Advertising:
Mars Global Surveyor
Πριν από λίγους μήνες, συγκεκριμένα το Νοέμβριο του 2006, καθώς σέρφαρα στο διαδυκτιακό χώρο της NASA, ανακάλυψα ότι μια διαστημοσυσκευή, από τον στόλο των ερευνητικών διαστημοσυσκευών που εξερευνούν το ηλιακό μας σύστημα, έκλεινε τα δέκα χρόνια ζωής στο διάστημα. Μία ολόκληρη δεκαετία πέρασε από την ημέρα της εκτόξευσής του και συνεχίζει την εργασία του ακάθεκτο, εμπλουτίζοντας τον ανθρώπινο πολιτισμό με τεράστια ποσά δεδομένων για τον γειτονικό μας κόκκινο πλανήτη. Ο λόγος, για τη διαστημοσυσκευή Mars Global Surveyor, που στα ελληνικά μεταφράζεται ως Αρειανός Τοπογράφος. Ο Mars Global Surveyor, είναι η πρώτη συσκευή που στάληκε με επιτυχία στον πλανήτη Άρη, μετά τις αποσολές Viking 1 και 2 του 1976. Όταν στις 7 Νοεμβρίου του 1996, εκτοξεύθηκε προς τον κόκκινο πλανήτη, ξεκίνησε ταυτόχρονα και η νέα εποχή εξερέυνησης του πλανήτη.
Η Διαστημοσυσκευή
Πρόκειται για μια έξυπνα σχεδιασμένη διαστημοσυσκευή, η οποία μελετάει τον πλανήτη Άρη από τις 11 Σεπτεμβρίου του 1997, ημέρα που μπήκε σε τροχιά γύρω από αυτόν, μέχρι σήμερα. Αν και η αποστολή διαρκούσε μονάχα δύο χρόνια, η επιστημονική ομάδα του M.G.S., δουλεύοντας δημιουργικά και αναπτύσσοντας μια τεχνική που ακούει στο όνομα «χειρισμός της στροφορμής», κατάφερε και διατήρησε ζωντανή τη συσκευή, εξοικονομώντας τεράστια ποσοστά καυσίμων, παρατείνοντας έτσι τη ζωή της συσκευής.
Η Διαστημοσυσκευή μοιάζει με ένα ορθογώνιο κουτί, που από δύο απέναντι πλευρές του, ξεπροβάλλουν σαν φτερούγες δύο συστοιχείες ηλιακών κυψελίδων. Το μήκος της συσκευής, με τα ηλιακά πλαίσια πλήρως ανεπτυγμένα, φτάνει τα 12 μέτρα. Το κύριο μέρος της συσκευής, το οποίο περιέχει τους υπολογιστές και τα επιστημονικά όργανα μετρήσεων και παρατηρήσεων, είναι ένα τετράγωνο με πλευρά μεγέθους 1,2 μέτρων. Στο εξωτερικό του, προσκολλημένοι επάνω του, βρίσκονται οι προωθητήρες και η κύρια μηχανή προώθησης. Η κεραία υψηλής λήψης, είναι τοποθετημένη σε ένα πτυσσόμενο πάσαλλο μήκους 2 μέτρων και έχει διάμετρο ενάμισι(1,5) μέτρο. Τη στιγμή της εκτόξευσής του, το όχημα, με τις αποθήκες καυσίμων γεμάτες, είχε συνολικό βάρος 1,060 κιλά.
Όταν η διαστημοσυσκευή δεν βρίσκεται πίσω από τον πλανήτη, οι ηλιακές κυψέλες είναι στραμμένες κάθετα στον ήλιο και τροφοδοτούν τη συσκευή με 980 watts ηλεκτρισμού, για τη λειτουργία των οργάνων του και τη φόρτιση των μπαταριών του. Όταν η συσκευή βρίσκεται πίσω από τον πλανήτη, και δέν υπάρχει επαφή με τις ηλιακές ακτίνες, την τροφοδοσία αναλαμβάνουν οι μπαταρίες, οι οποίες είναι κατασκευασμένες από νικέλιο και υδρογόνο. Για τη διατήρηση κατάλληλων θερμοκρασιών λειτουργίας, τα περισσότερα από τα εξωτερικά μέρη της συσκευής, έιναι καλυμμένα με επικαλύψεις θερμικής μόνωσης.
Στόχοι – Προσδοκίες Ο M.G.S., είναι το πρώτο διαστημόπλοιο του προγράμματος Mars Exploration Program της NASA. Σκοπός του προγράμματος αυτού είναι:
1. Να ανακαλύψει το αν κάποτε η ζωή ανθούσε στον κόκκινο πλανήτη και να προσδιορίσει το πότε.
2. Να χαρακτηρίσει το κλίμα του πλανήτη
3. Να χαρακτηρίσει τη γεολογία του Άρη
4. Να προετοιμάσει για μελλοντική εξερεύνηση με επανδρωμένες αποστολές
Πιο αναλυτικά οι στόχοι της αποστολής M.G.S. ήταν:
Κύριοι Στόχοι:
1. Χαρτογράφηση ολόκληρου του πλανητη με φωτογραφίες υψηλής Ανάλυσης
2. Χαρακτηρισμός της ατμόσφαιρας, της θερμοκρασίας και των καιρικών συνθηκών που επικρατούν στον πλανήτη
3. Χαρακτηρισμός της γεολογίας του εδάφους και του υπεδάφους του πλανήτη
4. Προσδιορισμός της φύσης του μαγνητικού πεδίου
5. Μελέτη της σχέσης μεταξύ της αρειανης ατμόσφαιρας με το έδαφος, παρακολουθώντας τα χαρακτηριστικά της ατμόσφαιρας, τους πολικούς πάγους, τη σκόνη και τα σύννεφα, καθώς συμβάλλουν σε ένα εποχιακό κύκλο
Δευτερεύοντες Στόχοι:
1. Συνεχής παρακολούθηση των αρειανών καιρικών συνθηκών και η μεταλαμπάδευση της σκυτάλης των πληροφοριών και της παρατήρησης στο συνεχιστή της δουλειάς του, τη διαστημοσυσκευή Mars Reconnaissance Orbiter
2. Εύρεση πιθανών σημείων προσεδάφισης της συσκευής 2007 Mars Phoenix Lander και του οχήματος 2009 Mars Science Laboratory
3. Παρατήρηση και ανάλυση περιοχών «κλειδιά» με επιστημονικό ενδιαφέρον, οπώς περιοχές πλούσιες σε ιζηματογενή πετρώματα.
4. Συνεχής παρατήρηση των αλλαγών της επιφάνειας, που σχετίζονται στον αέρα στον πάγο
Για την επίτευξη των πιο πάνω στόχων, η συσκευή είναι εφοδιασμένη με πέντε επιστημονικά όργανα, σχεδιασμένα από τη NASA καθώς και από πανεπιστήμια και βιομηχανίες:
1. MOC (Mars Orbiter Camera): Η συσκευή αυτή παράγει ημερήσιες, πλατιού οπτικού πεδίου εικόνες του Άρη, όμοιες με τις καιρικές φωτογραφίες της Γης. Επιπρόσθετα, οι στενού οπτικού πεδίου φακοί που διαθέτει, μπορούν να παίρνουν υψηλής ευκρίνειας φωτογραφίες της επιφάνειας, από τις οποίες μπορεί να διακριθούν αντικείμενα πλάτους μόλις μισού μέτρου. Χαρακτηριστικό παράδειγμα της υψηλής ανάλυσης των εικόνων αποτελεί η φωτογράφιση του οχήματος MER Spirit, όπου διακρίνονται ακόμη και τα αποτυπώματα που άφησαν στο έδαφος οι τροχοί του οχήματος.
2. MOLA (Mars Orbiter Laser Altimeter): Το συγκεκριμένο πείραμα με το αποστασιόμετρο Laser, μετρά το ύψος της συσκευής από την επιφάνεια του πλανήτη, βουνά, πεδιάδες και φαράγγια.
3. TES (Thermal Emission Spectrometer): Το όργανο αυτό μελετά την ατμόσφαιρα και χαρτογράφει τη χημική σύσταση της επιφάνειας, αναλύοντας υπέρυθρη ακτινοβολία και ανιχνεύοντας θερμότητα αναδυόμενη από την επιφάνεια του πλανήτη.
4. MAGNETOMETER (Electron Reflectometer): Ο μετρητής μαγνητικών πεδίων μελετά τις μαγνητικές ιδιότητες του Άρη για να εκλάβει μια σφαιρική εικόνα του εσωτερικού του πλανήτη.
5. RADIO SCIENCE (Gravity Field Experiment): Αυτή η κυματική επιστημονική έρευνα χρησιμοποιεί δεδομένα από το σύστημα τηλεπικοινωνιών της διαστημοσυσκευής, την κεραία υψηλής λήψης και ένα σύστημα εξαιρετικά σταθερών δονήσεων, το οποίο λειτουργεί σαν ένα ακριβές ρολόι, για να χαρτογραφήσει τις εναλλαγές στο βαρυτικό πεδίο. Οι μετρήσεις αυτές δίνουν τη δυνατότητα στους επιστήμονες να προσδιορίσουν την ατμοσφαιρική πίεση σε συγκεκριμένες περιοχές του πλανήτη.
6. Επιπλέον, σαν ένα επιπρόσθετπ έκτο όργανο, μπορεί να θεωρηθεί και το MARS RELAY SYSTEM. Πρόκειται για μια κεραία που λαμβάνει σήματα από οχήματα και προσεδαφιστές στην επιφάνεια του πλανήτη και τα επιστρέφει στη Γη με γρηγορότερο ρυθμό από το ρυθμό εκπομπής των επιφανειακών συσκευών.
Αρειανός Τοπογράφος
Όπως προαναφέραμε, αποστολή της διαστημοσυσκευής είναι η ακριβής χαρτογράφηση ολόκληρου του πλανήτη. Για να το πετύχει αυτό, η συσκευή κινήται σε πολική τροχιά (από το βόρειο πόλο στο νότιο και μετά ξανά στο βόρειο) και την ολοκληρώνει σε δύο ώρες, δώδεκα φορές τη μέρα, συλλέγοντας φωτογραφίες-στιγμιότυπα, από απόσταση τετρακόσιων χιλιομέτρων πάνω από την αρειανή επιφάνεια. Πρόκειται για φωτογραφίες εξαιρετικά υψηλής ανάλυσης, οι οποίες επιτυγχάνονται με τη χρήση μιας τεχνικής η οποία ρυθμιζει την περιστοφή του διαστημοπλοίου με τρόπο έτσι ώστε να ταιριάζει με την αλλαγή του εδάφους κάτω από την κάμερα. Οι παρατηρήσεις αυτές αποσκοπούν στην εύρεση εναλλαγών της επιφάνειας μέσα στο χρόνο. Χαρακτηριστικό γεγονός αυτών των παρατηρήσεων ήταν η ανακοίνωση της NASA στις 6 Δεκεμβρίου του 2006. Σύμφωνα με την ανακοίνωση, εναλλαγές του εδάφους σε ξεροπόταμους της αρειανής επιφάνειας, οι οποίες έγιναν σε μια περίοδο επτά χρόνων, αποτελούν την πιο δυνατή ένδειξη μέχρι σήμερα που να αποδεικνύει την ύπαρξη σταδιακά τρεχούμενου νερού στον κόκκινο πλανήτη. Επίσης, από τη σύγκριση φωτογραφιών μια άλλης περιοχής, με χρονική διαφορά μεταξύ των φωτογραφιών, τεσσάρων περίπου χρόνων , παρατηρήθηκε και πρόσφατη πτώση μετεωρίτη στον πλανήτη, αφού κρατήρας και υπολείμματα που υποδηλώνουν σύγκρουση, που φαίνονται στη φωτογραφία δεν υπάρχουν στη προηγούμενη.
Ένα από τα μεγαλύτερα επιτεύματα του M.G.S., θεωρείται και η χαρτογράφηση των υψωμέτρων της επιφάνειας του πλανήτη. Με το όργανο M.O.L.A. ο M.G.S. δημιούργησε το πιο ακριβή τοπογραφικό χάρτη από οποιοδήποτε άλλο πλανήτη του ηλιακού συστήματος, δίνοντας στους επιστήμονες υψομετρικούς χάρτες ολόκληρου του πλανήτη, με ακρίβεια 30 εκατοστομέτρων σε κάθετο άξονα. Επίσης, το ίδιο όργανο εντόπισε το ύψος των συννέφων και αναγνώρισε στην ατμόσφαιρα χαρακτηριστικά σχετικά με τη δυναμική, όπως κύματα βαρύτητας.
Αυτές όμως δεν είναι οι μόνες ανακαλύψεις που έκανε ο M.G.S. Χρησιμοποιώντας το μαγνητόμετρό του, ανακάλυψε ότι το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη δεν είναι ένα παναρειανό πεδίο χάρη στον πηρήνα του πλανήτη, αλλά είναι τοποθετημένο σε μικρές διάσπαρτες περιοχές του φλοιού. Ακόμη εντόπισε πολλαπλές μαγνητικές διαφορές σε διάφορες περιοχές της επιφάνειας, πράγμα που αποδυκνείει ότι το μάγμα στερεοποιήθηκε μόλις αναδύθηκε από τον φλοιό του πλανήτη στην απαρχή της εξέλιξης του Άρη.
Δεδομένα από το όργανο T.E.S. αποδεικνύουν επίσης το υδροθερμικό παρελθόν του Άρη. Τα δεδομένα αυτά μαρτυρούν ότι το νερό κάποτε, υπήρχε πάνω ή κάτω ακριβώς από την επιφάνεια του πλανήτη, και ότι η ατμόσφαιρα ήταν πιο πυκνή απ’ότι σήμερα.
Για την astronomia.gr Μιχάλης Μπενάκης
πηγές: nasa.gov
