NASA's langlevende Opportunity Mars-rover heeft een drie maanden durende verkenning van de Santa Maria-krater langs het pad voltooid naar zijn grootste doel ooit, de Endeavour-krater, met een diameter van ongeveer 22 kilometer. Santa Maria heeft tegelijkertijd een reeks verbluffende vergezichten en een wetenschappelijke bonanza aangeboden als waardig tussenstation in de rovers die nu een zeven jaar durende expeditie over land door de Martiaanse vlaktes van Meridiani Planum voeren.
Opportunity kwam aan op de westelijke rand van Santa Maria op 15 december 2010 (Sol 2450) na een lange en moeizame reis van ongeveer 19 kilometer sinds het vertrek van Victoria Crater bijna twee en een half jaar geleden in september 2008. Santa Maria is de grootste krater die de rover zal tegenkomen tijdens de epische tocht tussen Victoria en Endeavour.
Het wetenschappelijke team besloot dat Santa Maria de beste locatie zou zijn voor een tussenstop en een gericht wetenschappelijk onderzoek mogelijk zou maken vanwege de detectie van aantrekkelijke afzettingen van gehydrateerde mineralen. De ovale krater van stadionformaat is zo'n 80 tot 90 meter breed (295 voet) en ongeveer negen meter diep.
De gelegenheid is sindsdien zorgvuldig rond de rand van de steile ommuurde krater in tegenwijzerzin gedreven om de zeer interessante gehydrateerde sulfaten aan de andere kant te bereiken. De rover maakte onderweg verschillende tussenstops om lange baseline hoge resolutie stereobeelden te verzamelen, waarbij 3D digitale hoogtekaarten werden gemaakt en verschillende rotsen diepgaand werden onderzocht.
Opportunity werd gericht aan Santa Maria op basis van gegevens die zijn verzameld vanuit de baan van Mars door de CRISM-spectrometer voor minerale mapping - aan boord van de Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) - die de aanwezigheid van blootstellingen van water met sulfaatafzettingen aan de zuidoostelijke rand van de krater aangaf.
“Santa Maria is een relatief verse inslagkrater. Het is geologisch erg jong, nauwelijks geërodeerd en kwantitatief moeilijk te dateren '', zegt Ray Arvidson van de Washington University in St. Louis. Arvidson is de adjunct-hoofdonderzoeker van de Spirit and Opportunity-rovers.
De rover moest hoe dan ook een pauze inlassen tijdens zijn verblijf bij Endeavour vanwege een restrictieve periode van zonne-conjunctie. Conjunctie is de periode waarin de zon zich direct tussen de aarde en Mars bevindt en resulteert in een tijdelijke periode van communicatiestoringen en black-outs.
Tijdens de conjunctie - die duurde van 28 januari tot 12 februari - bleef de rover stilstaan. Er zijn geen commando's naar Opportunity opgeklikt uit voorzichtigheid dat een opdrachtoverdracht kan worden verstoord en mogelijk een nadelig effect kan hebben.
Met voordeel stelt de pauze ook de onderzoekers in staat om een lange integratiebeoordeling uit te voeren van de samenstelling van een geselecteerd doelwit dat ze anders misschien niet zouden hebben uitgevoerd.
Medio januari 2011 had Opportunity de locatie ‘Yuma’ bereikt, aan de zuidoostelijke rand van de krater, waar water met sulfaatafzettingen was gedetecteerd. Een onderzoek naar deze mineralen zal onderzoekers helpen te informeren over het potentieel voor bewoonbaarheid op deze locatie op het oppervlak van Mars.
Opportunity heeft een verzameling onbewerkte afbeeldingen van ‘Yuma’ gemaakt, die Marco Di Lorenzo en ik hebben samengevoegd tot een panoramisch fotomozaïek (hierboven weergegeven) om de locatie te illustreren. De versie met hoge resolutie is geselecteerd om te verschijnen op Astronomy Picture of the Day op 29 januari 2011.
De rover draaide een paar graden om een betere positie te bereiken voor het inzetten van de robotarm van Opportunity, formeel bekend als het instrumentinzetinstrument of IDD, naar een doelwit binnen het bereik van de wapenwetenschappelijke instrumenten.
'Gelegenheid zit aan de zuidoostelijke rand van Santa Maria,' vertelde Arvidson me. "We gebruikten de Rock Abrasion Tool (RAT) van Opportunity om een geselecteerd doel te borstelen en de Moessbauer-spectrometer werd op de geborstelde ontsluiting geplaatst. Die plek heette ‘Luis De Torres’, zei Arvidson.
‘Luis De Torres’ is gekozen op basis van de heldere, uitgestrekte dagzomende aardlaag in de regio waar CRISM tekenen van een gehydrateerde sulfaatsignatuur ziet. "
Opportunity analyseerde ‘Luis De Torres’ met succes met alle instrumenten aan het einde van de robotarm; waaronder de Microscopic Imager (MI), de alfadeeltjes röntgenspectrometer (APXS) en vervolgens de Moessbauer-spectrometer (MB) voor een integratie van gegevensverzameling gedurende meerdere weken.
Nadat de rover in goede gezondheid uit de conjunctie was gekomen, voerde hij half februari 2011 met ‘Luis De Torres’ met de RAT een 3 millimeter diepe slijp uit om meer te weten te komen over de samenstelling van de rotsen. Opportunity maakte vervolgens een reeks microscopische afbeeldingen en verzamelde spectra met de APXS-spectrometer.
De rover vervolgde zijn pad tegen de klok in langs de oostelijke rand van de krater en reed ongeveer 30 meter noordwaarts langs de kraterrand naar een nieuw blootgelegd rotsdoel - informeel genaamd 'Ruiz Garcia' om meer APXS-spectra en microscopische afbeeldingen te verzamelen. Zie ons mozaïek met "Ruiz Garcia" aan de rand van de krater (hierboven).
Opportunity voltooide de verkenning van de oostkant van Santa Maria in maart door nog een paar panorama's met een hoge resolutie te maken voordat de rit naar de Endeavour-krater, die ongeveer 6,5 kilometer verderop ligt, wordt hervat.
Endeavour is het ultieme doel van Opportunity tijdens de tocht door de duinen van Mars, omdat het blootstellingen vertoont van een tot nu toe onontgonnen type nog meer oude gehydrateerde mineralen, bekend als phyllosilicaten, die zich vormen in neutraal water dat meer bevorderlijk is voor de vorming van leven.
