Mars 2020: Dansk kamera skal lede efter liv

En metalkasse, ikke større end et gammeldags spejlreflekskamera, skal om bare fire år kortlægge geologien på vores røde naboplanet, Mars.

I ægte sci-fi-stil vil røde laserstråler blive skudt ud af kassens små huller ned på Mars’ stenede overflade, hvormed forskere på Jorden kan få besked om tegn på forhistorisk liv på planeten.

Den skinnende metalkasse hedder PIXL og skal sidde fast på NASAs rumkøretøj Mars Rover, som i 2020 bliver skudt afsted og omkring ni måneder senere lander i støvet på den røde planet.

Og danske DTU-forskere har haft en finger med i rumpuslespillet. De har sammen med NASA udviklet PIXL’s øje – et superkamera, der kan forstørre sten helt ned til saltkornsstørrelse.

PIXL skal ved hjælp af røntgen og laserstråler skanne sten- og jordsammensætningen på Mars for at lede efter tegn på liv.

»Vi vil lede efter spor, som er indlejret i sten og i jorden på Mars. Det handler om elementær kemi, som kan fortælle os, om der er tegn på liv gemt i stenene,« fortæller Abigail Allwood, som er geolog ved Macquarie University i Australien.

Hun er desuden den videnskabelige leder af PIXL for Jet Propulsion Laboratory (JPL), som er en del af NASA’s rumforskningscenter.

LÆS OGSÅ: Velkommen til Mars!

»Liv på Mars er som at finde den hellige gral«

DTU-forskerne bag PIXL’s kameradel glæder sig til at undersøge vores røde naboplanet.

»Hvis vi finder tegn på liv, er det ligesom at finde den hellige gral, der bekræfter Jesu eksistens. Derudover vil det pege på, at der også kan opstå liv på andre planeter,« siger David Pedersen, der er postdoc på DTU Space og en af udviklerne bag superkameraet.

David Pedersens kollega fra DTU deler begejstringen:

»Man sender en raket ud for at svare på nogle af de dybeste spørgsmål, vi har: Hvad er livet for en størrelse? Hvordan startede det? Hvor er vi på vej hen?,« spørger John Leif Jørgensen retorisk.

Han er professor på Institut for Rumforskning og Rumteknologi på DTU og idémanden bag PIXL’s kamera.

LÆS OGSÅ: Tilbage fra Mars

PIXL skal være robotkøretøjets øje

PIXL's kamera er udviklet af omkring 30 forskere og teknikere, der har spillet hver deres rolle med at fræse, skære, lodde og sammensætte, hvad der fungerer som robottens øje.

Med røntgen og laserstråler skal PIXL finkæmme sten og jord for spor, der kan afsløre liv på den støvede planet.

»PIXL skyder røntgenstråler mod stenene, som fluorescerer eller reflekteres tilbage på bestemte måder, afhængigt af hvilke grundstoffer der er i stenene. Hvis vi får et signal for en stor jern- eller mangankoncentration, kunne det eksempelvis være interessant for Abigail Allwood at kigge nærmere på,« forklarer David Pedersen.

Abigail Allwood forklarer, at hun netop vil undersøge stenene nærmere, hvis strålerne viser usædvanligt høje koncentrationer af grundstoffer. Fossiler er nemlig ofte omkranset af sten med et stort indhold af for eksempel jern, mangan eller kromgrundstof.

LÆS OGSÅ: Udslukt supervulkan spottet på Mars

Forskere skal styre PIXL fra Jorden

Mars Roveren har meget andet udstyr end PIXL ombord (se faktaboksen nederst).

For eksempel skal instrumentet MOXIE arbejde sig henimod at lave Mars’ gasatmosfære om til ilt, så mennesker i fremtiden kan opholde sig på planeten.

LÆS OGSÅ: Danske forskere skal lave ilt på Mars

Roverens hjerte består af syv computere, der sender signaler ud til hver deres instrument.

Abigail Allwood kommer til at operere PIXL’s computer fra Jorden. Hun skiftes om styrepinden med sit team, som alle arbejder på at undersøge planeten Mars.

Blandt andet får hun hjælp af David Pedersen og hans kollega Andreas Jørgensen, der også er postdoc på DTU SPACE.

»Hvis Abigail Allwood finder noget interessant i stenene, laver vi en måling af, hvor det præcise punkt er, så hun ved, hvor på planeten hun skal styre roveren hen, « forklarer David Pedersen.

LÆS OGSÅ: Første danske kvinde på Mars

Det tager 20 minutter at sende et signal til Mars

I roveren sidder en sensor, der er vigtig for at kunne styre rumkøretøjet fra Jorden. Det er nemlig ikke let at kommunikere over så lange afstande.

»Det tager i gennemsnit 20 minutter for et signal fra Jorden at nå til Mars, og 20 minutter den anden vej igen,« fortæller David Pedersen.

Derfor sender sensoren automatisk signaler om, hvor rumkøretøjet er, og hvor PIXL skal lede på Mars’ overflade, forklarer han.

LÆS OGSÅ: Phoenix fandt vand og gift på Mars

Fra stjernekompas til super-kamera

David Pedersen fortæller, at PIXL’s kamera er en videreudvikling af et stjernekompas, som bliver brugt til at kende forskel på op og ned, når forskere på Jorden skal styre instrumenter i rummet.

»Stjernekompassets linse skal indfange så meget lys som muligt. Det er lige omvendt med vores kamera, for på Mars er der meget sollys, der reflekteres fra overfladen. Derfor var vores opgave at lave linsen om, så den passede til omgivelserne,« forklarer David Pedersen.

Superkameraet PIXL skal kunne fokusere ned til en afstand af 3 centimeter, så selv små stenkorn kan spottes tydeligt.

LÆS OGSÅ: 489 danskere vil flytte til Mars

Stenkorn gemmer på hemmeligheder om forhistorisk liv

Abigail Allwood håber, at hun med hjælp fra PIXL kan finde stromatolitter, som er lag i stenene, der er formet af vand og mineraler gennem tiden.

I lagene gemmer der sig aflejringer fra bakterier, som er et klart tegn på tidligere liv. De kan fortælle om planetens historie helt tilbage til for 3,5 milliarder år siden, forklarer Abigail Allwood.

»Det ville være fantastisk at finde stromatolitter, som måske indeholder gamle fossiler eller klynger af bakterier, der peger i retning af liv. Stenene på Mars er en skattekiste fyldt med ledetråde,« siger hun.

Stromatolitter findes kun få steder som eksempelvis på Mars, hvor der ikke er betingelser for dyreliv. Det skyldes, at dyr som for eksempel snegle æder bakterierne, før de når at lave aflejringer i stenlagene.

Men selv hvis Abigail Allwood finder stromatolitter, er det svært at konkludere noget helt præcist om livet på den røde planet.

»Selv hvis vi ser tegn på forhistorisk liv i stenene eller i jorden, er det svært at sige noget 100 procent sikkert. Derfor er det vigtigste, at vi får kortlagt området og undersøgt stenenes sammensætning, så de næste missioner kan bygge videre på vores viden,« siger Abigail Allwood.

LÆS OGSÅ: Forskere: Verdens ældste fossiler er fundet i Grønland

Jordprøver skal indkapsles og senere hentes af astronauter

Hvis PIXL finder spor efter liv såsom fossiler, vandaflejringer i sten eller bakterier, skal de indkapsles og ligge på overfladen af planeten, indtil en bemandet Mars-mission igen henter dem ned til Jorden.

Abigail Allwood forventer at kunne indsamle cirka 30 prøver af sten og jord ved hjælp af PIXL, hvor Curiosity-robotten, som stadig afsøger Mars, til sammenligning kun skal lave 3.

Og prøverne skal bevares sikkert, til de en dag bliver hentet ned af astronauter.

»Man kan ikke grave sådan nogle prøver ned, og derfor indkapsler og forsegler vi dem grundigt og lader dem ligge på planetens overflade, til de engang bliver hentet,« fortæller Abigail Allwood.

Når jordprøverne en dag bliver hentet, vil det være første gang nogensinde, at prøver fra en anden planet vil blive bragt til Jorden.

LÆS OGSÅ: Mennesket skal genmodificere sig selv for at overleve i rummet

»Vi kan ikke nægte, hvem vi er som mennesker«

Mars-missionen kan lede os på sporet af svar på meget fundamentale spørgsmål om liv andre steder end på Jorden.

For Abigail Allwood er det en vigtig del af at være menneske, at vi undrer os over store spørgsmål som, hvorvidt vi er alene i universet.

»Ikke at forfølge de her spørgsmål ville være det samme som at fornægte, hvad vi er som mennesker: Nysgerrige på universet omkring os,« siger hun.

LÆS OGSÅ: Hvorfor har der ikke været flere mennesker i rummet?