Artikkel

Radaren Rimfax: Fra UiO til Mars for å finne liv

Rimfax, Svalbard
Her tester forskere Rimfax på Svalbard. Permafrosten gjør at grunnen er svært godt egnet til testing av radaren, da den i enkelte områder ligner overflaten på Mars. Foto: FFI

Radaren Rimfax: Fra UiO til Mars for å finne liv

Er det liv på planeten nærmest jorda? Det skal forskere fra UiO og FFI snart finne svaret på – ved hjelp av målinger fra den egenproduserte radaren Rimfax.

26. november utførte romsonden InSight en vellykket landing på Mars. I mars 2021 setter Norge bokstavelig talt sine fotavtrykk på den røde planeten når Mars 2020-roveren med radaren Rimfax lander der i søken etter liv.

Rimfax er en såkalt Ground Penetrating Radar (GPR) som ser ned og kartlegger formasjoner under bakken. Man har aldri tidligere hatt et slikt instrument på overflaten av Mars. Rimfax vil nå tillate forskere å kartlegge strukturer og formasjoner mer enn ti meter ned i bakken for første gang, samt bidra til å analysere om området roveren beveger seg i kan ha hatt forhold som tillot liv i fortiden.

Klare til montering

Rimfax

Mars 2020-roveren er den femte roveren som skytes opp til Mars, men den første med en georadar. Radaren Rimfax er utviklet på FFI på oppdrag fra USAs romfartsorganisasjon NASA.

En rover er et fartøy som kan lande og reise rundt på ulike planeter.

Rimfax er et prosjekt ledet av FFI med de norske industribedriftene Kongsberg Norspace AS, Bitvis AS og Comrod AS som underleverandører.

Om to år skytes den opp som et av sju instrumenter på roveren Mars 2020. Reisen tar sju måneder, og den skal sende geologiske data fra Mars i minst tre år.

Rimfax skal analysere geologien på Mars for blant annet å finne ut hvor det er størst sannsynlighet for å finne spor etter liv og for å ta prøver av nøkkelfomasjoner i Mars' geologiske oppbygning.

– Denne typen målinger under bakken vil kunne gi mer nøyaktige svar enn dem som forsøk med andre rovere på Mars tidligere har gitt, sier Svein-Erik Hamran, professor ved UiOs Institutt for teknologisystemer og forskningsleder ved Forsvarets forskningsinstitutt (FFI).

Hamran er del av et FFI-team på seks-åtte personer som over en fireårsperiode har utviklet radaren som straks er på vei til USA for montering på Mars 2020-roveren. Georadaren Rimfax er ett av syv vitenskapelige instrumenter som skal monteres på NASA-roveren i løpet av nærmeste fremtid.

Vil klargjøre for mennesker

Roverens oppgave er altså å lete etter spor av liv. Den skal analysere de ulike geologiske lagene i bakken for å finne ut hvor det er lurest å ta prøver. Steinprøver skal tas og lagres på Mars' overflate før de hentes ned til Jorden i 2028-2030 for videre analyser og undersøkelser.

– Men det er ingen hemmelighet at det overordnede målet med NASA-ekspedisjonen er å klargjøre for mennesker på planeten Mars, sier Hamran.

Sannsynligheten for at det skal kunne skje i fremtiden, avgjøres blant annet av testresultatene fra oksygenproduksjonen på overflaten av Mars. Testing av mulig oksygenproduksjon er derfor også en av de sentrale oppgavene Mars 2020-roveren skal utføre.

Skal lande i Jezero-krateret

Etter fem års søk med mer enn 20 potensielle landingssteder på Mars, har valget falt på Jezero-krateret. Det antas at krateret for millioner av år siden var en innsjø. Et riktig valg, mener både NASA og de involverte geologene ved UiO. 

Kennedy Space Center
I juli 2020 skytes Mars Rover 2020 opp fra Cape Canaveral, Kennedy Space Center i Florida. Ferden til Mars tar sju måneder.  Foto: Colourbox

– Landingsstedet i Jezero-krateret består av geologisk variert terreng med bergarter som er opptil 3,6 milliarder år gamle. Undersøkelsene der kan potensielt svare på viktige spørsmål i planetarisk utvikling og astrobiologi, sier Thomas Zurbuchen, som er NASAs assisterende direktør for vitenskapelige oppdrag.

– Jezero-krateret er et område hvor vi forventer at Rimfax vil kunne gi veldig gode data. Radaren er særlig egnet til å avbilde sedimentære lag som dem man forventer å finne i dette området – og ikke minst i det tilhørende deltaet. Når vi tenker på hvordan Rimfax vil bidra til selve operasjonen, vil nok valget av Jezero gjøre arbeidet med Rimfax desto mer relevant og spennende, sier stipendiat Sigurd Eide ved Institutt for teknologisystemer (ITS).

Rimfax, Henning Dypvik (t.v.), Sven-Erik Hamran, Sigurd Eide
Stipendiat Sigurd Eide (t.h.) med veilederne Svein-Erik Hamran og Henning Dypvik – Hamran med en modell av radaren Rimfax, som i virkeligheten veier to kilo. – Jeg føler meg svært privilegert og heldig som har fått denne fantastisk spennende phd-oppgaven å jobbe med, sier Eide, som har bakgrunn fra petroleumsbransjen. Foto: Mette Johnsrud/UiO Bruk bildet.

Han er i gang med sin doktorgradsavhandling, som omhandler forberedende studier av hvordan radaren vil avbilde geologien på landingsplassen på Mars og det operasjonelle arbeidet med Rimfax når roveren er på plass på planeten fra ca. februar 2021.

En av Eides veiledere i doktorgradsarbeidet, professor Henning Dypvik ved Institutt for geofag, synes Jezero-krateret er et godt valg med mange faglige muligheter, blant annet for å gjøre analyser som vil gi mer kunnskap om Mars' dannelse og utvikling.

– Når det skal letes etter fossilt liv på Mars, er dette et velegnet sted å lete, sier han.

Dypvik, Eide, Hamran og Hans E. Amundsen fra Vestfonna Geophysical AS inngår i NASAs vitenskapelige team. De skal jobbe med undersøkelsene som skal gjøres på Mars – i all hovedsak med instrumentet Rimfax.

Testet på norsk grunn

UiO-teamet jobber for tiden med hvordan geologisk informasjon kan bli tolket ut av dataene fra Rimfax-radaren.

– Når man for eksempel forhåndstester radaren i felt, ønsker man å teste den i tørre områder som kan ligne på Mars. Da er det mulig å studere hvordan radarbølgene brer seg i Mars-lignende geologi og sånn sett stille bedre forberedt når dataene faktisk kommer fra Mars i fremtiden, sier Eide.

Rimfax
Fire år med direkte utvikling av instrumentet og flere år med forskning før det ligger bak Rimfax. Her gjøres de siste testene av radaren i renrommet på FFI før den sendes til NASAs Jet Propulsion Laboratory i California for montering på Mars 2020-roveren. Foto: FFI

Teamet har blant annet gjort feltundersøkelser i Mojaveørkenen i det sydvestlige USA. Også Svalbard har tidligere vært mye brukt som testgrunn, opplyser Eide. Permafrosten på øygruppen gjør forholdene ideelle for testing av radaren.

Vil du ha flere forskningsnyheter om teknologi og realfag? Følg Titan.uio.no på Facebook eller abonner på nyhetsbrevet vårt

Kontrollsenter på Kjeller

Selv om radaren i den nærmeste fremtid sendes til USA, nærmere bestemt til NASAs Jet Propulsion Laboratory i California for montering på roveren, er jobben altså langt fra over.

– Nei, tvert imot, smiler Eide. – Det er nå den virkelig begynner for oss geologer og geofysikere. Det store for egen del blir å ta det i arbeidet som venter den dagen radaren lander på Mars. Det blir stort!

Fra ITS' lokaler på Kjeller utenfor Oslo skal prosjektet være involvert i selve styringen av radaren når roveren er i operasjon på Mars.

Rimfax, Mars 2020 Rover
Mars 2020-roveren med Rimfax og annet innhold. Illustrasjon: NASA

Kjeller vi få sitt eget kontrollsenter som skal operere radaren og motta og analysere data den sender fra seg. Det skjer i samarbeid med et tilsvarende kontrollsenter i USA. Norsk Romsenter skal finansiere skiftmannskap til operasjonene fra Kjeller. Det ligger stor prestisje i å huse dette senteret -  og i samarbeidet med NASA om roveren som sådan, istemmer UiOs vitenskapelige team. 

Ønsker flere studenter

– Det fremtidige arbeidet i forbindelse med Rover-ekspedisjonen åpner dessuten opp for langt flere master- og phd-oppgaver for studenter ved Institutt for teknologisystemer og Institutt for geofag ved UiO, applauderer Hamran og Dypvik. – Vi ønsker dem velkommen!

I 2019 skal Hamran veilede en ITS-student som har en Rimfax-tilknyttet masteroppgave. Én er allerede uteksaminert med Rimfax som sitt spesialområde: Kim Østenfor Spildrejorde avla sin eksamen i 2016.

Rimfax, Svein-Erik Hamran
Forsker og professor Svein-Erik Hamran peker på hvor radaren er plassert på roveren Mars 2020. Bildet er fra en presentasjon på FFI i september – med en svært begeistret forsvarsminister Frank Bakke-Jensen til stede. Foto: FFI

– Som ny masterstudent ved linjen for elektronikk og datateknologi ved UiO var det spennende å høre at det var muligheter for å skrive en masteroppgave knyttet til Rimfax-prosjektet, sier han.

Forskningsleder Svein-Erik Hamran var hovedveileder på Spildrejordes oppgave. Med et stipend fra Tekna reiste han og en medstudent til Jet Propulsion Labaratory i California, hvor Mars 2020-prosjektet ledes fra. Du kan lese mer i bloggen som ble skrevet av Odd Vegard Hamletsen og Kim Østenfor Spildrejorde.

Et eksempel på en masteroppgave om Rimfax som nå er tilgjengelig på ITS, finner du her.

– Vi ser at studenter fra fysikk, geofag og teknologisystemer alle kan ha stort faglig utbytte av å spisse oppgaven sin mot arbeidet med radaren.  Men det er klart, en viss interesse for planeter bør nok også ligge i bunn, sier Hamran.

Hør FFIs podcast med tre av deres radarforskere som har jobbet iherdig for å få ferdig Rimfax

Mer på Titan.uio.no:

Se hvordan NASA ser for seg roveren på Mars:

 

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)

Les også

Dagens islandshester nedstammer antakelig fra hestene som ble gravlagt sammen med vikinger på Island.

Mektige islandske vikinger fikk hingster med seg i graven

Eldgammelt DNA fra 19 hester i vikinggraver er undersøkt, og det viste seg at alle unntatt én var av hankjønn. Det tyder på at de virile og til dels aggressive dyrene ble slaktet som ledd i et gravferdsritual som skulle markere den avdøde vikingens status.

Else-Ragnhild Neumann

Et forskerliv i stein og vulkaner

Hun ble Norges første kvinnelige professor i geologi og er ikke minst kjent for sine funn om det vulkanske Oslofeltet. På hennes 80-årsdag, 7. desember, deles den første prisen ut i Else-Ragnhild Neumanns navn.