Mars Express radar klaar voor gebruik

29 juni 2005

ESA PR 34-2005. De Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS) aan boord van ESA’s Mars Express is volledig uitgevouwen, heeft de eerste controles ondergaan en is startklaar voor zijn onderzoek aan de Rode Planeet. Met deze radar beschikt de ruimtesonde Mars Express nu over alle beschikbare instrumenten voor het onderzoeken van de atmosfeer, het oppervlak en de ondergrondse structuur van Mars.

MARSIS bestaat uit drie antennes. Twee 'dipole' statieven van twintig meter en één zeven meter lang 'monopool' die loodrecht op de eerste twee is gericht. Met behulp van het instrument kan voor de allereerste keer worden gezien wat zich mogelijk onder het oppervak van Mars bevindt.

Het voorzichtig uitvouwen van Marsis in drie fasen en de validatie vonden plaats tussen 2 mei en 19 juni. De eerste kon aanvankelijk niet helemaal worden uitgevouwen. Door de scharnieren te verwarmen met behulp van de zon werd dat proces op 10 mei alsnog met succes afgerond.

Door lessen te trekken uit het gebruik van het eerste statief, kon het tweede twintig meter lange statief op 14 juni met succes in gebruik worden genomen. Vervolgens gaf het grondteam van ESA op het ESOC (European Space Operations Centre) in het Duitse Darmstadt op 17 juni opdracht tot het uitvouwen van het derde statief, wat netjes volgens plan verliep.

Op 19 juni werd voor het eerst met succes geprobeerd om radiogolven in de ruimte te verzenden met behulp van MARSIS.

Het instrument werkt door 's nachts een gecodeerde stroom van radiogolven naar Mars te zenden en vervolgens hun afzonderlijke echo’s te analyseren. Hieruit kunnen wetenschappers gegevens afleiden over de oppervlakte- en onderliggende structuur. Er wordt vooral gezocht naar water. Maar MARSIS heeft meer mogelijkheden. Dezelfde methoden kunnen ook overdag worden gebruikt voor onderzoek aan het bovenste deel van de atmosfeer.

Voordat MARSIS met de wetenschappelijke waarnemingen kan beginnen, moet de antenne eerst een testfase doorlopen. Dit is een gebruikelijke procedure voor instrumenten in een ruimtesonde, om zo de prestaties in de ruimte te testen met behulp van echte onderzoeksobjecten. In dit geval duurt het onderzoek ongeveer tien dagen, ofwel 38 passages rond Mars. Het onderzoek begint op 23 juni en eindigt op 4 juli.

Tijdens de testfase wordt MARSIS recht naar beneden gericht om Mars vanaf die kanten van de elliptische baan te bekijken waar het ruimteschip het dichtst bij het oppervlak is. Daar ziet MARSIS een gebied op Mars tussen een breedte van 15° Z en 70° N°. Dit gebied omvat interessante kenmerken, zoals de noordelijke vlakten en de Tharsis-streek. Er is dus een kleine kans dat al in een vroeg stadium opwindende ontdekkingen worden gedaan.

Op 4 juli, wanneer de test is afgelopen, begint de MARSIS met de nominale wetenschappelijke waarnemingen en werkt in eerste instantie in de verkenningsmodus. Er worden waarnemingen gedaan van de Martiaanse bol bij nacht. Dit is gunstig voor een diepe ondergrondse peiling, omdat de ionosfeer van Mars 's nachts niet interfereert met de lage frequentie signalen die het instrument nodig heeft om door te dringen tot het oppervlak van de planeet, tot een diepte van vijf kilometer.

Tot half juli bekijkt de radar alle Martiaanse lengtegraden tussen een breedte van 30° Z en 60° N, in de aanwijsmodus van nadir. Dit gebied, dat de uitgestrekte noordelijke vlakten omvat, bevatte ooit wellicht grote hoeveelheden water.

De operationele hoogten van MARSIS bedragen tot achthonderd kilometer voor ondergrondse peilingen en tot twaalfhonderd kilometer voor het bestuderen van de ionosfeer. Vanaf half juli ligt het meest nabijgelegen benaderingspunt van het ruimteschip aan de dagkant van Mars en blijft daar tot december. In deze fase gaat het instrument, met behulp van radiogolven van een hogere frequentie, door met de ondiepe sondering van de ondergrond en begint met de atmosferische peiling.

"Het oplossen van alle technische uitdagingen die het bedienen van een instrument als de MARSIS - die voor deze missie nooit eerder in de ruimte had gevlogen - met zich meebrengt, is mogelijk dankzij de geweldige samenwerking tussen experts aan beide zijden van de Atlantische oceaan,” aldus professor David Southwood, Science Programme Director van de ESA, en hij voegt daaraan toe: "De inspanning is beslist de moeite waard omdat wij, ongeacht wat wij ontdekken, met een operationele MARSIS een nieuw terrein betreden: Mars Express van de ESA is zonder meer één van de belangrijkste wetenschappelijke missies naar Mars tot op heden."

Voor de redactie

Het MARSIS-instrument werd ontwikkeld door de Universiteit van Rome in nauwe samenwerking met het JPL (Jet Propulsion Laboratory) van NASA in Pasadena, Californië. Het instrumentteam staat onder leiding van professor Giovanni Picardi. Dit is het eerste instrument waarmee daadwerkelijk onder het oppervlak van Mars wordt gekeken, door gebruik te maken van microgolven met een lage frequentie die door de verschillende lagen materie worden weerkaatst. Een van de hoofddoelstellingen is ondergronds water, ijs en de kenmerken van het terrein onder de sedimentaire lagen op te sporen. Daarnaast voert MARSIS een grootschalige hoogtemetingkartering uit en levert data over de ionosfeer van de planeet, aangezien dit elektrisch geladen gebied van de bovenste atmosfeer ook radiogolven weerkaatst.

Mars Express werd op 2 juni 2003 gelanceerd en bereikte de Rode Planeet op eerste kerstdag van datzelfde jaar. Volgens planning zou MARSIS in april 2004 de drie antennestatieven gaan gebruiken. Computersimulaties wezen echter op het risico dat de statieven konden terugslaan en het ruimteschip en de instrumenten ervan tijdens het gebruik zouden kunnen beschadigen. Daarom stelde de ESA het gebruik uit totdat de leverancier van het statief (JPL) en de belangrijkste bouwer van de ruimtesonde (het Franse Astrium), tezamen met deskundigen van de ESA, de situatie verder hadden geanalyseerd en gesimuleerd. Na beoordeling van de omvang van het risico en het definiëren van de betreffende scenario's om dit terug te dringen, besloot de ESA in mei 2005 de MARSIS-antennes vrij te geven.

Neem voor meer informatie contact op met:

Fred Jansen
ESA, Mars Express Mission Manager
E-mail: fjansen @ rssd.esa.int

Agustin Chicarro
ESA, Mars Express Project Scientist
E-mail : agustin.chicarro @ esa.int

ESA/ESTEC Communications Office
Tel. :+33(0)1.53.69.7155
Fax : +33(0)1.53.69.7690

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.