Nu lander rumprøver i hobetal

Adskillige ambitiøse missioner, der skal hente prøver hjem – de såkaldte sample-return-missioner – er så småt på vej mod affyringsramperne.

Sample-return-missioner har allerede lært os en masse om Månen, Solen, kometer og asteroider, men forskerne mangler stadig svar på en stribe spørgsmål om skabelsen af Solsystemets objekter – og livet.

De kommende missioner vil bl.a. give os nye indsigter i Månens fødsel og Mars’ måner.

Og måske kan støv fra Mars opsamlet i små metalrør og fløjet de mange millioner kilometer til Jorden vise os, om der har været liv på den røde planet.

Astronauter tog første prøver

Den første rummission nogensinde, der tog prøver, var den første bemandede mission til Månen i juli 1969: Apollo 11.

Prøverne kunne bl.a. fortælle forskerne, at Månen er knastør, og at der ikke er spor efter liv.

I løbet af seks Apollomissioner blev hele 382 kilo støv og sten bragt hjem fra Månens overflade.

Og yderligere to kilo månestøv er blevet hentet til Jorden af ubemandede månesonder fra Sovjetunionen og Kina.

Men trods de mange månemissioner og undersøgelser af materialet er der stadig meget, vi ikke ved om Månen.

Forskerne forstår fx ikke helt, hvorfor den side af Månen, der altid vender mod Jorden, har flere mørke sletter af størknet lava end Månens bagside.

Det kan en sample-return-mission hjælpe med at afklare.

Meteoritter er forurenede

Geologer, kemikere og fysikere har analyseret klippestykker fra rummet længe før Apollomissionerne. Langt de fleste har været stykker af asteroider.

De ældste meteoritter – som asteroidestykkerne hedder, når de lander på Jordens overflade – er 4,568 milliarder år gamle, så i dag mener astronomerne, at det må være Solsystemets alder.

Analyser af meteoritter bliver besværliggjort af, at det er svært at afgøre, præcis hvor klippestykkerne er kommet fra.

Desuden smelter deres overflade i atmosfæren, og derfor forsvinder flygtige stoffer som fx vand på vejen. Dertil kommer, at meteoritterne bliver forurenet af jordisk materiale.

Derfor foretrækker forskerne analyser af støv og partikler, som er hentet hjem til Jorden fra uberørte objekter ude i rummet.

Sådanne prøver har allerede givet os en række indsigter i Solsystemets sammensætning.

Mange videnskabelige instrumenter er for store, tunge eller strømslugende til rummissioner, fx elektronmikroskoper, som kan se 1000 gange flere detaljer end almindelige mikroskoper.

På Jorden har vi fx også udstyr til at lave en såkaldt petrografisk analyse, der afslører forskellige mineraler og strukturer i en prøve.

Hvis klippen er fragmenteret, kan det betyde, at den har været udsat for fx et sammenstød med et andet himmellegeme, og hvis den rummer glaspartikler, må materialet have været smeltet.

I laboratorierne kan forskere også finde isotoper – forskellige udgaver af samme grundstof – som kan vise, hvornår materialet blev dannet.

Den type analyser kan også fortælle, om Jordens vand kan være kommet fra asteroider eller kometer.

Når OSIRIS-REx-missionen lander denne måned med prøver fra asteroiden Bennu, er det anden gang på få år, at den manøvre er blevet gennemført af forskerne.

Den 5. december 2020 landede den japanske mission Hayabusa-2 med 5,4 gram støv og grus fra asteroiden Ryugu.

Støvet har vist sig at rumme mange af de komplekse, kulstofholdige molekyler, der er nødvendige for at skabe liv.

Meteornedslag på den unge jordklode kan måske have hjulpet livet på vej. Derfor kan undersøgelser af materiale fra asteroider som Bennu og Ryugu ikke bare hjælpe astrofysikerne med at skrive Solsystemets historie, men også bringe dem et skridt tættere på at løse gåden om livets opståen på Jorden.

Nu gælder det Mars

Mange flere missioner, som skal hente prøver hjem, er på vej.

Selvom Månen er den klode, vi har flest prøver fra, har vi faktisk aldrig hentet materiale fra bagsiden, som altid vender væk fra Jorden. Det vil Kina ændre på med missionen Chang’e 6, der især skal give os ny viden om Månens dannelse for mere end fire milliarder år siden.

Men det helt store mål for forskerne bag de kommende sample-return-missioner er Mars og dens måner.

Japan sender rumfartøjet MMX (Martian Moons eXploration) til marsmånen Phobos, Kina har planer om en mission til Mars kaldet Tianwen-3, og USA arbejder sammen med Europa om missionen kaldet Mars Sample Return.

Siden 2021 har NASA’s store marsrover Perseverance været på farten i det, der ligner et udtørret floddelta, og opsamlet en række boreprøver.

I dag er Mars en kold ørkenplanet, hvor overfladen bombarderes af kosmisk stråling, men engang var Mars både varmere og vådere end i dag, og et magnetfelt kan have beskyttet planeten mod den værste stråling. Det er slet ikke utænkeligt, at livet kan være opstået her.

Prøverne, som opbevares i forseglede cylindre, skal først placeres ombord på en lille raket, som bliver kastet op i luften af et robotfartøj.

I luften antænder raketten sin motor og flyver op til et rumfartøj, som er i kredsløb om Mars. Her bliver prøverne til sidst placeret i en kapsel, som skydes afsted mod Jorden.

Når forskerne får fingre i prøverne, bliver det især spændende, om de rummer spor efter forhistorisk liv.

Selvom det er usandsynligt, at der findes liv på Mars i dag, forbereder rumfartsorganisationerne sig for en sikkerheds skyld på, at prøverne fra Mars kan rumme levende organismer, som ikke må slippe fri på Jorden.

Derfor vil de forskningslaboratorier, der bygges til at tage imod marsprøverne, have samme sikkerhedsniveau som de laboratorier, der håndterer ekstremt farlige mikroorganismer som fx de virus, der forårsager ebola.

Det vil være en sensation uden lige, hvis forskerne kan konkludere, at livet engang opstod på Mars uafhængigt af livet på Jorden.

Det vil nemlig betyde, at liv dukker op, så snart der er mulighed for det. Så vil der sandsynligvis også være liv på mange andre planeter rundtomkring i Mælkevejen og i andre galakser.

En lille håndfuld marsstøv kan blive beviset på, at vi ikke er alene i universet.