LOS ANGELES (Reuters) – Wanneer NASA's Marsrover Perseverance, een robotisch astrobiologisch laboratorium dat in een ruimtecapsule is verpakt, deze week het laatste stuk van zijn zeven maanden durende reis vanaf de aarde ingaat, staat het op het punt een radioalarm uit te zenden terwijl het de dunne Marsatmosfeer binnenstormt.

Tegen de tijd dat dat signaal missiemanagers bereikt, zo'n 127 miljoen mijl verderop bij het Jet Propulsion Laboratory (JPL) nabij Los Angeles, zal Perseverance al op de Rode Planeet zijn geland—hopelijk heelhuids.

De zeswielige rover zal naar verwachting zeven minuten nodig hebben om van de top van de Marsatmosfeer naar het oppervlak van de planeet te dalen in minder tijd dan de radio-uitzending van meer dan 11 minuten naar de aarde. Daarom zal de laatste, zelfgeleide daling van het rover-ruimtevaartuig donderdag plaatsvinden tijdens een witgespannen interval dat JPL-ingenieurs liefdevol de "zeven minuten van terreur" noemen.

Al Chen, hoofd van het JPL-afdalings- en landingsteam, noemde het het meest kritieke en gevaarlijkste deel van de missie van 2,7 miljard dollar.

"Succes is nooit gegarandeerd," zei meneer Chen onlangs tijdens een persconferentie. "En dat geldt vooral als we proberen de grootste, zwaarste en meest ingewikkelde rover die we ooit hebben gebouwd te landen op de gevaarlijkste plek waar we ooit hebben geprobeerd te landen."

Er hangt veel af van de uitkomst. Voortbouwend op ontdekkingen van bijna 20 Amerikaanse uitstapjes naar Mars, die teruggaan tot de flyby van Mariner 4 in 1965, kan Perseverance de weg vrijmaken voor uiteindelijke bemande missies naar de vierde planeet vanaf de zon. Een veilige landing komt, zoals altijd, eerst.

Succes hangt af van een complexe reeks gebeurtenissen die vlekkeloos verlopen—van het opblazen van een gigantische, supersonische parachute tot het uitzetten van een straalaangedreven "sky crane" die naar een veilige landingsplek zal dalen en boven het oppervlak zal zweven terwijl de rover aan een touw naar de grond wordt gebracht.

"Perseverance moet dit allemaal zelf doen," zei meneer Chen. "We kunnen er in deze periode niets aan doen."

Als alles volgens plan verloopt, zou het NASA-team kort voor 13.00 uur een vervolgsignaal ontvangen. Pacifische tijd bevestigt dat Perseverance op Marsbodem landde aan de rand van een oude, lang verdwenen rivierdelta en meerbodem.

Wetenschap aan de oppervlakte

Vanaf daar zal de op een nucleair aangedreven batterij, ongeveer zo groot als een kleine SUV, het primaire doel van zijn tweejarige missie uitvoeren—het inzetten van een complex instrumentenpakket op zoek naar tekenen van microbieel leven dat miljarden jaren geleden op Mars heeft bestaan.

Geavanceerde elektrische gereedschappen boren monsters uit Marsgesteente en sluiten ze in sigaargrote buizen voor uiteindelijke terugkeer naar de aarde voor verdere analyse—de eerste dergelijke exemplaren die ooit door de mensheid van het oppervlak van een andere planeet zijn verzameld.

Twee toekomstige missies om die monsters terug te halen en terug naar de aarde te vliegen, zijn in de planningsfase van NASA, in samenwerking met het Europees Ruimteagentschap.

Perseverance, het vijfde en verreweg meest geavanceerde rovervoertuig dat NASA sinds Sojourner in 1997 naar Mars heeft gestuurd, bevat ook verschillende baanbrekende kenmerken die niet direct met astrobiologie te maken hebben.

Onder hen bevindt zich een kleine dronehelikopter, bijgenaamd Ingenuity, die voor het eerst een vlucht van aangedreven vlucht op een andere planeet zal testen. Als het lukt, kan de vier pond zware whirlybird de weg vrijmaken voor luchtbewaking op lage hoogte van Mars tijdens latere missies.

Een ander experiment is een apparaat om zuivere zuurstof uit kooldioxide in de atmosfeer van Mars te winnen, een hulpmiddel dat van onschatbare waarde kan blijken voor toekomstige menselijke levensondersteuning op Mars en voor het produceren van raketbrandstof om astronauten naar huis te vliegen.

'Spectaculair' maar verraderlijk

De eerste hindernis van de missie na een vlucht van 293 miljoen mijl vanaf de aarde is het intact brengen van de rover naar de bodem van de Jerezo-krater, een 40 kilometer brede ruimte waarvan wetenschappers denken dat die een rijke schat aan versteende micro-organismen herbergt.

"Het is een spectaculaire landingsplaats," vertelde projectwetenschapper Ken Farley aan verslaggevers tijdens een teleconferentie.

Wat het ruige terrein van de krater – diep uitgehouwen door lang verdwenen stromen vloeibaar water – zo verleidelijk maakt als onderzoekslocatie, maakt het ook verraderlijk als landingszone.

De afdaalsequentie, een upgrade ten opzichte van NASA's laatste rovermissie in 2012, begint wanneer Perseverance, gehuld in een beschermende huls, de Marsatmosfeer doorboort met 12.000 mijl per uur, bijna 16 keer de geluidssnelheid op aarde.

Na het uitklappen van de parachute om de duik te vertragen, valt het hitteschild van de afdaalcapsule af om een straalaangedreven "sky crane" hovercraft los te laten met de rover aan de buik bevestigd.

Zodra de parachute is afgeworpen, worden de straalmotoren van de luchtkraan direct ingesteld om te vuren, waardoor de daling vertraagt tot loopsnelheid terwijl hij de kraterbodem nadert en zelf navigeert naar een gladde landingsplaats, waarbij hij keien, kliffen en zandduinen vermijdt.

Boven het oppervlak zwevend, is de luchtkraan te danken aan het verlagen van Perseverance op nylon touwen, snijdt de koords door wanneer de wielen van de rover het oppervlak bereiken, en vliegt dan weg om op veilige afstand te crashen.