Het oppervlak van Mars in beeld brengen

Onderzoekers van de Johns Hopkins University hebben een spectrometer ontwikkeld met een ruimtelijke resolutie die tot 100 keer hoger is dan enig ander beeldvormend instrument dat eerder in een baan om de aarde werd gebracht. De spectrometer cirkelt momenteel rond Mars in NASA's Mars Reconnaissance Orbiter ( MRO ), het in kaart brengen van de chemische samenstelling van het oppervlak van de planeet.





Mineralen in kaart brengen: Op de Mars Reconnaissance Orbiter wordt een nieuwe spectrometer (boven) gebruikt om de chemische samenstelling van het oppervlak van Mars in kaart te brengen. Het instrument is ongeveer zo groot als een kleine magnetron, verbruikt 45 watt en weegt 32 kilogram. Dankzij de hoge resolutie-modus kan het kleinere functies afbeelden dan welk ander apparaat dan ook. De onderste afbeelding is een kleurenfoto van de Nili Fossae-trog. De kleuren duiden op de aanwezigheid van kleiachtige (phyllosilicaat)mineralen in de trog.

Het instrument met hogere resolutie helpt wetenschappers om kenmerken op het oppervlak van Mars te zien, zoals kleirotsen, die volledig onzichtbaar waren met andere instrumenten, zegt Scott Murchie , een wetenschapper aan het Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL) en de hoofdonderzoeker van het spectrometerproject. Wetenschappers observeren de kenmerken van de planeet en brengen de minerale samenstelling in kaart om een ​​landingsplaats voor het Mars Science Laboratory te identificeren ( MSL ), die naar verwachting in 2009 zal worden gelanceerd. Vorige week kwamen wetenschappers bijeen om de 46 mogelijke locaties voor het laboratorium te bespreken en het totaal op 5 te brengen, waarbij ze de gegevens gebruikten die door de nieuwe spectrometer werden verzameld als richtlijn.

Het doel van de Marsrover is om de bewoonbaarheid van de planeet te beoordelen en te zoeken naar een chemisch record van leven. Om dit te doen, moet de rover landen op een locatie met gesteentesoorten waarvan bekend is dat ze organisch materiaal behouden of begraven, zegt Murchie. De nieuwe spectrometer is het enige instrument met het spectrale vermogen om de chemische samenstelling van deze gesteenten zeer gedetailleerd in beeld te brengen, omdat hij zo'n breed gebied van het elektromagnetische spectrum bestrijkt.



Het instrument meet de verschillende kleuren zonlicht die door het oppervlak van Mars worden weerkaatst. Het heeft tot 544 individuele spectrale kanalen of kleuren, variërend van het ultraviolette deel van het elektromagnetische spectrum, via het zichtbare spectrum en helemaal tot golflengten (segmenten van het elektromagnetische spectrum) van bijna vier micron. (Het blote menselijk oog kan slechts golflengten tot 0,7 micron zien.) Geologische materialen, zoals rotsen en stof, hebben een spectrale vingerafdruk die hun chemie vertegenwoordigt, dus in wezen heeft elk mineraal een kleur, zegt Frank Seelos , een wetenschapper bij JHUAPL en een lid van het spectrometerteam.

multimedia

  • Bekijk afbeeldingen van het oppervlak van Mars.

Het instrument registreert hoeveel energie het ontvangt bij elk van de 544 golflengten. Een boordcomputer gebruikt die gegevens om een ​​beeld van het oppervlak van de planeet te maken. Elke foto beslaat een gebied van zes mijl breed en heeft een ruimtelijke resolutie van 20 meter per pixel.

Met een druk op de knop kan de spectrometer worden veranderd van een camera met hoge resolutie, die gegevens vastlegt op 544 golflengten, in een camera met een lage resolutie die gegevens vastlegt op slechts 72 golflengten. Vroeger waren daarvoor twee totaal verschillende instrumenten nodig. Hoewel de instelling met hoge resolutie geweldig is om in te zoomen op een bepaald gebied, legt het zoveel gegevens vast dat het moeilijk is om een ​​enkele kaart van de hele planeet te maken. Overschakelen naar een lage resolutie maakt deze taak veel gemakkelijker, zegt Murchie. De wetenschappers beoordelen de wereldkaart om gebieden te vinden voor gerichte observatie of beelden met een hoge resolutie.



Gerichte observaties zijn echt wat het oppervlak in detail karakteriseert, en global mapping plaatst het in een bredere context, zegt Murchie.

Het instrument wordt op afstand bestuurd, vanaf de aarde. De nieuwe spectrometer heeft ongeveer 2.300 afbeeldingen met een hoge resolutie en 2.700 atmosferische metingen gedaan sinds hij in september 2006 voor het eerst gegevens op Mars begon te verzamelen. Elke twee weken registreert hij de hoeveelheid sporenstof en ijs in de atmosfeer om een ​​luchtkwaliteitskaart te maken dat geeft de evolutie van waterdamp en stofwolken aan.

De spectrometer zal tot 2008 landingsplaatsen voor het Mars Science Laboratory blijven observeren.



zich verstoppen