Mars Reconnaissance Orbiter: Mapiranje Marsa u visokoj razlučivosti

Pozdrav Mars, upoznajte se

NASA -in Mars Reconnaissance Orbiter prelazi južnu polarnu regiju planeta u ilustracijskoj ilustraciji ovog umjetnika. Orbiteraški plitki radarski eksperiment, jedan od šest znanstvenih instrumenata na brodu, dizajniran je za ispitivanje unutarnje strukture polarnih ledenih kapa Marsa, kao i za prikupljanje informacija širom planete o podzemnim slojevima leda, stijena i, možda, tekuće vode kojima bi se moglo pristupiti s površine. Fobos, jedan od dva Marsova mjeseca, pojavljuje se u gornjem lijevom kutu ilustracije. Slika (Slika zasluga: NASA/JPL/Corby Waste)





Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) je svemirska letjelica koja emitira slike visoke rezolucije površine Crvenog planeta. Neka od njegovih značajnih istraživanja uključuju potragu za ledom i vodom, pronalaženje mjesta za slijetanje rovera Mars Curiosity te snimanje bliskog kometa pod nazivom Comet Siding Spring 2014.

Također je dao slike visoke rezolucije ponavljajući nagib crte , kraterske pruge koje mogu biti posljedica prašine ili slane površinske vode. Svemirska letjelica služi i kao komunikacijski relej za rover Opportunity i rover Curiosity na površini Marsa.

MRO je dovršio 50.000 krugova oko Marsa u ožujku 2017. U veljači 2018. NASA je to rekla planira upravljati letjelicom nakon sredine 2020-ih , izvanredan podvig s obzirom na to da je misija u početku bila dizajnirana za dvije godine na Marsu. Ta je odluka velikim dijelom posljedica usredotočenja ograničenih dolara misije Mars na vraćanje uzorka i pomicanja planiranog zamjenskog orbita do kraja 2020 -ih, prema Spaceflight Now . S proširenjem svoje misije, MRO će podržati budući rover NASA-e Mars 2020, kao i moguću misiju vraćanja uzoraka na Mars.



Dok neki instrumenti i inženjerske komponente MRO -a pokazuju znakove starenja, NASA provodi zaobilazna rješenja. Na primjer, pomoću zvjezdastog tragača pomaže u održavanju stava MRO -a, smanjujući oslanjanje na stare žiroskope. Neke slike s fotoaparata visoke rezolucije, HiRISE, imaju malo zamagljivanja, a uzrok se još istražuje. Instrument spektrometra pod nazivom CRISM izgubio je većinu kriohladnjaka koje je donio na Mars, ali još uvijek može promatrati na nekim valnim duljinama.

Razvojni i znanstveni ciljevi

MRO je dio dugog niza misija NASA -e usmjerenih na traženje dokaza o drevnom nastanjivanju na Crvenom planetu. Prva prilika za lansiranje MRO -a (koji tada nije bio imenovan) bila bi 2003. prema NASA -i , ali NASA je odlučila poslati Mars Exploration Rovers (Spirit i Prilika ) umjesto na Mars. Agencija je odlučila ići s roverima kako bi omogućila slijetanje na dvije lokacije, nešto što orbiter ne bi pružio. NASA je 2001. odabrala Lockheed Martin za primarnog konstruktora letjelice, čiji je cilj bio lansiranje 2005. godine.

Znanstveni ciljevi MRO -a, prema NASA -i , jesu



  • Utvrdite je li na Marsu ikada nastao život, uključujući fokusiranje na naslage minerala i drevna područja gdje je nekad tekla tekuća voda;
  • Okarakterizirati klimu Marsa, uključujući transport prašine i vode u atmosferu te način na koji su voda i lava nekada tekli po površini;
  • Opišite geologiju Marsa, posebno se usredotočujući na područja koja su možda imala tekuću vodu.

Za postizanje ovih ciljeva, OSP nosi više instrumenata i eksperimenata . Ima tri kamere - High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE), Context Camera (CTX) i Mars Color Imager (MARCI). Osim toga, MRO ima spektrometar pod nazivom Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM), radiometar pod nazivom Mars Climate Sounder (MCS) i radarski instrument pod nazivom Shallow Radar (SHARAD).

Također ima tri inženjerska instrumenta-komunikacijski i navigacijski paket za 'razgovor' s desantima i roverima na površini, optičku navigacijsku kameru za testiranje međuplanetarne navigacije i eksperimentalni paket za testiranje moćnog radijskog pojasa zvanog Ka-band na Marsu. Dva eksperimenta MRO -a u znanstvenoj ustanovi uključuju paket istraživanja gravitacijskog polja i akcelerometre za prikaz strukture Marsove atmosfere.

Prije lansiranja NASA je obećala da će letjelica slati informacije tri puta brže od konvencionalne širokopojasne telefonske veze. To je značilo da će znanstvenici primati informacije brže nego ikad prije - što bi bilo posebno važno pri slanju podataka s rovera i drugih svemirskih letjelica na površini Crvenog planeta.



Blizu donjeg lijevog kuta ovog pogleda nalazi se platforma landera s tri latice (zaokružena) koju je NASA

Blizu donjeg lijevog kuta ovog prikaza nalazi se platforma za slijetanje s tri latice (zaokružena) s koje se NASA-in Mars Exploration Rover Spirit odvezao u siječnju 2004.(Slika zasluga: NASA/JPL-Caltech/Univ. U Arizoni)

Lansiranje i rana opažanja

MRO je pokrenuo 12. kolovoza 2005. godine, a u rujnu je isprobao svoje sposobnosti superbrzine, kada je snimio neke slike Zemljinog Mjeseca s udaljenosti od 10 milijuna kilometara. Zatim je natrag poslao 75 gigabita podataka na Zemlju, što je ekvivalent od oko 13 CD -ova s ​​informacijama. To je u to vrijeme bila rekordna količina podataka.

Svemirska letjelica ušla je u orbitu Marsa 10. ožujka 2006. godine, te je odmah počela slati slike unatrag stavljajući se u ispravnu orbitu. MRO je upotrijebio tehniku ​​zvanu aerobraking - brušenje protiv Marsove atmosfere - kako bi prilagodio svoju orbitu. Ovaj postupak štedi gorivo i novac, ali oduzima puno vremena. OSP je uspješne manevre uspješno završio u rujnu, nakon šest mjeseci prilagodbi.

Jedna od prvih meta OSP -a bila je Rover mogućnosti . Opportunity, koja je u listopadu 2006. nadživjela svoju 90-dnevnu misiju za više od dvije godine, bila je na rubu kratera Victoria. MRO je poslao sliku visoke rezolucije koja ne prikazuje samo rover i njegove tragove, već i sjenu koju je bacilo vozilo veličine golf-kolica na Marsu.

Nakon što su snimili neke slike blizanca Opportunityja, Spirit -a, kao i dva Vikinga koji su stigli 1976. godine, tim MRO -a tada je napredovao dovoljno daleko da počne objavljivati ​​znanstvene rezultate.

U prosincu 2006., neka od prvih opažanja i slika MRO -a usredotočena su na slojeve leda u blizini polova. 'Ova ležišta bilježe relativno novije klimatske varijacije na Marsu, poput nedavnih ledenih doba na Zemlji', rekao je Ken Herkenhoff iz američkog Geološkog zavoda u priopćenju objavljenom tog mjeseca.

No MRO-ove slike visoke rezolucije nakratko su došle pod prijetnju. U veljači 2007. NASA je izvijestila da kamera HiRISE ima problema s 'lošim pikselima' i drugim šumom slike u nekim detektorima kamera. Činilo se da se problem isprva pogoršava s vremenom, ali NASA je problem pratila do greške u dizajnu i rekla da je uspješno poduzela korake za njegovo rješavanje. Jedan od prvih problema u sigurnom načinu rada MRO -a dogodio se u ožujku 2007., kada ga je tehnički problem natjerao da privremeno pređe na sigurnosno računalo.

Traženje vode, čudnih značajki i mjesta slijetanja

Tijekom ranog dijela svoje misije, dio posla OSP -a uključivao je traženje odgovarajućih odredišta za slijetanje Curiosity; konačni cilj bio je krater Gale, gdje je Curiosity sigurno pristao 2012. Istražio je dno kratera i od sredine 2018. godine trenutno se uspinje uz obližnju planinu Aeolis Mons (Mount Sharp) u potrazi za drevnim dokazima vode.

MRO je također prenio informacije s letjelica Spirit, Opportunity i Phoenix. Kad je Phoenix 2008. izgubio kontakt sa Zemljom, OSP je snimio sliku koja prikazuje led i oštećenja na letjelici. Spirit je 2010. trajno izgubio kontakt sa Zemljom, ali Opportunity je i dalje radio na površini barem do lipnja 2018., kada je olujna prašina blokirala sunčevu svjetlost i stavila rover u način rada niske snage.

MRO je 2007. godine pomno pregledao dva marsovska jarka koja je prethodno snimio Mars Global Surveyor. Istraživači su ranije nagađali da su promjene u slivnicima nastale zbog tekuće vode, ali nove, oštrije MRO slike otkrile su da su to vjerojatno 'klizišta rastresitog, suhog materijala'.

Ilustracija Mars Reconnaissance Orbiter -a na temelju konačnog dizajna.

Ilustracija Mars Reconnaissance Orbiter -a na temelju konačnog dizajna.

Kasnije te godine, MRO je vratio slike zagonetnih značajki na Marsu koje su znanstvenici nazvali 'pauci' i 'koža guštera'. Istraživači su rekli da su čudni oblici vjerojatno posljedica isticanja plina ugljičnog dioksida u proljeće i oblikovanja terena. Svijetli 'obožavatelji' materijala uočenih na površini vjerojatno su bili od mraza ugljičnog dioksida.

Jedno od najvećih otkrića MRO-a dogodilo se 2008. godine, kada je orbiter ugledao stijenu bogatu glinom u Mawrth Vallisu. Ovaj kanal, na sjevernoj hemisferi Crvenog planeta, ima nekoliko različitih vrsta gline koje se međusobno prekrivaju. Znanstvenici su rekli da se to vjerojatno dogodilo kada se voda pomiješala s bazaltom unutar sjevernog gorja.

Kasnije te godine, letjelica je vratila dokaze o opalu (ili hidratiziranom silicijevom dioksidu) koji se prostirao po Marsu - velikoj posjetnici za vodu. Prema znanstvenicima, voda na Crvenom planetu bila je prisutna tek prije 2 milijarde godina, što je milijardu godina kasnije nego što se ranije vjerovalo.

2009. NASA je mjesecima obustavila znanstvene operacije zbog čestih resetiranja orbitalnih računala. NASA je bolesnoj letjelici poslala nadogradnju softvera. Zatim su menadžeri pažljivo izveli OSP -a iz sigurnog načina rada kako bi nastavili s radom 16. prosinca.

Otkriće masivnih ledenih naslaga ugljičnog dioksida na južnom polu 2010. godine navelo je znanstvenike da vjeruju da suhi led ulazi u atmosferu kada Mars poveća nagib svoje osi.

Dine u sjevernom polarnom području Marsa pokazuju značajne promjene između dvije slike koje je NASA snimila 25. lipnja 2008. i 21. svibnja 2010. godine

Dine u sjevernom polarnom području Marsa pokazuju značajne promjene između dvije slike snimljene 25. lipnja 2008. i 21. svibnja 2010. NASA -inim Mars Reconnaissance Orbiter -om.(Slika zasluga: NASA/JPL-Caltech/Univ. Of Ariz./JHUAPL)

Comet Siding Spring, ugljični dioksid i više promatranja visoke rezolucije

Snimci površine visoke rezolucije nastavljaju se vraćati s MRO-a, uključujući opažanja ledenih pauka i pješčane dine u 2014. Znanstvenici su također saznali nove stvari o atmosfera Marsa ljubaznošću svemirske letjelice. S promjenom nagiba planeta utječe i tekuća voda na površini, kao i broj i jačina poznatih oluja prašine na Marsu. OSP je vidio lavine, vragovi prašine i lomovi stijena iz orbite, dajući izbliza prikaz promjena na Marsu tijekom nekoliko godina.

Svemirska letjelica odašiljala je zadivljujuće slike komete Siding Spring kada je nebeski posjetitelj doletio relativno blizu planeta u listopadu 2014. NASA je tada opisala njezine slike kometa koji je zviždao udaljen 86.000 milja (138.000 kilometara) prikazi najveće rezolucije kometa koji dolaze iz Oort Cloud na rubovima Sunčevog sustava. '

MRO -ovo snimanje površine pomoglo je europskim znanstvenicima shvatiti putanju neuspjelog ExoMars Schiaparellija lander tijekom približavanja 2016. Iste godine svemirska letjelica pronašla je i groblje misije Beagle 2003., druge europske letjelice koja nije sigurno stigla na površinu.

Svemirska letjelica je 2017. vidjela opsežne dokaze o vulkanskim erupcijama na podu Valles Marinerisa, velikog kanjonskog sustava koji se prostire na gotovo petinu opsega Crvene planete.

Dokazi o vodenom ledu nastavljaju se gomilati, uključujući nagovještaji leda na marsovskim padinama objavljeni 2017. godine , i ogromne ploče podzemnog vodenog leda, pružajući mogući resurs za buduće misije na Mars. U lipnju 2018. slike iz MRO -a pokazale su oluju prašine koja je prekrila cijeli planet. S manje sunčeve svjetlosti koja je dopirala do površine, oluja je prekinula operacije za solarni rover Opportunity, ali je Curiosity s nuklearnim pogonom nastavio provoditi znanstvena promatranja.