Als alles volgens plan verloopt, vertrekt Europa’s eerste Marssonde op 2 juni naar onze buurplaneet. Mars Express gaat er vanaf eind dit jaar naar sporen van water en eventueel leven zoeken. Mars mag zich de komende tijd op nog meer bezoek van de aarde verheugen.

Mars spreekt tot de verbeelding. De opvallend rode planeet is na de maan ongetwijfeld het volgende hemellichaam in ons zonnestelsel dat ooit bezoek van mensen zal krijgen. En hoewel we nu wel zeker weten dat er geen Marsmannetjes bestaan en dat de planeet niet bedekt is door een dikke laag vegetatie, is er heel misschien ooit toch een vorm van primitief leven geweest – of is het er zelfs nog steeds.

De Europese ruimtesonde Mars Express zal dat proberen uit te vissen. Het ruimtetuig van 1200 kilogram is gebouwd door een consortium van 24 bedrijven uit 15 Europese landen, goed voor 1000 jobs voor ingenieurs en onderzoekers. ‘Mars Express is de eerste volledig Europese missie naar een andere planeet en dat is een opwindende uitdaging’, aldus projectmanager Rudi Schmidt van de Europese ruimtevaartorganisatie ESA.

Die uitdaging had ook te maken met een nieuwe, snellere en goedkopere aanpak. De sonde, de lancering, de wetenschappelijke apparatuur en het operationeel houden van Mars Express kost nog wel om en nabij de 300 miljoen euro, maar dat is amper de helft van vroegere soortgelijke projecten.

Het vrij lage prijskaartje is te danken aan nieuwe managementtechnieken, de korte tijd tussen ontwerp en lancering, hergebruik van bestaande software en een relatief goedkope lancering met een Russische Sojoez/Fregat-raket vanaf de basis Bajkonoer in Kazachstan. Volgens ESA is daarbij niet beknibbeld op kwaliteit. Mars Express staat zelfs model voor nieuwe Europese programma’s zoals Venus Express, die in november 2005 naar onze andere buurplaneet vertrekt.

HET VERDWENEN WATER

Van alle werelden in het zonnestelsel lijkt Mars het best op de aarde. Zo duurt een Marsdag of een ‘sol’ slechts iets langer dan bij ons en heeft de planeet seizoenen en weerpatronen die enige gelijkenis vertonen met die van de aarde. Maar anderzijds krijgt de toekomstige Marstoerist te maken met een ijle atmosfeer van hoofdzakelijk stikstofdioxide en met temperaturen van gemiddeld -50°C, die zelden boven het vriespunt uitkomen en een duik kunnen nemen tot onder -100°C. Niet bepaald een gastvrije plek.

Mars werd ongeveer 4,6 miljard jaar geleden geboren uit de oernevel die ook de zon, de aarde en de andere planeten in het zonnestelsel vormde en is momenteel een koud en droog hemellichaam. Maar gegevens van ruimtesondes suggereren dat er ooit rijkelijk water vloeide, in die mate zelfs dat er catastrofale overstromingen plaatsvonden. 3,8 miljard jaar geleden was Mars nog warm en nat en omgeven door een veel dikkere atmosfeer dan nu.

Wat heeft ervoor gezorgd dat ongeveer 3,5 miljard jaar geleden in amper 100 miljoen jaar tijd, geologisch gesproken een habbekrats, het water en het grootste deel van de atmosfeer verdwenen? Waarom was Mars ooit relatief warm en nat en is de planeet nu koud en droog? Belangrijke vragen, want ze kunnen helpen de evolutie van onze eigen aarde beter te begrijpen. En wie water zegt, zegt ook mogelijk leven.

Misschien verdampten het water en het grootste deel van de atmosfeer in de ruimte. Maar een deel van het water kan onder het oppervlak zijn achtergebleven, waar de druk en temperatuur hoog genoeg kunnen zijn om het zelfs vloeibaar te houden. ‘Als er water is, zit het hooguit enkele kilometers diep’, zegt Marcello Coradini, de coördinator van de ESA-programma’s voor de verkenning van het zonnestelsel.

Zoeken naar water is een van de belangrijkste opdrachten voor Mars Express, die na een tocht van 400 miljoen kilometer rond Kerstmis bij Mars aankomt. Sommige van de zeven instrumenten aan boord zijn eerder ontwikkeld voor de Russische sonde Mars ’96. Maar die kwam na zijn lancering in november 1996 in de Stille Oceaan terecht. De instrumenten gaan nu in een verbeterde versie mee met Mars Express.

OP ZOEK NAAR LEVEN

Mars Express zal ongeveer om de zeven uur een baan om Mars afleggen en daarbij het oppervlak tot 250 kilometer naderen. Vanuit zijn baan zal hij gedurende minstens 687 dagen, één Marsjaar, de atmosfeer en het oppervlak van de planeet met nooit eerder geziene nauwkeurigheid bestuderen. Zijn MARSIS-radar bespiedt met behulp van radiogolven ook de lagen onder het Marsoppervlak tot enkele kilometers diep, veel dieper dan de Amerikaanse sonde Mars Odyssey. Die draait sinds oktober 2001 rond Mars en heeft al sterke aanwijzingen voor de aanwezigheid van water gevonden. Het vluchtleidingscentrum voor Mars Express is het European Space Operations Centre (ESOC) van ESA in Darmstadt in Duitsland. Het communiceert met de sonde via een schotelantenne van 35 meter in New Norcia nabij Perth in Australië.

Vijf dagen voor Mars Express bij de Rode Planeet aankomt, stoot hij de ‘lander’ Beagle 2 af. Die zal met een snelheid van meer dan 20.000 kilometer per uur een vurige duik door de atmosfeer van Mars maken en uiteindelijk met behulp van een parachute en drie enorme airbags dichtbij de evenaar op het Marsoppervlak terechtkomen. Beagle 2 weegt 65 kilogram en is van Britse makelij en is genoemd naar het schip waarmee Charles Darwin in de 19e eeuw de wereld verkende en de basis legde van zijn evolutieleer.

Zoals het een echte toerist betaamt, zal Beagle 2 na de landing foto’s van het Marsoppervlak maken. Hij zal voor het eerst sinds de twee Amerikaanse Viking-sondes van de NASA in 1976 in situ naar leven op de planeet gaan speuren. De Vikings konden geen definitief uitsluitsel geven.

Beagle 2 zal met behulp van een kleine robotarm rotsen in zijn buurt analyseren op de aanwezigheid van organisch materiaal. En in tegenstelling tot de Vikings kan hij met behulp van een speciale boor tot anderhalve meter diep bodemmonsters naar boven halen.

Beagle 2 moet landen in Isidis Planitia, een gebied waar misschien nog sporen van eventueel leven zijn te vinden. Het is vanuit wetenschappelijk standpunt voldoende interessant, maar ook voldoende veilig voor een behouden landing. De lander moet het 180 Marsdagen, ongeveer zes aardse maanden, uithouden.

Was er ooit leven op Mars of is het er misschien nog steeds, zelfs in de huidige uiterst barre omstandigheden? In Marsmeteorieten die op de aarde terechtkwamen, zijn ‘nanofossielen’ gevonden, maar de controverse hierover is groot. Door onderzoek van materiaal dat Mars nooit heeft verlaten, zal Beagle 2 misschien klaarheid kunnen verschaffen.

Mars wordt binnenkort overigens gebombardeerd door ruimtesondes. De Amerikaanse sondes Mars Global Surveyor (MGS) en Mars Odyssey die momenteel in een baan om Mars draaien, krijgen niet alleen gezelschap van Mars Express. In juni lanceren de Amerikanen twee nieuwe Marssondes. Ze moeten elk in januari 2004 een zeswielige robot op Mars neerzetten. Rond dezelfde tijd komt ook de Japanse sonde Nozomi bij de planeet aan. De Europeanen willen hun Marsavontuur in de toekomst nog voortzetten met de ExoMars-missie in 2009. Hij maakt deel uit van het Aurora-initiatief waarmee ESA het zonnestelsel met zowel onbemande sondes als bemande ruimtemissies wil verkennen. Dat moet onder meer leiden tot het terughalen van bodemmonsters van Mars naar de aarde en tot een bemande missie naar Mars, misschien rond 2030. Op dat ogenblik zal er zeker leven op Mars zijn: menselijk leven.

Benny Audenaert

Waarom was Mars ooit relatief warm en nat en is de planeet nu koud en droog?