20 jaar Mars Express-afbeeldingen hielpen bij het bouwen van dit Red Planet-mozaïek

de Mars Express Orbiter, de eerste interplanetaire missie van de European Space Agency (ESA), is op 2 juni in een baan rond Mars gekomen^{Afkorting II}2003. Sindsdien heeft de sonde het oppervlak van Mars in kaart gebracht met behulp van HD-stereocamera (HRSC), een instrument gebouwd door het Duitse Aerospace Center (DLR) met commerciële partners. Ter ere van het 20-jarig jubileum van de missie vond afgelopen vrijdag (2 juni) een ceremonie plaats^{Afkorting II}) in ESA’s Europees ruimtevaartcentrum (ESOC) in Darmstadt, Duitsland.

Tijdens de festiviteiten een reeks van Universeel kleurrijk mozaïek Van daaruit werden live beelden uitgezonden Mars Express baan naar de aarde. Het mozaïek is het resultaat van een campagne op grote hoogte door het HRSC-wetenschapsteam en ultramoderne beeldverwerking. Het resultaat is een ongeëvenaard mozaïek in detail, ruimtelijke resolutie en kleurdiversiteit dat waardevol inzicht geeft in de omgeving van Mars. Deze omvatten onthullende oppervlaktesamenstelling, laten zien hoe water daar in het verleden stroomde, en recente meteorologische verschijnselen.

Al bijna twintig jaar brengt HRSC bijna het hele oppervlak van Mars in kleur en in drie dimensies in kaart met een ongekende resolutie. Dit is mogelijk dankzij de camera Vier kleurkanalen (rood, groen, blauw en infrarood) en vijf kanalen analoog, stereo en fotometrisch. De camera wordt aangedreven door DLR Instituut voor Planetair OnderzoekOorspronkelijk was het de bedoeling dat het slechts één Marsjaar zou duren (ongeveer 687 aardse dagen). Maar het succes van de missie was voor de European Space Agency aanleiding om de missie herhaaldelijk te verlengen, meest recentelijk tot eind 2026.

Beelden op grote hoogte werden gepland en verkregen door het HRSC-team van Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) – Duits lucht- en ruimtevaartcentrum – in Berlijn. Kleurmodel en mozaïekverwerking is ontwikkeld door Dr Greg Michael, een astrofysicus en radioastronoom aan de Freie Universität Berlin en mede-onderzoeker bij HRSC. Een wetenschappelijk artikel van het HRSC-team zal in de nabije toekomst worden gepubliceerd, samen met de geo-gerefereerde dataset van ESA-opslagruimte voor gasten.

Sinds de ingebruikname in januari 2004 heeft HRSC vrijwel de hele planeet in beeld gebracht met een resolutie van 50 tot 20 meter (164 tot 65,6 voet) per pixel. Meestal beeldt de missie Mars af vanaf een hoogte van ongeveer 300 kilometer (186 mijl) wanneer het ruimtevaartuig zich in zijn dichtste baan om de planeet bevindt. Voor het mozaïek werden echter 90 afzonderlijke afbeeldingen gebruikt, genomen vanaf een hoogte van 4.000 tot 10.000 km (2.485,5 tot 6.215 mijl), met een oppervlakte van ongeveer 2.500 km (1.550 mijl) in diameter en met een ruimtelijke resolutie van 2 km ( 1,2 mijl) per pixel. Veel regio’s verschijnen in het mozaïek met de hoogst mogelijke resolutie van de tool van 12,5 meter per pixel.

Een ander indrukwekkend kenmerk is het kleurniveau dat op de foto’s is vastgelegd. Normaal gesproken is het erg moeilijk om foto’s van Mars te maken die de kleur van het oppervlak nauwkeurig vastleggen vanwege de steeds veranderende transparantie van de atmosfeer. Dit wordt veroorzaakt door een wisselende mate van stof in de atmosfeer, waardoor licht wordt verstrooid en gereflecteerd, wat resulteert in kleurverschuivingen tussen afbeeldingen. Om dit effect te onderdrukken, gebruiken ruimteagentschappen vaak beeldverwerking die over grotere afstanden kleurcontrast oplevert.

Deze keer werd een nieuwe observatiecampagne op grote hoogte gebruikt om een ​​globaal kleurenmodel te creëren, dat het HRSC-team gebruikte om naar elke afbeelding in het mozaïek te verwijzen. Dit maakte verreikende kleurveranderingen mogelijk en resulteerde in een afbeelding van Mars met een nooit eerder vertoond niveau van kleurdiversiteit. De kleurverschillen onthullen ook informatie over hun samenstelling, waaronder een grote hoeveelheid geoxideerd ijzer in de regoliet aan het oppervlak. Dit is wat Mars de bijnaam “De Rode Planeet” opleverde, maar waarnemingen toonden ook aan dat er donkere gebieden zijn die blauw, grijs en zwart lijken.

Deze regio’s komen overeen met vulkanisch zand dat grote, donkere zandlagen vormde die astronomen al eeuwenlang waarnemen. Dit zand is voornamelijk door wind opgehoopt om duinvelden te vormen, die zijn samengesteld uit ongepolijste basaltmineralen (vergelijkbaar met vulkanisch zand en duinen die op aarde worden aangetroffen). Er zijn ook stukken lichter vulkanisch zand die in de loop van de tijd zijn verweerd door water dat ooit op Mars stroomde (ongeveer 3 tot 2 miljard jaar geleden). Hier is eerder onderzoek naar gedaan nieuwsgierigheid En doorzettingsvermogen Zwervende voertuigen in de vorm van modderafzettingen in respectievelijk de Gale- en Jezero-kraters.

Klei- en zwavelmineralen, de twee meest voorkomende mineralen op Mars, zijn relatief gemakkelijk te herkennen in composietafbeeldingen in kleur omdat ze bijzonder helder zijn. Er zijn bijvoorbeeld grote afzettingen van calciumsulfaat (gips) en magnesiumsulfaat (kiseriet) te zien in het Valles Marineris-valleisysteem langs de evenaar (zie hieronder). Deze mineralen zijn bedekt met een dunne korst van donker zand, maar zijn zichtbaar dankzij kleurvariaties gedetecteerd door HRSC. Klei en sulfaten op het oppervlak zijn een van de vele bewijzen die getuigen van het waterige verleden van de planeet.

De diepten van Valles Marineris zijn bedekt met atmosferische verschijnselen, zoals vage wolken aangegeven door de helderwitte vlek linksonder. Er is ook een wazige waaslaag in Valles Marineris, die zich typisch op bepaalde tijden van de dag en het jaar in de vallei vormt. Soortgelijke waaslagen zijn waargenomen in andere depressies en laaglanden, zoals het Argyre- en Hellas-bekken in de zuidelijke hooglanden, en in spleetgebieden in de noordelijke laaglanden (zoals het Isidis-bekken en Utopia).

Het succes van HRSC was een belangrijke factor bij de beslissing om de Mars Express-missie te verlengen, die al 19 jaar, vijf maanden en 12 dagen rond Mars opereert (vanaf de publicatie van dit artikel). Vanaf 19 oktober 2023 zal de missie 25.000 banen van de elliptische trainer van Mars hebben voltooid, waardoor het na NASA het op een na langste continu actieve ruimtevaartuig is. 2001. Maart Odyssee Het is ook nog steeds actief rond de rode planeet.

Verder lezen: DLR