2021 är ett historiskt år för Mars-uppdrag. Sommaren 2020 skickades sammanlagt tre länder iväg totalt två rovrar, en landningsfarkost, en minihelikopter samt två sonder till den röda planeten, och nu anländer strax det första uppdraget: Hope-sonden – Förenade Arabemiratens första Mars-uppdrag.
De tre ländernas Mars-uppdrag kommer att utföra de hittills mest detaljerade undersökningarna av Mars - från planetens atmosfär till sanden på planetens yta.
Atmosfären utforskas av två nya sonder - dels Hope, dels den sond som Kina har skjutit upp i sitt uppdrag Tianwen-1.
UAE-sonden, som kallas Hope, har bland annat en spektrometer ombord. Alla ämnen avger – eller tar upp – ljus vid specifika våglängder och en spektrometer mäter ljusets styrka vid olika våglängder.
Det gör att forskarna kan kartlägga ämnen i atmosfären. Hope-sonden kan bland annat mäta hur mycket värme som stiger upp från Mars och som tas upp av koldioxid i atmosfären.
Det kan bidra till att värma upp planeten – på samma sätt som på jorden.
Så kartlägger Hope klimatet på Mars
Sonden Hope utför mätningar av både synligt, infrarött och ultraviolett ljus för att samla in data om bland annat temperatursvängningar och ozon i Mars atmosfär.
Med nya, detaljerade mätningar av inte bara koldioxid utan även vattnets beståndsdelar väte och syre kan forskarna med Hopes data ta fram en daglig väderprognos för Mars med temperaturer, moln och nederbörd.
Medan Hopesonden alltså ger forskarna den första detaljerade överblicken över klimatet på Mars, så ska Kinas sond samla in data om en viktig bricka i pusslet om liv på Mars: metan.
Rovern Curiosity, som kom till Mars 2012 och just nu är den enda aktiva rovern på planeten, har mätt upp stora, tillfälliga ökningar av mängden metangas på Mars yta.
Sonder i omloppsbana har dock inte mätt upp samma ökningar vilket möjligtvis innebär att metanet bryts ned på väg upp i atmosfären.
Sonder ska mäta Marsgaser
Två nya sonder i omloppsbana runt Mars ska göra mätningar av gaser i atmosfären. Därmed kan forskarna lösa tre stora gåtor om klimatet, vatten och möjliga livsformer.
Hur växlar klimatet på Mars?
Forskarna har i dag en grov bild av klimatet på Mars, men med data från Hope-sonden kan de göra en detaljerad väderprognos med dagliga variationer i temperatur, molntäcke och nederbörd. Växlande temperaturer kan bland annat avläsas utifrån mängden infrarött ljus – värme – som koldioxid tar upp i atmosfären, främst våglängderna 7–8 och 14–16 mikrometer.
Hur snabbt förlorar Mars sitt vatten?
Mars har förlorat vatten länge. Hur fort vattnet försvinner visar hur länge biologiskt liv har kunnat utvecklas. Hope-sonden ska mäta mängden UV-ljus med våglängderna 121,6 och 135,6 nanometer. Just här avger vattnets beståndsdelar (väte och syre) ljus när de träffas av solens strålar. Med flera mätningar kan forskarna beräkna hur snabbt mängden vatten minskar.
Kan mikroorganismer vara källan till metan?
Kinas sond på uppdraget Tianwen-1 ska mäta metan i atmosfären. Inga andra sonder har hittills kunnat mäta de stora svängningarna i metan, som ytmätningar har påvisat. Med nya data ska forskare testa den ledande teorin: Metan bildas i ett underjordiskt hav, antingen av bergarten olivin eller av mikrober, och kapslas in i isstrukturer kallade klatrater, som smälter på sommaren så att metanet avdunstar.
Sonden HX-1 ska leta efter metan längre ned i atmosfären och ge forskarna data som kan ge stöd för den ledande teorin om metanet.
Ämnet skapas i ett underjordiskt hav och kan komma från antingen stenmaterial eller mikroskopiskt liv.
Både mikroorganismer och reaktioner mellan vatten och sten kan bilda metan som i marken kapslas in i ismolekyler, så kallade klatrater.
Teorin är att när klatrater smälter på sommaren så frigörs metangasen från marken och stiger upp i atmosfären.
Nasa fruktar trafikstockning på Mars
Efter det att Hope har anlänt är det inom kort dags för Kinas och USA:s Mars-uppdrag.
Trafiken väntas bli så pass intensiv att Nasa håller ett särskilt öga på farkosternas banor när de närmar sig den röda planeten.
De riskerar nämligen att kollidera med varandra eller de sonder som redan kretsar runt Mars.