". Siitä tulee Nasan viides punaisella planeetalla rullaava tutkimusasema

Pienen katumaasturin kokoinen Perseverance on jokseenkin kopio Curiosity-mönkijästä, joka aloitti työnsä Marsissa vuonna 2012. Perseverance on tosin painavampi, sillä siinä on enemmän tutkimuslaitteita ja sen renkaita on tukevoitettu Curiosityn rengaspulmien takia.

Perseverance on myös itseohjautuvampi kuin aiemmat mönkijät. Koska sen ei tarvitse odotella ohjeita Maasta, sen on määrä kyetä pidentämään päivittäistä työaikaa ja samalla matkaa jopa pariinsataan metriin.

Laskeutumispaikaksi on valittu alue, jolla arvioidaan olevan erityistä astrobiologista potentiaalia. Meteoriitin aiheuttamasta Jezeron kraatterista tuli aikoinaan järvi, kun joki täytti sen vedellä.

Tutkijoiden hypoteesi on, että virtaavan veden mukana kraatteriin kerääntyi sedimenttien lisäksi jokivarren mahdollisia elämänmuotoja.

Yksi Perseverancen jännittävimmistä tehtävistä on porata marsperästä pikkusormen kokoisia kivinäytepötköjä ja sinetöidä ne talteen odottamaan, kunnes ne kyetään noutamaan Maahan.

Kouriintuntuvien Mars-näytteiden saamineen Maan laboratorioihin tarkkoihin tutkimuksiin on ollut tutkijoiden suuri haave aina siitä asti, kun ihmiskunnan ensimmäinen laite laskeutui Marsiin pehmeästi vuonna 1971.

Neuvostoliiton Mars 3:n laskeutujan toiminta-aika pinnalla loppui lyhyeen, vain 20 sekuntiin. Syynä saattoi olla valtava pölymyrsky, joka alueella juuri silloin riehui. Pöly on ylipäätään yksi Marsiin lentämisen isoista riesoista.

Perseverancen mukana Mars saa takaisin jotakin omaansa. Marsista 600 000–700 000 vuotta sitten irronnut kappale päätyi Maahan meteoriittina ehkä tuhatkunta vuotta sitten, löytyi Omanista vuonna 1999 ja vietiin Lontoon luonnonhistorialliseen museoon. Perusteellisesti tutkittu kappale antaa Perseverancen uusille havainnoille tarkan vertailukohdan.

Nasan suunnitelmissa ovat miehitetyt lennot Marsiin ensi vuosikymmenellä. Osa Mars2020-mission tehtävistä liittyy niiden valmisteluun.

Yhdellä mönkijän laitteista kokeillaan, voitaisiinko Marsin erittäin hiilidioksidipitoisesta ja ohuesta kaasukehästä tuottaa happea ihmisten hengitettäväksi ja polttoaineen valmistamiseksi.

Hiilidioksidi muodostuu kahdesta hiili- ja yhdestä happiatomista. MOXIE-laitteen kompressori imee kaasukehästä hiilidioksia ja syöttää sen elektrolyysiyksikköön Maan ilmakehän kaltaisella paineella. Kemiallinen katalyysi riipii happi- ja hiiliatomit erilleen 800-asteisessa kuumuudessa.

Kahden happiatomin liitoksesta syntyy happimolekyyli eli happea sellaisena kuin me sitä hengitämme.

Perseverancen MOXIE on pieni prototyyppi, mutta onnistuessaan se on perusta tehtaalle, joka tuottaisi happea Marsissa asuville. Hengitysilman ja polttoaineen kuljettaminen Maasta on niin valtava haaste, että ilman tuotantoa Marsissa varsinkaan paluumatkat tuskin ovat mahdollisia.

Tulevaisuutta varten testailtavana Perseverancelle on myös pieni helikopteri. Parikiloisen kopterin ainoa tehtävä tällä ensimatkallaan on osoittaa lyhyillä pyrähdyksillä, että se kykenee lentämään pölystä ja kaasukehän ohuudesta huolimatta.

Pieni metallilaatikko, jolla on neljä kalpeaa ja kaksi päällekkäistä roottoria.
Helikopterilla voitaisiin tulevaisuudessa käydä etukäteen katsomassa, minne mönkijän kannattaa rullata. Ensimmäinen matka "Kekseliääksi" nimetylle Ingenuity-kopterille on tekninen testi. NASA/JPL-Caltech

Perseverancessa on myös suomalaisia instrumentteja, pävitetyt versiot niistä, jotka ovat toimineet Curiosity-mönkijässä jo kahdeksan vuotta.

Ilmatieteen laitoksen paine- ja kosteusmittalaitteet, jotka pohjautuvat mittalaiteyritys Vaisalan anturiteknologialle, ovat osa eurooppalaista laitekokonaisuutta. Se mittaa Marsin lämpötiloja, tuulia, painetta, suhteellista kosteutta sekä pölyhiukkasten määrää ja kokoa.

Suomi on maailman huippua miniatyrisoitujen anturijärjestelmien kehittämisessä, kehaisi Ilmatieteen laitoksen avaruustutkimuksen ja havaintoteknologian yksikön päällikkö Ari-Matti Harri Yle Uutisten haastattelussa viime kuussa.

Suomalaislaitteilla onkin mitattu kaikkien aikojen pisimmät aikasarjat Marsin kaasukehän paineesta ja kosteudesta. Perseverancen kyydissä olevat laitteet kasvattavat ja laajentavat tuota aikasarjaa.

Niin ei lisätä ymmärrystä pelkästään Marsin kaasukehästä, vaan myös oman planeettamme kaasu- eli ilmakehästä. Niiden perusdynamiikka on sama mutta Marsin kaasukehää on yksinkertaisempi tutkia muun muassa vesikierron puuttumisen takia.

Marsista saatava lisätieto heijastuu viime kädessä niinkin jokapäiväiseen asiaan kuin sääennusteisiin täällä Maassa.

Luotaimen lähtölaskenta ja lähtö ovat katsottavissa Areenasta.

Lue myös:

Ikkuna Marsiin on sydänkesällä auki – Suomi jatkaa huippututkimustaan

Arabiemiraatit liittyi Marsia tutkiviin maihin

Kiina aloitti kunnianhimoisen Mars-matkan

Perseverance-mönkijä vie Marsiin suomalaista teknologiaa – Tutkija: laitteiden on kestettävä äärimmäisiä oloja

Perseverance-mönkijä vie Marsiin suomalaista teknologiaa – Tutkija: laitteiden on kestettävä äärimmäisiä oloja