Mars: de geschiedenis van ontdekking en verkenning, van de eerste waarnemingen tot moderne missies

Mars is een van de meest mysterieuze en fascinerende planeten van het Zonnestelsel. Hij wordt de Rode Planeet genoemd vanwege zijn roestige kleur, veroorzaakt door ijzeroxide op het oppervlak. Mars is de vierde planeet vanaf de Zon en de tweede qua grootte na Mercurius. Zijn diameter bedraagt ongeveer 6.800 km, wat ongeveer twee keer zo klein is als die van de Aarde. Mars heeft twee kleine manen — Phobos en Deimos, die op asteroïden lijken.

De mensheid is altijd geïnteresseerd geweest in Mars, omdat het de dichtstbijzijnde planeet is waarop mogelijk leven zou kunnen bestaan. Mars was al bekend bij oude beschavingen die hem met het blote oog observeerden en hem verschillende namen gaven. In de loop van de tijd verbeterden astronomen hun instrumenten en onderzoeksmethoden, en ontdekten steeds meer geheimen van Mars. In dit artikel vertellen we over de ontdekking en verkenning van Mars vanaf de oudheid tot vandaag.

 

De ontdekking van de planeet Mars

De vorming en ouderdom van de planeet Mars

Volgens moderne wetenschappelijke gegevens is de planeet Mars ongeveer 4,6 miljard jaar geleden gevormd door de samentrekking van kosmisch stof en gas rond de Zon. Dit proces wordt accretie genoemd en leidde tot de vorming van alle planeten in het Zonnestelsel.

Mars, net als de Aarde, onderging talloze botsingen met andere hemellichamen die invloed hadden op zijn vorm, structuur en klimaat. Een van deze botsingen, ongeveer 4,1 miljard jaar geleden, creëerde de enorme Borealis-inslagkrater, die bijna de helft van het noordelijk halfrond van Mars bedekt. Een andere botsing, ongeveer 4 miljard jaar geleden, veroorzaakte een uitstoot van vulkanisch materiaal, waardoor de hoogste berg in het Zonnestelsel ontstond — Olympus Mons. Deze berg is 22 km hoog, wat drie keer zo hoog is als de Mount Everest.

 

De oorsprong van de naam Mars

De planeet Mars kreeg zijn naam ter ere van de Romeinse god van de oorlog, vanwege zijn rode kleur die geassocieerd werd met bloed en strijd. De oude Grieken noemden deze planeet Ares, naar hun god van de oorlog. Andere culturen gaven Mars ook verschillende namen die verband hielden met zijn kleur of karakter. Bijvoorbeeld, de Egyptenaren noemden hem Her-desher, wat "rood" betekent, de Babyloniërs noemden hem Nergal, wat "god van vuur en verwoesting" betekent, de Indiërs noemden hem Angaraka, wat "vurig" betekent, en de Chinezen noemden hem Huoxing, wat "vuurster" betekent.

 

Datum van de eerste telescopische waarneming van Mars

De eerste telescopische waarneming van Mars werd gedaan door de Italiaanse astronoom Galileo Galilei in 1610. Hij gebruikte zijn zelfgemaakte telescoop, die objecten 20 keer vergrootte. Galilei merkte op dat Mars fasen vertoonde, net als de Maan, wat betekent dat de planeet van vorm veranderde afhankelijk van de positie ten opzichte van de Zon en de Aarde.

 

De orbitale positie van de planeet Mars

De planeet Mars bevindt zich op een afstand van ongeveer 228 miljoen kilometer van de Zon en heeft een gemiddelde orbitale snelheid van ongeveer 24 km/s. Zijn baan is elliptisch, waardoor de afstand tussen Mars en de Zon gedurende het jaar verandert. De minimale afstand, het perihelium, is ongeveer 207 miljoen kilometer, terwijl de maximale afstand, het aphelium, ongeveer 249 miljoen kilometer bedraagt. De orbitale periode van Mars, oftewel de tijd die hij nodig heeft om één omwenteling om de Zon te maken, bedraagt 687 aardse dagen, wat bijna twee aardse jaren is.

 

Zichtbaarheid van de planeet Mars aan de nachtelijke hemel

De planeet Mars is een van de helderste objecten aan de nachtelijke hemel. Zijn zichtbaarheid hangt af van zijn positie ten opzichte van de Aarde en de Zon. Wanneer Mars zich aan de andere kant van de Zon bevindt, bereikt hij zijn maximale helderheid en wordt hij oppositie-Mars genoemd. Tijdens deze periode is hij de hele nacht zichtbaar en heeft hij een geel-oranje kleur. Wanneer Mars zich aan dezelfde kant van de Zon bevindt, wordt hij conjunctie-Mars genoemd en is hij bijna onzichtbaar, omdat hij opgaat in het zonlicht. Oppositie van Mars vindt ongeveer eens in de 26 maanden plaats, terwijl conjunctie ongeveer eens in de 15 maanden plaatsvindt.

 

Verkenning van Mars in de 17e–18e eeuw

Eerste telescopische waarnemingen van Mars in de oudheid en de middeleeuwen

Hoewel Mars al bekend was bij oude beschavingen, begonnen telescopische waarnemingen pas in de 17e eeuw, toen de telescoop werd uitgevonden. Voor die tijd observeerden astronomen Mars met het blote oog en noteerden ze zijn beweging aan de sterrenhemel. Ze maakten catalogi en tabellen van de positie van Mars, die werden gebruikt voor astrologie en kalenders. Bijvoorbeeld, de oude Babyloniërs observeerden Mars vanaf de 7e eeuw voor Christus en maakten het eerste wiskundige model van zijn beweging.

Oude Grieken, zoals Ptolemaeus, Aristoteles en Hipparchus, bestudeerden Mars ook en probeerden zijn retrograde beweging te verklaren, dat wil zeggen de schijnbare beweging achteruit langs de sterrenhemel. Ze veronderstelden dat Mars zich bewoog langs kleine cirkels, epicycli genoemd, rondom grotere cirkels, deferenten genoemd, die op hun beurt rond de Aarde draaiden. Dit model werd geocentrisch genoemd en domineerde de astronomie tot in de 16e eeuw.

 

Ontdekkingen van Galileo Galilei

De eerste astronoom die een telescoop gebruikte om Mars te observeren, was Galileo Galilei. Hij deed zijn eerste waarneming in 1610 en merkte op dat Mars fasen had, net als de Maan. Dit was een belangrijke ontdekking, omdat het het heliocentrische model van het Zonnestelsel, voorgesteld door Nicolaus Copernicus, bevestigde, waarbij de planeten rond de Zon draaien in plaats van rond de Aarde.

Galilei probeerde ook de grootte en afstand van Mars te meten, maar zijn resultaten waren onnauwkeurig vanwege de lage kwaliteit van zijn telescoop en de moeilijkheid om de parallax te bepalen, dat wil zeggen de hoekverandering van de planeet bij waarneming vanuit verschillende punten op Aarde. Galilei bleef Mars observeren tot 1638, toen hij zijn gezichtsvermogen verloor.

 

Ontdekkingen van andere astronomen (Johannes Hevelius, Giovanni Cassini)

Na Galilei gebruikten andere astronomen ook telescopen om Mars te onderzoeken en deden ze nieuwe ontdekkingen. Bijvoorbeeld, de Nederlandse astronoom Johannes Hevelius maakte in 1659 de eerste gedetailleerde kaart van Mars, waarop hij donkere en lichte gebieden op het oppervlak van de planeet markeerde. Hij gaf deze gebieden namen die verband hielden met de geografie van de Aarde, zoals Arabia, Libya, Syria, enz. Hij mat ook de rotatieperiode van Mars rond zijn as, die 24 uur, 37 minuten en 22 seconden bedroeg. Deze waarde ligt zeer dicht bij de moderne waarde, die 24 uur, 37 minuten en 23 seconden bedraagt.

Een andere belangrijke astronoom die Mars bestudeerde, was de Italiaan Giovanni Cassini. In 1666 ontdekte hij dat Mars een rotatie-as had met een hellingshoek van ongeveer 25 graden. Dit betekent dat Mars seizoenen heeft, net als de Aarde, maar ze zijn langer vanwege de langere orbitale periode. Cassini bepaalde ook de afstand tussen Mars en de Aarde met behulp van parallax en kreeg een waarde van ongeveer 140 miljoen kilometer, wat twee keer zo groot was als die van Galilei.

 

Verkenning van Mars in de 19e eeuw

Ontdekking van de manen van Mars

Een van de belangrijkste ontdekkingen in de geschiedenis van de verkenning van Mars was de ontdekking van zijn twee manen — Phobos en Deimos. Deze ontdekking werd gedaan door de Amerikaanse astronoom Asaph Hall in 1877 met behulp van een 66 cm refractor in het Naval Observatory in Washington.

Hall zocht naar manen van Mars nadat de Franse astronoom Camille Flammarion had gespeculeerd dat ze mogelijk zouden bestaan. Hall noemde de manen naar de zonen van Mars in de Griekse mythologie — Phobos, de god van angst, en Deimos, de god van terreur.

Phobos is de maan die het dichtst bij Mars staat, op een afstand van ongeveer 6.000 km, en zijn diameter is ongeveer 22 km. Deimos bevindt zich verder van Mars, op een afstand van ongeveer 20.000 km, en heeft een diameter van ongeveer 12 km. Beide manen hebben een onregelmatige vorm en lijken op asteroïden. Ze draaien sneller om Mars dan de planeet om zijn as, waardoor ze twee keer per dag opkomen en ondergaan aan de hemel.

 

Ontdekking van kanalen op Mars

Een andere beroemde ontdekking in de 19e eeuw was de ontdekking van kanalen op Mars. Deze ontdekking werd gedaan door de Italiaanse astronoom Giovanni Schiaparelli in 1877, toen hij Mars observeerde tijdens zijn oppositie. Schiaparelli zag dunne lijnen op het oppervlak van Mars, die hij "canali" noemde, wat "geulen" of "stroompjes" betekent in het Italiaans. Hij suggereerde dat dit natuurlijke of kunstmatige waterstromen konden zijn die zouden wijzen op het bestaan van leven op de planeet.

Schiaparelli maakte een kaart van Mars waarop hij ongeveer 40 kanalen markeerde en hen namen gaf die verband hielden met mythologie en geschiedenis, zoals de Ganges, de Nijl, Farao, de Eridanus, enz.

Zijn ontdekking wekte grote belangstelling en controverse op in de wetenschappelijke wereld. Veel astronomen probeerden het bestaan van kanalen op Mars te bevestigen of te weerleggen, maar niet iedereen kon ze zien vanwege de lage resolutie van hun telescopen of atmosferische storingen.

Een van de bekendste voorstanders van de kanalen-theorie was de Amerikaanse astronoom Percival Lowell, die in 1894 zijn eigen observatorium in Arizona oprichtte, speciaal voor de studie van Mars. Hij observeerde Mars gedurende 15 jaar en tekende meer dan 500 kanalen, waarvan hij dacht dat ze bewijs waren van het bestaan van een geavanceerde beschaving op de planeet. Hij schreef ook verschillende boeken waarin hij zijn theorieën en fantasieën beschreef over Marsbewoners die kanalen bouwden om hun dorre land te irrigeren. Zijn boeken werden populair en inspireerden veel sciencefiction-schrijvers, zoals H.G. Wells, Ray Bradbury, Arthur Clarke, enz.

In de 20e eeuw werd de kanalen-theorie echter weerlegd door meer geavanceerde telescopen en ruimtevaartuigen die geen sporen van water of leven op Mars ontdekten. Het bleek dat de kanalen een illusie waren, veroorzaakt door optische vervormingen, psychologische factoren en een gebrek aan kennis over het landschap van Mars. In werkelijkheid bestaan er op het oppervlak van Mars alleen natuurlijke geologische vormen, zoals valleien, rivierbeddingen, ruggen en vulkanen, die de indruk kunnen wekken van lineaire structuren bij lage resolutie.

 

Publicatie van de eerste kaart van Mars

In 1877, hetzelfde jaar dat Schiaparelli de kanalen op Mars ontdekte, werd de eerste kaart van Mars gepubliceerd, gebaseerd op telescopische waarnemingen. Deze kaart werd samengesteld door de Franse astronoom Camille Flammarion, die een voorstander was van de kanalen-theorie en van leven op Mars. Hij gebruikte gegevens verkregen van Schiaparelli en andere astronomen en tekende een kaart waarop hij de locatie van kanalen, zeeën, continenten en eilanden op Mars weergaf. Hij gaf ze ook namen die verband hielden met mythologie, geschiedenis en literatuur, zoals Atlantis, Eden, Utopia, Eldorado, enz.

Zijn kaart werd wijdverspreid en beïnvloedde de publieke opinie over Mars. Zijn kaart was echter ook onnauwkeurig en fantasierijk, omdat hij geen rekening hield met het werkelijke landschap en klimaat van de planeet. Hij beeldde bijvoorbeeld grote watermassa's af op Mars, die in werkelijkheid niet bestonden, en gaf ze kleuren die niet overeenkwamen met de werkelijkheid. Zijn kaart werd al snel weerlegd door nauwkeurigere kaarten, samengesteld door andere astronomen, zoals Eugène Michel Antoniadi, Edward Emerson Barnard en William Wallace Campbell.

 

Andere ontdekkingen van astronomen

Aan het einde van de 19e en het begin van de 20e eeuw bleven astronomen Mars bestuderen en deden ze nieuwe ontdekkingen. Bijvoorbeeld, in 1892 ontdekte de Amerikaanse astronoom William Henry Pickering dat Mars een atmosfeer heeft die voornamelijk uit kooldioxide bestaat. Hij mat ook de luchtdruk op Mars, die ongeveer 6 millibar bedraagt, wat 160 keer lager is dan op Aarde.

In 1909 ontdekte de Amerikaanse astronoom Carl Lamont dat Mars poolkappen heeft die van grootte veranderen afhankelijk van het seizoen. Hij suggereerde dat deze kappen uit ijs en sneeuw bestonden, maar later werd vastgesteld dat ze ook bevroren kooldioxide, oftewel droogijs, bevatten.

In 1911 ontdekte de Amerikaanse astronoom Vignello Slipher dat Mars een eigen magnetisch veld heeft, hoewel het erg zwak is en niet in staat is de planeet te beschermen tegen de zonnewind.

In 1924 ontdekte de Amerikaanse astronoom John Adam Fleming dat Mars radiogolven uitzendt die op Aarde kunnen worden gedetecteerd. Hij suggereerde dat dit te maken kon hebben met elektrische activiteit in de atmosfeer van Mars of met mogelijke signalen van een Marsbeschaving. Later bleek echter dat de radiogolven afkomstig waren van de thermische straling van het oppervlak van Mars en geen informatie bevatten.

 

Verkenning van Mars in de 20e eeuw

Onderzoek van Mars met behulp van een spectrometer

In de 20e eeuw begonnen astronomen nieuwe methoden en instrumenten te gebruiken voor het bestuderen van Mars, die het mogelijk maakten nauwkeurigere en meer gedetailleerde informatie over de planeet te verkrijgen. Een van deze instrumenten was de spectrometer, die het spectrum meet van het licht dat door of van een object wordt weerkaatst. Het lichtspectrum bevat informatie over de chemische samenstelling, temperatuur, druk en andere eigenschappen van het object.

Met behulp van de spectrometer konden astronomen vaststellen dat er geen vrije zuurstof, water of organische stoffen op Mars aanwezig zijn, wat wijst op de ongeschiktheid ervan voor leven. Ze konden ook de aanwezigheid van elementen zoals ijzer, magnesium, aluminium, silicium, calcium, natrium en andere op Mars detecteren.

Astronomen ontdekten ook dat Mars een ozonlaag heeft, die ultraviolet licht van de Zon absorbeert, maar die is erg dun en niet effectief.

Spectrometrie maakte het ook mogelijk de dynamiek van de atmosfeer van Mars te bestuderen, waaronder de temperatuur, druk, wind, wolken, stofstormen en andere verschijnselen.

 

De eerste pogingen om Mars te bereiken

In de 20e eeuw raakten niet alleen astronomen, maar ook wetenschappers, ingenieurs en onderzoekers geïnteresseerd in Mars en probeerden ze de planeet te bereiken met behulp van ruimtesondes. De eerste pogingen werden gedaan in de jaren 60, toen de Sovjet-Unie en de Verenigde Staten verschillende interplanetaire sondes lanceerden die Mars moesten bereiken en er foto's van moesten maken en metingen moesten verrichten. De meeste van deze missies mislukten echter door verschillende technische problemen, zoals storingen, verlies van communicatie, afwijking van de koers, enz.

Bijvoorbeeld, van de 10 Sovjet-sondes die tussen 1960 en 1964 werden gelanceerd, kon er slechts één, Mars-1, de baan naar Mars bereiken, maar verloor het contact met de Aarde op een afstand van 106 miljoen kilometer van de planeet.

Van de 7 Amerikaanse sondes die tussen 1964 en 1969 werden gelanceerd, konden er slechts twee, Mariner 4 en Mariner 6, Mars bereiken en foto's maken van de planeet, maar de beelden waren van lage kwaliteit en gaven weinig informatie over de planeet.

 

De eerste succesvolle missie naar Mars

De eerste succesvolle missie naar Mars was de Amerikaanse interplanetaire sonde Mariner 7, die op 27 maart 1969 werd gelanceerd en Mars op 5 augustus 1969 bereikte. De sonde maakte 126 foto's van het oppervlak van Mars, waarop kraters, ruggen, valleien en poolkappen te zien waren. Ook werd de temperatuur, druk, dichtheid en samenstelling van de atmosfeer van Mars gemeten, evenals de aanwezigheid van waterdamp en kooldioxide.

Deze missie bepaalde de massa, straal en zwaartekracht van Mars, evenals zijn magnetische veld en radio-uitstraling. De gegevens verfijnden de kennis over Mars en weerlegden enkele mythes en fantasieën over de planeet. Bijvoorbeeld, de missie toonde aan dat er op Mars geen kanalen, zeeën, vegetatie of levende wezens zijn, maar alleen een droge, koude en levenloze woestijn. Ook toonde het aan dat Mars niet op de Aarde lijkt, maar meer op de Maan, omdat hij veel kraters van meteorieten heeft en geen globaal magnetisch veld.

De missie van Mariner 7 was een belangrijke stap in de verkenning van Mars en bereidde de weg voor meer geavanceerde missies in de toekomst.

 

Verkenning van Mars met behulp van automatische interplanetaire sondes

In de jaren 70 begon een nieuw tijdperk in de verkenning van Mars, toen de eerste automatische interplanetaire sondes werden gelanceerd, die niet alleen langs Mars vlogen, maar ook in een baan om de planeet gingen en op het oppervlak landden. Deze sondes maakten gedetailleerdere en kwalitatief betere foto's van Mars en voerden verschillende wetenschappelijke experimenten en onderzoeken uit.

Onder deze sondes waren de Sovjet-sondes Mars-2, Mars-3, Mars-5, Mars-6 en Mars-7, de Amerikaanse sondes Mariner 9, Viking 1, Viking 2, enz. Ze deden talloze ontdekkingen en prestaties, waarover we verderop zullen vertellen.

 

Sovjet-sondes Mars-2 en Mars-3

Mars-2 en Mars-3 waren de eerste sondes die in 1971 de baan van Mars bereikten. Ze maakten meer dan 60 foto's van het oppervlak van Mars, waarop zijn reliëf, geologie, klimaat en atmosfeer te zien waren. Ze lanceerden ook landingsmodules, die de eerste objecten waren die het oppervlak van Mars bereikten.

De Mars-2 verloor echter contact tijdens de landing en stortte neer, terwijl Mars-3 slechts 20 seconden op het oppervlak van Mars werkte voordat hij het contact verloor. Ze konden geen gegevens van het oppervlak van Mars doorsturen, behalve één onscherp beeld.

 

Amerikaanse automatische interplanetaire sonde Mariner 9

Mariner 9 was de eerste Amerikaanse sonde die in 1971 de baan van Mars bereikte. Hij maakte meer dan 7.000 foto's van het oppervlak van Mars, waarop de diversiteit en complexiteit van de planeet te zien waren.

Op zijn foto's zijn enorme vulkanische formaties te zien (zoals Olympus Mons — de grootste vulkaan in het Zonnestelsel) en canyons (waaronder de Valles Marineris — een gigantisch canyonsysteem van meer dan 4.000 kilometer lang, genoemd naar de prestaties van deze interplanetaire sonde). Ook zijn er rivierbeddingen, kraters, sporen van wind- en watererosie, verschuivingen van lagen, weerfronten, mist en veel andere interessante details te zien op de foto's.

Mariner 9 bestudeerde ook de atmosfeer van Mars, inclusief de samenstelling, temperatuur, druk, wolken, stofstormen, enz. Er werd ontdekt dat Mars twee soorten poolkappen heeft: permanente, bestaande uit droogijs, en seizoensgebonden, bestaande uit waterijs en sneeuw.

 

Het Viking-programma

Dit ruimteprogramma omvatte de lancering van twee identieke Amerikaanse sondes, Viking 1 en Viking 2. Ze werden de meest succesvolle en geavanceerde ruimtevaartuigen die in 1976 de baan en het oppervlak van Mars bereikten. Ze maakten meer dan 50.000 foto's van het oppervlak van Mars, die een gedetailleerd beeld en kleuren lieten zien. Ze waren de eersten die vanuit het oppervlak van Mars hoogwaardige kleurenfoto's doorstuurden. Op de foto's is een woestijnlandschap met roodachtige grond te zien, bezaaid met rotsen. De lucht was roze vanwege het licht dat door rode stofdeeltjes in de atmosfeer werd verstrooid.

Viking 1 en Viking 2 lanceerden ook landingsmodules die de eerste objecten werden die succesvol op het oppervlak van Mars landden en daar meerdere jaren werkten. Ze stuurden meer dan 1.400 foto's door van het oppervlak van Mars, waarop het landschap, de vegetatie, het weer en andere elementen te zien waren.

Deze sondes voerden verschillende wetenschappelijke experimenten uit, waaronder pogingen om leven op Mars te vinden. Ze onderzochten de chemische samenstelling van de bodem, lucht en water op Mars en ontdekten de aanwezigheid van organische moleculen, maar konden geen tekenen van levende organismen vinden. Ze bestudeerden ook de seismische activiteit, het magnetische veld, straling, enz.

Viking 1 en Viking 2 breidden de kennis over Mars aanzienlijk uit en stimuleerden verdere verkenning van de planeet.

 

Verkenning van Mars in de 21e eeuw

Verkenning van Mars met behulp van rovers

In het laatste deel van de 20e en het begin van de 21e eeuw bereikte de verkenning van Mars een nieuw niveau toen de eerste rovers werden gelanceerd die over het oppervlak van Mars konden rijden en verschillende locaties en objecten konden onderzoeken. Deze rovers waren uitgerust met verschillende wetenschappelijke instrumenten, zoals camera's, spectrometers, lasers, boren, microscopen, enz. Ze konden ook communiceren met de Aarde en hun gegevens en beelden doorsturen.

Onder deze rovers waren de Amerikaanse Spirit, Opportunity, Curiosity, Perseverance, enz. Ze deden talloze ontdekkingen en prestaties, die we nu kort zullen bespreken.

 

Rovers Spirit en Opportunity

Spirit en Opportunity waren de eerste Amerikaanse rovers die in 2004 het oppervlak van Mars bereikten. Ze landden op verschillende locaties op Mars en onderzochten die jarenlang. Ze maakten meer dan 300.000 foto's van het oppervlak van Mars, die de diversiteit van het landschap lieten zien.

De rovers ontdekten sporen van water, mineralen, meteorieten, vulkanische activiteit, enz. Ze bestudeerden het klimaat, het weer, het magnetische veld en de straling op Mars. Ze verzamelden en analyseerden ook bodem- en rotsmonsters op Mars en voerden verschillende wetenschappelijke experimenten uit.

Spirit en Opportunity — rovers van hetzelfde model — werkten veel langer dan gepland, dankzij de natuurlijke reiniging van hun zonnepanelen door de wind op Mars. Deze rovers vergrootten de kennis over Mars aanzienlijk en werden de langst werkende en succesvolste rovers in de geschiedenis.

Op 1 mei 2009 raakte de rover Spirit vast in een zandduin. Dit was niet de eerste keer dat dit gebeurde met rovers, en de volgende acht maanden werd geprobeerd hem los te krijgen. Op 26 januari 2010 maakte NASA bekend dat de rover zich niet kon bevrijden vanwege zijn positie in zachte grond. Tot 22 maart 2010 bleef de rover functioneren als stationair platform, waarna het contact werd verloren. Op 24 mei 2011 maakte NASA bekend dat alle pogingen om de rover opnieuw te bereiken mislukt waren en dat het stil bleef. Het afscheid van de rover Spirit vond plaats op het NASA-hoofdkwartier en werd uitgezonden op NASA TV. Spirit werkte 6 jaar en 2 maanden op Mars, wat 21,6 keer langer was dan gepland.

De rover Opportunity legde tijdens zijn verblijf op Mars meer dan 45 kilometer af, aangedreven door zonne-energie. Op 12 juni 2018 schakelde de rover over op de slaapstand vanwege een langdurige en krachtige stofstorm die verhinderde dat er zonlicht op de zonnepanelen viel. Sindsdien heeft hij geen contact meer gehad. Op 13 februari 2019 verklaarde NASA officieel dat de missie van de rover beëindigd was. Opportunity werkte 14 jaar en 8 maanden op Mars, wat 55 keer langer was dan de geplande levensduur.

 

Rover Curiosity

Curiosity werd de grootste en meest geavanceerde Amerikaanse rover die in 2012 het oppervlak van Mars bereikte. Hij landde in de Gale-krater en onderzoekt die nog steeds. Hij maakte meer dan 500.000 foto's van het oppervlak van Mars, die een gedetailleerd beeld en kleuren lieten zien.

Curiosity is een autonome chemische laboratorium, veel groter en zwaarder dan eerdere rovers. Hij ontdekte sporen van organische moleculen op Mars, die verband kunnen houden met het ontstaan van leven. Hij mat ook de chemische samenstelling, temperatuur, druk, luchtvochtigheid en andere parameters van de atmosfeer van Mars. Hij bestudeerde geologie, geochemie, mineralogie, hydrologie, enz. De rover verzamelde en analyseerde bodem- en rotsmonsters op Mars en voerde verschillende wetenschappelijke experimenten uit.

Curiosity werd de eerste rover die een selfie op Mars maakte en de eerste rover die een geluidsopname op Mars maakte. Hij blijft Mars verkennen en stuurt zijn gegevens en beelden door naar de Aarde.

 

Rover Perseverance

Perseverance werd de nieuwste en meest geavanceerde Amerikaanse rover die in 2021 het oppervlak van Mars bereikte. Hij landde in de Jezero-krater en is deze momenteel aan het onderzoeken. Hij maakte talrijke foto's van het oppervlak van Mars en voerde terreinverkenningen uit. Vanaf januari 2024 heeft de rover meer dan 40 km afgelegd.

Perseverance werd de eerste rover die een helikopter naar Mars bracht — de Ingenuity, die het eerste vliegtuig werd dat op een andere planeet vloog. Hij werd ook de eerste rover die een video-opname maakte op Mars en de eerste rover die een geluidsopname van de wind op Mars maakte. Hij blijft Mars verkennen en stuurt zijn gegevens en beelden door naar de Aarde.

 

Verkenning van Mars met behulp van orbitale sondes

In de 21e eeuw gaat de verkenning van Mars ook verder met behulp van orbitale sondes, die rond Mars cirkelen en foto's, metingen en analyses van de planeet maken. Deze sondes bieden een globaal en dynamisch beeld van Mars en ondersteunen de communicatie met rovers en helikopters op het oppervlak van de planeet. Enkele van deze sondes zijn:

• Amerikaanse: 2001 Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN);
• Europese: Mars Express, ExoMars Trace Gas Orbiter;
• Indiase: Mars Orbiter Mission;
• VAE: Emirates Mars Mission;
• Chinese: Tianwen-1.

Ze hebben talrijke ontdekkingen en prestaties geleverd, en we zullen nu kort enkele daarvan bespreken.

 

Orbitale sonde "2001 Mars Odyssey"

"2001 Mars Odyssey" werd de eerste Amerikaanse orbitale sonde die in 2001 de baan van Mars bereikte. Hij maakte meer dan 300.000 foto's van het oppervlak van Mars, die de topografie, mineralogie, thermische traagheid, enz. van de planeet toonden.

De sonde ontdekte sporen van water, ijs, hydroxyl en waterstofperoxide op Mars. Hij mat ook straling, magnetische velden en plasma op de planeet.

"2001 Mars Odyssey" werkt nog steeds in een baan om Mars en stuurt zijn gegevens en beelden naar de Aarde. Er wordt geschat dat hij voldoende brandstof heeft om tot eind 2025 te blijven functioneren.

 

Orbitale sonde "Mars Reconnaissance Orbiter"

"Mars Reconnaissance Orbiter" werd het krachtigste en meest geavanceerde Amerikaanse orbitale ruimtevaartuig dat in 2006 de baan van Mars bereikte. Het maakte meer dan 50 miljoen foto's van het oppervlak van Mars, die een gedetailleerd beeld van de planeet toonden. Dit orbitale ruimtevaartuig is uitgerust met een reeks wetenschappelijke instrumenten, zoals camera's, spectrometers en radars, die worden gebruikt voor de analyse van het reliëf, de stratigrafie, de mineralen en het ijs op Mars.

Het onderzoek naar het weer en het oppervlak van Mars, de zoektocht naar mogelijke landingsplaatsen en een nieuw telecommunicatiesysteem van deze sonde openen de weg voor toekomstige ruimtesondes.

Het telecommunicatiesysteem van de Mars Reconnaissance Orbiter stuurt meer gegevens naar de Aarde dan alle eerdere interplanetaire sondes bij elkaar en kan dienen als een krachtige orbitale relais voor andere onderzoeksprogramma's.

 

Orbitale sonde "Mars Express"

"Mars Express" werd de eerste Europese orbitale sonde die in 2003 de baan van Mars bereikte. Hij maakte meer dan 10 miljoen foto's van het oppervlak van Mars, die de geologie, mineralogie en het reliëf van de planeet toonden.

Met zijn hulp werd voor het eerst tegelijkertijd de concentratie van waterdamp en ozon in de atmosfeer van Mars gemeten en in kaart gebracht. Er werd nachtelijk licht van stikstofoxide gedetecteerd, bekend op Venus, maar nooit eerder waargenomen op Mars. Er werden kleine aërosoldeeltjes ontdekt die de atmosfeer van Mars vullen tot hoogten van 70–100 km. Voor het eerst werd waterijs gedetecteerd in de zuidelijke poolkap aan het einde van de Marszomer.

"Mars Express" ontdekte methaan in de atmosfeer van Mars, wat kan wijzen op de aanwezigheid van leven op de planeet (methaan kan niet lang in de atmosfeer van Mars blijven, wat betekent dat de voorraden worden aangevuld door de activiteit van micro-organismen of geologische processen).

De orbitale sonde ontdekte ook dichte wolken van droogijs, die schaduwen werpen op het oppervlak van de planeet en zelfs het klimaat van Mars beïnvloeden.

 

Perspectieven voor de verkenning van Mars

Het verkennen van Mars is een langetermijndoel en een grootschalige onderneming die aanzienlijke inspanningen, middelen en technologieën vereist. Het omvat niet alleen het sturen van mensen naar Mars, maar ook het creëren van permanente bases, kolonies en beschavingen op de planeet. De verkenning van Mars wordt gedreven door verschillende motieven, zoals wetenschappelijke, economische, politieke, culturele en andere. Het proces kent ook veel problemen en risico's, zoals technische, financiële, juridische en andere uitdagingen.

Momenteel is de verkenning van Mars een van de belangrijkste doelen van veel landen en organisaties die verschillende plannen en projecten ontwikkelen en uitvoeren om dit doel te bereiken. Enkele van de grootste projecten en plannen zijn de volgende.

 

NASA

NASA is het Amerikaanse ruimtevaartagentschap met een lange geschiedenis van het onderzoeken en verkennen van Mars. NASA heeft talrijke ruimtevaartuigen, rovers en helikopters naar Mars gestuurd, die talloze ontdekkingen en prestaties hebben geleverd. NASA ontwikkelt en bereidt ook nieuwe missies naar Mars voor, gericht op verdere studie van de planeet en op de voorbereiding voor de eerste bemande missies naar Mars.

NASA is van plan de eerste astronauten naar Mars te sturen in de jaren 2030 en een permanente basis op Mars te vestigen, die als springplank zal dienen voor verdere verkenning van de planeet. NASA werkt ook samen met andere landen en organisaties, zoals het Europese Ruimteagentschap (ESA), het Canadese Ruimteagentschap (CSA), het Russische Ruimteagentschap (Roscosmos) en anderen, in het kader van internationale samenwerking op het gebied van de verkenning van Mars.

 

SpaceX

SpaceX is een Amerikaans particulier ruimtevaartbedrijf met grote ambities en plannen voor de verkenning van Mars. SpaceX ontwikkelt en bouwt zijn eigen raketten, ruimteschepen en satellieten die mensen en vracht naar Mars kunnen brengen en weer terug naar de Aarde kunnen keren.

SpaceX ontwikkelt en test zijn zware raket Starship, die het belangrijkste voertuig moet worden voor de verkenning van Mars. SpaceX is van plan de eerste onbemande missies naar Mars te sturen in 2024 en de eerste bemande missies naar Mars in 2026. Het bedrijf is ook van plan een grote kolonie op Mars te stichten met miljoenen inwoners, die onafhankelijk zal zijn van de Aarde.

SpaceX werkt samen met NASA en andere organisaties, zoals het Japanse Ruimtevaartagentschap (JAXA) en het Australische Ruimteagentschap (ASA), in het kader van commerciële en wetenschappelijke samenwerking voor de verkenning van Mars.