Mars Global Surveyor

Mars Global Surveyor (MGS) a fost o navă spațială robotizată dezvoltată de Jet Propulsion Laboratory de la NASA și lansată în noiembrie 1996. Aceasta a avut ca misiune examinarea și cartografierea planetei Marte, circulând pe o orbită heliosincronă în jurul ei.[2]

Mars Global Surveyor
Mars global surveyor.jpg
Mars Global Surveyor concept artistic
Tipul misiuniiOrbitator Marte
OperatorNASA / JPL
COSPAR ID1996-062A
Websitemars.jpl.nasa.gov/mgs/
Durata misiunii9 ani, 11 luni, 26 zile de la lansare
9 ani, 1 luni, 21 zile (3249 soli) pe Marte

Rută: 10 luni, 5 zile
Aerodinamic: 18 luni, 20 zile (552 soli)

Misiune princ.: 1 ani, 9 luni, 30 zile (651 soli)

Misiune extinsă:
 Prima: 1 an (355 soli)
 A doua: 11 luni (326 soli)

Relay missions:
 Prima: 3 ani, 9 luni (1,332 soli)
 A doua: 33 zile (32 soli)
Proprietățile navei spațiale
Masă de lansare1.030,5 kg
Putere980 wați
Începutul misiunii
Dată lansare7 noiembrie 1996, 17:00 UTC
LansatorDelta II 7925
Loc lansareCape Canaveral LC-17A
ContractorBoeing IDS
Sfârșitul misiunii
Ultimul contact2 noiembrie 2006
Parametri orbitali
Sistem de referințăOrbită areocentrică
RegimOrbită heliosincronă
Axa semi-majoră3.769 km [1]
Excentricitate0,008[1]
Periapsidă372,8 km [1]
Apoapsidă436,5 km [1]
Înclinație92,9 grade[1]
Perioadă1,95 ore[1]
Epocă10 decembrie 2004
Orbitor Marte
Intrare orbită11 septembrie 1997, 01:17 UTC
Mars Global Surveyor - patch transparent.png  

Și-a încheiat misiunea principală în ianuarie 2001 și se afla în cea de-a treia fază a misiunii extinse, când, la 2 noiembrie 2006, nava spațială nu a reușit să răspundă mesajelor și comenzilor. Un semnal slab a fost detectat trei zile mai târziu, ceea ce indica faptul că a intrat în safe mode. Încercările de a reconecta nava spațială și de a rezolva problema au eșuat, iar NASA a încheiat oficial misiunea în ianuarie 2007.

ObiectiveModificare

Mars Global Surveyor a atins următoarele obiective științifice în timpul misiunii sale principale:[3]

  1. Caracterizarea proprietăților suprafeței și a proceselor geologice de pe Marte.
  2. Determinarea compoziției, distribuției și proprietățile fizice ale mineralelor de suprafață, rocilor și gheții.
  3. Determinarea topografiei globale, forma planetei și câmpul gravitațional.
  4. Stabilirea naturii câmpului magnetic.
  5. Monitorizarea vremii globale și structura termică a atmosferei.
  6. Studiul interacțiunilor dintre suprafața lui Marte și atmosferă, monitorizând caracteristicile suprafeței, calotele polare care se extind și se retrag, echilibrul energetic polar și praful și norii în timp ce migrează într-un ciclu sezonier.

Mars Global Surveyor a atins, de asemenea, următoarele obiective ale misiunii sale extinse:[3]

  1. Continuarea monitorizării vremii pentru a forma un set continuu de observații cu Mars Reconnaissance Orbiter de la NASA, care a ajuns pe Marte în martie 2006.
  2. Realizarea de fotografii ale posibilelor locuri de aterizare pentru nava spațială Phoenix (2007) și roverul Curiosity (2011).
  3. Observarea și analiza siturilor de interes științific, cum ar fi aglomerările de roci sedimentare.
  4. Continuarea monitorizării modificărilor la suprafață cauzate de vânt și gheță.

Caracteristici tehniceModificare

Nava Surveyor fabricată la uzina astronautică Lockheed Martin din Denver, are aproximativ forma unui paralelipiped înalt de 3 metri, cu panouri solare ce se extind din laturile opuse. La lansare a cântărit 1.060 kg, inclusiv 360,5 kg propulsorii și 75,6 kg instrumentele științifice. Structura sondei spațiale este realizată în principal din aluminiu cu panouri din fibră de carbon. Panourile solare au dimensiunea de 12 metri. Antena, situată la capătul unui catarg de 2 metri, și al cărui diametru este de 1,5 metri a fost deschisă abia la câteva luni după sosirea în jurul lui Marte, după ce operațiunile de aerofrânare au fost finalizate.[4]. Instrumentele științifice, cu excepția senzorilor de magnetometru, sunt toate așezate pe fața sondei spațiale care este ținută permanent orientată spre suprafața planetei Marte, când începe etapa de colectare a datelor științifice.

În principal nava este formată din două module dreptunghiulare mai mici, stivuite unul peste altul, dintre care unul se numește modul echipament și deține electronice, instrumente științifice și computerul misiunii 1750A, iar celălalt modul numit modul propulsie găzduieșe motorul și propulsoarele.

Misiunea Mars Global Surveyor a costat aproximativ 154 de milioane de dolari pentru construire și dezvoltare și 65 de milioane de dolari pentru lansare. Operațiunile misiunii și analiza datelor au costat aproximativ 20 de milioane de dolari pe an.[5]

Instrumente științificeModificare

Cinci instrumente științifice au zburat la bordul Global Global Surveyor:[6]

  • Camera MOC (Mars Orbiter Camera) care combină două instrumente separate: o cameră cu un teleobiectiv puternic, cu o diafragmă de 35 cm, o distanță focală de 3,5 metri (f/10) și un unghi de vizualizare de 0,4° și cel de-al doilea instrument constă din două camere fixate pe capacul optic al teleobiectivului și echipate cu un obiectiv cu unghi larg.[7] Masa MOC este de 21 kg, iar consumul său electric în funcționare este de 8 wați.[8]
  • Altimetru cu laser MOLA (Mars Orbiter Laser Altimeter), care măsoară înălțimea suprafeței lui Marte cu ajutorul unui laser, Nd-YAG. Masa instrumentului MOLA este de 25,9 kg, iar consumul său de energie în funcțiune este de 30,9 wați.[9]
  • Spectrometru infraroșu TES (Thermal Emission Spectrometer) care analizează radiația infraroșie emisă de suprafață. Instrumentul include un spectrometru, un bolometru care măsoară radianța și un canal care măsoară reflectanța. Masa TES este de 14,1 kg, iar consumul său electric în funcționare este de 13,2 wați.[10]
  • Magnetometru MAG și reflectometru de electroni ER (MAG/ER), care identifică caracteristicile câmpului magnetic al planetei. Masa MAG/ER este de 5,4 kg, iar consumul de energie în timpul funcționării este de 4,6 wați.[11]
  • Oscilator ultra stabil (USO/RS) pentru măsurarea efectului Doppler. Instrumentul are o masă de 1,3 kg și consumă 1,3 wați atunci când funcționează.[12]

Rezultatele misiuniiModificare

CartografiereModificare

 
Mozaic de 24 de imagini de la Mars Global Surveyor care prezintă nori de gheață alb-albăstrui deasupra vulcanilor Tharsis.

Nava spațială a înconjurat Marte o dată la fiecare 117,65 minute la o altitudine medie de 378 km. S-a aflat într-o orbită aproape perfect circulară, trecând de la polul sud la polul nord în doar o oră. Altitudinea a fost aleasă pentru a face orbita sincronizată cu Soarele, astfel încât toate imaginile realizate de nava spațială pe acceași suprafață la date diferite au fost luate în condiții de iluminare identice.

După ce au analizat sute de imagini de înaltă rezoluție ale suprafeței marțiene realizate de nava spațială Mars Surveyor, o echipă de cercetători a descoperit că intemperiile și vânturile de pe planetă creează forme de teren, în special dunele de nisip, remarcabil de similare cu cele din unele deșerturi de pe Pământ.[13]

Rezultatele misiunii principale Mars Global Surveyor (1996-2001) au fost publicate în Journal of Geophysical Research.[14] Unele dintre aceste descoperiri sunt:

  • S-a descoperit că planeta are o crustă stratificată până la adâncimi de 10 km sau mai mult. Pentru producerea acestor straturi e nevoie de transportarea și depozitarea unor cantități mari de material.
  • Emisfera nordică are probabil la fel de multe crateră ca emisfera sudică, dar craterele sunt în mare parte îngropate.
  • Au fost descoperite sute de rigole care s-au format din apă lichidă, posibil în ultimele timpuri.[15][16][17][18]
  • Unele zone sunt acoperite de material bogat în hematit. Hematitul ar fi putut fi lăsat acolo de apă lichidă în trecut.[19]
  • Dungile întunecate găsite au fost cauzate de furtuni gigantice de praf.[20]
  • Instrumentul TES a constatat că clima planetară a lui Marte s-a răcit de la Viking,[21][22] și aproape toată suprafața planetei Marte este acoperită cu rocă vulcanică.

Testul Lense–ThirringModificare

Datele de la MGS au fost utilizate pentru a efectua un test al efectului Lense–Thirring care constă într-o precesie mică a planului orbital al unei particule de test care se deplasează în jurul unei mase centrale, rotative, cum ar fi o planetă. Interpretarea acestor rezultate a fost dezbătută.[23][24]

Descoperirea gheții de apă pe MarteModificare

La 6 decembrie 2006, NASA a publicat fotografii cu două cratere din Terra Sirenum și Centauri Montes, care par să arate prezența apei curgătoare pe Marte la un moment dat între 1999 și 2001. Imaginile au fost produse de Mars Global Surveyor și reprezintă probabil contribuția finală a navei spațiale la cunoștințele noastre despre Marte și întrebarea dacă există apă pe planetă.[25][26]

Câteva canale de pe Marte prezintă canale interioare care sugerează fluxuri continue de fluid. Cel mai cunoscut este cel din Valea Nanedi. Un altul a fost găsit în Valea Nirgal.[27]

NoteModificare

  1. ^ a b c d e f Mars Global Surveyor Orbital Information Aerobraking Orbit Elements (TBL). mars.jpl.nasa.gov (Technical report). decembrie 2004. 
  2. ^ „Mar Global Surveyor - Science Summary”. NASA. Jet Propulsion Laboratory. Accesat în . 
  3. ^ a b „MGS - Science Objectives”. NASA. JPL. Accesat în . 
  4. ^ Dossier de presse de la NASA, p. 27.
  5. ^ „NASA - NSSDCA - Spacecraft - Details”. nssdc.gsfc.nasa.gov. 
  6. ^ Albee, A., Arvidson, R., Palluconi, F., Thorpe, T. (). „Overview of the Mars Global Surveyor mission” (PDF). Journal of Geophysical Research. 106 (E10): 23291–23316. Bibcode:2001JGR...10623291A. doi:10.1029/2000JE001306. Arhivat din original (PDF) la . 
  7. ^ „Design and Development of the Mars Observer Camera”. Msss.com. . Accesat în . 
  8. ^ „Mars Global Surveyor - Mars Orbiter Camera (MOC)”. 
  9. ^ „Mars Global Surveyor - Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA)”. 
  10. ^ „Mars Global Surveyor - Thermal Emission Spectrometer (TES)”. 
  11. ^ „Mars Global Surveyor - Magnetometer/Electron Reflectometer (MAG/ER)”. 
  12. ^ „Mars Observer - Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA)”. 
  13. ^ Thomas, Peter C.; and Veverka, Joseph „Bright Sand Dunes on Mars Could Be Mounds of Sulfates. [Web links]”. myeducationresearch.org, The Pierian Press, 18 Feb 1999. Online. Internet. . Arhivat din original la . Accesat în . 
  14. ^ Malin, M.C.; Edgett, K.S. (). „Mars Global Surveyor Mars Orbiter Camera: Interplanetary cruise through primary mission” (PDF). Journal of Geophysical Research. 106 (E10): 23429–23570. Bibcode:2001JGR...10623429M. doi:10.1029/2000JE001455. 
  15. ^ Malin, M. C.; Edgett, Kenneth S. (). „Mars Global Surveyor MOC2-1618 Release”. Science. 288 (5475): 2330–2335. Bibcode:2000Sci...288.2330M. doi:10.1126/science.288.5475.2330. PMID 10875910. Accesat în . 
  16. ^ Malin, M. et al. 2006. Present-Day Impact Cratering Rate and Contemporary Gully Activity on Mars. science: 314. 1573-1577
  17. ^ „Changing Mars Gullies Hint at Recent Flowing Water”. SPACE.com. . Accesat în . 
  18. ^ „Mars Global Surveyor MOC2-239 Release”. Mars.jpl.nasa.gov. Accesat în . 
  19. ^ „The Lure of Hematite”. NASA. . Accesat în . 
  20. ^ „Mars Global Surveyor MOC2-281 Release”. Mars.jpl.nasa.gov. . Accesat în . 
  21. ^ Clancy R. et al. An intercomparison of ground-based millimeter, MGS TES, and Viking atmospheric temperature measurements: Seasonal and interannual variability of temperatures and dust loading in the global Mars atmosphere vol 105 issue 4 9553–9571 Journal of Geophysical Research
  22. ^ Bell, J et al. Mars Reconnaissance Orbiter Mars Color Imager (MARCI): Instrument Description, Calibration, and Performance vol 114 issue 8 Journal of Geophysical Research
  23. ^ Krogh K. (noiembrie 2007). „Comment on 'Evidence of the gravitomagnetic field of Mars'”. Classical and Quantum Gravity. 24 (22): 5709–5715. arXiv:astro-ph/0701653 . Bibcode:2007CQGra..24.5709K. doi:10.1088/0264-9381/24/22/N01. 
  24. ^ Iorio L. (iunie 2010). „On the Lense-Thirring test with the Mars Global Surveyor in the gravitational field of Mars”. Central European Journal of Physics. 8 (3): 509–513. arXiv:gr-qc/0701146 . Bibcode:2010CEJPh...8..509I. doi:10.2478/s11534-009-0117-6. 
  25. ^ Water has been flowing on Mars within past five years, Nasa says. Times Online. Retrieved on 17 March 2007
  26. ^ Mars photo evidence shows recently running water. The Christian Science Monitor. Retrieved on 17 March 2007
  27. ^ Malin, M. and K. Edgett. 2001. The Mars Global Surveyor Mars Orbiter Camera: Interplanetary Cruise through Primary Mission: 106. 23429-23570 Journal of Geophysical Research

Legături externeModificare

Wikimedia Commons conține materiale multimedia legate de Mars Global Surveyor