Lærte mye av Mars-radar

NASAs rover Perseverance leter etter spor av vann og liv på Mars. Til å gjøre det har Perseverance blant annet den norske georadaren Radar Imager for Mars Subsurface Experiment (Rimfax), som ser ned i bakken og strukturene der.

Rimfax ble utviklet og bygget av Forsvarets forskningsinstitutt (FFI), og styres nå fra Senter for romsensorer og -systemer (Centre for Space Sensors and Systems - CENSSS) ved Universitetet i Oslo. 

En av dem som var med på utviklingen av Rimfax ved FFI er Tor Berger. I dag er Berger nyansatt ved avdelingen for PNT, satkom og sikkerhet ved Norsk Romsenter, men leder også den daglige operasjonen av den norske georadaren ved CENSSS via en 20 prosent stilling på FFI. 

Hvordan er det å styre en georadar på Mars, og hva tar Berger med seg fra jobben med Rimfax til Norsk Romsenter?

Et komplekst utviklingsløp

- Ved FFI jobbet jeg med radarsignalbehandling og det som kalles for ultrabredbåndsradarer, det vil si radarer med høy oppløsning som kan brukes for å se gjennom vegger eller ned i bakken som georadar, sier Tor Berger.

Rimfax er en slik georadar, og ble foreslått til NASA for bruk på en rover på Mars for å studere lagdelinger og geologiske strukturer under overflaten.

- I 2014 godkjente NASA søknaden vår. Dermed ble gruppen ved FFI og utviklingen av Rimfax del av et stort, detaljert og komplekst utviklingsløp, i tett samarbeid med Jet Propulsion Laboratory (JPL) ved NASA, sier Berger.

Ved FFI ble utviklingen av Rimfax ledet av Svein-Erik Hamran, som i dag er senterleder ved CENSSS.

10 år med Rimfax

- Rimfax ble valgt ut av NASA den 31. juli 2014, det vil si for nokså nøyaktig 10 år siden. Utviklingen av georadaren startet med det samme, og varte i fire og et halvt år til Rimfax ble levert til NASA, sier Berger.

Etter at instrumentet ble levert fortsatte arbeidet med å forberede operasjonene på Mars, med utallige tester, øvelser og utvikling av programvare for styring av Rimfax og prosessering av data.

- Det å jobbe tett opp mot en så profesjonell organisasjon som JPL var helt spesielt, sier Berger.

- Vi hadde selvsagt erfaring med detaljerte kravspesifikasjoner, testing, dokumentasjon, verifikasjon og nøye gjennomganger, men ikke på det svært høye og avanserte nivået som JPL har.

- Det var en bratt læringskurve, med både organisasjonsmessige og kulturelle forskjeller, men vi vokste mye på å være en del av dette, både profesjonelt og personlig, sier Berger.

Styres av norske studenter

Da Perseverance landet i Jezero-krateret rett nord for ekvator på Mars i februar 2021, var det også mye nytt som skulle læres og kjøres inn for den daglige operasjonen av Rimfax. Siden den gang er det mye som har blitt mer strømlinjeformet. 

- I dag har vi flere mastergrad og doktorgradsstudenter som tar seg av de daglige møtene med JPL hvor operasjonen av roveren og alle instrumentene ombord planlegges. Studentene har også ansvar for de daglige rutinene med å laste ned dataene fra Rimfax og laste opp kommandoene for neste dags oppgaver, sier Berger. 

Flere av studentene som jobber med Rimfax ved CENSSS kommer fra det nye mastergradsprogrammet i Romsystemer ved Universitetet i Oslo. De ønsker seg flere studenter. Les mer om programmet her. 

Navigasjon på Mars

For en rover som Perseverance, som befinner seg på en planet så langt unna jorda at den ikke kan styres i sanntid, er nøyaktig navigasjon og gode navigasjonsdata svært viktig.

- Siden det ikke finnes noe satellittnavigasjonssystem i bane rundt Mars, bruker Perseverance blant annet data fra bilder av overflaten tatt av de ulike romsondene som går i bane rundt planeten, sier Berger.

Disse dataene blir brukt sammen med bilder som roveren selv tar av omgivelsene sine, over hvor den befinner seg og dit den er på vei. Også data fra ulike sensorer ombord på Perseverance blir brukt til navigering og kjøring.

- Alt dette gir en veldig god posisjonsnøyaktighet. For eksempel blir Rimfax kommandert hver 10. centimeter som Perseverance beveger seg, sier Berger.

Satellittnavigasjon for månen?

Perseverance kjører av seg selv et lite stykke hver dag. Da tar roveren hele tiden bilder for å oppdage eventuelle hindringer på veien og styre klar av disse, blant annet ved hjelp av avansert signalbehandling.

- Med nye måneferder og nye planer for utforsking og bygging på månen, er det flere romorganisasjoner og andre som planlegger satellittnavigasjonssystem for månen. Det blir spennende å se hvordan det utvikler seg, sier Berger.

Perseverance oppdaget nylig det som kan være spor av fossile mikrober på vår røde naboplanet. 

Les mer om det her.

Kontakt

Tor Berger – Seniorrådgiver, satellittnavigasjon – Norsk Romsenter - 406 11 460