Utrolig teknologi: Hvordan robot rumfartøj spionerer på Mars fra kredsløb

Foto af Mars Hubble

NASAs Hubble -rumteleskop tog dette skud af Mars den 26. august 2003, da den røde planet var 34,7 millioner miles fra Jorden. Billedet blev taget kun 11 timer før Mars tog sin nærmeste tilgang til os i 60.000 år. (Billedkredit: NASA / ESA)



Redaktørens note: I denne ugentlige serie , demokratija.eu udforsker hvordan teknologi driver rumforskning og opdagelse.



NASA planlægger at lancere sin næste Mars -orbiter i dag (18. november) og starte en mission, der adskiller sig markant fra rumfartsagenturets mange tidligere Red Planet -bestræbelser.

I modsætning til de ni andre orbiters, som NASA har sprængt mod Mars i løbet af de sidste 40 år, vil MAVEN -rumfartøjet - forkortelse for Mars Atmosphere and Volatile Evolution - se sit blik på den tynde skal af luft, der hvirvler over den røde planets tørre og frigide overflade. Rumfartøjet vil løfte af klokken 13:28. EST (1828 GMT), og du kan se lanceringen live på demokratija.eu via NASA TV, der begynder klokken 11.00 EST (1600 GMT).



'Vi er en atmosfærisk overvågningsmission, hvorimod alle de kredsløb, der kommer foran os, virkelig har været overfladekortlægninger, overfladeobservationstypemissioner,' sagde Guy Beutelschies, MAVEN-projektleder hos Lockheed Martin Space Systems, der byggede rumfartøjet, til journalister fredag ​​(15. november). [NASAs MAVEN Mars Probe: 10 overraskende fakta]

Siden 1960

Siden 1960'erne har mennesker invaderet vores naboplanet Mars med sværme af rumfartøjer. Kun omkring halvdelen af ​​forsøgene har været vellykkede. Se, hvor mange robotmissioner til Mars har lanceret i denne demokratija.eu infografik. [Se den fulde besættelse af Mars -infografik](Billedkredit: Karl Tate, demokratija.eu Contributor)



En mystisk planet kommer i fokus

NASA har sendt sonder til Mars siden november 1964, da agenturet lancerede rumfartøjet Mariner 3 på et forsøg på Red Planet -flyby. Denne mission mislykkedes, men Mariner 4, der sprængte af bare tre uger senere, formåede at stråle 21 nærbilleder af Mars hjem-de første billeder af en anden planet, der nogensinde vendte tilbage til jorden fra dybt rum.

NASAs første forsøg på en Mars -orbiter mislykkedes også, da Mariner 8 styrtede ned i Atlanterhavet kort efter liftoff i maj 1971. Men rumorganisationen lavede historie med Mariner 9, som blev den første sonde nogensinde, der kredsede om en anden planet, da den ankom til Mars i November 1971.



Dette er det første nærbillede, der nogensinde er taget af Mars. Det viser et område på omkring 330 km på tværs af 1200 km (205 miles ved 745 miles) fra lemmer til bunden af ​​rammen, centreret ved 37 N, 187 W. Området er nær grænsen til Elysium Planitia mod vest og Arcadia Planitia til øst.

Dette er det første nærbillede, der nogensinde er taget af Mars. Det viser et område på omkring 330 km på tværs af 1200 km (205 miles ved 745 miles) fra lemmer til bunden af ​​rammen, centreret ved 37 N, 187 W. Området er nær grænsen til Elysium Planitia mod vest og Arcadia Planitia til øst.(Billedkredit: NASA)

Mariner 9 sendte mere end 7.300 billeder tilbage til Jorden, så forskere kunne oprette et globalt kort over Mars -overfladen. Disse fotos malede den røde planet i et helt nyt lys og afslørede enorme vulkaner, kæmpe kløfter og hvad der så ud til at være resterne af gamle flodlejer. Sonden tog også de første nærbilleder af Mars 'to små måner, Phobos og Deimos, ifølge NASA-embedsmænd.

Dernæst var de to vikingebaner, der blev lanceret med få ugers mellemrum i 1975. Viking 1 og 2 fløj med landere designet til at søge efter tegn på Mars liv , så en del af orbiters mission involverede at støtte disse overfladefartøjer. Men de to kredsløb returnerede et væld af videnskabelige data i sig selv, hvilket forbedrede forskernes forståelse af den røde planets topografi og fandt beviser for, at store mængder vand strømmede over den røde planets overflade for længe siden.

Rumfartøjet Mariner 9.

Rumfartøjet Mariner 9.(Billedkredit: NASA)

'Vulkaner, lavasletter, enorme kløfter, kraterede områder, vindformede træk og tegn på overfladevand er tydelige i orbiterbillederne,' skriver NASA-embedsmænd i et resumé af vikingemissionen. 'Planeten ser ud til at kunne deles i to hovedregioner, nordlige lave sletter og sydlige kraterede højland.'

Vikingelanderne fandt i mellemtiden ikke noget solidt bevis for Mars -organismer, selvom forskere stadig skændes om resultaterne af deres forsøg i dag. [ Søgningen efter liv på Mars (en fototidslinje) ]

Den oprindelige

Kigger nærmere

En lang stilhed fulgte vikingemissionen; NASA lancerede sin næste Red Planet -opdagelsesrejsende, en orbiter kaldet Mars Observer, i 1992. Sonden mislykkedes lige før den nåede Mars - en skæbne, der deles af agenturets Mars Climate Orbiter, som sprængte af i december 1998.

Viking 1 og 2, der begge landede i 1976, returnerede de første brugbare data fra planeten

Viking 1 og 2, som begge landede i 1976, returnerede de første brugbare data fra planetens overflade, samt gav yderligere kortlægning fra deres respektive kredsløb. Billedet viser Ascraeus Mons, en uddød vulkan mere end dobbelt så høj som Mount Everest, som var blevet opdaget af Mariner 9 et par år tidligere.(Billedkredit: UCL -fakultetet for matematiske og fysiske videnskaber)

Men klemt inde mellem disse to skæbnesvangre missioner var Mars Global Surveyor (MGS), som studerede den røde planet i mere end ni år efter at have ankommet i kredsløb i september 1997.

Sonden brugte fem forskellige instrumenter til at gøre et væld af opdagelser om den røde planet. For eksempel tyder MGS før og efter billeder af to forskellige kløfter på, at flydende vand kan have strømmet på Mars inden for det sidste årti eller deromkring, har NASA-embedsmænd sagt.

Endvidere hjalp orbiterens laserhøjdemåler forskere med at oprette det bedste topografiske kort over den røde planet, og aflæsninger fra dets magnetometer indikerer, at Mars engang havde et globalt magnetfelt, ligesom Jorden. (Jorden har bevaret sit felt, men Mars har ikke.)

NASAs næste Red Planet orbiter, Mars Odyssey, ødelagde til sidst levetidsrekorden væk fra MGS. Odyssey ankom i kredsløb om Mars i oktober 2001 og fortsætter med at studere den Røde Planet den dag i dag. [De fedeste Mars -missioner i historien]

Ved hjælp af sine tre videnskabelige hovedinstrumenter har Odyssey kortlagt den globale fordeling af mange mineraler og kemiske elementer over Mars -overfladen, fundet tegn på store mængder begravet vandis nær planetens poler og målt strålingsmiljøet i lav Mars -bane, hvilket kunne hjælpe NASA planlægger fremtidige bemandede missioner til den røde planet.

Sonden fungerer også som et vigtigt kommunikationsforbindelse og videresender data indsamlet af NASAs Mars -rovere hjem til Jorden. (Agenturet har i øjeblikket to rovere, der udforsker den røde planets overflade - Opportunity, der landede i januar 2004, og Curiosity, der rørte ved i august 2012.)

En illustration af NASA

En illustration af NASAs kraftfulde Mars Reconnaissance Orbiter.(Billedkredit: NASA)

NASAs næste Mars-kredsende fartøj, Mars Reconnaissance Orbiter, har også haft en lang og vellykket mission.

MRO har studeret den røde planet med seks forskellige instrumenter siden ankomsten i kredsløb i marts 2006. Dette gear gør det muligt for sonden at analysere overflademineraler, jage efter underjordisk vand, overvåge Mars-vejr og tage spektakulære nærbilleder af planetens overflade.

MRO's HiRISE -kamera (forkortelse for High Resolution Imaging Science Experiment) kan skelne mellem Mars -objekter så små som et middagsbord, så forskere kan studere planetens overfladeegenskaber mere fuldstændigt end nogensinde før. Denne kapacitet har også hjulpet NASA med at vælge passende landingssteder for overfladefartøjer, såsom Phoenix lander og Curiosity rover.

Ligesom Odyssey tjener MRO også en vital relæfunktion, der hjælper med at sende oplysninger fra Mulighed og Nysgerrighed tilbage til robotternes håndtere på Jorden.

Maven kredser om Mars og leder efter spor om, hvad der skete med planeten

Maven kredser om Mars og leder efter spor om, hvad der skete med planetens engang tykke atmosfære.(Billedkredit: af Karl Tate, Infographics Artist)

MAVEN slutter sig til rækken

Nogle af ovenstående missioner har indsamlet data om Mars -atmosfære , som var tyk for længe siden, da den røde planet var relativt varm og våd, men stort set er gået tabt til rummet i løbet af eoner. Den røde planets luft var imidlertid ikke deres primære fokus.

'Der er en stor vægt tidligere, i andre missioner, på hvad der sker på overfladen af ​​Mars - hvad der skete med vandet og forståelse af topografi og så videre,' David Mitchell, MAVEN -projektleder ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Md. , sagde under pressemødet 15. november.

Denne kunstner

Denne kunstners koncept viser MAVEN -rumfartøjet i kredsløb om den røde planet med et fantasifuldt billede af hendes hjemplanet i baggrunden.(Billedkredit: NASA/Goddard)

MAVENs overordnede mål er derimod at finde ud af, hvad der skete med den røde planets atmosfære. Sonden vil bruge sine otte videnskabelige instrumenter til at studere solvinden og Mars 'øvre atmosfære, og se dens sammensætning og hvor hurtigt dens flygtige forbindelser slipper ud i rummet.

'Vi kom samlet som et team frem til instrumentering, der virkelig går efter i sidste ende det spørgsmål, vi er på, hvilket er klimaet - hvad er der sket i Mars' historie? ' Sagde Mitchell. 'Hvorfor gik det fra et vådere, jordlignende miljø med en tykkere atmosfære til, hvor det er i dag?'

Ikke kun NASA

Ikke alle Mars-kredsende rumfartøjer har naturligvis fløjet amerikanske flag gennem årene. Sovjetunionen havde et meget aktivt Mars -program i 1960'erne og 70'erne og det lykkedes at placere tre rumfartøjer i kredsløb omkring den røde planet mellem 1971 og 1974.

Disse sonder - kendt som Mars 2, Mars 3 og Mars 5 - returnerede i alt 120 billeder af den røde planet og indsamlede data om Mars 'tyngdekraft og magnetfelter. (Mange sovjetiske/russiske Mars-bestræbelser har mislykkedes i årenes løb, senest 2011's Phobos-Grunt-mission til Phobos, som aldrig kom ud af Jordens kredsløb.)

Europa har også en robotambassadør, der cirkler rundt om den røde planet. Det Europæiske Rumagenturs Mars Express sonde fortsætter med at forestille sig og studere overfladen af ​​den røde planet og indsamle data om Mars -atmosfæren i dag, næsten 10 år efter ankomsten i kredsløb om Mars.

Den 5. november lancerede Indien sin første interplanetariske sonde, Mars Orbiter Mission, på en mission for at undersøge den røde planet. Ligesom MAVEN ankommer den indiske Mars -sonde til Mars i september 2014, hvis alt går godt.

Besøg demokratija.eu for de seneste MAVEN nyheder, fotos og videoer. Du kan også følge MAVEN dækning gennem Mission Status Center hos demokratija.eu's partner, Rumfart nu .