Morgunblaðið - 07.08.1994, Síða 17

MORGUNBLAÐIÐ
SUNNUDAGUR 7. ÁGÚST 1994 17
YFIRBORÐ Mars séð frá Víkingi fyrsta. Umhverfið er rauðbrúnt, og stafar liturinn aðalega af Fe3+ samböndum. Þegar loftstein-
ar lenda á reikistjörnunni þeytist grjót um allt, og er það uppruni hnullunganna sem sjást á myndinni. Nær iná sjá arm geimfarsins
sem notaður var til sýnatöku.
Eitt aðalmarkmiðið með „Mars
Pathfinder“ ferðinni er að sjá
hvort þessi fyrrnefnda lendingar-
aðferð er möguleg. Mikið af tíma
„Micro Roversins“ mun fara í að
taka myndir af geimfarinu til að
meta skemmdir í lendingu ef hún
á annað borð heppnast. Ef niður-
staðan verður hagstæð opnast
mjög ódýr leið til rannsókna á
yfirborði Mars. Til samanburðar
má nefna að Víking förin kostuðu
um 3000 milljónir Bandaríkjadala.
„Mars Pathfinder" mun hins vegar
kosta um 175 milljónir Banda-
ríkjadala.
Tækin sem send verða með
þessari ferð þurfa að þola höggið
í árekstri geimfarsins við reiki-
stjörnuna en geimfarið mun lenda
á um 100 km hraða á klukkustund
á yfirborðinu. Ekki er þó sama
hvernig styrkur tækjanna er auk-
inn því takmarka verður mjög
þungann sem sendur verður.
Rannsóknartækin vega ekki meira
en sem nemur 20-30 kg og er því
hart barist um hvert gramm sem
fær að fara með.
„Mars Surveyor“ verður sendur
í nóvember 1995 og mun fara á
sporbaug um Mars 1996. Geimfar-
ið, sem mun innihalda myndavél
til að taka skarpar myndir af yfir-
borðinu, er hugsað til að bæta
nokkuð úr upplýsingatapi því sem
varð þegar Mars Observer týndist
á leið til Mars 1993. Einnig mun
geimfarið endurvarpa til jarðar
upplýsingum frá geimförum sem
lenda á yfirborði Mars.
„Mars 96“ er rússneskur leið-
angur sem mun lenda á yfirborði
Mars. Um borð verður meðal ann-
ars myndavél og tæki til að ranr-
saka yfirborðssandinn.
Leiðangurinn „Mars 98“ er
einnig rússneskur og er hann sá
viðamesti af þeim sem farinn verð-
ur á næstu árum. Til yfirborðs-
rannsókna verða seglar sem safna
munu segulmögnuðu ryki úr and-
rúmsloftinu sem síðan verður
rannsakað með margvíslegum
hætti, s.s. smásjárskoðun, efna-
greiningu, og Mössbauertækni.
Mössbauertækni er öflug tækni
til að skoða umhverfi járns í sýn-
um. Með henni er mjög auðvelt
að sjá hvort viðkomandi sýni er
segulmagnað og
hvort járnið er ■■■■■■■
tvígilt (Fe2+) eða
þrígilt (Fe3+). Af
þessum sökum er
auðvelt að greina
á milli magnetíts,
sem inniheldur
bæði Fe2+ og
Fe3+ jónir og
maghemíts sem
einungis inniheld-
ur Fe3+. Einnig
er auðvelt að sjá
hvort magnetítið inniheldur títan
og í hve miklu magni.
Leiðangurinn „Mars Polar Path-
finder" (1998 eða 2000) verður
svipuður og „Mars Pathfinder"
leiðangurinn en staðarvalið annað.
Væntanlega verður lent á suður-
heimskauti reikistjörnunnar en
vonast er til að á pólunum megi
VALLES Marineris, stærsta gljúfur sólkerfisins. Nógu langt til að ná frá íslandi til Grikklands.
Svæðið innan ferningsins er sýnt stækkað fyrir neðan.
fyrirhugaðir eru þangað fram til
aldamóta.
Næsta skref verður síðan að ná
sýnishorni af yfirborðinu til jarðar-
innar. Slíkt hefur óhemju kostnað
í för með sér því geimfarið sem
sent verður þarf að innihalda ann-
að geimfar og eldsneyti fyrir það
til heimferðarinnar.
Enn síðar gæti maður hugsað
sér mannaðar ferðir til Mars.
Áætlanir um slíka ferð hafa verið
settar fram og tæknilega er ekk-
ert þeim til fyrirstöðu. Enn sem
komið er réttlætir vísindalegt gildi
slíkrar ferðar ekki kostnaðinn sem
er margfaldur á við að senda
mann til tunglsins.
Mars kynni hins vegar er fram
líða stundir að verða vettvangur
fyrsta landnáms manna utan jarð-
ar. Fyrstu skrefin á þeirri braut
gætu orðið að gróðursetja þar
plöntur búnar til í erfðaverkfræði-
stofum á jörðinni. Ef til dæmis
tækist að rækta upp gróðurbelti
meðfram jöðrum heimskautaíssins
er hugsanlegt að takast mætti að
bræða hann og auka þannig magn
koltvísýrings og vatnsgufu í and-
rúmsloftinu sem aftur myndi leiða
til aukinna gróðurhúsaáhrifa og
hækkandi hitastigs. Þetta eru enn
nokkuð fjarlægir draumar en vert
er að hafa í huga að yfirborð
Mars er því sem næst jafnstórt
þurrlendi jarðar.
STÖÐUVATN á Mars? Hluti svæðis er kallast Chandor Chasma.
Þarna niá sjá setlög af einhverju tagi, en ekki er vitað hvort
um sé að ræða eldfjallaösku sem borist hefur með vindi elleg-
ar setlög af botni forns stöðuvatns. Sjá má merki um rof á
brúnum dökka svæðisins eins og eftir öldugang.
Fyrirhugaðar rannsóknir
Til að komast að því hvernig
yfirborð reikistjörnunnar hefur
þróast má til að mynda einblína á
járnsamböndin í yfirborðsrykinu.
Mössbauerhrif eru geysilega öflug
aðferð til að skoða seguleiginleika
járnsambanda og hleðsluástand
jámsins. Aðra
mikilvæga
eiginleika má
síðan mæla
með hinu fyrr-
nefnda „Mag-
net Array"
Segulmögn-
uðu efnasam-
böndin sem
finnast á yfír-
borðinu geta
gefið okkur
miklar upplýs-
ir.gar um þróun lofthjúps reiki-
stjörnunnar. Setjum sem svo að
vatn hafi einhvern tímann verið
til þar í miklu magni, þannig að
stöðuvötn mynduðust, þá er líklegt
að þar hafi verið til járnhydroxíð
(FeOOH) sambönd. Þessi sambönd
geta á margvíslegan hátt myndað
segulvirkt maghemít. Það sem ein-
Fyrir utan jörðina
er Mars sú reiki-
stjarna sem líkleg-
ast er aö hafi ein-
hvern tíma núð að
fóstra líf.
finna mikið magn þess vatns sem kennir helst maghemít af þessu
eitt sinn rann á yfiborði reikisjörn- _ tagi er að það er títansnautt og
unnar. finnst ekki samsett með öðrum
efnum heldur sem sjálfstæðar
agnir.
Niðurstöður rannsóknartækj-
anna ættu að geta sagt okkur
ýmislegt um þróunarsögu yfir-
borðsins. Ef t.d. „Magnet Array“
sýnir að segulvirka rykið er sterk-
lega segulmagnað, Mössbauer-
tækið að járnið kemur einungis
fyrir sem Fe3+ jónir og efnagrein-
ingin að það innihaldi lítið títan,
bendir það til þess að vatn hafi
átt mikinn þátt í þróun lofthjúps-
ins. Ef hins vegar Mössbauertækið
greinir títanríkt magnetít í sam-
settum ögnum og segulmögnunin
fengin frá „Magnet Array“ er lítil
bendir það til þess að yfirborðsryk-
ið hafi myndast beint með veðrun
bergs af yfirborðinu, og vatn hafi
því hvergi þurft að hafa komið þar
við sögu.
Margir aðrir möguleikar koma
til greina en rannsóknir framtíðar-
innar munu væntanlega geta sagt
til um hve miklu hlutverki vatn
hefur gengt í þróun reikistjörn-
unnar. Ef vatn hefur komið veru-
lega við sögu, eykur það líkurnar
á að líf hafi náð að myndast.
Þetta eru í stuttu máli þær rann-
sóknir sem gerðar hafa verið á
yfirþorði Mars fram að þessu og
þeir rannsóknarleiðangrar sem
Leggur leiö-
angrinum liö
eftir Orra Pól Ormarsson
Haraldur P.
Gunnlaugsson legg-
ur stund á doktors-
nám í eðlisfræði við
Kaupmannahafn-
arháskóla. Yfir-
borðsrannsóknir á
Mars eru ekki ein-
ungis áhugamál
hans því hann teng-
ist fyrirhuguðum
leiðangri til reiki-
stjörnunnar með
beinum hætti. Eins
og fram kemur í
grein Haraldar mun
verða um borð í
„Mars Pathfinder",
geimfarinu sem sent verður árið
1996, tæki sem nefnist „Magnet
Array", sem hann tekur sjálfur
virkan þátt í að hanna. Um er
að ræða röð missterkra segla sem
segulmagnað ryk mun festast
við. Með því að hafa eftirlit með
hvemig ryk sest á seglana mun
verða unnt að öðlast upplýsingar
um magn segulvirkra efnasam-
banda í ryki lofthjúps reikistjörn-
unnar og hversu segulmagnað
það er. Að sögn Haraldar verður
stuðst við niðurstöður „Mars
Pathfinder“ leiðangursins við
hönnun segla fyrir rússnesku
„Mars 98“ ferðina.
Vísindamenn við Niels Bohr
stofnunina í Kaupmannahöfn
hafa um skeið lagt stund á rann-
sóknir á Mars. Það eru þeir sem
hafa umsjón með hönnun og
smíði „Magnet Array“. Haraldur
segir að upphaflega hafi verið
hafist handa við rannsóknir á
svokölluðum SNC-loftsteinum,
sem talið er að séu upprunnir á
Mars. í kjölfar þess hafi verið
farið að skoða hvernig þessir loft-
steinar gætu útskýrt yfirborð
reikistjörnunnar. Að sögn Har-
aldar leiddu þessar rannsóknir
síðan til þess að gerð var tillaga
um gerð tækis sem sent yrði til
Mars. Haraldur segir að búið sé
Haraldur P.
Gunnlaugsson
að gefa grænt ljós á
að tækið verði hluti
rannsóknarbúnaðar-
ins sem verða mun
um borð í „Mars
Pathfinder“.
Ekki endurtekið
í bráð
Haraldur segir að
„Magnet Array“
verði að lúta stærð-
ar- og massatak-
mörkunum. Sökum
þess sé afar mikil-
vægt að hönnunin
sé rétt þannig að
sem mestar upplýs-
ingar hafist upp úr krafsinu.
Hann segir að settar hafí verið
fram kröfur um vísindalegt gildi
mælingarinnar. Til að fullnægja
þeim hafi tölvureikningur verið
notaður til að finna ódýrustu leið-
ina. „Ef vel gengur fæst aukið
svigrúm til að bæta við seglum
eða endurbæta mælinguna á
annan hátt. Þannig öðlast hún
aukið vísindalegt gildi,“ segir
Haraldur, sem kveðst samhliða
þessum mælingum fást við lík-
anareikninga. Þeir gangi út á að
kanna hvernig mismunandi seg-
ulmagnað ryk hegði sér við segl-
ana og hvernig mismunandi
mynstur fáist við ólíkar aðstæð-
ur. Haraldur bendir á, að mikið
sé í húfi enda sé ekki gert ráð
fyrir að rannsókn af þessu tagi
verði endurtekin í bráð.
„Það er stórkostlegt að byija
með vandamál og hugmyndir um
lausn þeirra sem þróast síðan
yfír í tæki sem hægt er að senda
til annarrar reikistjörnu," segir
Haraldur og ljóst er að spenn-
andi verðut- að fylgjast með fram-
vindu mála. í það minnsta er rík
ástæða fyrir Islendinga að gefa
„Mars Pathfinder“-nánari gaum,
þar sem íslenskir vísindamenn
leggja ekki leiðöngrum út í geim-
inn lið á hvetjum degi.