AnalyseRuimtemissies

Onbemande sonde ‘Hoop’ vertrekt deze week naar Mars (en er volgen er in juli nog twee)

Tekening van NASA's nieuwe Marsrobot 'Perseverance'. Het wagentje is één van drie missies die deze maand richting onze buurplaneet vertrekken.Beeld NASA

Donderdag vertrekt een onbemande sonde van de Verenigde Arabische Emiraten richting buurplaneet Mars. De missie vormt het startschot van een periode waarin nog twee missies vertrekken. Succes is onzeker: de rode planeet is een kosmisch kerkhof van gefaalde ruimtemissies.

Deze maand gebeurt het driemaal: met bulderende raketmotoren verlaten onbemande ruimtesondes de aarde, op weg naar buurplaneet Mars. De Verenigde Arabische Emiraten bijten het spits af, met Marssonde ‘Hoop’ (Al Amal, in het Arabisch). Eigenlijk had die in de nacht van dinsdag op woensdag moeten vertrekken, vanaf lanceerbasis Tanegashima in Japan, maar omdat het weer daar vrij slecht is heeft men besloten de lancering uit te stellen. De sonde vertrekt nu aanstaande donderdag, rond kwart voor elf ’s avonds (Nederlandse tijd).

Als tweede  exacte lanceerdatum nog niet bekend  volgt China, met Marsmissie Tianwen-1 (‘Hemelse vragen’), een drieklapper bestaande uit een lander, een Marswagentje en een sonde die in een baan om de planeet moet gaan vliegen. En als laatste, op 30 juli, volgen de Verenigde Staten met de lancering van Marswagen Perseverance (‘doorzettingsvermogen’), opvolger van Curiosity (‘nieuwsgierigheid’), die sinds 2012 op Mars rondrijdt en nog altijd niet van stoppen weet.

‘Hoop’ moet vanuit een baan om Mars het lokale weer in kaart brengen. Daarbij kijkt de Arabische satelliet onder meer naar patronen in wolken en stofstormen. Dat levert wetenschappelijk zeker nieuwe inzichten op, maar de sonde is bovenal bedoeld als technologische meesterproef – een manier om de nationale kennis over ruimtevaart en planetair onderzoek verder op te krikken.

De Emiraten kunnen het eerste Arabische land worden dat een interplanetaire missie uitvoert. ‘Ze zijn erg ambitieus’, zegt ruimtevaartadviseur Erik Laan. ‘Ze hebben al wat ervaring met satellieten en ze werken veel samen met experts uit meer ervaren ruimtevaartlanden. Dat maakt de kans op succes groter.’

Deur dicht

Waar de Emiraten daarbij nadrukkelijk kiezen voor samenwerking met de internationale wetenschappelijke gemeenschap, houdt China de deur rond Tianwen-1 vooralsnog echter stijf dicht. De overheid deelt bijna niets over de missie – zelfs niet de exacte lanceerdatum – en betrokken wetenschappers weigeren vooralsnog interviews met internationale media

‘Mogelijk zijn ze bang dat het voor het oog van heel China misgaat’, speculeert Laan. Hoewel de missieleiders zich volgens hem het drukst maken om binnenlands gezichtsverlies, is ook internationale prestige een belangrijke drijfveer voor de Chinese verkenning van de ruimte. ‘Daarom sturen ze niet alleen een Marswagen, maar ook een lander en een satelliet - dan kun je na afloop alsnog succes claimen als het met de wagen mislukt.’

In 2016 gebeurde iets soortgelijks met een Europese Marsmissie. ESA lanceerde toen satelliet ExoMars en lander Schiaparelli. Die laatste sloeg kapot op het oppervlak, maar ExoMars kwam zonder problemen in zijn baan om de rode planeet terecht en stuurt nog altijd wetenschappelijk relevante data terug naar aarde. ‘Wat dat betreft nemen de VS een groter risico: als de landing van Perseverance mislukt, zijn ze in één klap hun investering van zo’n 2,5 miljard dollar (2,2 miljard euro, red.) kwijt.’

Als het Chinese wagentje de reis overleeft, zal het een grove negentig dagen rondrijden in een voorheen nog onverkend gebied en daar de chemische samenstelling van de grond en aanwezige stenen in kaart brengen. De bijbehorende satelliet heeft een radar aan boord die tot honderd meter onder de grond de geologische samenstelling in kaart kan brengen. Daarbij gaat speciale aandacht uit naar de zoektocht naar water, het belangrijkste basisingrediënt voor eventueel Martiaans leven, dat in theorie vele millennia geleden nog op de planeet had kunnen bestaan. 

Uzboi Vallis. In deze Marsvallei huisde ooit een buitenaards meer.Beeld NASA

Stenen terug naar aarde

Het grootste vuurwerk moet echter komen van Perseverance, alweer Nasa's vijfde Marswagentje. De ruimtevaartorganisatie ziet de landing van het karretje als startschot van een grotere missie, waarbij voor het eerst stenen van Mars terug naar de aarde worden gebracht.

In zijn binnenste heeft het wagentje 43 buisjes zitten waarin het monsters van interessant gesteente moet opslaan. Perseverance zal de gevulde buisjes vervolgens bewaren op het oppervlak. Daar kan een toekomstige missie ze ophalen en terugbrengen naar aarde, zo luidt de gedachte. Het plan is om dat samen te doen met ESA, de Europese tegenhanger van NASA. Zo’n missie zou in 2026 kunnen lanceren om de stenen vervolgens in 2031 op aarde af te leveren, schatten experts.

Mount Sharp op Mars. Wie de raadselen van de rode planeet ontrafelt, leert ook meer over waarom het leven op aarde kon floreren, terwijl Mars verstofte tot levenloze woestijnplaneet.Beeld NASA

En dan boeken de Verenigde Staten met hun nieuwe missie nóg een primeur. Naast Perseverance lanceren zij ook de eerste Marshelikopter, Ingenuity (vindingrijkheid). De drone zal bij wijze van technische test over het oppervlak van de rode planeet vliegen. Dergelijke helikopters moeten in de toekomst de beste routes voor Marswagens gaan uitstippelen.

‘Echt spectaculair’, noemt Inge Loes ten Kate (Universiteit Utrecht) die eerder onder meer meewerkte aan Nasa’s huidige Marswagen Curiosity, de helikopter. ‘Maar het is ook het spannendste onderdeel van de missie. Ik denk dat men bij het missieteam nachtmerries heeft dat die drone per ongeluk op de wagen crasht’, lacht ze. ‘Dat zou namelijk echt het allerslechtst denkbare scenario zijn.’

Kosmisch kerkhof

Dat er nu opeens drie nieuwe Marsmissies vlak achter elkaar vertrekken, is geen toeval. Vanaf half juli tot half augustus is de stand van de planeet ten opzichte van de aarde gunstig. Wie nu niet vertrekt, moet wachten op de volgende kans. En die is pas in 2022.

Zelfs bij tijdig vertrek is er echter geen enkele garantie op succes. Mars lijkt soms wel een kosmisch kerkhof vol vervlogen hoop: de planeet draaide in het verleden missie na missie genadeloos de nek om. Van de 55 pogingen die de mensheid sinds de jaren zestig van de vorige eeuw ondernam, verliep minder dan de helft (26) succesvol. Het gros ontplofte bij lancering, stortte te pletter op het planeetoppervlak of miste de planeet zelfs in zijn geheel.

‘Ruimtevaart is altijd risicovol’, zegt Laan. En dan is landen op Mars ook nog eens lastiger dan op bijvoorbeeld de maanRuimteschepen arriveren er met hogere snelheid, en Mars heeft net als aarde een atmosfeer die afdalende schepen gloeiend heet maakt. ‘Bij de landing speelt bovendien het weer op Mars een rol. En dat kun je vooraf slecht voorspellen.’

Selfie van Marswagen Curiosity. De Amerikaanse marsrobot verkent sinds 2012 het oppervlak van de rode planeet.Beeld NASA

Mars-kampioen

Tot nog toe zijn de Verenigde Staten afgetekend Mars-kampioen, met twintig succesvol verlopen missies. Bovendien zijn ze het enige land dat een werkend wagentje op het oppervlak wist te zetten. Althans: als je de Mars-3-lander van de toenmalige Sovjet-Unie niet meetelt. In december 1971 wist die weliswaar in één stuk op de planeet te landen, maar de wagen verbrak vervolgens al na 14,5 seconde het contact met aarde.

Mochten alle drie de missies slagen, dan wordt die erelijst direct flink uitgebreid. Het is dan voor het eerst dat twee landen tegelijkertijd een robot op het oppervlak hebben rondrijden. En in 2023 komt daar nog een derde wagentje bij: dan landt naar verwachting de Europese Marsverkenner Rosalind Franklin. Oorspronkelijk had ook die missie deze maand moeten vertrekken, maar de lancering werd mede door de coronacrisis uitgesteld tot 2022.

Laan hoopt daarom dat het China straks lukt om met hun Marswagen te landen. ‘De Chinese maanwagentjes werken gelukkig ook naar behoren’, zegt hij. In 2018 landde Chang’e 4 zelfs nog op de achterkant van de maan – een plek waar geen mens of robot eerder was geweest. ‘Dat laat zien dat ze hun technologie op orde hebben.’ Wat dat betreft staat niets ze in de weg om ook succes te boeken op de lastigste col uit de kosmos: de rode planeet.

In de verlaten landschappen van Mars herken je ook een beetje de aarde. De rode planeet was ooit net zo blauw als ons thuis. Mogelijk was er zelfs ooit leven.Beeld NASA

Waarom de rode planeet zo blijft boeien.

Als de drie nieuwe missies die deze maand naar Mars vertrekken iets bewijzen, is het dat van de rode planeet nog altijd een mysterieuze aantrekkingskracht uitgaat. Wie een blik werpt op Mars, kijkt in een soort kosmische lachspiegel. In die onherbergzame wereld naast ons, met zijn uitgestrekte woestijnen vol kraters, rotsen en stof, herken je de aarde – zij het enigszins vervormd.

Eeuwenlang kenden we onze buurplaneet alleen als aanlokkelijk rode bol in de lens van een telescoop. Het was een onbekende plek, een wereld die sciencefictionschrijvers als H.G. Wells nog zonder pardon konden bevolken met intelligente, zelfs vijandige buitenaardse wezens. Maar in de grove 120 jaar sinds The War of the Worlds het levenslicht zag, heeft de wetenschap het bestaan van marsmannetjes gedegradeerd van spraakmakende hypothese tot het soort complottheorie dat je alleen nog treft in de meer obscure krochten van het internet.

Sterker nog: de betoverende panoramafoto’s die eerdere Amerikaanse Marswagentjes als Opportunity en Curiosity maakten terwijl ze over het Marsoppervlak reden, zorgen ervoor dat de 21-eeuwse mens de rode planeet kent tot op de kleinste kiezelsteen, gepresenteerd in onvervalst HD-formaat.

‘Toch blijven er ook nu nog voldoende wetenschappelijke vragen over, raadsels waar nog niemand het antwoord op weet’, zegt astrobioloog Inge Loes ten Kate (Universiteit Utrecht). Vermoedelijk was Mars miljoenen jaren geleden net zo blauw en levensvatbaar als de aarde. Is er dan ook ooit leven geweest? En waarom verviel Mars eigenlijk tot woestijnplaneet, terwijl op aarde het leven floreerde? 

Het zijn vragen die niet alleen over onze buurman gaan, maar nadrukkelijk ook over onszelf. ‘Wie het verhaal van Mars doorgrondt, snapt hopelijk ook beter waarom het leven hier wél wortel schoot.’

En dus vertrekken er weer nieuwe missies, die allemaal reppen over zoeken naar leven. Logisch vanuit publicitair oogpunt, maar wel een tikje overdreven, stelt Ten Kate. ‘Het is vrijwel uitgesloten dat deze missies definitief bewijs van voormalig leven gaan vinden’, zegt ze. 

Eerder zoeken ze naar het definitieve antwoord op de vraag daarvóór. ‘Deze missies kunnen hopelijk uitsluitsel geven dat de omstandigheden in het verleden inderdaad geschikt waren voor leven.’ Ook kan Perseverance bijvoorbeeld organische moleculen vinden, de bouwstenen waaruit moeder natuur op aarde het leven boetseerde. Maar het antwoord op de ultieme vraag over Mars zal ook na de komende missies op zich laten wachten. De rode planeet houdt zijn beste kaarten voorlopig nog tegen de borst.

Verken Mars verder

De lancering van het Europese Marswagentje Rosalind Franklin wordt uitgesteld tot 2022. De betrokken ruimtevaartorganisaties denken dit jaar onvoldoende tijd te hebben om de benodigde tests te voltooien voor een veilige lancering

Vijftien jaar lang betoverde hij de mensheid met ongekend scherpe beelden van onze buurplaneet Mars. Daarmee hield hij het veel langer vol dan tweelingbroer Spirit, die in 2011 de geest gaf. Toch viel woensdagavond ook het doek voor robotwagen Opportunity (2004 - 2019). Een stofstorm maakte een einde aan een leven in dienst van de wetenschap.

1,8 miljard pixels telt een nieuwe foto, samengesteld uit ruim duizend afzonderlijke kiekjes geschoten door Nasa’s Marswagen Curiosity. Het resultaat is de scherpste foto ooit van het oppervlak van de rode planeet.

In het verleden was op Mars een planeetbreed ondergronds waterstelsel. Dat blijkt uit onderzoek van planetair geoloog Francesco Salese (Universiteit Utrecht).

Marssonde InSight is maandagavond geland op de rode planeet. De ‘robotseismoloog’ moet de geheimen van het diepste binnenste van Mars onthullen

Meer over