Perspektiv utsikt over Reull Vallis. Bildekreditt: ESA Klikk for å forstørre
Mars Reconnaissance Orbiter, som skal lanseres 10. august, vil søke etter bevis for at flytende vann en gang vedvarte på overflaten av Mars. Denne omløperen vil også gi detaljerte undersøkelser av planeten, og identifisere eventuelle hindringer som kan true sikkerheten til fremtidige landere og rovere.
Jim Graf, prosjektleder for Mars Reconnaissance Orbiter, holdt en foredrag der han ga en oversikt over oppdraget. I del ett av dette redigerte transkriptet diskuterer Graf tidligere studier av Mars, og beskriver trinnene som vil sette MRO i bane rundt den røde planeten.
”På 1900-tallet var vår kunnskap om Mars basert på å se på albedo-funksjoner, de lyse og mørke flekkene. Og gjett hva? De beveget seg over alt. Vi visste ikke om støvstormene som dekker planeten, siden alt vi kunne gjøre var å se på Mars gjennom et teleskop langveisfra. Vi så også mange rette linjer, og noen mennesker trodde at linjene var kanaler som brakte vann fra polene ned til de tørre områdene. Det var små grønne menn som løp rundt i oaser over det hele.
Fremover sekstifem år til da Mariner 4 kom forbi, så vi en månelignende overflate: kratere, intet ekte vann, blottet for liv, ingen martians, ingen oaser, ingen kanaler. På det bestemte tidspunktet sa vi: 'Det er ingenting egentlig der. La oss se andre steder. 'Men heldigvis var fremtidige sjøfolk i køen og allerede hadde blitt godkjent for å dra til Mars for å undersøke det grundigere. Da de kom dit, endret vårt bilde av Mars seg. Vi så bevis på at vann en gang rant på overflaten. Det var kratere som delvis hadde blitt nedsenket, kratervegger som delvis ble ødelagt som om vann rant forbi. Andre bilder viste nesten delta-lignende regioner, der vann hadde blitt fanget i ett område for deretter å komme ned i bekker og sluker.
Vidvinkelen til den martiske nordpolskapen ble anskaffet 13. mars 1999, under den tidlige nordlige sommeren. De lystone overflatene er gjenværende vannis som gjenstår gjennom sommersesongen. Det nesten sirkulære båndet av mørkt materiale som omgir hetten, består hovedsakelig av sanddyner dannet og formet av vind. Kreditt: NASA / JPL / Malin Space Science Systems
Vi har hatt mange omløpere siden Mariner-oppdragene, og ikke bare ser vi vannfunksjoner i landet, men vi ser også bevis på tektonikk, eller muligens vulkansk aktivitet. Olympus Mons er den største vulkanen i solsystemet. Valles Marineris, oppkalt etter Mariner-romfartøyet som fant det, er 4000 kilometer bred, den samme avstanden som USA, og den er 6 kilometer dyp. Den har sideelver som dverger Grand Canyon vår. Så planeten har begynt å bli levende, ikke med Martians, men geologisk.
Det termiske emisjonsspektrometeret på Mars Global Surveyor fortalte oss om mineralene i overflaten. Vi så hematitt i ett bestemt område på planeten. Hvis du ser på dette området gjennom et vanlig teleskop, er det ingenting som tyder på at det en gang var vann der. Men hvis du ser på det gjennom et spektrometer, kan du se mineralene og si: 'Det er hematitt der. På jorden lages vanligvis hematitt ved foten av innsjøer og elver. Så hva gjorde den hematitten på Mars? '
Vi bestemte oss for å sende Opportunity rover dit. Den landet i Eagle Crater, som er omtrent 20 meter i diameter og har en veldig flat overflate. Det er små knuter kalt ‘blåbær’ på denne overflaten, og disse knollene inneholdt hematitten som ble sett fra bane. Etter måneder med intens undersøkelse med roveren, tror vi at det var stående vann i dette området som skapte hematitten.
Rover undersøker et område som bare er omtrent en kilometer eller to i området - det er alt det kan rove og se. Så du må spørre deg selv: 'Er resten av planeten slik?' Og svaret er nei. Spirit Rover landet på den andre siden av planeten, i Gusev-krateret, og det er veldig forskjellig geologisk fra der muligheten landet.
Det er fantastisk å ha to intensive undersøkelser på motsatte sider av planeten. Men det er mye mer med planeten enn bare de to nettstedene. Fra bane er disse nettstedene bare pinpricks.
Mars er en dynamisk planet, og vi trenger virkelig en yer og yang av en lander og orbiter for å forstå den. En lander går ned og undersøker intensivt et bestemt område, og deretter tar banen opp den grunnleggende kunnskapen og bruker den på hele kloden.
Mars Reconnaissance Orbiter - kjærlig kjent som MRO, eller Mister O - vil ta den grunnleggende kunnskapen vi har fra landmennene, og bruke de mest avanserte instrumentene som vi kan utvikle for å undersøke hele planeten. Vi ønsker å prege det nåværende klimaet på Mars, og se etter endringer i det klimaet. Vi ønsker å studere sammensatt, lagdelt terreng, og forstå hvorfor det ble til. Og mest av alt ønsker vi å finne bevis på vann. På jorden, uansett hvor du har vann, pluss de grunnleggende næringsstoffene og energien, finner du liv. Så hvis vi finner flytende vann på Mars, kan vi også finne liv der, eller livet som var der på en gang. Så et av våre mål for MRO er å følge vannet.
Når du bare har to landere på et tiår, vil du legge dem ned et eller annet sted på den enorme planeten der du vet at du kommer til å oppnå maksimal vitenskap. Det var det vi gjorde med muligheten, og sendte den dit vi så hematitt fra bane. Vi har ytterligere to landere som kommer: en i '07 og en i '09. Hvor skal vi lande dem? MRO vil gi informasjon om komposisjon, som vil fortelle deg hvor du vil gå vitenskapelig, og den vil gi detaljert avbildning, som vil fortelle deg hvor du kan gå trygt.
Når landingene er nede på overflaten, må vi få dataene fra dem tilbake til Jorden. MRO vil gi en grunnleggende grunnleggende kobling for de landingene, slik at de kan sende en enorm mengde data tilbake, og dra full nytte av det enorme telekommunikasjonssystemet som vi har ombord på romfartøyet.
Det er fem faser til MRO-oppdraget. Vi liker å tenke på det som MROs fem enkle brikker. Det sier vi ironisk nok, fordi ingen av disse er enkle.
Den første er lanseringen. Jeg tenker på det som et bryllup. Du bruker år og år på å gjøre deg klar for det, og det er over noen timer, og det går bedre, ellers vil du aldri kunne komme deg.
Så har vi en cruisefase, hvor vi forlater Jorden bane og drar til Mars. Det tar omtrent syv måneder å komme dit.
For det tredje har vi tilnærmingen og baneinnsetting. Det er her vi vil ha så mye energi at vi vil fly rett ved planeten. Vi må skyte skyvekraftene våre for å bremse oss slik at tyngdekraften kan fange oss og bringe oss i bane. Det er hvitknoketid.
Etter det kommer vi inn i det vi anser som den farligste fasen: aerobraking. Vi dypper litt i atmosfæren om gangen og tar energi ut av bane.
Endelig kommer vi til saus. Vi slår på vitenskapsinstrumentene og vi får vitenskapelige verdier på to år i løpet av året, pluss ytterligere to år med stafettstøtte, med hovedoppdraget som slutter i desember 2010.
Så la oss gå tilbake og snakke om hver fase. Først blir vi lansert 10. august 2005, klokken 08.00 om østlig tid om morgenen, på en Atlas V-401-rakett. Denne typen kjøretøy har flydd to ganger før, og det spesielle kjøretøyet vårt, merkelig nok, har et serienummer på 007. Jeg liker å tenke på det som lisens til å gjenskape.
Den har to etapper. Den første fasen bruker RD-180-motorer som kommer fra Russland, og den vil lansere oss på vei. Etter hvert vil det brenne ut, og vi vil skille første og andre trinn, gå gjennom en kystperiode, fyre av andre etappe - vi fyrer det to ganger, og andre gang er en lang forbrenning - og det setter oss på cruisefasen vår.
Når vi er i bane, distribuerer vi våre solarrayer og antennen med høy gevinst som brukes til å kommunisere tilbake til jorden. Dette er når alle de store distribusjonene er gjort. Dette er forskjellig fra andre oppdrag som måtte gjøre ytterligere større distribusjoner når de kom til Mars.
Når vi nærmer oss Mars, vil vi gå under sørpolen. Når vi begynner å komme opp på den andre siden, vil vi fyre av hovedmotorene våre. Vi har seks motorer, og hver legger ut 170 Newton skyvekraft, så vi har over 900 Newton som skal fyres. Vi fyrer hydrazin-thrusterne våre i omtrent 30 minutter. Så går vi bak planeten, og vi vil ikke ha noen telemetri på det bestemte tidspunktet før brenningen er fullført og romskipet dukker opp bak Mars.
Når det skjer, vil vi være i en veldig elliptisk bane. Vår bane vil strekke seg ut fra planeten på det lengste punktet - apoapsis - omtrent 35 000 kilometer, og vi vil være omtrent 200 kilometer på det nærmeste punktet. Dette setter opp neste fase, aerobraking.
Ved aerobraking vil vi bruke ryggene på solcellepanelene, romfartøyets kropp og baksiden av høye forsterkningsantennene for å lage dra og bremse oss når det går gjennom atmosfæren. Så hver gang vi er nær planeten, vil vi dyppe gjennom atmosfæren og bremse oss ned. Nå fungerer den orbitale mekanikken, hvis du tar ut energi gjennom dra, bringer du apoapsis ned. Så over en syv til åtte måneders periode vil vi dyppe ned i planetens atmosfære 514 ganger, sakte bringe bane vår ned til vår endelige vitenskapelige bane.
Så kommer vi inn i saus av å gjøre vitenskapen. Å fjerne dekslene fra instrumentene våre er de siste mindre distribusjonene vi må gjøre, og så begynner vi å skaffe data. Vi kan skaffe data over hele planeten - fjellene, dalene, polene - i to år. ”
Opprinnelig kilde: NASA Astrobiology
