Undersøgelse af Mars-månen Phobos i et andet lys

NASAs længstlevende mission til Mars har fået sit første kig på Marsmånen Phobos, forfølge en dybere forståelse ved at undersøge den i infrarøde bølgelængder.

Thermal Emission Imaging System (THEMIS) kameraet på NASAs Mars Odyssey orbiter observerede Phobos den 29. september, 2017. Forskere har kombineret synlig bølgelængde og infrarød data for at producere et billede farvekodet til overfladetemperaturer på denne måne, som er blevet overvejet til en potentiel fremtidig human-mission outpost.

"En del af det observerede ansigt af Phobos var i mørke før daggry, del i morgen dagslys, " sagde THEMIS stedfortrædende hovedefterforsker Victoria Hamilton fra Southwest Research Institute, med hovedkontor i San Antonio.

Ser man på tværs af billedet fra venstre mod højre, præsenteres en sekvens af tidspunkter på dagen på Marsmånen, fra før daggry, til solopgang, til stigende mængder af tid efter daggry. Dette giver information om, hvor hurtigt jorden opvarmes, som er relateret til overfladens tekstur. Som barfodet strandture kan bekræfte, sand opvarmer eller afkøles hurtigere end sten eller fortov.

"Det er nyttigt at inkludere et område før daggry i observationen, fordi al opvarmningen fra den foregående dags solskin har nået sit minimum der, " sagde Hamilton. "Når du går fra område før daggry til morgenområde, kan du se opvarmningsadfærden. Hvis det bliver meget hurtigt opvarmet, det er sandsynligvis ikke særlig stenet, men støvet i stedet."

Phobos har en aflang form med en gennemsnitlig diameter på omkring 14 miles (22 kilometer). Kameraer på andre Mars-kredsløb har tidligere taget billeder i højere opløsning af Phobos, men ingen med den infrarøde information tilgængelig fra THEMIS. Observationer i flere bånd af termisk-infrarøde bølgelængder kan give information om overfladens mineralsammensætning, samt overfladeteksturen.

Et stort spørgsmål om Phobos og Mars' endnu mindre måne, Deimos, er, om de er fangede asteroider eller stykker af Mars, der er slået ind i himlen af ​​nedslag. Sammensætningsoplysninger fra THEMIS kan hjælpe med at fastslå deres oprindelse.

Siden Odyssey begyndte at kredse om den røde planet i 2001, THEMIS har leveret information om sammensætning og termiske egenskaber fra hele Mars, men aldrig før afbildet hverken Mars-månen. Observationen den 29. september blev afsluttet for at validere, at rumfartøjet sikkert kunne gøre det, som starten på en mulig række observationer af Phobos og Deimos i de kommende måneder.

I normal driftstilstand, Odyssey holder THEMIS-kameraet rettet lige ned, mens rumfartøjet kredser om Mars. I 2014 rumfartøjsteamet hos Lockheed Martin Space Systems, Denver; og NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californien; og THEMIS-teamet ved Arizona State University, Tempe, udviklet procedurer til at rotere rumfartøjet til opadskuende billeddannelse af en komet, der passerer nær Mars. Holdene har tilpasset disse procedurer til at afbilde Mars-månerne.

"Vi har nu mulighed for at rotere rumfartøjet til THEMIS-observationer, " sagde Odyssey Project Scientist Jeffrey Plaut fra JPL. "Der er øget interesse for Phobos på grund af muligheden for, at fremtidige astronauter måske kunne bruge det som en forpost."

Med den første observation i hånden, planer er fremme for yderligere muligheder ved forskellige belysningsfaser af Phobos og Deimos.

"Vi ønsker at få observationer under alle typer belysning - fuldt dagslys, en lille halvmåne, under formørkelse, " sagde Hamilton. "Vi håber, at dette er den første af flere observationer, der vil hjælpe os med at forstå Phobos og Deimos."