Marsgruppen

Marsgruppen på Niels Bohr Institutet ledes af Morten Bo Madsen, som er en af kun en håndfuld personer i Verden, der har været involveret i alle succesfulde Marslandinger siden (og inklusive) NASAs Mars Pathfinder i 1997.
Denne indsamling nåede sit mål og er sluttet 2 måneder
109% Indsamlet
  • 1.640 kr. Støttet
  • 1.500 kr. Mål
  • 12 Støtter
Tid før udløb

Om forskningen:

For øjeblikket er vores hovedaktivitet i Mars-gruppen at udvikle de danske bidrag til NASAs 2020 Mars-rover.

Kjartan Kinch og Morten Bo Madsen er begge pr. invitation fra professor Jim Bell, Arizona State University, udnævnt til “Co-Investigators” på missionens vigtigste videnskabelige kamera, Mastcam-Z. Dette kamera er et stereo-farve-kamera med zoom (deraf det sidste Z i navnet).

Mars-atmosfæren er altid en smule støvet og støvets lysspredningsegenskaber betyder at det lys, som når ned til overfladen er rødligt og ikke hvidt som vi er vant til det fra her på Jorden. For at gøre det muligt at vide, hvordan lysets sammensætning er når det når overfladen er det nødvendigt at medbringe et lille target med nogle reference-farver, som man regelmæssigt tager billeder af sammen med øvrige billeder af objekter på overfladen. Dette lille target kaldes et “radiometric calibration target” eller kort blot kalibreringstarget (engelsk: caltarget) – og billederne af dette target optaget på Mars gør det muligt at kompensere for lysets rødlige farve og justere billeder og spektre optaget vha. Mastcam-Z som de ville tage sig ud, hvis de var optaget på Jorden. Man kan også baseret på samme billeder af kalibreringstarget justere farverne som de ville se ud, hvis man selv stod på Mars-overfladen og så sig omkring.

Vi har fået til opgave at udvikle, fremstille, teste og kalibrere dette kalibreringstarget til Mastcam-Z. Kjartan Kinch er hovedansvarlig for designet og udviklingen af dette kalibreringstarget. Til gengæld er vi i Mars-gruppen allerede nu en del af det videnskabelige hold, “Science-teamet”, på dette kamera og dermed på hele roveren. Udover at vi dermed er med til at beslutte roverens aktiviteter på overfladen får vi også straks adgang til al videnskabelig data fra hele missionen når disse data begynder at komme tilbage i løbet af 2021. Det betyder at vi er med når de allerførste opdagelser gøres og vi vil være med til at fortolke, forstå og publicere resultater af disse data.

For øjeblikket har vi dog ikke tilstrækkelige midler til at færdigudvikle og producere de engineering- og flight-enheder, som først skal kvalificeres (rystes, udsættes for stråling og varmebehandles ved skiftende temperaturer i vacuum), dernæst kalibreres så vi til fulde kender deres lysspredningsegenskaber inden de i 2020 bliver sendt med NASAs 2020 Mars-rover til Mars.

Støtte til Mars-projektet vil blive anvendt til indkøb af dele til fremstilling af dette kalibreringstarget (dvs. både kvalifikationsmodeller, reserver og den endelige flight-enhed).

Herudover er Morten pr. invitation fra professor Michael Hecht, Massachusetts Institute of Technology (MIT), blevet udnævnt til “Co-Investigator” på eksperimentet MOXIE (Mars OXygen In situ resource utilization Experiment), det første forsøg på i det rette miljø på Mars-overfladen at producere oxygen (O2) direkte af Mars-atmosfærens carbondioxid (CO2). Processen finder sted katalytisk ved høj temperatur og katalysatoren er yderst følsom for visse komponenter af støvet, som frygtes at virke som en gift på katalysatoren. Det er derfor vigtigt at kende til støvets kemiske egenskaber og at forsøge at begrænse, hvor meget støv eksperimentet vil indtage når det er aktivt på Mars. Morten er del af en lille gruppe med ansvar for at minimere effekterne af støv på MOXIE-eksperimentet.

Dansk curitoisty indovolvering
På ‘Curiosity’ missionen er Marsgruppen blandt andet med til at kalibrere og lave databehandling fra LIBS instrumentet, som sidder øverst på Curiosity-roverens kameramast. Vi søger herigennem at finde ud af det allestedsnærværende rødlige Mars-støvs oprindelse, at finde ud af hvordan lysets på Marsoverfladen opfører sig

Endelig er Morten af Roger Wiens, Los Alamos National Laboratory, og Sylvestre Maurice, IRAP, Toulouse, fra SuperCam-teamet blevet inviteret som “Collaborator” på SuperCam-teamet og bedt om at levere dele til et avanceret kalibreringstarget til dette instrument. SuperCam er yderst kompliceret idet det er en kombination af en række avancerede spektrometre (Laser Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS, Infrarød og Raman-spektroskopi) og et farvekamera med meget stor fokallængde, som kan optage billeder af en kvalitet, som man ville se overfladen gennem en lup, men på op til 7 m afstand fra kameraet; deraf navnet “Remote Microscopic Imager”, eller kort: RMI.

De 5 elementer Danmark er blevet bedt om at levere til SuperCam skal bruges til kalibrering af RMI (rød, grøn og blå) og Infrarød (hvid og mørk grå). Disse targets involverer ligesom kalibreringstarget til Mastcam-Z brug af magneter, som hjælper til med at holde farvereferencerne rene for Mars-støv.

Støtte til Mars-projektet vil blive anvendt til indkøb af dele til fremstilling af de 5 dansk-leverede elementer til SuperCams kalibreringstarget (dvs. både kvalifikationsmodeller, reserver og den endelige flight-enhed).

 

I modsætning til søstergruppen i Århus Universitet, som hovedsageligt samarbejder med det europæiske rumagentur ESA er Københavns Universitets (KU) marsgruppe’s aktiviteter oftest udført i samarbejde med det amerikanske NASA. Det betyder at Marsgruppen på KU er med på de 2 ‘marsbil’ missioner ‘Opportunity’ som landede på Meridiani-sletten den 25. januar 2004 og den 900 kg tunge ‘Curiosity’ rover, som landede i Gale krateret på Mars den 5. august 2012.

caltarget på Mars
Et ud af tre ‘Calibration targets’ på Phoenix landeren er udviklet af Marsgruppen; “et lille stykke fra Danmark på Mars”.

Udover bearbejdning af data fra igangværende missioner op Mars har Margruppen opbygget et simuleringskammer, hvori man kan simulere væsentlige aspekter af miljøet på Marsoverfladen. Gruppen har desuden tidligere lavet udstyr, som er sendt til Mars til kalibrering af billeder taget på overfladen og magneteksperimenter til at hjælpe med opklaringen af det rødlige støvs oprindelse. Marsgruppen er én af de få steder i Danmark, der har ekspertise til at bygge og lave “Space Qualified” videnskabeligt udstyr, det skyldes blandt andet det meget nære samarbejde Marsgruppen har til Niels Bohr Institutets mekaniske værksted. Ved at støtte Marsgruppen er man med til at sikre Dansk ekspertise inden for et tværfagligt felt, der spænder fra nano-geologi til instrumentbygning. Marsgruppen er et af de få steder i Danmark som giver de unge forskere direkte mulighed for at være med på NASAs missioner og skabe netværk over Atlanterhavet.  De videnskabelige resultater fra Marsforskningen kan vise sig altafgørende for menneskeheden når vi i en relativt nær fremtid vil skulle bosætte os på planeten og resultater fra Marsforskningen kan også hjælpe med at vise os, hvordan vi passer bedre på vores egen planet. Arbejdet med at bygge udstyr, der kan sendes til Mars har allerede vist sig at give teknologiske fremskridt inden for blandt test af kopi medicin i medicinalindustrien, hospitalsrobotter,  solceller, Google streetview mm. Fremtiden for menneskehedens engagement i udforskningen af Mars ser lysende ud; i 2020 sender NASA en ny marsrover afsted på samme størrelse som ‘Curiosity’ og NASA planlægger et bemandet besøg til planeten engang i 2030erne.  Samtidig er ESA og Kina også i gang med at udvikle Marsbiler.

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *