Künstlerische Darstellung der MARSIS-Bereitstellung abgeschlossen. Bildnachweis: ESA. klicken um zu vergrößern
Das Mars Express-Radar MARSIS ist seit mehr als vier Monaten im Einsatz. Hier berichten wir über die bisherigen Aktivitäten.
In der bisherigen Betriebszeit nähert sich Mars Express dem Mars vorwiegend im Tagesbereich seiner Umlaufbahn. Die Wissenschaftler des MARSIS-Radars sammeln hauptsächlich Daten über die oberen Schichten der Marsatmosphäre oder der „Ionosphäre“, der hochelektrisch leitenden Schicht, die vom Sonnenlicht aufrechterhalten wird.
Sie setzen auch die mühsame Analyse aller Daten fort, die während der ersten Nachtbeobachtungen im letzten Sommer gesammelt wurden, insbesondere bei der Suche und Interpretation möglicher Signale von unterirdischen Schichten. Dies beinhaltet die Suche nach einer möglichen Signatur von Grundwasser in gefrorenem oder flüssigem Zustand.
Radarwissenschaft ist ein komplexes Geschäft - sie basiert auf der Erkennung von Radiowellen, die von Grenzen zwischen verschiedenen Materialien reflektiert werden. Durch die Analyse dieser „Echos“ können Informationen über die Art des Materials, das die Reflexion verursacht, abgeleitet werden, z. B. Schätzungen seiner Zusammensetzung und seines physikalischen Zustands.
Verschiedene Materialien zeichnen sich durch ihre „Dielektrizitätskonstante“ aus, dh die spezifische Art und Weise, wie sie mit elektromagnetischer Strahlung wie Radiowellen interagieren. Wenn eine Funkwelle die Grenze verschiedener „Materialschichten“ überschreitet, wird ein Echo erzeugt, das eine Art „Fingerabdruck“ von den spezifischen Materialien trägt.
Aus der Zeitverzögerung für den Empfang eines Echos durch das Radargerät kann der Abstand oder die Tiefe der Materialschichten abgeleitet werden, die das Echo erzeugen.
Während der Mars Express-Punkt bei Tageslicht am nächsten kommt, arbeitet MARSIS im Rahmen seiner Möglichkeiten nur mit höheren Frequenzen, da die niederfrequenten Funksignale gestört werden. Mit diesen höheren Frequenzen kann MARSIS die Ionosphäre und die Oberfläche untersuchen, während immer noch versucht werden kann, unter der Oberfläche flach zu klingen.
Während nächtlicher Beobachtungen, wie sie im letzten Sommer unmittelbar nach dem Einsatz kurz durchgeführt wurden, kann MARSIS alle Frequenzen für wissenschaftliche Messungen verwenden, einschließlich der niedrigsten, die zum Eindringen in den Marsboden geeignet sind.
Die Abstimmung auf unterschiedliche Frequenzen für unterschiedliche Ziele unter unterschiedlichen Bedingungen ist nicht das einzige Geheimnis von MARSIS. Das Instrument, das auf Signale reagiert, die aus jeder Richtung reflektiert werden, erfordert von Wissenschaftlern auch eine Vielzahl von Analysearbeiten, um diese Störsignale aus den Echos zu entfernen.
Ein typisches Beispiel für das, wonach sie suchen, ist die "Rückstreuung", bei der es sich um Reflexionen handelt, die anscheinend vom Untergrund ausgehen, aber tatsächlich durch Unregelmäßigkeiten im Oberflächengelände erzeugt werden, die die Rückkehr des Echos verzögern. Für diese „Reinigungsarbeiten“ verwendet das Team auch Computerprogramme des „Oberflächenechosimulators“.
In den ersten Betriebsmonaten führte MARSIS seine erste ionosphärische Untersuchung durch. Die Daten werden in typische Diagramme umgewandelt, die als "Ionogramme" bezeichnet werden, wobei die Höhe, in der das Echo erzeugt wurde, abgeleitet aus der Echozeitverzögerung, für jede übertragene Frequenz angegeben wird. Die Intensität der verschiedenen erfassten Echosignale wird in verschiedenen Farben angezeigt.
Parallel zur Analyse von Oberflächen- und Untergrundsignalen untersuchen die Wissenschaftler alle Ionogramme, um erste Schlussfolgerungen über die Natur und das Verhalten der Ionosphäre des Mars sowie über ihre Wechselwirkung mit dem Planeten und der Umgebung zu ziehen.
Ursprüngliche Quelle: ESA-Portal
