Mars orbiter søger fremtidige landingssteder

Ved en international workshop i denne uge om, hvor NASAs næste Mars-rover skal lande, det meste af informationen kommer fra et produktivt rumfartøj, der har kredset om Mars siden 2006.

Observationer fra NASAs Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) danner grundlaget for evaluering af otte kandidatlandingssteder til Mars 2020 rovermissionen. Landingsstedets workshop i denne uge i Monrovia, Californien, vil indsnævre Mars 2020-kandidatlisten til fire eller færre steder. MRO-observationer er blevet brugt til at identificere, karakterisere og certificere tidligere landingssteder og er også i brug til at vurdere mulige steder for fremtidige menneskelige besætningsmissioner.

"Ud fra synspunktet om at evaluere potentielle landingssteder, Mars Reconnaissance Orbiter er det perfekte rumfartøj til at få al den nødvendige information, " sagde værkstedets medformand, Matt Golombek fra NASAs Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californien. "Du kan bare ikke overvurdere vigtigheden af ​​MRO for valg af landingssted."

Ingeniører bruger MRO-data til at evaluere sikkerheden på et kandidatlandingssted. For eksempel, stereoskopisk 3D-information kan afsløre, om skråninger er for stejle, og nogle detaljerede billeder kan vise individuelle kampesten store nok til at være en landingsfare. Forskere bruger MRO-data til at evaluere, hvor godt et websted kan tjene forskningsmålene for en mission, såsom fordelingen af ​​mineraler, der kan være opstået i våde miljøer.

"Misioner på overfladen af ​​Mars giver dig et nærbillede, men hvad du ser afhænger af hvor du lander. MRO søger verden rundt efter de bedste websteder, " sagde MRO viceprojektforsker Leslie Tamppari fra JPL.

Billeder, terrænmodeller og mineralkort fra orbiteren hjælper de hold, der betjener NASAs to aktive Mars-rovere med at planlægge køreruter. Mars 2020-teamet har allerede brugt MRO-data til at evaluere kørselsmuligheder på de otte kandidatsteder for den rover, som er på vej til opsendelse i sommeren 2020 og lander i begyndelsen af ​​2021. Evalueringerne af stedet bruger endda MRO's evne til at studere atmosfæren over hvert sted og sondere underjordiske funktioner med jordgennemtrængende radar.

I arbejdet med at vælge et landingssted for en fremtidig menneskelig mission til Mars, NASA bruger MRO-data til at evaluere omkring 45 foreslåede steder, der kunne understøtte menneskelige udforskningszoner, som er områder, der kunne støtte astronauter, når de udforsker op til en radius på 60 miles.

Stadig, de hundredvis af MRO-observationer, der er målrettet specifikt til undersøgelse af potentielle landingssteder, udgør en lille brøkdel af alle de data, som missionen har leveret om Mars. MRO har erhvervet mere end 224, 000 billeder og millioner af andre observationer i løbet af sine næsten 50, 000 kredsløb om Mars. Denne måned, missionen vil nå og passere en milepæl på 300 terabit af samlede videnskabelige data sendt til Jorden fra orbiteren. Det topper det samlede antal fra alle andre interplanetariske missioner, fortid og nutid. Det er flere data, end der ville være inkluderet i fire måneders nonstop high-definition video.

"Uanset om det ser på overfladen, planetens undergrund eller atmosfære, MRO har set Mars fra kredsløb med hidtil uset rumlig opløsning, og det producerer enorme mængder data, " sagde MRO Project Scientist Rich Zurek fra JPL." Disse data er en skattekiste for hele Mars videnskabelige samfund at studere, mens vi søger at besvare en bred vifte af spørgsmål om den udviklende beboelighed, geologi og klima på Mars."

Et af orbiterens seks instrumenter har givet billeder af 99 procent af Mars – svarende til 97 procent af Jordens landareal – i en opløsning, der er tilstrækkelig til at vise funktioner, der er mindre end en tennisbane. En femtedel af dette dækningsområde er blevet fotograferet mindst to gange, leverer stereo, 3-D information. Et andet instrument har returneret adskillige multispektrale datasæt til kortlægning af overfladesammensætning, inklusive et, der dækker næsten 85 procent af Mars. Kameraet med den højeste opløsning ombord har returneret billeder, der afslører detaljer så små som et skrivebord i skår, der dækker omhyggeligt udvalgte 2,8 procent af Mars' overflade. Det er mere end områderne i Texas, Californien, og alle staterne øst for Mississippi-floden tilsammen.

Andre instrumenter på MRO har leveret daglige vejrkort over hele planeten siden 2006, mere end 20, 000 radarobservationsstrimler for at undersøge underjordiske lag af is og sten, og mere end 8,8 millioner atmosfæriske profiler af temperaturer, skyer og støv.

Nye opdagelser strømmer fra de rigelige MRO-data. Nogle er:

• Mineraler kortlagt af MRO indikerer en mangfoldighed af gamle vand-relaterede miljøer, mange tilsyneladende beboelige.
• Der er nok kuldioxid-is begravet i den sydlige polarkappe til at hvis frigivet, det kunne mere end fordoble planetens nuværende atmosfære.
• Mars er en dynamisk planet i dag, med støvstorme, bevægende klitter, laviner, nye kløfter og friske nedslagskratere.
• Reservoarer af begravet vandis, der er rester af tidligere klimaer, herunder nedgravede gletsjere, er blevet bekræftet og opdaget.
• Mørke strømme, der vises i varme årstider på nogle skråninger, tyder på saltlageaktivitet, selvom de stadig er gådefulde og højst holder ringe vand.
• Mars' nordpolarkappe er geologisk ung - omkring fem millioner år gammel - og indeholder ulige fordelte lag af støv og is, der tilsyneladende er relateret til cykliske ændringer i planetens hældning.
• Store støvstorme i det sydlige forår og sommer synes at have et mønster af tre typer, i rækkefølge.
• Sæsonbestemte overfladeændringer på mellem til høje breddegrader synes relateret til frysning og optøning af kuldioxid.

Ud over MRO's observationer, hvad enten det er til vurdering af landingsstedet eller direkte videnskabelige undersøgelser, orbiteren leverer også kommunikationsrelætjeneste til robotter på Mars-overfladen, uanset om det er mobilt eller stationært. Denne måned, MRO vil nå og passere en milepæl på 6, 000 relæsessioner til Mars-overflademissioner.