„Mars Reconnaissance Orbiter“: Marso atvaizdavimas didelės raiškos

Sveiki, Mars, Susipažink

Šio menininko koncepcijos iliustracijoje NASA „Mars Reconnaissance Orbiter“ eina per planetos pietinį poliarinį regioną. Orbitos seklių radarų eksperimentas, vienas iš šešių laive esančių mokslo instrumentų, skirtas ištirti Marso polinių ledo dangtelių vidinę struktūrą, taip pat surinkti visą planetos informaciją apie požeminius ledo, uolienų ir galbūt skysto vandens sluoksnius. kuris gali būti pasiekiamas iš paviršiaus. Phobos, vienas iš dviejų Marso mėnulių, rodomas viršutiniame kairiajame iliustracijos kampe. Vaizdas (Vaizdo kreditas: NASA/JPL/„Corby Waste“)



„Mars Reconnaissance Orbiter“ (MRO) yra erdvėlaivis, atkuriantis didelės skiriamosios gebos vaizdus iš Raudonosios planetos paviršiaus. Kai kurie svarbiausi jo tyrimai apima ledo ir vandens paiešką, Marso smalsuolio nusileidimo vietos paiešką ir arti skraidančios kometos, pavadintos „Comet Siding Spring“, vaizdavimą 2014 m.



Ji taip pat pateikė didelės skiriamosios gebos vaizdus pasikartojantis linijos nuolydis , kraterių ruožus, kurie gali atsirasti dėl dulkių ar sūraus paviršinio vandens. Erdvėlaivis taip pat tarnauja kaip „Opportunity rover“ ir „Curiosity rover“ komunikacijos relė Marso paviršiuje.

2017 m. Kovo mėn. MRO įveikė 50 000 ratų aplink Marsą. 2018 m. Vasario mėn. NASA tai pasakė planuoja eksploatuoti erdvėlaivį po 2020-ųjų vidurio , nepaprastas žygdarbis, atsižvelgiant į tai, kad misija iš pradžių buvo skirta dvejiems metams Marse. Šis sprendimas didžiąja dalimi turėtų būti nukreiptas į ribotus Marso misijos dolerius į mėginių grąžinimą ir planuojamą orbitą pakeisti iki 2020 -ųjų pabaigos, pagal „Spaceflight Now“ . MRO pratęsdama savo misiją, ji rems būsimą „Mars 2020“ NASA roverį ir galimą pavyzdžių grąžinimo misiją į Marsą.



Nors kai kurie MRO prietaisai ir inžineriniai komponentai rodo senėjimo požymius, NASA įgyvendina sprendimus. Pavyzdžiui, jis naudoja žvaigždžių sekimo priemonę, kad padėtų išlaikyti MRO požiūrį ir sumažintų priklausomybę nuo senų giroskopų. Kai kurie jos didelės skiriamosios gebos kameros „HiRISE“ vaizdai šiek tiek neryškūs ir priežastis vis dar tiriama. Spektrometro prietaisas, vadinamas CRISM, prarado daugumą į Marsą atneštų krio aušintuvų, tačiau vis tiek gali stebėti kai kuriuos bangos ilgius.

Vystymosi ir mokslo tikslai

MRO yra ilgos NASA misijų, skirtų senovės gyvenimui Raudonojoje planetoje, įrodymų dalis. Pirmoji MRO (kuri tuo metu nebuvo pavadinta) paleidimo galimybė buvo 2003 m. anot NASA , tačiau NASA pasirinko atsiųsti Marso tyrinėjimo roverius („Spirit and Galimybė ) į Marsą. Agentūra pasirinko eiti kartu su roveriais, kad leistų nusileisti dviejose vietose, ko orbita nesuteiktų. 2001 m. NASA pasirinko „Lockheed Martin“ kaip pagrindinį erdvėlaivio konstruktorių, kuris buvo skirtas 2005 m.

MRO mokslo tikslai, anot NASA , yra

  • Nustatykite, ar Marse kada nors atsirado gyvybė, įskaitant dėmesį į mineralų telkinius ir senovines vietoves, kuriose kadaise tekėjo skystas vanduo;
  • Apibūdinkite Marso klimatą, įskaitant dulkių ir vandens transportavimą atmosferoje ir kaip vanduo ir lava tekėjo paviršiuje;
  • Apibūdinkite Marso geologiją, ypač sutelkdami dėmesį į vietas, kuriose galėjo būti skysto vandens.



Šiems tikslams pasiekti MRO vykdo daug instrumentų ir eksperimentų . Jame yra trys kameros - didelės skiriamosios gebos vaizdavimo mokslo eksperimentas („HiRISE“), kontekstinė kamera (CTX) ir „Mars Color Imager“ (MARCI). Be to, MRO turi spektrometrą, pavadintą „Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars“ (CRISM), radiometrą, vadinamą „Mars Climate Sounder“ (MCS), ir radaro prietaisą „Shallow Radar“ (SHARAD).

Jame taip pat yra trys inžineriniai instrumentai-ryšių ir navigacijos paketas, skirtas „kalbėtis“ su nusileidėjais ir roveriais ant paviršiaus, optinė navigacijos kamera, skirta išbandyti tarpplanetinę navigaciją, ir eksperimentinis paketas, skirtas išbandyti galingą radijo juostą, vadinamą „Ka-band“ Marse. Du MRO mokslo įstaigų eksperimentai apima gravitacijos lauko tyrimo paketą ir akselerometrus, parodančius Marso atmosferos struktūrą.

Prieš paleidimą NASA pažadėjo, kad erdvėlaivis perduos informaciją tris kartus greičiau nei įprastas plačiajuostis telefono ryšys. Tai reiškė, kad mokslininkai informaciją gaus greičiau nei bet kada anksčiau - tai būtų ypač svarbu siunčiant atgal duomenis iš roverių ir kitų erdvėlaivių Raudonosios planetos paviršiuje.



Netoli apatinio kairiojo šio vaizdo kampo yra trijų žiedlapių nusileidimo platforma (apjuosta), kurią NASA

Netoli apatinio kairiojo šio vaizdo kampo yra trijų žiedlapių nusileidimo platforma (apjuosta), kurią NASA „Mars Exploration Rover Spirit“ nuvažiavo 2004 m.(Vaizdo kreditas: NASA/JPL-Caltech/Uniz. Arizona)

Pradėti ir ankstyvieji stebėjimai

MRO pradėjo veikti 2005 m. Rugpjūčio 12 d. Ir rugsėjį išbandė savo super greičio galimybes, kai iš 6 milijonų mylių (10 milijonų kilometrų) nufotografavo kai kurias Žemės mėnulio nuotraukas. Tada ji į Žemę atsiuntė 75 gigabaitus duomenų, o tai atitinka maždaug 13 informacijos kompaktinių diskų. Tuo metu tai buvo rekordinis duomenų kiekis.

2006 m. Kovo 10 d. Erdvėlaivis pateko į Marso orbitą ir iš karto pradėjo skleisti vaizdus, ​​tuo pačiu sukeldamas teisingą orbitą. MRO savo orbitai koreguoti naudojo aerobrakingo metodą - šepetėlį prieš Marso atmosferą. Šis procesas taupo degalus ir pinigus, tačiau užima daug laiko. Rugsėjį, po šešių mėnesių koregavimų, MRO sėkmingai atliko sudėtingus manevrus.

Vienas iš pirmųjų MRO taikinių buvo „Opportunity rover“ . „Opportunity“, 2006 m. Spalio mėn. Daugiau nei dvejus metus praleidusi savo 90 dienų misiją, buvo Viktorijos kraterio pakraštyje. MRO atsiuntė didelės skiriamosios gebos vaizdą, kuriame ne tik rodomas roveris ir jo pėdsakai, bet ir šešėlis, kurį metė golfo vežimėlio dydžio Marso transporto priemonė.

Nufotografavusi keletą Opportunity dvynio „Spirit“ nuotraukų ir dviejų vikingų nusileidėjų, kurie atvyko 1976 m., MRO komanda pažengė pakankamai toli, kad pradėtų skelbti mokslo rezultatus.

2006 m. Gruodžio mėn. Kai kurie pirmieji MRO radarų stebėjimai ir nuotraukos buvo nukreipti į ledo sluoksnius šalia polių. „Šie telkiniai užfiksuoja palyginti neseniai įvykusius klimato pokyčius Marse, pavyzdžiui, neseniai kilusius ledynmečius Žemėje“, - tą mėnesį paskelbtame pranešime spaudai sakė Kenas Herkenhoffas iš JAV geologijos tarnybos.

Tačiau MRO didelės skiriamosios gebos nuotraukoms trumpam iškilo grėsmė. 2007 m. Vasario mėn. NASA pranešė, kad „HiRISE“ fotoaparatui kyla problemų dėl „blogų pikselių“ ir kito vaizdo triukšmo kai kuriuose fotoaparatų detektoriuose. Iš pradžių problema laikui bėgant blogėjo, tačiau NASA šią problemą nustatė dėl projektavimo trūkumų ir teigė, kad sėkmingai ėmėsi priemonių jai išspręsti. Vienas iš pirmųjų MRO „saugaus režimo“ sutrikimų įvyko 2007 m. Kovo mėn., Kai dėl techninių problemų ji turėjo laikinai pereiti prie atsarginio kompiuterio.

Vandens, keistų funkcijų ir nusileidimo vietų paieška

Ankstyvosios savo misijos metu dalis MRO darbo apėmė tinkamų „Curiosity“ nusileidimo vietų paiešką; galutinis tikslas buvo Gale krateris, kuriame „Curiosity“ saugiai nusileido 2012 m. Jis tyrinėjo kraterio grindis ir nuo 2018 m. vidurio šiuo metu žengia į netoliese esantį kalną, pavadintą Aeolis Mons (Šarpo kalnas), ieškodamas senovės vandens įrodymų.

MRO taip pat perdavė informaciją iš „Spirit“, „Opportunity“ ir erdvėlaivio „Phoenix“. Kai Phoenixas prarado ryšį su Žeme 2008 m., MRO nufotografavo nuotrauką, kurioje matyti ledas ir erdvėlaivio apgadinimai. „Spirit“ visam laikui prarado ryšį su Žeme 2010 m., Tačiau „Opportunity“ vis dar dirbo paviršiuje iki mažiausiai 2018 m. Birželio mėn., Kai dulkių audra užblokavo saulės šviesą ir įjungė roverį į mažos galios režimą.

2007 m. MRO išnagrinėjo dvi Marso duobes, kurias anksčiau vaizdavo „Mars Global Surveyor“. Anksčiau mokslininkai spėjo, kad griovelių pokyčiai atsirado dėl tekančio vandens, tačiau nauji, ryškesni MRO vaizdai atskleidė, kad tai greičiausiai atsirado dėl „purių, sausų medžiagų nuošliaužų“.

„Mars Reconnaissance Orbiter“ iliustracija pagal galutinį dizainą.

„Mars Reconnaissance Orbiter“ iliustracija pagal galutinį dizainą.

Vėliau tais pačiais metais MRO išplatino įspūdingų Marso bruožų nuotraukas, kurias mokslininkai pavadino „vorais“ ir „driežų oda“. Mokslininkai teigė, kad keistos formos tikriausiai atsirado dėl pavasarį išsiskyrusių ir reljefą formuojančių anglies dioksido dujų. Ryškūs medžiagos „ventiliatoriai“, pastebėti ant paviršiaus, greičiausiai buvo anglies dioksido šaltis.

Vienas didžiausių MRO radinių buvo 2008 m., Kai orbiteris Mawrth Vallis mieste pastebėjo molio turtingą uolą. Šis kanalas, esantis šiauriniame Raudonosios planetos pusrutulyje, turi keletą skirtingų molio rūšių. Mokslininkai teigė, kad tai tikriausiai atsitiko, kai šiaurinėse aukštumose vanduo sumaišytas su bazaltu.

Vėliau tais pačiais metais erdvėlaivis parodė įrodymus, kad opalas (arba hidratuotas silicio dioksidas) plinta per Marsą - didelė vandens vizitinė kortelė. Mokslininkų teigimu, vanduo Raudonojoje planetoje buvo dar prieš 2 milijardus metų, tai yra milijardu metų vėliau, nei manyta anksčiau.

2009 m. NASA dėl dažnų orbitinių kompiuterių atstatymų mėnesiams sustabdė mokslo operacijas. NASA išsiuntė programinės įrangos atnaujinimą sergantiems laivams. Tada vadovai kruopščiai išvedė MRO iš saugaus režimo, kad galėtų atnaujinti darbą gruodžio 16 d.

2010 m. Atradus didžiulius užšalusius anglies dioksido telkinius pietiniame poliuje mokslininkai manė, kad sausas ledas patenka į atmosferą, kai Marsas padidina savo ašies pakreipimą.

Kopoje, esančioje šiauriniame Marso poliariniame regione, pastebimi reikšmingi pokyčiai tarp dviejų NASA 2008 m. Birželio 25 d. Ir 2010 m. Gegužės 21 d.

Kopoje, esančioje šiauriniame Marso poliariniame regione, pastebimi reikšmingi pokyčiai tarp dviejų vaizdų, padarytų 2008 m. Birželio 25 d. Ir 2010 m. Gegužės 21 d. NASA „Mars Reconnaissance Orbiter“.(Vaizdo kreditas: NASA/JPL-Caltech/Univ. Of Ariz./JHUAPL)

Someto spyruoklės kometa, anglies dioksidas ir daugiau didelės skiriamosios gebos stebėjimų

Iš MRO ir toliau gaunami didelės skiriamosios gebos paviršiaus vaizdai, įskaitant ledo vorų ir smėlio kopos 2014 m. Mokslininkai taip pat sužinojo naujų dalykų apie Marso atmosfera mandagumo iš erdvėlaivio. Keičiantis planetos pasvirimui, taip pat turi įtakos skystas vanduo paviršiuje, taip pat garsių Marso dulkių audrų skaičius ir stiprumas. MRO matė lavinas, dulkių velniai ir uolienų lūžiai iš orbitos, suteikiantys artimų vaizdų apie pokyčius Marse per kelerius metus.

Erdvėlaivis atskleidė nuostabius Sometinio pavasario kometos vaizdus, ​​kai 2014 m. Spalio mėn. Dangaus lankytojas nuskrido palyginti arti planetos. Jos kometos, nutviekstos už 86 000 mylių (138 000 kilometrų), nuotraukos tuo metu buvo apibūdintos kaip NASA. aukščiausios skiriamosios gebos vaizdai apie kometą, kilusią iš Oorto debesis Saulės sistemos pakraščiuose “.

MRO paviršiaus vaizdai padėjo Europos mokslininkams išsiaiškinti nesėkmingo „ExoMars Schiaparelli“ trajektoriją Tais pačiais metais erdvėlaivis taip pat aptiko 2003 m. „Beagle“ misijos - kito Europos erdvėlaivio, kuris saugiai nepasiekė paviršiaus, kapavietę.

2017 m. Erdvėlaivis pamatė daug įrodymų apie ugnikalnių išsiveržimus ant Valles Marineris grindų - didelės kanjono sistemos, apimančios beveik penktadalį Raudonosios planetos apskritimo.

Vandens ledo įrodymai ir toliau kaupiasi, įskaitant ledo užuominos Marso šlaituose, paskelbtos 2017 m ir didžiuliai požeminio vandens ledo lakštai, suteikiantys galimą išteklių būsimoms Marso misijoms. 2018 m. Birželio mėn. MRO nuotraukos parodė dulkių audrą, apimančią visą planetą. Mažiau saulės spindulių pasiekus paviršių, audra nutraukė saulės energija varomo „Opportunity“ roverio operacijas, tačiau branduolinis „Curiosity“ ir toliau atliko mokslo stebėjimus.