MRO: podsumowanie odkryć (2018)

0

Na początku kwietnia odbyła się konferencja MEPAG, na której przedstawiono najnowsze odkrycia sondy Mars Reconnaisance Orbiter.

Aktualnie wokół Czerwonej Planety krąży sześć aktywnych orbiterów. Trzy z nich – Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) i MAVEN – zbudowano dla NASA. Kolejne dwa – Mars Express i (najnowszy ze wszystkich) ExoMars Trace Gas Orbiter – zbudowano dla Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Jeden – Mangalyaan – jest użytkowany przez Indyjską Agencję Kosmiczną (ISRO).

MRO – potężny teleskop na orbicie Marsa

Spośród wymienionych sześciu orbiterów MRO wyróżnia się swoimi możliwościami obserwacyjnymi. Podstawowym instrumentem MRO jest teleskop High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) o aperturze 50 cm. Jest to największy teleskop jaki kiedykolwiek opuścił bezpośrednie otoczenie Ziemi. HiRISE pozwala na obserwacje powierzchni Marsa z maksymalną rozdzielczością do 25 cm.

MRO znajduje się na orbicie Marsa od 2006 roku. Od tego czasu instrument HiRISE sfotografował prawie 3% powierzchni tej planety, wykonując ponad 53 tysiące orbit wokół Czerwonej Planety. MRO wciąż ma na pokładzie stosunkowo duże zapasy paliwa (około 200 kg), co przy oszczędnym użytkowaniu powinno zapewnić kolejne lata obserwacji powierzchni Marsa, być może nawet do 2027 roku. Inżynierowie NASA zaplanowali także operacje, które redukują zużycie instrumentów pokładowych MRO – m.in. częściej korzystają ze “star trackerów” dla orientacji orbitera zamiast z pokładowych systemów nawigacji inercyjnej (IMU).

MRO na orbicie Marsa - wizualizacja / Credits: NASA

MRO na orbicie Marsa – wizualizacja / Credits: NASA

Część sprzętu na pokładzie MRO już nie funkcjonuje. Przykładowo, jeden z 14 modułów pamięci dla detektorów CCD kamery HiRSIE nie jest dostępny od 2011 roku, co zmniejsza pole widzenia teleskopu o 10%. W 2017 i 2018 roku zanotowano spadek jakości fotografii z HiRISE – ma to związek z efektami temperaturowymi na ogniskowaniu obrazu w układzie optycznym kamery. Inżynierowie NASA uważają, że uda się ten problem zminimalizować jeszcze w tym roku. Wciąż jednak obrazy z HiRISE i innych kamer zainstalowanych na MRO dostarczają danych o bardzo wysokiej jakości.

Nowe odkrycia z MRO

Na początku kwietnia odbyła się kolejna konferencja zespołu Mars Exploration Program Analysis Group (MEPAG), na której przedstawiono m.in. najnowsze odkrycia sondy MRO. Spotkania MEPAG funkcjonują jako międzynarodowe cykliczne forum ekspertów, a kwietniowe wydarzenie było już 36 z serii konferencji o badaniach Czerwonej Planety.

Prace MEPAG odbywają się wokół czterech głównych haseł tematycznych: poszukiwanie życia, badania klimatu Marsa, badania geologiczne Marsa oraz (z mniejszym priorytetem) przygotowania pod załogową misję. MRO do wszystkich z tych tematów dostarcza ważnych danych obserwacyjnych.

Przetworzony obraz jednej ze skarp, u której znaleziono pokłady lodu wodnego / Credits - NASA/JPL/University of Arizona

Przetworzony obraz jednej ze skarp, u której znaleziono pokłady lodu wodnego / Credits – NASA/JPL/University of Arizona

Jedno z najciekawszych najnowszych odkryć z MRO dotyczy stromych marsjańskich stoków, na których znajdują się odsłonięte warstwy lodu. Stoki znajdują się daleko od równika Marsa, zarówno na półkuli północnej, jak i południowej, na szerokościach około 55-58 stopni. Nachylenie tych stoków sięga nawet 55 stopni. Okazuje się, że w niektórych miejscach na Czerwonej Planecie warstwa lodu może znajdować się zaledwie 2 metry pod powierzchnią. Jak na razie nie wiadomo, jak takie strome zbocza powstały na Marsie. Jest możliwe, że sublimacja lodu wodnego w tym przypadku odgrywa pewną rolę. Jeśli tak jest, w perspektywie dłuższego czasu stoki powinny “cofać się”, wskutek ekspozycji i sublimacji lodu wodnego.

Zmiany w kształcie i wielkości koryt wyżłobionych przez CO2 w pobliżu południowego bieguna Marsa / Credits - Portyankina et al.

Zmiany w kształcie i wielkości koryt wyżłobionych przez CO2 w pobliżu południowego bieguna Marsa / Credits – Portyankina et al.

Inne ciekawe odkrycie dotyczy detekcji “koryt”, które powstały wskutek interakcji z chłodnym gazowym CO2. Tego typu struktury są obserwowane w obszarach polarnych podczas marsjańskiej wiosny w danym regionie. Co ciekawe, o ile takie “koryta” się z czasem rozgałęziają w przypadku południowej półkuli, o tyle dookoła północnego bieguna one zanikają, gdyż latem ten region doświadcza silniejszych ruchów piasku wskutek wiatrów. Jest to ciekawy przykład sezonowych zmian w obszarach biegunowych Marsa, w których dużą rolę odgrywa sublimacja CO2.

MRO wykrył ponad 700 nowych kraterów na Marsie. Są to kratery, które powstały wskutek uderzeń małych obiektów w Czerwoną Planetę od 2006 roku, czyli od momentu rozpoczęcia obserwacji przez sondę. Tak duża ilość kraterów ma związek z cienką atmosferą Marsa, która nie jest w stanie skutecznie wyhamować bolidów. Czasem bolid doznaje fragmentacji w atmosferze tej planety, czego wynikiem jest kilka małych kraterów. Powstanie takiego krateru pozwala na obserwacje materii spod powierzchni Marsa i jej interakcję z atmosferą tej planety. Poniższe nagranie prezentuje przykład nowego, “świeżego” krateru na powierzchni Czerwonej Planety.

Para nowych kraterów / Credits –UAHiRISE

Niestety, większość marsjańskich orbiterów ma już stosunkowo zaawansowany wiek. Oznacza to coraz większe ryzyko awarii kolejnych orbiterów, których wynikiem będzie zakończenie misji. Może to mieć negatywny wpływ na misje łazików, m.in. budowanego właśnie Mars 2020, którego start planowany jest za dwa lata. Choć MRO jest nadal w bardzo dobrym stanie, coraz częściej sugeruje się kolejne misje orbiterów. Jednym z nich jest proponowany NeMO – Next Mars Orbiter.

(MEPAG)

Share.

Leave A Reply