Ruimtevaartnieuws

20 jaar Mars Odyssey

Candor Chasma op Mars
Candor Chasma op Mars, opname gemaakt met de Thermal Emission Imaging System instrument van de NASA’s Mars Odyssey orbiter.
Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU

Op 7 april 2001 werd de 2001 Mars Odyssey gelanceerd. Het is momenteel de oudste nog werkende ruimtesonde bij Mars. De orbiter, waarvan de naam is afgeleid van het boek 2001: A Space Odyssey van Arthur C. Clarke was naar Mars gestuurd om de planeet in kaart te brengen en de samenstelling van het oppervlak te bepalen. Maar de ruimtesonde heeft veel meer gedaan dan dat. Odyssey heeft waterijs gevonden en als belangrijke verbindingssatelliet gefungeerd voor andere missies waardoor die veilig op de planeet konden landen.

Hieronder een korte opsomming van wat de Odyssey-missie heeft bereikt.

In kaart brengen van het ijs op Mars

Twee decennia aan gegevens van de Odyssey zijn een zegen geweest voor onderzoekers die probeerden te bepalen waar waterijs op de planeet is opgesloten. Inzicht in de waterkringloop op Mars – een planeet die ooit veel natter was, zoals de Aarde – biedt inzicht in de manier waarop het in de loop van de tijd is veranderd: hoe beweegt water tegenwoordig rond de planeet? Heeft de kanteling van de planeet invloed op waar ijs stabiel is? Odyssey’s ontdekkingen hebben geholpen bij het beantwoorden van die vragen.

Vóór Odyssey wist men niet waar dit water op de planeet was opgeslagen. Het is voor het eerst vanuit de ruimte gedetecteerd en later met behulp van de Phoenix-lander bevestigd dat het er daadwerkelijk is.

Opslag van waterijs is ook nodig om astronauten te helpen overleven op Mars en om hun ruimteschip van brandstof te voorzien (in feite waren astronauten de focus van een instrument aan boord van Odyssey dat mat hoeveel ruimtestraling ze zouden moeten doorstaan voordat het in 2003 stopte met werken).

De orbiter kan ijs vinden met behulp van zijn gammastralingsspectrometer (GRS) die heeft bewezen een bekwame jager te zijn op waterstof in de buurt van het oppervlak. Waterstof is een aanwijzing voor waterijs. De GRS meet het aantal verschillende elementen op het oppervlak van Mars en dient ook als knooppunt in het interplanetaire gamma-ray burst (GRB) detectienetwerk (uitbarstingen van gammastraling) van de NASA dat bronlocaties van GRB’s identificeert voor vervolg-astronomische waarnemingen

De samenstelling van Mars

Bijna iedere kaartstudie van het oppervlak van Mars bevat gegevens van Odyssey. Jarenlang werden de meest complete kaarten van Mars gemaakt met behulp van de infraroodcamera van de Odyssey, het Thermal Emission Imaging Systsem (THEMIS). De camera meet dag en nacht de oppervlaktetemperatuur zodat wetenschappers kunnen bepalen welke fysieke materialen, zoals steen, zand of stof er aanwezig is. De gegevens onthullen de aanwezigheid van deze materialen op basis van hoe ze opwarmen of afkoelen in de loop van een Martiaanse dag.

Het netto-effect van twee decennia van al dat in kaart brengen? Wetenschappers hebben ge gegevens niet alleen gebruikt om netwerken van valleien en kraters in kaart te brengen, ze hebben ook zandsteen, ijzerrijke rotsen, zouten en meren kunnen ontdekkingen. Ontdekkingen die een dieper inzicht geven in het verhaal van Mars.

Veiligere landingen

Sinds Odyssey in een baan om Mars draait zijn er meer dan 1 miljoen afbeeldingen naar de Aarde gestuurd. De afbeeldingen en kaarten die zijn geproduceerd laten duidelijk de aanwezigheid van gevaren, zoals topografische kenmerken en rotsblokken zien, maar ze helpen oom de veiligheid van toekomstige astronauten te waarborgen door de locatie van bronnen zoals waterijs te tonen. Dit helpt de wetenschappelijke gemeenschap en NASA bij het beslissen waar landers en rovers naar toe moeten, zoal bijvoorbeeld de Perseverance rover die op 18 februari 2021 op Mars landde.

Routineberichten naar de Aarde

Vanaf het begin heeft Odyssey gediend als langeafstandscallcenter voor NASA-rovers en landers waarbij hun gegevens via de ruimtesonde naar de Aarde terug werden gestuurd. Het idee van een Mars Relay Network gaat terug tot de jaren ’70 toen de twee Viking-landers wetenschappelijke gegevens en afbeeldingen via een orbiter terugstuurden naar de Aarde. Een orbiter kan met antenne’s en radio’s worden uitgerust die in staat zijn meer gegevens terug te sturen dan een ruimtevaartuig aan het oppervlak. Maar Odyssey maakte van dit proces een routine toen het begon met het overbrengen van en naar de NASA-rovers Spirit en Opportunity.

Het doorgeven van gegevens via een UHF-frequentie was een groot succes. Elke dag konden de rovers ergens anders heen gaan en nieuwe beelden terugsturen naar de Aarde. Via een verbindingsstation als Odyssey kregen wetenschappers eerder meer gegevens terwijl het grote publiek meer Marsbeelden kreeg om enthousiast over te zijn. Odyssey heeft op deze manier meer dan 18.000 estafettes ondersteund. Tegenwoordig deelt het de communicatietaak met de Mars Reconnaissance Orbiter van de NASA, de MAVEN (NASA/ESA) en de Trace Gas Orbiter (ESA).

Snoepkleurige manen

Odyssey heeft het oppervlak van Mars zo grondig bestudeerd dat wetenschappers zijn THEMIS-camera ook zijn gaan gebruiken om unieke beelden van de manen Phobos en Deimos te verkrijgen. Net als bij het oppervlak van Mars helpt het bestuderen van de thermofysica van elke maan wetenschappers om de eigenschappen van materialen op hun oppervlak te bepalen. Dergelijke informatie kan een blik in hun verleden bieden: het is onduidelijk of de manen ingevangen asteroïden zijn of brokstukken van Mars die door een oude inslag van het oppervlak zijn geblazen.

Themis-opnames van Phobos, maan van Mars
Deze zes afbeeldingen van de maan Phobos van Mars zijn in maart 2020 gemaakt door de THEMIS-camera (THermal Emission Imaging System). De infrarood opnames worden gebruikt om temperatuurvariaties te meten die informatie geven over de fysische kenmerken en de samenstelling van de maan. Credit: NASA/JPL.

Toekomstige missies, zoals de Martian Moons eXploration-missie (MMX) van de Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA, zullen proberen te landen op deze manen. In de verre toekomst kunnen missies er zelfs bases voor astronauten op vestigen. En als ze dat doen dan vertrouwen ze allemaal op gegevens van een orbiter die aan het begin van het millennium aan zijn odyssee begon.

THEMIS werd gebouwd en wordt gecoördineerd door de Arizona State University. De Gamma Ray Spectrometer werd geleverd door de universiteit van Arizona i.s.m. het Los Alamos National Laboratory en het Russische Space Research Institute. Lockheed Martin Space was de hoofdaannemer, hier werd de orbiter ontwikkeld en gebouwd. De missie wordt aangestuurd door Lockheed Martin en het Jet Propulsion Laboratory van de NASA.

Meer informatie:

 

Eerste publicatie: 9 april 2021
Bron: NASA/Marsdaily.com