Die NASA-Marssonde verschiebt die Umlaufbahn, um Nebel und Frost am frühen Morgen zu untersuchen

Marsmorgenwolken, gesehen von Viking Orbiter 1 im Jahr 1976

1976 entdeckte der Viking Orbiter der NASA am frühen Morgen Wasser-Eis-Wolken in der Region Valles Marineris in der Nähe des Mars-Äquators. Obwohl seitdem andere Beobachtungen gemacht wurden, hat kein Schiff eine systematische Beobachtung der Sonnenauf- und -untergangsregion des Planeten durchgeführt. (Bildnachweis: NASA/JPL)

Die am längsten arbeitende Mars-Raumsonde hat kürzlich ihre Umlaufbahn geringfügig geändert, die es ihr ermöglichen wird, die ersten systematischen Beobachtungen von Morgennebel, Wolken und Oberflächenfrost auf dem Roten Planeten durchzuführen.



Am 11. Februar wurde der Odyssey-Orbiter der NASA, der 2001 den Roten Planeten erreichte, sanft beschleunigt, um ihn in die erste Sonnenauf- und -untergangsbahn seit fast 40 Jahren zu bringen.

'Wir bringen einem alten Raumschiff neue Tricks bei', sagte Jeffrey Plaut, Wissenschaftler des Odyssey-Projekts vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, in einer Erklärung. 'Odyssey wird in der Lage sein, den Mars in einem anderen Licht zu sehen als je zuvor.' [ Sehen Sie sich Fotos von der Mars-Odyssey-Mission der NASA an ]

Morgennebel und Frost

Von seiner neuen Position aus wird Odyssey die ersten Sonnenauf- und -untergangsbeobachtungen seit dem Besuch der Voyager in den 1970er Jahren machen. Der Orbiter umkreist den Planeten mehrmals täglich vom Nord- zum Südpol und dann wieder von Süd nach Nord und folgt den Morgen- und Abenddämmerungsregionen um den Planeten.

Die neue Umlaufbahn wird es dem Raumschiff ermöglichen, die sich ändernden Bodentemperaturen kurz nach Sonnenauf- und -untergang zu beobachten und möglicherweise Erkenntnisse über die Bodenzusammensetzung zu gewinnen. Das Thermal Emission Imaging System (THEMIS) des Orbiters wird Fröste, frühmorgendliche Wolken und Dunst, Bodennebel und andere atmosphärische Merkmale untersuchen, die im Laufe des Marstages verschwinden.

'Wir wissen nicht genau, was wir finden werden, wenn wir kurz nach Sonnenaufgang eine Umlaufbahn erreichen, in der wir den Mars sehen', sagte Philip Christensen von der Arizona State University in einer Erklärung. Christensen ist der Designer und Hauptforscher von THEMIS. „Wir wissen, dass sich stellenweise über Nacht Kohlendioxidfrost bildet. Und dann sublimiert es sofort nach Sonnenaufgang. Wie würde dieser Prozess in der Praxis aussehen? Wie würde es sich verhalten? Wir haben diese Art von Phänomen noch nie direkt beobachtet.'

Die Langzeitmission wird Beobachtungen von sich ändernden atmosphärischen Merkmalen im Laufe der Zeit ermöglichen und so bessere Einblicke in den Roten Planeten it und seine Atmosphäre ermöglichen.

'Wir können nach saisonalen Unterschieden suchen', sagte Christensen. „Ist Nebel im Winter oder im Frühjahr häufiger? Variieren sie von Tag zu Tag? Von einem Teil des Jahres zum anderen? Von Jahr zu Jahr? Wir werden es überprüfen.'

Wissenschaftler hoffen auch, Hinweise auf temperaturbedingte Prozesse zu sehen, wie zum Beispiel Strömungen in der warmen Jahreszeit und Geysire, die durch das Auftauen von Kohlendioxideis im Frühjahr gespeist werden.

Die Zeiten ändern sich'

Das THEMIS-Instrument auf der NASA

Das THEMIS-Instrument auf dem Odyssey-Orbiter der NASA bildet den Boden des Gale-Kraters ab, den der Rover Curiosity (zu klein, um ihn zu identifizieren) erkundet.(Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/Arizona State University)

Odyssey verbrachte den größten Teil der ersten sechs Jahre seit seiner Ankunft im Jahr 2001 damit, den Mars um etwa 5 Uhr lokaler Sonnenzeit zu umkreisen. Das Schiff machte jeden Tag ein Dutzend Überflüge von der Nord- zur Südpolarregion und beobachtete den Roten Planeten gegen 5 Uhr morgens, während seine Süd-Nord-Beobachtungen um 5 Uhr abends stattfanden. Während dieser Durchgänge suchte das Gammastrahlen-Spektrometer nach Hinweisen auf Wasser in der Nähe der Marsoberfläche und machte wichtige Entdeckungen in Bezug auf die Verteilung von Wassereis auf der Oberfläche.

Der Orbiter verbrachte auch 3 Jahre auf einer 4-Uhr-Umlaufbahn, was es THEMIS ermöglichte, Mineralien über die Oberfläche zu kartieren. Obwohl die Temperaturen am Nachmittag die Identifizierung von Mineralsignaturen erleichterten, verbrachte das Schiff einen größeren Teil seiner Umlaufbahn im Schatten des Roten Planeten, reduzierte die von den Sonnenkollektoren gelieferte Energie und belastete das Energiesystem des Orbiters stärker.

Im Jahr 2012 diente Odyssey als Funkunterstützung für die Landung des Curiosity-Rovers der NASA. Danach begann eine langsame Verschiebung zu späteren Tageszeiten, um die Batterie des Fahrzeugs zu schonen.

Christensen schlug vor, die Umlaufbahn auf kurz nach 6 Ortszeit verschieben zu lassen und morgendliche Beobachtungen in der Süd-Nord-Hälfte vorzunehmen. Vier Triebwerke, die am 11. Februar 29 Sekunden lang brannten, beschleunigten das Fahrzeug in Richtung seiner letzten Morgenbahn, die es nach einem zweiten Brennen im November 2015 erreichen sollte.

Odyssey wird die wissenschaftlichen Beobachtungen fortsetzen, während es seine Position allmählich ändert. Der Orbiter, der das am längsten laufende Raumfahrzeug ist, das jemals zum Mars geschickt wurde, sollte basierend auf den geschätzten Verbrauchsraten über genügend Treibstoff für ein weiteres Jahrzehnt verfügen.

'Der Mars ist eine dynamische Welt', sagte Christensen. 'Und seit einer Generation waren wir nicht in der Lage, diesen Teil davon so gründlich zu erforschen.'

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