Spirit har tilbrakt 500 soler på Mars

Av Erik Tronstad

Skumring på Mars. Spirit tok bildet omtrent klokken 18.20 lokal Mars-tid på sol 464 (23. april 2005), etter at Solen var gått ned. Bildet er i nær ekte farger, men den rødlige fargetonen på himmelen rundt det blåhvite området er overdrevet. (NASA/JPL/Texas A&M University/Cornell University)

Mandag 30. juni 2005 var sol (Mars-døgn) 500 for Spirit. Spirit, og søsterkjøretøyet Opportunity, var i utgangspunktet bygd for å fungere i minst 90 soler på Mars. Begge har nå vart mer enn fem ganger denne levetiden.

Noen av Spirits egne hjulspor. Bildet ble tatt på slutten av en kjøreetappe på sol 455 (14. april 2005). (NASA/JPL)

Fremdeles er Spirit på nordryggen av Husband Hill. Etter å ha gjort seg ferdig med undersøkelsene av Larry’s Lookout, kjørte Spirit i april 2005 over til et annet fremspring med grunnfjell, Methuselah. Spirit foretok meget omfattende observasjoner av flere steder på Methuselah, før kjøretøyet ble kommandert tilbake til Larry’s Lookout.

En del av Larry's Lookout i falske farger. (NASA/JPL/Cornell University)

Det var flere grunner til at Spirit ble kjørt tilbake mot Larry’s Lookout. Den ene var at man skal prøve en annen vei videre oppover åsryggen enn opprinnelig planlagt. Etter hvert ble det for bratt for Spirit langs den første traseen. Man bestemte seg for å snu, kjøre et stykke ned igjen og prøve en annen vei opp.

Den andre grunnen var at man oppdaget at Larry’s Lookout rent vitenskapelig var mer interessant enn forskerne opprinnelig forstod. Det oppdaget man ved en tilfeldighet, da Spirit begynte å kjøre nedover igjen. Tilbake ved Larry’s Lookout har Spirit gjort grundige analyser av flere steder på dette fremspringet.

Et annet utsnitt av Larry's Lookout. (NASA/JPL/Cornell University)

Den tredje grunnen til at Spirit kunne kjøres tilbake til Larry’s Lookout, var at det ikke lenger hadde noen stor hast med å nå over toppen av Husband Hill og ned på sydsiden.

Et panorama i nær ekte farger fra Larry's Lookout. Vi ser opp mot toppen av Husband Hill, som ligger omtrent 200 m fra Spirit og 45 m høyere opp. Til høyre ser vi hjulsporene fra Spirit, som leder opp fra West Spur. De flere hundre enkeltbildene bak mosaikken ble tatt i perioden sol 410-413 (27. februar til 2. mars 2005). (NASA/JPL/Cornell University) Klikk på bildet for større utgave.

Da Spirit første gang kjørte bort fra Larry’s Lookout, var man presset på tid. Årsaken var lav strømproduksjon fra sol­celle­pa­nelene, på grunn av mye støv på dem. Da Spirit ankom Mars, leverte sol­celle­pa­nelene 950 Wh per sol. Avsetning av støv på sol­celle­pa­nelene reduserte dette til en produksjon på helt ned mot 350 Wh per sol. Ingeniørene regner med at sol­celle­pa­nelene minst må levere 280 Wh per sol, for at systemene om bord skal holdes i live og kjøretøyet ikke «dø».

Methuselah, Jibsheet og Larry's Lookout er tre fremspring med grunnfjell, som Spirit har undersøkt meget nøye. Bildet er i falske farger og sammensatt av bilder Spirit tok på sol 454 (13. april 2005). (NASA/JPL/Cornell University)

Spirit er på vei sydover, opp nordhellingen av Husband Hill. Kjøretøyet, og sol­celle­pa­nelene, er der generelt vippet ned mot nord. Samtidig beveger Solen seg nå sydover på Mars-himmelen. Derfor blir det mer og mer ugunstig å være på en rygg som vender mot nord. Følgelig hastet det å nå toppen av Husband Hill og komme over på en sydhelling, før strømforsyningen ble så lav at Spirit «døde».

På sol 420 (9. mars 2005) økte strømproduksjonen brått til 700 Wh per sol (se Virvelvind blåste støv fra Spirits sol­celle­pa­neler (eRomfart 2005-039) og Forlenget driftstid for Mars-kjøretøyer (eRomfart 2005-044)). Årsaken antas å være en støvvirvel, som feide forbi og blåste bort mye av støvet på sol­celle­pa­nelene. Nå har Spirit en solid margin på strømforsyningen. Sånn sett har det derfor ikke lenger noen hast med å komme over toppen av Husband Hill og til sydskråningen.

Methuselah i falske farger. (NASA/JPL/Cornell University)

Selv om forskerne antar at det var passerende støvvirvler som fjernet støvet, forstår man ikke helt hva som skjedde. Spirit har faktisk vært utsatt for ikke bare én, men flere slike «rengjøringsprosesser». Man finner det usannsynlig at Spirit skal ha vært «truffet» av mange støvvirvler.

Kameraene på Spirit har riktignok observert mange støvvirvler i omkringliggende områder (se Spirit «filmet» passerende støvvirvler (eRomfart 2005-053)). Alle disse støvvirvlene har imidlertid opptrådt på slettelandet rundt Columbia-åsene, som Husband Hill er én av. Spirit har ikke observert noen støvvirvler oppe i åssiden, der kjøretøyet selv er.

Stillbilde av en støvvirvel fotografert fra Spirit på kjøretøyets sol 496 (15. mai 2005). Klikk på bildet for å laste ned en animasjon, som viser hvordan støvvirvelen beveger seg. Animasjonen er på 6 MB. Den dekker et tidsrom på 9 minutter og 35 sekunder, med start klokken 11.48 lokal Mars-tid. Støvvirvelen befant seg omtrent 1 km fra Spirit og beveget seg med en fart på om lag 4,8 m/s. (NASA/JPL)

Steven Squyres, vitenskapelig leder for Spirit og Opportunity, sier forskerne omsider føler at de begynner å forstå geologien i området der Spirit er. Med Methuselah og Larry’s Lookout har de tilgang til en tykk rekke av lagdelte steiner, som heller svakt mot nordvest. Når man beveger seg opp og ned langs denne rekken, er det store variasjoner i steinenes tekstur («overflatestruktur»).

Finstruktur i steinen Reef på Jibsheet. Teksturen her er nokså grovkornet og «bobleaktig». Bildet er sammensatt av enkelteksponeringer med Spirits mikroskopkamera, gjort på sol 481 (11. mai 2005). (NASA/JPL/Cornell University/USGS)

Noen steiner er tette og massive. Andre har en grovkornet, «bobleaktig» struktur. Atter andre har en meget fin lagdeling, som for eksempel Keystone på Methuselah. Spirit brukte mikroskopkameraet sitt til å ta en omfattende bildemosaikk av Keystone. Til sammen er bildet på 4000 x 6000 bildepunkter. Det er den mest omfattende kartleggingen med mikroskopkameraet som noen gang er gjort av en stein på Mars.

Finstruktur i steinen Keystone, på Methuselah. Bildet er sammensatt av 24 enkelteksponeringer med Spirits mikroskopkamera, gjort på sol 469 (28. april 2005). Hver enkelteksponering dekker et område på 3 cm i bredden. (NASA/JPL/Cornell University/USGS)

Til tross for store variasjoner i tekstur har alle steinene samme kjemiske sammensetning. Hver eneste stein som er analysert i dette området, inneholder mye titan og fosfor, men lite krom.

Selv om den kjemiske sammensetningen er meget lik, er det svært store forskjeller i hvilken grad steinene er blitt endret, etter at de opprinnelig ble dannet. Graden av endring kan man måle med Mössbauer-spektrometeret. Spektraene Spirit har tatt på denne måten, oppviser store ulikheter.

Finstruktur i steinen Davis på Jibsheet. Det lysere området på steinen er blitt børstet av med Spirits børsteredskap. Bildet er sammensatt av fire enkelteksponeringer med Spirits mikroskopkamera, gjort på sol 487 (17. mai 2005). (NASA/JPL/Cornell University/USGS)

Keystone, et observasjonsmål på Methuselah, viser liten endring. Paros, på Larry’s Lookout, er en av de steinene Spirit har observert som har gjennomgått størst endringer, siden den ble dannet. Noen av steinene som er mest endret, inneholder mineralet goetitt. Det er et klart tegn på at vann har vært inne i bildet, når steinene ble endret.

Ennå strever forskerne med å forstå hva disse endringene innebærer. Er endringene størst i steiner nederst i denne rekken av lag, og minst øverst? I så fall kan det tyde på at endringsprosessene har avtatt med tiden. Varierer graden av endring også sidelengs, slik at steiner med samme alder er endret i forskjellige grader?

Instrumenter i enden av Spirits instrumentarm undersøker Keystone på Methuselah, på sol 469 (28. april 2005). (NASA/JPL)

For å få svar på slike spørsmål har Spirit gjort mange analyser med Mössbauer-spektrometeret, på ulike steder. Svarene på spørsmålene er viktige, fordi de sier noe om hva vannet i området «foretok» seg.

Forskerne mener det er mest sannsynlig at materialet i dette området er «vulkaniklastiske» steiner, kornete steiner som er blitt dannet gjennom eksplosive vulkanutbrudd. En annen mulighet er at materialet der er blitt dannet i forbindelse med et meteorittnedslag. Den muligheten anses imidlertid som mindre sannsynlig.

Bilde i falske farger av Jibsheet. (NASA/JPL/Cornell University)

At mengden av fosfor i alle disse steinene ser ut til å være omtrent den samme, er en viktig observasjon. Det tyder på at fosforet var der fra starten av, det vil si fra da steinene der ble dannet. Fosforet var da i steinene før de på noen måte ble endret. Det kom ikke inn i steinene som en følge av endringene de har gjennomgått.

Første gang Spirit målte høye fosforinnhold, var i Wishstone, for 5-6 måneder siden. Forskerne hadde da mistanke om at fosforet var i form av fosfater (salter) felt ut fra vannløsninger. Nå ser det altså ut til at fosforet var der helt fra starten av og ikke kom som et resultat av utfelling fra vann. Selv om vann ikke ser ut til å være skyld i forekomstene av fosfor, har flytende vann en gang i fortiden påvirket mange av steinene i dette området.