Torben Lapp ved riggen, hvor de forskellige komponenter testes. En særlig feature er en lille sort diamant, der bruges som varmeplade. Den opvarmes indirekte med en IR-laser og har så gode varmeledningsegenskaber, at man får en meget ensartet temperatur på pladen. (Foto: Marianne Vang Ryde)

En gold stenørken dækket af rødt støv, sådan er Mars i dag. Men meget tyder på, at der tidligere var rigeligt med vand og et meget varmere klima - og var der så også liv?

I Afdelingen for Strålingsforskning på Risø DTU er en lille gruppe forskere i gang med at udvikle et instrument, som måske kan være med til at beskrive vores naboplanets klimaændringer og bringe os tættere på et svar.

Hvert år sælger Risø DTU omkring 25 eksemplarer af et af verdens bedste instrumenter til at datere aflejringer. Det er den såkaldte OSL-reader (Optisk Stimuleret Luminescens). Den er foreløbig solgt i 275 eksemplarer og bliver stadig raffineret og udviklet til at opfylde præcise formål.

Den enestående kompetence fik den europæiske rumfartsorganisation, European Space Agency (ESA), for fire år siden øje på, og forskere i Afdelingen for Strålingsforskning blev engageret til at undersøge, om OSL-teknikken også var brugbar på planeten Mars, som består af helt andre materialer end Jorden.

Svaret var positivt, og ESA var overordentlig tilfreds med rapporterne om dette pilotprojekt, så nu er et nyt projekt i gang. Opgaven er denne gang mere præcist at foreslå, hvordan instrumentet skal se ud, for at det kan få plads på en Mars-mission.

Fra 80 kg til 600 gram

Programleder Bent Lauritzen, projektleder Mayank Jain og udviklingsingeniør Torben Lapp har konstrueret en lille model lavet i porøs gips mættet med lim. Modellen er tegnet på computer og derefter printet ud på 3-D-printer.

»Det er selvfølgelig ikke det rigtige materiale. Modellen skal kun bruges til at vurdere mekanikken,« fortæller Mayank Jain.

Han forklarer, hvordan en prøve hentet i Mars' aflejringer kan sendes ned i et af tre huller i 'maven' på instrumentet, hvorefter en skive kan drejes, så en ny prøve kan komme i næste hul. Bevægelsen sker selvfølgelig med elektronisk fjernstyring fra kontrolcentret på Jorden.

»Vores OSL-reader vejer næsten 80 kg og fylder som en hel mælkekasse, men for at kvalificere sig til Mars-missionen skal den kunne være i en mælkekarton og ikke veje mere end 600 gram. Derfor kommer Mars-instrumentet kun til at rumme tre prøver ad gangen,« siger Bent Lauritzen.

I OSL-readeren bliver en prøve af et mineral udsat for forskellige lysspektre. Og ved at måle det lyssignal, mineralet sender tilbage, kan man sige, hvor lang tid der er gået, siden det blev udsat for sollys. Signalerne er nemlig udtryk for den strålingsenergi, som materialet har ophobet.

»De skal belyses med laserlys af forskellig bølgelængde. Det plejer vi at klare ved at skifte filtre, men fordi vi ikke lige kan sende en tekniker med, må vi have tre forskellige lysenheder; en blå, en rød og en grøn. Desuden skal der være plads til en følsom detektor og en bestrålingsenhed, der kan kalibrere prøven ved at give den en testdosis fra en røntgen- eller betakilde,« fortsætter Mayank Jain.

Space-model

Design og teknologiske løsninger er det centrale i dette projekt, der slutter i 2010 og i øvrigt også involverer det hollandske firma 'cosine Research'. Ud over selve modellen vil et nok så vigtigt slutprodukt være et teknologisk roadmap, som giver en detaljeret opskrift på, hvordan man kommer videre til næste skridt, en egentlig space-model.

Vores OSL-reader vejer næsten 80 kg og fylder som en hel mælkekasse, men for at kvalificere sig til Mars-missionen skal den kunne være i en mælkekarton og ikke veje mere end 600 gram.

- Bent Lauritzen

»Instrumentet kan tidligst komme af sted om fem år. Det kan ikke nås til næste Marsekspedition, EXOMARS, og det er heller ikke sikkert, at ESA overhovedet bestemmer sig for at tage vores instrument med, eller for den sags skyld at vi skal bygge det,« siger Bent Lauritzen.

Men de tre forskere mener nu, der er en god chance for, at de i hvert fald vil blive bedt om at være konsulenter på et endeligt projekt og måske også får opgaven med at behandle de data, et dateringsinstrument måtte vende tilbage med.

Spin-off

Under alle omstændigheder vil projektet give dem væsentlige erfaringer, som kan bruges til at videreudvikle den berømte OSL-reader til en bærbar model, der vil være endnu mere anvendelig end den mælkekassestore laboratoriemodel.

»Samarbejdet med ESA åbner selvfølgelig også mange døre for os, og aftalen indebærer i øvrigt, at vi vil kunne sælge vores koncept til NASA, hvis ESA ikke får brug for det alligevel,« vurderer Bent Lauritzen.

Lavet i samarbejde med Danmarks Tekniske Universitet.