Efter att ha landat på den röda planeten den 18 februari, 2021, NASA:s Mars 2020 Perseverance-rover kommer att genomsöka Jezero Crater för att hjälpa oss förstå dess geologiska historia och söka efter tecken på tidigare mikrobiellt liv. Men den sexhjuliga roboten kommer inte att titta bara på Mars yta:Rovern kommer att titta djupt under den med en markpenetrerande radar som kallas RIMFAX.

Till skillnad från liknande instrument ombord på Mars orbiters, som studerar planeten från rymden, RIMFAX kommer att vara den första markpenetrerande radaruppsättningen på Mars yta. Detta kommer att ge forskare mycket högre upplösning än vad rymdburna radarer kan ge samtidigt som de fokuserar på de specifika områden som Perseverance kommer att utforska. Att ta en mer fokuserad titt på den här terrängen kommer att hjälpa roverns team att förstå hur funktioner i Jezero Crater bildades över tiden.

Förkortning för Radar Imager for Mars' Subsurface Experiment, RIMFAX kan ge en mycket detaljerad bild av underjordiska strukturer ner till minst 30 fot (10 meter) under jord. Genom att göra så, instrumentet kommer att avslöja dolda lager av geologi och hjälpa till att hitta ledtrådar till tidigare miljöer på Mars, särskilt de som kan ha gett de förutsättningar som krävs för att försörja livet.

"Vi tar en bild av underytan direkt under rovern, sa Svein-Erik Hamran, instrumentets huvudutredare, med Universitetet i Oslo i Norge. "Vi kan göra en 3D-modell av underytan - av de olika lagren - och bestämma de geologiska strukturerna under."

Medan Mars är en kall öken idag, forskare misstänker att mikrober kan ha levt i Jezero under fuktigare tider för miljarder år sedan och att bevis på sådant uråldrigt liv kan finnas bevarat i sediment i kratern. Information från RIMFAX kommer att hjälpa till att hitta områden för djupare studier av instrument på rover som söker efter kemikalier, mineral, och strukturella ledtrådar som finns i stenar som kan vara tecken på tidigare mikrobiellt liv. I sista hand, teamet kommer att samla dussintals borrkärnprover med Perseverance, försegla dem i rör som kommer att deponeras på ytan för att återvända till jorden genom framtida uppdrag. På det sättet, dessa första prover från en annan planet kan studeras i laboratorier med utrustning för stor för att ta till Mars.

Reser tillbaka i tiden

Forskare tror att den 28 mil breda (45 kilometer breda) Jezero-kratern bildades när ett stort föremål kolliderade med Mars, sparkar upp stenar från djupet av planetens skorpa. För mer än 3,5 miljarder år sedan, flodkanaler rann ut i kratern, skapa en sjö som var hem för ett solfjäderformat floddelta.

Hamran hoppas RIMFAX ska belysa hur deltat bildades. "Det här är inte så lätt, endast baserat på ytbilder, eftersom du har detta damm som täcker allt, så du kanske inte nödvändigtvis ser alla förändringar i geologi."

Han och hans forskarteam kommer att stapla radarsonderingar i rad för att skapa en tvådimensionell bild under ytan av kratergolvet. Så småningom, data kommer att kombineras med bilder från en kamera på rover för att skapa en 3-D topografisk bild.

Instrumentet använder samma typ av markpenetrerande radar som används här på jorden för att hitta nedgrävda verktyg, underjordiska grottor, och liknande. Faktiskt, Hamran använder den för att studera glaciärer. Tiotals miljoner mil bort på Mars, dock, han och hans kollegor kommer att förlita sig på Perseverance för att utföra arbetet när det strövar genom Jezero Crater. "Vi gör några mätningar medan vi är stillastående, " han sa, "men de flesta mätningar kommer faktiskt att samlas in medan rovern kör."

Mer om uppdraget

Ett nyckelmål för Perseverances uppdrag på Mars är astrobiologi, inklusive sökandet efter tecken på forntida mikrobiellt liv. Rovern kommer att karakterisera planetens gamla klimat och geologi, bana väg för mänsklig utforskning av den röda planeten, och bli det första uppdraget att samla in och cachelagra Martian rock och regolit (bruten sten och damm).

Efterföljande uppdrag, för närvarande övervägs av NASA i samarbete med ESA (European Space Agency), skulle skicka rymdfarkoster till Mars för att samla in dessa cachade prover från ytan och returnera dem till jorden för djupgående analys.

Mars 2020-uppdraget är en del av ett större program som inkluderar uppdrag till månen som ett sätt att förbereda sig för mänsklig utforskning av den röda planeten. Anklagas för att ha återvänt astronauter till månen 2024, NASA kommer att etablera en varaktig mänsklig närvaro på och runt månen till 2028 genom NASA:s Artemis månutforskningsplaner.