Fyra år på Mars - det här har Curiosity lärt oss

Nasas robotbil har bekräftat att planeten har varit livsduglig.

Men rovern bidrar också med mycket annan kunskap och imponerande bilder.

Curiosity landade i den enorma Gale-kratern för drygt fyra år sedan, i närheten av det fem kilometer höga berget Mount Sharp.

Landningen var en av de mest dramatiska rymdlandningar som har gjorts hittills, men den gick mer eller mindre såsom planerat.

Sedan dess har den atomdrivna robotbilen, som är cirka tre meter lång och väger 900 kilogram, rullat fram mer än 14 kilometer i Mars ogästvänliga omgivning.

Där förekommer regelbundna sandstormar och enligt roverns egna mätningar har temperaturen varierat mellan -100°C och +16°C.

Curiosity tog en "selfie" tidigare i år med hjälp av sin robotarm. Robotarmen är bakom kameran och syns därför inte på bilden.

- Robotbilen har kunnat rulla på oväntat länge, berättar Ashwin Vasavada, vetenskaplig projektchef på den amerikanska rymdstyrelsen Nasa, för Yle Nyheter.

Vasavada leder alltså hela roverprojektet, värt motsvarande 2,2 miljarder euro.

- Segheten beror på att vi byggde rovern så att den skulle kunna klara av att fungera i åtminstone två jordår eller ett marsår, tillägger han.

Det finns alltså så stora säkerhetsmarginaler att rovern och dess många mätinstrument fortfarande fungerar väl, med undantag för en del små problem här och där.

Roverns ungefärliga rutt är bestämd på förhand, men den exakta rutt man tar beror på terrängen.

Dessutom måste cirka 500 forskare samsas om huruvida Curiosity ska vända till vänster eller höger och vilka prover som ska tas när.

- Det här är lättare än man kunde tro. Det handlar bara om att prioritera vad som är viktigast, kommenterar Vasavada.

Vatten och mineraler

Rovern behövde bara några månader på den röda planeten för att komma fram till en stor upptäckt.

- Vi lät Curiosity borra in i stenar vilket bekräftade att det rörde sig om en tidigare sjöbotten. Det fanns lermineraler som tydde på att vatten hade förändrat vulkaniska stenar och nött ned dem till lera.

Curiosity tog också sandprover som den sedan hettade upp till över 800 grader.

Då uppstod vattenånga vilket visade att det fanns vatten bundet i sanden.

Tecken på att vatten har funnits här för länge sedan. Fotograferat av rovern i december 2012.

Mineralerna som hittades bestod bland annat av väte, kol och syre, som är byggstenar för liv.

- Sammantaget kunde vi alltså konstatera att åtminstone Gale-kratern på Mars hade varit livsduglig. Och det var också huvudsyftet med att skicka robotbilen till den röda planeten.

- Att komma fram till det här resultatet, bara några månader efter landningen var en stor lättnad för vårt team. Vi hade två år på oss och det fanns inga garantier för att vi skulle få varken positiva eller negativa resultat.

Metangas orsakade spekulationer om liv

Rovern har också upptäckt metangas. I 60 dagar uppmätte man ovanligt höga nivåer, men nivåerna minskade sedan plötsligt till låga nivåer igen.

- Vi studerar fortfarande var metanet i atmosfären kommer ifrån. Att hitta metan där är spännande eftersom det enligt den kunskap vi har måste finnas en aktiv källa till det. Metanet försvinner annars på några hundra år, förklarar Vasavada.

Antingen måste metanet produceras av levande bakterier eller av någon annan slags biologiska organismer, och skulle därmed vara ett indirekt bevis för att det finns liv. Alternativt härstammar det från vulkaner på Mars, som inte längre borde ha aktiva vulkaner, eller från nedbrytningen av stenar i jorden, när de utsätts för vatten.

Curiosity kommer att fortsätta granska metannivåerna då och då, för att få större klarhet.

- Vi kan bara mäta ett begränsat antal gånger innan mätinstrumentet slutar fungera. Mätningen kräver också en hel del energi och begränsar övriga uppdrag. Därför söker vi nu efter metan främst en gång per säsong, och om vi då ser höga nivåer kan vi mäta oftare.

Bergsklättring

Curiosity kom fram till berget Mount Sharp, som officiellt heter Aeolis Mons, för ett och ett halvt år sedan och är nu på väg upp för det. För tillfället är den på 80 meters höjd.

Robotbilen klarar av lutningar på upp till 25 grader så de allra brantaste sluttningarna är för utmanande.

- Orsaken till att vi lät Curiosity klättra där är att ju högre upp man kommer desto yngre blir stenarna. Och vi kan samtidigt dra slutsatser om Mars historia.

Rovern skickade till exempel tidigare den här månaden fantastiska bilder på Marslandskap och sandstensformationer.

Landskapet har formats när sanddyner skapade av vinden begravdes under jorden, mötte grundvatten och förändrade konsistens.

Sandstensformationer vid foten av Mount Sharp i september 2016.

Lämpligt för liv för länge sedan

Forskarna har kunnat dra viktiga lärdomar av att titta på och borra i berget.

- Det allra viktigaste vetenskapliga resultatet är att vi har kunnat förlänga den tid man trodde att Mars var beboelig på, till åtminstone tiotals miljoner år.

Den här perioden inträffade för ungefär 3,5 miljarder år sedan.

- Vi har kunnat förlänga den tid man trodde att Mars var beboelig på.

Ashwin Vasavada, vetenskaplig projektchef, Nasa

Och ju högre upp rovern kommer, desto längre period kan man bekräfta att planeten har varit beboelig på.

- Det syns ännu inget slut på sjöavlagringarna, som är ett bevis på livsduglighet.

På Nasa räknar man ändå med att avlagringarna kommer att upphöra i något skede under klättringen, och då kan teamet räkna ut hur länge planeten var livsduglig.

En lång sådan period ökar chanserna för att liv skulle ha kunnat uppstå på planeten.

- Vi hoppas också att Curiosity kan hjälpa oss att komma fram till hur Mars ändrade från en beboelig planet till en torrare och mer ogästvänlig plats, tillägger Vasavada.

Nya forskningsresultat från tidigare den här veckan, som bygger på data från Nasas rymdsond Mars Reconnaissance Orbiter, antyder dessutom att en annan region på Mars - den nordliga Arabia Terra-regionen - hade sjöar ungefär en miljard år senare än man tidigare hade trott, alltså för 2-3 miljarder år sedan.

Bagnold-dynerna invid den nordvästra delen av Mount Sharp. Curiosity ska ta sig uppför berget härifrån. Fotot är taget i september 2015.

Koll på vädret

Curiosity mäter regelbundet temperatur, tryck och fuktighet för att forskarna ska kunna få nya insikter och vädret och klimatet på Mars.

Roverns tryck- och fuktighetsmätare har utvecklats vid Meteorologiska insitutet i Finland, på basis av teknologi från företaget Vaisala, och har varit mycket viktiga för uppdraget.

- De är fantastiska instrument och bland de mest pålitliga vi använder dagligen, kommenterar Ashwin Vasavada på Nasa.

Särskilt tryckmätaren har varit viktig, för att förutspå det lokala vädret på platsen.

- Och vi kan till och med få information om det globala vädret. Just nu finns det till exempel sandstormar på andra sidan den röda planeten och vi kan lägga märke till det med hjälp av den finländska tryckmätaren.

Roverns tryck- och fuktighetsmätare har tagits fram vid Meteorologiska insitutet i Finland.

Tryckmätaren har också, i kombination med en mätare för radioaktivitet, varit till stor nytta för att räkna ut hur dagliga tryckförändringar på Mars inverkar på radioaktiviteten. Att veta det är viktigt om människor eventuellt tar sig till planeten i framtiden.

Vassa stenar

Men Curiosity har också drabbats av motgångar. Dess hjul skadades en hel del under färden.

- Det var lite av en överraskning. Vi hade byggt hjulen så att de skulle hålla de stenar som vi antog att skulle finnas i kratern. Men vi hade inte räknat med en viss typ av vassa stenar som inte sjönk in i sanden när rovern körde över dem.

De här stenarna var nästan som små isberg som till största delen var dolda under ytan. Men genom att köra runt dem har man lyckats undvika problemet.

Rovern kan alltså fortfarande ta sig fram utan större problem, och har också fått en mjukvaruuppdatering för att ytterligare förbättra körningen.

Minskande energi

Curiosity drivs inte med solpaneler utan med en radioisotopgenerator och den är god för ytterligare cirka tio års drift. Däremot börjar effekten avta före det.

- Vi kan utföra uppdrag med rovern i ungefär samma takt som i dag i åtminstone 3-4 år till. Efter det måste vi ta längre tid på oss att göra saker och ting. Något som i dag kan göras på en enda dag kommer att räcka flera dagar, kommenterar Vasavada.

Roverns andra komponenter borde hålla ännu längre än energikällan, men det finns inga garantier för det.

- Så småningom kommer också elektroniken att sluta fungera, när den hela tiden utsätts för Mars ogästvänliga omgivning.

Sanddyner på Mars.

"Orimliga förväntningar"

Curiosity har som sagt uppfyllt sitt huvudsakliga mål: att komma fram till att planeten var livsduglig. Med tanke på det här skulle Vasavada subjektivt ge Curiosity-projektet vitsordet 10 av 10.

- En del av allmänheten hade väntat sig att vi också skulle hitta liv på Mars. Men Curiosity är inte utrustad för att göra det, kommenterar han och tillägger:

- Förstås, om livet där skulle vara uppenbart så skulle vi se det. Så det är mycket svårt för oss att leva upp till alla de förväntningar som finns på vår upptäcktsfärd.

- Curiosity är inte utrustad för att hitta liv på Mars.

Ashwin Vasavada, vetenskaplig projektchef, Nasa

Än är åkturen inte förbi och han tillägger att det ännu finns flera saker att hoppas på. Själv vill Vasavada till exempel att rovern också ska hitta mer komplexa organiska molekyler som kan ha hjälpt eventuella livsformer på traven, alltså material som levande organismer kunde ha använt.

Han utesluter inte heller helt oväntade upptäckter.

- Vi kan kanske få reda på nånting helt nytt om berget Mount Sharp och Gale-kratern under den tid rovern har kvar.

Minst två år till

Såsom det nu ser ut kommer Curiosity att fortsätta användas åtminstone fram till oktober 2018, men möjligen också efter det.

Nasas äldre soldrivna Marsrobot Opportunity fungerar till exempel fortfarande, drygt tolv år efter att den kom till planeten.

Om drygt fyra år väntas Curiositys efterträdare anlända. Rovern har tills vidare namnet Mars 2020, enligt det år den planeras skjutas upp.

- Vi kommer sedan att leta efter tecken på gammalt liv med ganska annorlunda och mer avancerade mätinstrument än de Curiosity har. Bland annat ska den nya rovern kunna identifiera organiskt material i stenar med mycket stor precision, vilket är riktigt spännande, kommenterar Ashwin Vasavada på Nasa.

Bildkälla för samtliga bilder ovan, om inget annat anges, är: NASA/JPL-Caltech/MSSS.