Tien jaar rondsnuffelen op Mars

Zijn broertje Spirit heeft al de geest gegeven, maar Opportunity scharrelt al tien jaar rond op Mars om steeds meer aan de weet te komen.

De zon gaat bijna onder achter de glooiende heuvels in het westen. De bodem van de grote Marskrater Endeavour ligt al in de schaduw. Er steekt een kille bries op; de temperatuur daalt snel, tot zo'n tachtig graden onder nul.


Opportunity maakt zich op voor de nacht. Niet voor het eerst: het kleine Marskarretje zag de zon al ruim drieënhalfduizend keer onder de horizon verdwijnen. Straks verschijnen de eerste sterren; de Marsmaan Phobos trekt door het zenit. En laag aan de hemel straalt een heldere, blauwe planeet: de aarde, op tientallen miljoenen kilometers afstand.


Op die verre aarde, bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, is het ook bedtijd. Tenminste, voor de vluchtleiders en technici die hier in continue ploegendienst werken, met Marstijd op de klok. Mars draait net wat trager om zijn as dan de aarde. De dag duurt er ruim een half uur langer dan bij ons, en het dienstrooster van het vluchtleidingscentrum is daar volledig op afgestemd. Dat betekent permanente jet lag voor het Opportunity-team van NASA.


Wetenschappelijk projectleider Steve Squyres van de Cornell-universiteit is dan ook blij dat hij niet zelf 'aan de knoppen' hoeft te zitten; hij slaapt gewoon 's nachts. Squyres was 47 toen Spirit en Opportunity op Mars landden, in januari 2004. Drie maanden - dat was de beoogde minimale levensduur van de robotkarretjes. Ja, natuurlijk hoopte hij dat ze het langer zouden uithouden. Maar dat een van de twee tien jaar later nog steeds operationeel zou zijn - dat had niemand verwacht. Straks gaat Squyres nog eerder met pensioen dan Opportunity.


Oké, er zijn meer ruimtesondes met een lange adem. De Voyagers werden eind jaren zeventig gelanceerd, en die doen het ook nog steeds. Maar die vliegen in de lege ruimte, waar vrijwel geen erosie of slijtage plaatsvindt. Opportunity rijdt rond op een andere planeet - een onherbergzame wereld. Door zandduinen, over rotsvlaktes, langs kraterranden. Hij staat bloot aan enorme temperatuurverschillen, windhozen en geselende zandstormen. Maar tot nu toe staat hij elke ochtend gezond weer op, klaar voor een nieuw ritje, een nieuwe meting, nieuwe foto's. Ongekend is het.


Kom bij Squyres niet aan met het verhaal dat je beter menselijke onderzoekers naar Mars kunt sturen. Laat de geologen van vlees en bloed maar gewoon op aarde blijven; de robotgeoloog op Mars doet het veldwerk wel voor ze, met zijn wendbare wielen, elektronische stereo-ogen en een grijparm compleet met microscoop. Bijkomend voordeel: Opportunity heeft geen eten, drinken en zuurstof nodig; hij hoeft nooit meer terug naar huis, en hij heeft ook nooit last van een ochtendhumeur.


Spreekt het Marskarretje daarom zo tot de verbeelding, doordat we ons er zo gemakkelijk mee identificeren? 'Opportunity rijdt', 'Opportunity ziet', 'Opportunity pakt' - als je naar de spectaculaire foto's kijkt, kun je je bijna voorstellen dat het wagentje echt geniet van het magnifieke uitzicht en de rustgevende stilte. De motor van de robotarm zoemt als een spinnende poes; door een lichtreflectie in de lens lijkt Opportunity even te knipogen.


Mank wiel

Met Spirit liep het minder goed af. Die landde aan de andere kant van de planeet, duizenden kilometers verderop. Een van de voorwielen begaf het ruim twee jaar na de landing, waarna het karretje alleen nog achteruit kon rijden, het manke wiel hobbelend achter zich aan slepend. Nog een paar jaar later kwam Spirit vast te zitten in een kleine zandverstuiving. Voorjaar 2010 viel het radiocontact met de aarde uit. Spirit heeft de geest gegeven. Er is om hem gerouwd.


Maar Opportunity heeft daar allemaal geen weet van. Die ging maar door. Van de ene krater koerste hij naar de volgende. Endurance, Victoria, Endeavour. Zonder enige haast, meestal maar een paar meter per dag. Ja, soms raakten de zonnepanelen bedekt met stof, maar die waaiden later wel weer schoon. En ja, ook Opportunity zat in 2005 een paar weken vast in het zand, maar de 'chauffeurs' op aarde kregen hem uiteindelijk toch weer vrij. Inmiddels heeft hij bijna veertig kilometer afgelegd.


Wie reist kan veel verhalen. Opportunity heeft aan het Marszand gesnuffeld, in stenen geboord, bodemmonsters geanalyseerd. Hij heeft bewijzen gevonden voor wat al lang werd vermoed: dat Mars niet altijd een koude, droge steenwoestijn is geweest, maar lang geleden een warmere, vochtige planeet was, met een dikke dampkring, met zeeën en oceanen, misschien zelfs met leven. Hij heeft vallende sterren aan de Marshemel gezien, gedeeltelijke zonsverduisteringen bekeken, en zelfs een aantal meteorieten gevonden.


Toch komt er ooit een eind aan zijn buitenaardse woestijnrally. Is het niet vanwege een technisch mankement, dan toch een keer uit financiële overwegingen. Radiocommunicatie, vluchtleiding - het kost allemaal geld, en sinds anderhalf jaar heeft NASA ook de veel grotere wagen Curiosity op Mars rondrijden. Er komt een keer een moment waarop het onrendabel wordt om Opportunity nog aan de praat te houden. Ooit is er dat laatste commando vanaf de aarde; dat laatste radiobliepje van Mars.


Daarna wacht Opportunity hetzelfde lot als Spirit. En als al die eerdere Marslanders: de twee Viking-landers, Mars Pathfinder, Phoenix. Langzaam maar zeker raakt het karretje bedolven onder opwaaiend Marsstof. Uiteindelijk steekt misschien alleen de cameramast nog boven het zand uit. Toekomstige Marsreizigers hebben er dan een nieuwe toeristische museumbestemming bij.


SPOREN VAN WATER

Mooie plaatjes zijn leuk voor de thuisblijvers, maar de Marskarretjes Spirit en Opportunity hadden een wetenschappelijke opdracht. Wat heeft tien jaar rondrijden op Mars opgeleverd?


Mars heeft een ijle dampkring, en het is er koud. In de poolkappen en in de bodem zit veel ijs, maar vloeibaar water zou meteen verdampen door de lage luchtdruk. Toch vertoont de planeet stromingspatronen en 'opgedroogde rivierbeddingen'. Die doen vermoeden dat er ooit water stroomde. Dat zou betekenen dat de planeet lang geleden een dikkere dampkring en een veel aangenamer klimaat had.


Met indirecte aanwijzingen en vermoedens kom je in de wetenschap niet ver. Spirit en Opportunity moesten op zoek naar sporen van stromend water in het geologische verleden van de rode planeet. Daar zijn ze met vlag en wimpel in geslaagd.


Al een paar weken na de landing ontdekte Opportunity dat het landingsgebied, Meridiani Planum, ooit 'drijfnat' is geweest, in de woorden van onderzoeksleider Steve Squyres. Kleine, donkere bolletjes, zo groot als forse peperkorrels, bleken 'concreties' van hematiet te zijn - concentrische afzettingen van een ijzerrijk mineraal dat op aarde vrijwel altijd onder invloed van water ontstaat. Opportunity ontdekte ook zogeheten cross-bedding: dunne, schuin afgezette sedimentlagen die gevormd worden in stromend water, waarin ribbels zijn ontstaan.


Minstens zo belangrijk was de ontdekking door Spirit van het ijzer- en zuurstofhoudende mineraal goethiet, dat echt alleen maar in aanwezigheid van water kan worden gevormd. Hetzelfde geldt voor jarosiet (door Opportunity gevonden), een gehydrateerd kalium-ijzersulfaat, dat ontstaat onder invloed van water met een hoge zuurgraad.


Op veel plaatsen zijn pekelachtige afzettingen aangetroffen: minerale lagen zoals je ze ook op aarde tegenkomt op de bodems van de drooggevallen zoutmeren in Death Valley en de Atacama-woestijn. In sommige gesteentelagen blijken kleine holten te zitten, ontstaan door het oplossen van bepaalde mineralen in grondwater. Al die ontdekkingen tonen aan dat er gedurende zeer lange tijd vloeibaar water op Mars moet zijn geweest.


Drinkwater

Ook vanuit de ruimte kun je de aanwezigheid van sommige mineralen op het Marsoppervlak aantonen, met een gevoelige spectroscoop.


Zo heeft de Amerikaanse Mars Reconnaissance Orbiter het kleimineraal smectiet gevonden in een deel van de kraterrand van Endeavour, de 22 kilometer grote Marskrater waar Opportunity zich momenteel bevindt. Het smectietrijke gebied (de Matijevic-formatie) is inmiddels door het Marswagentje onderzocht; de resultaten zijn gisteren gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Science.


Opmerkelijkste ontdekking: de kleimineralen in de oudste gesteentelagen (ouder dan 3,7 miljard jaar) zijn gevormd in aanwezigheid van pH-neutraal water - water dat je als mens gewoon veilig zou kunnen drinken. Het extreem zoute water waarin mineralen als jarosiet ontstaan, met een zeer hoge zuurgraad, stroomde pas na de vorming van Endeavour over het Marsoppervlak.


Of er in het Marswater ooit micro-organismen hebben rondgezwommen is nog steeds een open vraag. Spirit en Opportunity hadden niet de juiste apparatuur aan boord om daar antwoord op te geven. Bepaalde aardse microben ('extremofielen') blijken uitstekend te gedijen in uiterst zuur water, maar het 'oude', pH-neutrale Marswater waarvan de sporen in Matijevic zijn gevonden, vormde natuurlijk een veel aangenamer milieu.


Behalve het bewijs dat er ooit water stroomde op Mars, hebben Spirit en Opportunity ook veel informatie opgeleverd over de geologische geschiedenis van de planeet, en over weer en klimaat - Opportunity heeft ruim twintig Marsseizoenen achter de rug.


AARDE EN MARS

Mars is de op een na kleinste planeet in het zonnestelsel. Hij staat verder van de zon, waardoor het er gemiddeld veel kouder is dan bij ons. Door de geringere zwaartekracht weeg je op Mars veel minder. Ademhalen lukt er niet: de zeer ijle dampkring bestaat vrijwel volledig uit kooldioxide.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@volkskrant.nl.