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Mars Reconnaissance Orbiter
Mars-Aufklärungsorbiter
Konzeptdarstellung des Mars Reconnaissance Orbiter mit funktionierendem Radar.
Allgemeine Information
Andere NamenMRO
OrganisationNASA/JPL
AuftragnehmerLockheed Martin Space, UAA, APL, ASIEN, MSSS
Starten12. August 2005, 11:43:00 koordinierte Weltzeit
StartplatzCCAFS, SLC-41
Gestartet mitAtlas V 401
Masse2180 kg
UmlaufbahntypAreozentrischer Orbit
Pistenhöhe250 - 316 km
Seitenwechsel35,5 Stunden
OrtMars
Portal  Portalsymbol  Astronomie
Raumfahrt
Start der Atlas V mit dem Mars-Aufklärungsorbiter auf 12. August2005

Das Mars-Aufklärungsorbiter ist ein Weltraumsonde des NASA bedecken die Oberfläche von Mars detailliert abgebildet. Die Sonde ist mit den stärksten Fotoapparats, die einst für eine Raumsonde verwendet wurden. Die Sonde dient auch als Kommunikationssatellit für neue Missionen auf der Marsoberfläche.

Hintergrund

Wasser ist der Schlüssel zur Beantwortung von mindestens vier der dringendsten Fragen zum Mars: Gibt es? Leben auf dem Mars gewesen? Ist der Mars für menschliche Außenposten geeignet? Kann uns der Mars interessante Informationen geben über Klimawandel? Teilen Erde und Mars die gleichen geologischen Prozesse?

Da Wasser eine Voraussetzung für Leben, eine potenzielle Ressource für menschliche Entdecker und ein Akteur in Klima und Geologie ist, hat die NASA in den letzten Jahren aufgrund dieser Schlüsselrolle eine "Follow the Water"-Strategie verabschiedet. Der Mars Reconnaissance Orbiter wird das Wasser weiterhin verfolgen.

Der Mars Reconnaissance Orbiter hat drei wissenschaftliche Ziele:

  • Unser Wissen über das Klima auf dem Mars verbessern und feststellen, inwieweit Wasser dabei eine Rolle spielt.
  • Identifizieren Sie Orte, an denen flüssige Wassereffekte beobachtet werden können, die Bedingungen schaffen, in denen biologische Aktivität möglich sein sollte.
  • Identifizieren und charakterisieren Sie interessante Bereiche für zukünftige Marslandungen.

Um dies zu erreichen, werden folgende Messungen durchgeführt:

  • Messung der Konzentrationsschwankungen von Wasser, Staub und Kohlendioxid in der Atmosphäre über die Tage und Jahreszeiten.
  • Um die globale Struktur der Atmosphäre zu charakterisieren.
  • Oberflächenveränderungen charakterisieren.
  • Finden Sie Orte, an denen Wasser oder hydrothermale Aktivität vorhanden ist.
  • Das Stratigraphie, oder studieren Sie die Schichten des Mars, die geologischen Strukturen und die Zusammensetzung von Objekten auf der Oberfläche.
  • Kartierung des Gravitationsfeldes des Mars, um das Wissen über die Kruste und erhöhen die Variationen in der atmosphärischen Masse des Mars.
  • Nehmen Sie Messungen unter der Oberfläche vor, um mehr über Schichten, Wassereisreservoirs und die Zusammensetzung der Polkappen zu erfahren.

Die Kameras des Mars Reconnaissance Orbiter sind stark genug, um Sonden auf der Oberfläche abzubilden, und es besteht die Hoffnung, dass die Sonde ein neues Licht auf verlorene Raumsonden wie die Mars Polarlander und der Beagle 2.

Instrumente

Das Schema des Mars Reconnaissance Orbiter
Das Solarpanel des Mars-Aufklärungsorbiter'

Die Sonde ist mit folgenden Instrumenten ausgestattet:

  • HiRISE - Dies ist die leistungsstärkste Teleskopkamera mit einem 50-cm-Spiegel, die jemals auf einer Raumsonde verwendet wurde. Es kann so kleine Merkmale wie einen Küchentisch in Bildern wiedergeben, die eine Fläche von 6 km abdecken. Die Bilder können in drei verschiedenen Farben aufgenommen werden, die nicht mit den Farben übereinstimmen, die die Zapfen im menschlichen Auge wahrnehmen.
  • CRIS - Gesteine ​​auf dem Mars geben Licht in verschiedenen Farbspektren ab, wobei jedes Gestein sein einzigartiges Spektrenmuster hat. Mit diesem Spektrometer kann die Zusammensetzung von Gesteinen bestimmt werden.
  • CTX - Die Kontextkamera erfasst auf einmal eine Fläche von 30km. Es wird verwendet, um Bilder von der hochauflösenden Kamera oder dem Spektrographen zu kontextualisieren. Die Kamera erzeugt Schwarz-Weiß-Bilder.
  • MARCIA - Diese Farbkamera hat einen extrem weiten Betrachtungswinkel und kann Bilder von Horizont zu Horizont aufnehmen und wird verwendet, um globale Veränderungen in der Atmosphäre und an der Oberfläche zu beobachten. Die Kamera kann in 7 Farben im sichtbaren Licht und im Ultraviolett aufnehmen, einschließlich Farben, die denen des menschlichen Auges entsprechen.
  • MCS - Dieses Instrument untersucht Wasserdampf, Staub, Eis in der Marsatmosphäre und die dort herrschenden Temperaturen. Das Instrument misst Infrarotstrahlung in einem sehr breiten Spektrum.
  • SCHARADE - Dieses Radar kann bis zu einer Tiefe von 1 Kilometer unter die Marsoberfläche blicken. Es wird verwendet, um verschiedene Erdschichten zu identifizieren.

Zwei zusätzliche Experimente, die ohne spezielles Instrument durchgeführt werden:

  • Untersuchung der Schwerkraft - Überwacht genau den Einfluss der Schwerkraft auf die Sonde, um mehr über das Schwerefeld des Mars zu erfahren. Diese Sonde ist dafür interessant, weil sie in relativ geringer Höhe fliegt.
  • Untersuchung der atmosphärischen Struktur - Während der Aerobreak-Phase der Mission maß mit den Beschleunigungsmessern der Sonde die vertikale Struktur der Atmosphäre.

Elektronik

Das Herz des Bordcomputers des Mars Reconnaissance Orbiter ist ein 133 MHz und 10,4 Millionen Transistoren vorhandene 32-Bit RAD750-Prozessor. Das Prozessor ist in der Tat ein Zähler ionisierende Strahlung gehärtet PowerPC-750 G3 und ist der Nachfolger des RAD6000Prozessor, der beispielsweise in den Mars-Roversen Geist und Chance wurde bearbeitet. Obwohl die Geschwindigkeit des Prozessors mit 133 MHz im Vergleich zu heutigen Heim-PCs sehr bescheiden erscheinen mag, ist er derzeit der schnellste Prozessor, der außerhalb des Erdmagnetfeldes zuverlässig arbeiten kann, wo Strahlung und Sonnenstürme die Arbeit erschweren.

Zur Datenspeicherung verfügt das Raumschiff über 20 Gigabyte Flash-Speicher, der aus mehr als 700 Flash-Chips mit einer Kapazität von 256 Megabit besteht. Die Speicherkapazität ist im Vergleich zu einem 7,5 Megabyte großen Bild der HiRISE-Kamera nicht besonders groß.

Der Bordcomputer führt das Betriebssystem aus VxWorks, ein Echtzeit-Betriebssystem bei vielen früheren Weltraummissionen verwendet, wie z Mars-Erkundungs-Rover.

Kommunikation

Hocheffiziente Antenne

Ein wichtiges Ziel des Mars Reconnaissance Orbiters ist es, die Kommunikationskapazität mit dem Mars zu erhöhen. Zusätzlich zu den hochauflösenden Bildern der Sonde selbst werden zukünftige Sonden auf der Marsoberfläche viel größere Datenmengen liefern. Die Pläne sind, dass die Zukunft Mars Science Laboratory MPEG-2-Video wird zurückgegeben und daher wird zusätzliche Kommunikationskapazität benötigt.

Neben einem klassischen X-Band-Sender verfügt der Mars Reconnaissance Orbiter auch über einen Ka-Band-Sender, der mit weniger Energie größere Datenmengen senden kann, mit dem Nachteil, dass die Gefahr von Störungen durch Wasser in der Erdatmosphäre größer ist.

Die extragroßen Solarpanels werden unter anderem dazu verwendet, stärkere Funksignale zu übertragen, sodass die Übertragungsgeschwindigkeit weiter erhöht werden kann.

Für die Kommunikation mit Raumsonden auf der Marsoberfläche steht ein Electra-System zur Verfügung. Das Electra-System ist ein UHF-Funksystem, das für mehrere (amerikanische, europäische und russische) Raumsonden geeignet ist. Dies ermöglicht es den Weltraumbehörden, zusammenzuarbeiten, um so viele Daten wie möglich von der Marsoberfläche zur Erde zu senden.

Starten

Der Mars Reconnaissance Orbiter wurde am 12. August 2005 mit einem 2005 Atlas V-401-Rakete gestartet von Startkomplex 41 von dem Cape Canaveral Air Force Station. Der ursprüngliche Starttermin vom 10. August wurde zweimal verschoben. Die erste Verschiebung war, weil die Gyroskope gab Signale in der Rakete, so dass der Start nicht mehr gewagt wurde. Die zweite Verzögerung war auf Probleme mit einem Kraftstoffsensor zurückzuführen. Die Sonde erreichte am 10. März 2006 eine elliptische Umlaufbahn um den Mars. Nach ein paar Monaten Aerobremsen, um für die wissenschaftliche Forschung in die gewünschte kreisförmige Umlaufbahn um den Mars zu gelangen, könnte die wissenschaftliche Mission im Oktober 2006 starten.

Ergebnisse

Anfang 2012 machten Wissenschaftler eine bemerkenswerte Entdeckung. Sie schlugen vor, dass in einem Gebiet, in dem das Vorhandensein von Wasser vermutet wurde, die im Boden hinterlassenen Spuren nicht durch Wasser oder Eis, sondern durch Lava verursacht worden sein müssen. In dem Gebiet sind Spiralbahnen von 5 bis 30 Metern Breite zu sehen, die nicht von Wasser oder Eis gebildet worden sein können, weil sie dafür zu breit sind. Sie untersuchten mehr als 100 Fotos eines Gebiets namens Cerberus Palus in der Nähe des Äquators. Auf ihm fanden sie mehr als 200 Lavaspuren.[1][2][3][4]

Im Jahr 2013 entdeckten Forscher von Marsfotos eine mögliche Ursache für das Vorhandensein von Rinnen auf Staubdünen. Diese haben erhabene Ränder, haben eine maximale Länge von zwei Kilometern, eine Breite von weniger als zehn Metern und darunter ist oft eine Mulde sichtbar. Diese waren bereits auf Fotos der Mars Global Surveyor, aber es blieb unklar, wie sie entstanden sind. Es ist unwahrscheinlich, dass Wasser diese Rinnen verursacht hat, da sie plötzlich enden, ohne es erodiert Material ist sichtbar. Aus neueren Fotos der Mars-Aufklärungsorbiter Es stellte sich heraus, dass diese Rinnen während des Marsfrühlings auf Staubdünen gebildet werden, auf denen im Winter KohlendioxidVerkauf von Eiscreme. Diese Eisbrocken zerfallen und rollen herunter, wo sie dann verdampfen. Durch Experimente mit CO2-Trockeneis auf den Dünen der Erde wurde klar, dass dieses Eis unter diesen Bedingungen so stark ist sublimiert, die unter dem Eisblock eine Gasschicht bildet, die das Eis anhebt und dann den Hang hinunterrollt. Das Gas drückt auch die Ränder des Grabens nach oben. Dieser Vorgang findet sowohl an steilen als auch an schwachen Hängen statt.[5]

  • Mars

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Quellen

  • Pressemappe der NASA vom August 2005 [1]

Siehe auch

Siehe die Kategorie Mars-Aufklärungsorbiter von Wikimedia Commons für Mediendateien zu diesem Thema.