Utforskningen av Mars

Den här artikeln handlar om utforskningen av planeten Mars med rymdsonder. För visionen om bemannade färder till Mars, se Bemannade Marsexpeditioner.

Utforskningen av Mars påbörjades redan på 1600-talet då de första teleskopen konstruerades. Mars är Jordens näst närmaste planetariska granne, och under lång tid har det spekulerats i om det funnits liv på Mars och att det kanske till och med funnits intelligenta civilisationer där. Över tiden har förfinade teleskop och mätutrustning gett forskarna kontinuerligt bättre förståelse om planeten. ^[1] Försök att skicka rymdsonder till "den röda planeten" har pågått sedan 1960-talet. Det har visat sig vara mycket svårt att besöka planeten, av ett 40-tal sonder som skickats upp har endast hälften nått fram.^[1] De sonder som nått sitt mål har dramatiskt ökat forskarnas kunskap om planetens geologi och eventuella biologi.

Tidiga resor

På 1960-talet blev utforskningen av närliggande planeter och månar en högprioriterad aktivitet av framför allt USA och Sovjetunionen. Kalla kriget rådde och rymdkapplöpningen mellan de båda supermakterna var i full gång.

Tidiga sovjetiska resor

Sovjetunionen var de första som försökte skicka rymdsonder till Mars. Den första farkosten hette Marsnik 1, men den lyckades aldrig komma högre än 120 km från jorden på grund av ett fel på raketen som sköt upp sonden.^[2] Det gjordes ytterligare ett försök med Marsnik 2, men den fick samma problem vid uppskjutningen som Marsnik 1.^[3] Efter att USA börjat visa intresse för planeten väntade Sovjetunionen med att skicka ytterligare farkoster till Mars och inriktade sig istället på Venus.

Marinerprogrammet

Den amerikanska sonden Mariner 4 var den första rymdsonden som nådde Mars 1964 vid en förbiflygning.^[4] Dess tvillingsond, Mariner 3 kraschade i havet strax efter start. Mariner 4 skickade hem 21 bilder av ytan och den visade att Mars har en mycket tunn atmosfär.^[4] Spekulationerna om konstgjorda kanaler på Mars tystnade efter att bilderna offentliggjorts

Fyra år senare anlände Mariner 6 och 7 till Mars. De var mycket mer avancerade än Mariner 4^[5]. De analyserade atmosfären och tog närbilder av ytan. Alla dessa sonder missade vulkanerna, ravinerna och floddalarna.

Nästa sond, Mariner 9, gick in omloppsbana runt Mars 1971 och blev den första rymdfarkosten som var i omloppsbana runt en annan planet.^[5] Precis som för Mariner 4 kom dess tvillingsond inte fram till Mars. När Mariner 9 kom fram var planeten täckt av en dammstorm. När det klarnade började Mariner 9 sända hem data om Mars. Sonden var byggd för att fungera i 90 dygn men den kom att fungera i ett helt år. Ravinen Valles Marineris fick sitt namn efter denna banbrytande sond. Ett par bilder visade för första gången spår av vatten som runnit över planetens yta.^[5]

Landare och senare uppdrag

Det sovjetiska Marsprogrammet

År 1969 förberedde Sovjetunionen en ambitiös 5-tons kretsare kallad M-69. Två kopior av denna sond försvann i misslyckade uppskjutningsförsök med en ny och kraftfull Protonraket.^[6]

År 1971, kort efter misslyckandet med att skjuta upp Kosmos 419, sände Sovjetunionen upp både Mars 2 och Mars 3, nästan ett årtionde efter uppskjutningen av Mars 1. Alla dessa sonder var delar av det sovjetiska Marsprogrammet. Sonderna Mars 2 och Mars 3 hade med sig en landare och båda anlände till Mars år 1971. Mars 2:s landare kom in atmosfären med en för brant vinkel, vilket gjorde att den kraschade mot ytan. Mars 3:s landare var mera lyckosam. Den nådde ytan men fungerade i endast 20 sekunder. Landaren var det första människoskapade föremålet som nådde Mars yta.

År 1976, sände Sovjetunionen ytterligare 4 sonder till Mars: Mars 4 och Mars 5 som skulle kretsa i banor runt Mars; Mars 6 och Mars 7, som förde med sig varsin landare. Den enda av dessa fyra rymdsonder som lyckades var Mars 5. Den lyckades sända 60 bilder innan sändaren gick sönder. Mars 6:s landare sände data under nerstigningen, men slutade sända innan den landade. Både Mars 4 och 7 missade planeten.

Vikinglandarna

Efter upptäckterna som gjordes med Mariner 9 ville man landa på ytan för att leta efter liv. Vikingsonderna sändes upp 1975 och kom fram 1976. Viking 1 landade på ett område som kallas Chryse Planitia (guldfälten). Dess första bilder visade ett stenigt ökenlandskap med en skär himmel. Viking 2 landade den 3 september. Den landade på Utopia Planitia.

Landarna var utrustade med kameror, meteorologiska instrument, jordbävningsdetektorer och magnetfältsdetektorer. Båda hade robotarmar för att samla in jord som sedan analyserades för att hitta liv. Även om resultaten var intressanta, gav experimenten inga bevis för att liv existerade eller hade existerat.

Phobosprogrammet

Efter det ganska lyckade Marsprogrammet, sände Sovjetunionen år 1988 Phobos 1 och 2 till Mars för att studera dess månar Phobos och Deimos. Man förlorade kontakten med Phobos 1 på dess väg till Mars. Phobos 2 lyckades med att fotografera Mars och månen Phobos, däribland bilder där månen och Mars var med på samma bild.

Strax före den sista delen av uppdraget, då rymdsonden skulle flyga på en höjd av 50 m ovanför ytan och landsätta två landare, en mobil enhet och en stationär plattform, förlorade man kontakten med rymdsonden. 27 mars 1989 avslutades Phobosprogrammet eftersom man inte längre kunde få kontakt med Phobos 2.

Mars Global Surveyor

Efter misslyckandet med Mars Observer år 1992, tog NASA snabbt fram Mars Global Surveyor. Denna rymdsond var den första på två decennier att lyckas med det den var avsedd för vid Mars. Man sköt upp sonden den 7 november 1996 och gick in omloppsbana 12 september, 1997. I mars 1999, efter att i ett och ett halvt år arbetat med att komma i cirkulär bana, kunde huvuduppdraget påbörjas. Uppdraget var att från en låg höjd kartlägga hela Mars yta med hjälp av kameror. Detta klarade den på ett Mars-år (drygt två jordår). Mars Global Surveyors huvuduppdrag slutade 31 januari 2001 och den arbetar nu på övertid.

Mars Global Surveyor studerade hela Mars yta, dess atmosfär och inre, och den har sänt hem mer data om den röda planeten än vad alla andra sonder tidigare gjort tillsammans. Mars Global Surveyor har också producerat en tredimensionell bild av Mars norra polarkalotter.

Magnetometerdata visar att planetens magnetfält inte globalt genereras i Mars kärna, utan finns på flera ställen vid skorpan. Nya temperaturdata och närbilder på Marsmånen Phobos visar att dess yta består av ett puderlikt material som är minst 1 meter tjockt. Orsaken till detta är miljoner år av meteornedslag.

Mars Pathfinder

Mars Pathfinder, som sköts upp en månad efter Mars Global Surveyor, landade den 4 juli, 1997. Dess landningsplats var en uttorkad havsbotten på Mars norra hemisfär kallad Ares Vallis, vilket tillhör de stenigaste områdena på Mars. Pathfinder hade med sig en liten radiostyrd bil kallad Sojourner, vilken åkte ca 100 meter vid landningsplatsen och undersökte olika stenar.^[7]

Tills den sista dataöverföringen 27 september 1997 sände Mars Pathfinder hem 16 500 bilder tagna av landaren och 550 bilder tagna av bilen. Bilen gjorde 15 kemiska analyser av stenar på landningsplatsen.

Misslyckade år

Efter succéerna med Mars Global Surveyor och Mars Pathfinder, följde två år av misslyckanden, 1998 och 1999, med den japanska rymdsonden Nozomi och NASA:s Mars Climate Orbiter, Mars Polar Lander, och Deep Space 2.

Skälet till att Mars Climate Orbiter inte kom fram är ganska pinsamt. Ingenjörer på Lockheed Martin hade blandat ihop pound-force och newton och NASA hade hoppat över att kontrollera sådana detaljer vilket orsakade kursavvikelser under resan så att sonden brann upp i atmosfären.^[8]

Mars Odyssey

2001 vände oturen när NASA:s Mars Odyssey gick in i omloppsbana runt Mars. Dess uppdrag är att använda spektrometrar och kameror för att hitta spår av vatten och vulkanisk aktivitet på Mars.

28 maj 2002 rapporterade NASA att satelliten funnit stora mängder väte, ett tecken på att vatten finns mindre än en meter under ytan.

Mars Express och Beagle 2

2 juni 2003 sköts ESA:s rymdsond Mars Express upp från Kosmodromen i Bajkonur. Mars Express bestod av Mars Express Orbiter och dess landare Beagle 2. Beagle 2, som var konstruerad att inte röra på sig, förde med sig borrinstrument och den minsta spektrometern som hade byggts och många andra instrument på en robotarm som kunde röra sig intill Beagle 2.

Mars Express gick in i omloppsbana 25 december 2003 och Beagle 2 gick in i Mars atmosfär samma dag. Men när man skulle kontakta Beagle 2 gick det inte eftersom Beagle hade kraschat. Man gjorde flera försök att kontakta den, men man misslyckades.

23 januari 2004 rapporterade ESA att man med hjälp av spektrometer ombord på satelliten uppmätt spektrum från väte. Strålningen är baserad på reflektion av solens synliga och infraröda ljus. Mätdata hämtades från Mars nordkalott. Vätet förekommer i vad som förmodas vara is. Dessutom kunde man tyda spektrum från frusen koldioxid.

Mars Exploration Rovers

Kort efter Mars Express sände NASA ett par tvillingrobotar som skulle röra sig över planeten. Deras uppdrag skulle vara en del i Mars Exploration Rover Mission. 10 juni 2003 sköts MER-A (Spirit) upp. Den gjorde en lyckad landning i Gusevkratern (som man tror är gammal havsbotten) 3 januari 2004. Rovern (strövaren) skulle undersöka stenar och yta för att fastställa områdets vattenhistoria. Den 7 juli 2003 sköts den andra rovern, MER-B (Opportunity), upp. Den landade 24 januari 2004 i Meridiani Planum för att göra liknande arbete.

I slutet av juli 2005 rapporterade Sunday Times att fordonen hade fört med bakterien Bacillus safensis till Mars. Enligt en av NASA:s mikrobiologer kan denna bakterie både överleva resan dit och förhållandena på Mars.

I november 2007 fungerade båda fordonen bra, men de började visa små tecken på åldrande. Fordonen upptäcker fortfarande nya saker såsom den första meteoriten som upptäckts på en annan planet, Heat Shield Rock.

Mars Reconnaissance Orbiter

12 augusti, 2005 sköts Mars Reconnaissance Orbiter upp mot den röda planeten, för att göra ett tvåårigt vetenskapligt arbete. En stor del i uppdraget är att hitta framtida landningsplatser för landare och människor. MRO gick in i omloppsbana runt Mars 10 mars 2006.

Phoenix

Phoenix sköts upp den 4 augusti 2007 under uppskjutningsfönstret mellan den 3 augusti och den 24 augusti med en Delta II 7925-raket från platta 17-A på Cape Canaveral Air Force Station. Tre satelliter i omloppsbana runt Mars arrangerades för att bevaka landningen, och informationen som samlades in planeras kunna användas för framtida designer av landare.

Roboten har med sig instrument för att kunna leta efter mikrobiologiskt liv och vatten på Mars. Phoenix landade i de vattenisrika områdena kring Mars nordpol för att gräva i den arktiska terrängen med sin robotarm.

Curiosity

NASA:s Curiosity som försenad sköts upp den 26 november 2011, Curiosity landade på Mars den 6 augusti 2012 och har den 4 december levererat resultat från de första prover som rymdsonden tagit på Mars. Dessa visade på spår efter ämnen som vatten och syre.

Mars Orbiter Mission

Mars Orbiter Mission är en Indisk rymdsond som skickades upp den 5 november 2013, med en PSLV-XL raket. Rymdsonden gick in i omloppsbana runt Mars den 24 september 2014.

MAVEN

MAVEN är en amerikansk rymdsond som sköts upp den 18 november 2013. Rymdsonden kommer att gå in i omloppsbana runt Mars den 22 september 2014.

Framtida uppdrag

NASA och ESA

NASA:s Mars Sample Return, MSR, ska ta prover från Mars yta och återvända med dem till jorden. MSR är planerad att skjutas upp någon gång mellan 2013 och 2020, troligtvis 2015. Först med att ta hem material från en annan himlakropp än jordens egen måne skulle, om allt gått som planerat, den ryska sonden Fobos-Grunt ha blivit. Den avsågs återvända från Mars måne Phobos och sköts upp den 9 november 2011. Något gick fel, och farkosten har sedan uppskjutningen cirkulerat i en låg omloppsbana och kraschade på jorden den 15 januari 2012.

Längre fram i tiden ligger NASA:s rover Astrobiology Field Laboratory, med planerad uppskjutning år 2016. NASA är också intresserat av att borra ner i Mars yta för leta efter vatten. Några beslut om sonder för detta ändamål är ännu inte fattade, men ett förslag finns om farkosten Deep-drill Lander, som ska kunna borra mer än 100 meter ner under ytan.

Ryssland

Ryssarna sköt upp Fobos-Grunt den 9 november 2011. Denna farkost skulle ha hämtat material från Phobos yta och sända det hem till jorden, men misslyckades. Mars-500 är ett projekt startat 2007 inför en bemannad rymdfärd till Mars i samarbeta med ESA.

Expeditioner till Mars

Expedition	Uppskjutning	Ankomst till Mars	Uppdragets slut	Uppdrag	Resultat
Marsnik 1 (Mars 1960A)	10 oktober 1960		10 oktober 1960	Förbiflygning	Fel vid uppskjutning
Marsnik 2 (Mars 1960B)	14 oktober 1960		14 oktober 1960	Förbiflygning	Fel vid uppskjutning
Sputnik 22 (Mars 1962A)	24 oktober 1962		24 oktober 1962	Förbiflygning	Förstördes strax efter uppskjutning
Mars 1	1 november 1962		21 mars 1963	Förbiflygning	Lite information kunde inhämtas, men kontakten bröts innan Mars nåtts
Sputnik 24 (Mars 1962B)	4 november 1962		19 januari 1963	Landare	Misslyckades med att lämna omlopp kring Jorden
Zond 1964A	4 juni 1964		4 juni 1964	Förbiflygning	Fel vid uppskjutning
Mariner 3	5 november 1964		5 november 1964	Förbiflygning	Fel vid uppskjutning omöjliggjorde rätt kurs. För närvarande i omloppsbana kring solen
Mariner 4	28 november 1964	14 juli 1965	21 december 1967	Förbiflygning	Lyckad (första lyckade förbiflygningen)
Zond 2	30 november 1964		maj 1965	Förbiflygning	Kontakt bröts
Mariner 6	25 februari 1969	31 juli 1969	augusti 1969	Förbiflygning	Lyckad
Mariner 7	27 mars 1969	5 augusti 1969	augusti 1969	Förbiflygning	Lyckad
Mars 1969A	27 mars 1969		27 mars 1969	Kretsare	Fel vid uppskjutning
Mars 1969B	2 april 1969		2 april 1969	Kretsare	Fel vid uppskjutning
Expedition (1970-1989)	Uppskjutning	Ankomst till Mars	Uppdragets slut	Uppdrag	Resultat
Mariner 8	8 maj 1971		8 maj 1971	Kretsare	Fel vid uppskjutning
Cosmos 419	10 maj 1971		12 maj 1971	Kretsare	Fel vid uppskjutning
Mariner 9	30 maj 1971	13 november 1971	27 oktober 1972	Kretsare	Lyckad (första lyckade kretsaren)
Mars 2	19 maj 1971	27 november 1971	22 augusti 1972	Kretsare	Lyckad
Mars 2	19 maj 1971	27 november 1971	27 november, 1971	Landare / Rover^[9]	Kraschlandade på Mars
Mars 3	28 maj 1971	2 december 1971	22 augusti, 1972	Kretsare	Lyckad
Mars 3	28 maj 1971	2 december 1971	2 december, 1971	Landare / Rover^[9]	Lyckad (första lyckade landningen) Landade mjukt, men slutade sända efter några sekunder
Mars 4	21 juli 1973	10 februari 1974	10 februari 1974	Kretsare	Kom inte in i omloppsbana, men gjorde en nära förbiflygning
Mars 5	25 juli 1973	2 februari 1974	21 februari 1974	Kretsare	Delvis lyckad. Gick in i omloppsbana och skickade information, men gick sönder inom nio dagar
Mars 6	5 augusti 1973	12 mars 1974	12 mars, 1974	Landare	Delvis lyckad. Information skickades under landning, men inte efter nedslag på Mars
Mars 7	9 augusti 1973	9 mars 1974	9 mars 1974	Landare	Landaren separerades för tidigt och skickades in i en omloppsbana kring solen
Viking 1	20 augusti 1975	20 juli 1976	17 augusti 1980	Kretsare	Lyckad
Viking 1	20 augusti 1975	20 juli 1976	13 november 1982	Landare	Lyckad
Viking 2	9 september 1975	3 september 1976	25 juli 1978	Kretsare	Lyckad
Viking 2	9 september 1975	3 september 1976	11 april, 1980	Landare	Lyckad
Phobos 1	7 juli 1988		2 september 1988	Kretsare	Kontakten tappades på väg till Mars
Phobos 1	7 juli 1988		Phobos	landare	Aldrig separerad
Phobos 2	12 juli 1988	29 januari 1989	27 mars 1989	Kretsare	Delvis lyckad: gick in i omloppsbana och returnerade data. Kontakten bröts precis innan landare skulle separeras
Phobos 2	12 juli 1988	29 januari 1989	Phobos 2	Landare	Aldrig separerad
Expedition (1990-1999)	Uppskjutning	Ankomst till Mars	Uppdragets slut	Uppdrag	Resultat
Mars Observer	25 september 1992	24 augusti 1993	21 augusti 1993	Kretsare	Kontakt förlorades precis innan framkomst
Mars Global Surveyor	7 november 1996	11 september 1997	5 november 2006	Kretsare	Lyckad
Mars 96	16 november 1996		17 november 1996	Kretsare / landare	Fel vid uppskjutning
Mars Pathfinder	4 december 1996	4 juli 1997	27 september 1997	Landare / rover	Lyckad
Nozomi (Planet-B)	3 juli 1998		9 december 2003	Kretsare	Komplikationer under färden; nådde aldrig omloppsbana
Mars Climate Orbiter	11 december 1998	23 september 1999	23 september 1999	Kretsare	Kraschlandade på Mars yta
Mars Polar Lander	3 januari 1999	3 december 1999	3 december 1999	Landare	Kontakt förlorades precis innan framkomst
Deep Space 2 (DS2)	3 januari 1999	3 december 1999	3 december 1999	Landare	Kontakt förlorades precis innan framkomst
Expedition (2000-)	Uppskjutning	Ankomst till Mars	Uppdragets slut	Uppdrag	Resultat
2001 Mars Odyssey	7 april 2001	24 oktober 2001	Fortfarande aktiv	Kretsare	Lyckad
Mars Express Orbiter	2 juni 2003	25 december 2003	Fortfarande aktiv	Kretsare	Lyckad
Beagle 2	2 juni 2003	25 december 2003	6 februari 2004	Landare	Kontakt förlorades under landning; antas ha kraschlandat
Spirit rover (MER-A)	10 juni 2003	4 januari 2004	22 mars 2011	Rover	Lyckad
Opportunity rover (MER-B)	7 juli 2003	25 januari 2004	Fortfarande aktiv	Rover	Lyckad
Rosetta	2 mars 2004	25 februari 2007	Fortfarande aktiv	Förbiflygning	Lyckad
Mars Reconnaissance Orbiter	12 augusti 2005	10 mars 2006	Fortfarande aktiv	Kretsare	Lyckad
Phoenix Spacecraft	4 augusti 2007	25 maj 2008	10 november 2008	Landare	Lyckad
Dawn Spacecraft	27 september 2007	17 februari 2009	Fortfarande aktiv	Förbiflygning på sin väg mot Vesta och Ceres	Lyckad
Expedition (2010-)	Uppskjutning	Ankomst till Mars	Uppdragets slut	Uppdrag	Resultat
Phobos-Grunt	8 november 2011		8 november 2011	Kretsare, landare, provtagning	Skulle ta prover av Phobos yta tillbaka till Jorden 2014.^[10]^[11] Misslyckades att ta sig ur omloppsbanan runt Jorden.
Yinghuo-1	8 november 2011		8 november 2011	Kretsare	Skulle ha färdats med den ryska Phobos-Grunt. Misslyckades att ta sig ur omloppsbanan runt Jorden.
Curiosity	26 november 2011	6 augusti 2012	Fortfarande aktiv	Rover	Lyckad
Mars Orbiter Mission	5 november 2013	24 september 2014		Kretsare	Skall undersöka Mars atmosfär.
MAVEN	18 november 2013	22 september 2014		Kretsare	Del av Mars Scout Program.
Framtida uppdrag	Planerad uppskjutning	Beräknad ankomst	—	Uppdrag	Övrigt
2013 Mars Science Orbiter				Kretsare
esa och : ExoMars	2016	2017		Kretsare, landare, rover	ESA ansvarar för landaren och rovern, och Ryssland uppskjutning.^[12]
esa och : Mars Sample Return Mission	Troligen 2018			Kretsare, landare, rover, provtagning med retur till Jorden	Inte planerad, med under preliminär utveckling.