Mars Express radar redo att tas i bruk

29 juni 2005

ESA PR 34-2005. MARSIS, Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding, ombord på ESAs Mars Express-satellit har nu vecklats ut helt och genomgått den första kontrollen och är redo att börja verka runt den röda planeten. Med dess radar har Mars Express-satelliten nu äntligen en komplett uppsättning instrument för att undersöka planetens atmosfär, ytstruktur och även strukturen under markytan.

MARSIS består av tre antenner: två 20 meter långa ‘dipol’-antenner och en 7 meter lång ‘monopolär’ antenn orienterad i rät vinkel i förhållande till de två första. Instrumentets betydelse ligger i att det representerar den första möjligheten någonsin att utforska vad som kan finnas under ytan på Mars.

Den känsliga utfällningen av radarantennerna i tre steg, och alla efterföljande tester för att verifiera satellitens integritet, ägde rum mellan den 2 maj och 19 juni. Utfällningen av den första antennarmen slutfördes den 10 maj. Denna arm, som initialt fastnade i olåst läge, lösgjordes senare genom att utnyttja solvärme för att värma upp antennens gångjärn.

Med hjälp av erfarenheterna från utfällningen av den första antennarmen kunde den andra 20-metersantennen framgångsrikt vecklas ut den 14 juni. Därefter initierade ESA-teamet vid European Space Operations Centre (ESOC) i Darmstadt, Tyskland, den icke-kritiska utfällningen av den tredje antennen den 17 juni och denna utfördes som planerat.

MARSIS förmåga att sända radiovågor genom rymden testades första gången den 19 juni då instrumentet startades och genomförde ett lyckat överföringstest.

Instrumentet arbetar genom att sända kodade radiovågor mot Mars nattetid och analysera deras distinkta ekon. Baserat på denna information kan forskarna dra slutsatser om ytstrukturen och strukturen under markytan. De söker i första hand efter vatten, men MARSIS kapacitet sträcker sig längre än så. Samma metoder kan även användas dagtid för att undersöka strukturen hos den övre atmosfären.

Innan MARSIS påbörjar de vetenskapliga observationerna måste den genomgå en idrifttagningsfas. Detta är en rutinmässig procedur för alla instrument ombord på satelliter och är nödvändig för att testa dess prestanda i banan med verkliga mål ‘in situ’. I detta fall varar idrifttagningsfasen cirka 10 dagar, eller 38 varv runt planeten, med start den 23 juni och slutförande den 4 juli.

Under idrifttagningsfasen kommer MARSIS att vara riktad rakt ned (nadirläge) för att observera Mars från de delar av den elliptiska banan där satelliten är närmast ytan (runt pericentrum). Under denna fas täcker satelliten områden på Mars mellan 15° sydlig och 70° nordlig latitud. Här finns intressanta mål såsom de nordliga slätterna och Tharsis-regionen, så det finns en liten chans att spännande upptäckter kommer att göras redan i ett tidigt skede.

Den 4 juli, då idrifttagningsfasen avslutas, påbörjar MARSIS de formella vetenskapliga observationerna. Under den inledande fasen kommer satelliten att arbeta i övervakningsläge. Den utför då observationer av Marsytans nattsida. Detta är en fördel vid djupgående pejling under markytan eftersom jonosfären på nattsidan av Mars inte stör de lågfrekventa signaler som instrumentet använder för att penetrera planetens yta ned till fem kilometers djup.

Fram till mitten av juli kommer radarn att observera alla longituder på Mars mellan 30° sydlig och 60° nordlig latitud i nadirläge. Detta område, i vilket de jämna nordliga slätterna ligger, kan en gång i tiden ha rymt stora vattenmängder.

MARSIS operativa altituder är upp till 800 kilometer för pejling under markytan och upp till 1200 kilometer för studier av jonosfären. Från mitten av juli kommer banans närmaste punkt att infalla på planetens dagsida och vara kvar där till december. Under denna fas fortsätter instrumentet med ytligare pejling under markytan, med radiovågor med högre frekvens, och startar pejling av atmosfären.

“Vi har övervunnit alla tekniska utmaningar för att förverkliga ett instrument såsom MARSIS, som aldrig hade flugit i rymden före detta uppdrag, tack vare det magnifka samarbetet mellan experter på båda sidor av Atlanten,” säger professor David Southwood, ESAs Science Programme Director. “Ansträngningarna är väl värda besväret eftersom vi nu, med MARSIS i drift och oavsett vad vi hittar, bryter ny mark. ESAs Mars Express hör idag till de absolut viktigaste vetenskapliga rymdfärderna till Mars hittills,” tillägger han.

Kommentar för redaktörer

MARSIS-instrumentet har utvecklats av University of Rome, Italien, i samarbete med NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Pasadena, Kalifornien. Teamet bakom instrumentet leds av professor Giovanni Picardi. Instrumentet är det första som faktiskt kommer att ‘titta’ under ytan på Mars och använder lågfrekventa mikrovågor som reflekteras av de olika lagren av materia under markytan. Instrumentets primära uppgifter är att försöka detektera vatten/is under markytan och utforska egenskaperna hos terrängen under lagren av sediment. MARSIS kommer dessutom att utföra storskalig höjdmätning och kartläggning samt registrera data om planetens jonosfär eftersom även denna elektriskt laddade region av den övre atmosfären reflekterar radiovågor.

Mars Express sköts upp den andra juni 2003 och nådde den röda planeten på juldagen samma år. MARSIS var tänkt att veckla ut sina tre antennarmar i april 2004, i slutet av idrifttagningsfasen. Datorsimuleringar indikerade dock en risk för att armarna kunde slå bakåt och skada satelliten och dess instrument under utvecklingen. ESA senarelade därför utvecklingen tills leverantören av antennarmarna (JPL) och satellitens generalentreprenör (Astrium, France), tillsammans med ESAs experter, utfört ytterligare analyser och simuleringar av armarnas beteende under utvecklingen och de möjliga effekterna på satelliten. När risknivån utvärderats, och relevanta riskbegränsande scenarios var definierade, beslutade ESA att fortsätta med utvecklingen av MARSIS-antennerna i maj 2005.

För mer information, var god kontakta:

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

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

ESA Media Relations Division
Tel: +33-(0)1-536 971 55
Fax: +33-(0)1-536 976 90

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