Perseverance is de nieuwste Mars Rover. NASA gebruikt het voor verschillende taken, maar een belangrijke is het vinden van leven op Mars. Of het er duizenden jaren geleden is geweest, of dat het er nog steeds is. Het doet dit door te kijken naar de chemische samenstelling van de rotsen op Mars (en niet door te zoeken naar kleine groene aliens die rondlopen, zoals de buitenaardse versie van Big Brother). Perseverance is uitgerust met een zeer krachtige laser, evenals een aantal andere high-tech detectors die worden gebruikt om het licht te meten dat indirect van deze laser komt. Deze laser kan eigenlijk op drie verschillende manier gebruikt worden. Door die drie manieren te combineren, zou je leven op Mars kunnen vinden. In de volgende drie secties zal ik bespreken wat deze methoden zijn en hoe ze werken.
1. LIBS
LIBS staat voor Laser Induced Breakdown Spectroscopy. Perseverance is niet de eerste Mars Rover die dit kan: Curiosity (sinds 2012 op Mars) was de eerste. De manier waarop het werkt is door met de zeer krachtige laser op een rots te schieten. Deze laser is niet alleen erg krachtig is, maar het is ook gepulseerd: wat betekent dat hij zijn energie afgeeft in zeer korte uitbarstingen van energie. Zie het als boksen: als je een zeer krachtige stoot geeft, heb je meer kans om je tegenstander bewusteloos te slaan dan wanneer je gewoon een heel lange duw in het gezicht geeft. De zeer korte uitbarsting van energie zorgt voor veel warmte in de rots. Zo erg dat het kleine plekje waar de laser het heeft geraakt, zal exploderen. Wat er dan gebeurt, is vergelijkbaar met vuurwerk. De mooie kleuren van vuurwerk komen van de verschillende elementen die in het vuurwerk zitten. Elk geeft een andere kleur af (ook wel golflengte van het licht genoemd). Als je de verschillende kleuren detecteert die uit de geëxplodeerde rots komen, dan weet je welke elementen er in de rots zitten.
Bij vuurwerk geven de aanwezige elementen alle verschillende kleuren.
2. Raman spectroscopie
Raman-spectroscopie werkt door het licht te meten dat door de rots wordt gereflecteerd. Niet al het licht behoudt bij de reflectie de oorspronkelijke kleur. Wat er gebeurt is vergelijkbaar met tennis. Iedereen die ooit tennis heeft gespeeld, weet dat als een bal je nadert en je het van het racket laat stuiteren, het met dezelfde snelheid terug zal stuiteren. Maar als je ernaar zwaait, kun je het veel sneller laten terugveren: hiermee kun je een punt scoren. Maar als je verkeerd zwaait (als je arm teruggaat op dat moment), verliest het energie en haalt de bal misschien niet eens het net: het punt gaat naar je tegenstander. Raman-spectroscopie werkt hetzelfde. Moleculen bewegen constant heen en weer. Dat komt omdat ze trillen. Dus een deel van het licht van de laser krijgt een volle zwaai, een ander een slechte zwaai. Energie winnen of energie verliezen betekent de kleur van het licht veranderen. Door dat te meten, krijg je een goed idee wat de moleculen in het gesteente zijn.
Door vibraties van moleculen kan gereflecteerd licht energie krijgen of verliezen. Net zoals bij een tennisbal.
3. Fluorescentie
Ooit een glowstick gekocht? Deze zijn populair vanwege de verschillende, mooie kleuren die deze afgeven, waarbij het lijkt alsof ze gloeien. Materialen kunnen om meerdere redenen een fluorescerende gloed geven: omdat ze heet worden, door een chemische reactie (dat gebeurt in een glowstick) of omdat er een laser op schijnt. In alle gevallen neemt het materiaal energie op en probeert het er vervolgens vanaf te komen. Door licht af te geven verliest het energie en daardoor fluoresceert het. De kleuren die het afgeeft, zijn afhankelijk van het materiaal en het is meestal een breed spectrum aan kleuren. Maar als je dit meet, krijg je een andere methode om te weten welke chemische verbindingen er in het gesteente zitten.
Glowsticks gloeien door fluorescentie
Alle drie de methoden moeten worden gecombineerd om zeker te weten wat de compositie is. En pas dan kun je kijken of er eerder iets leefde en of dat nog steeds zo is.
Zal Perseverance leven vinden op Mars? Hopelijk wel, maar de waarheid is dat we het niet zeker weten. Het heeft in principe het juiste gereedschap, maar het kan alleen meten wat zich dicht bij de oppervlakte bevindt. Misschien moeten we wachten met leven vinden tot we er zelf heen gaan. Omdat het gemakkelijker is om zelf in de grond te graven, dan om een robot die opdracht te geven vanaf 290 miljoen kilometer afstand.
