Die Hope-Sonde der Vereinigten Arabischen Emirate, die sich in einer weiten Umlaufbahn um den Mars befindet, bietet Ansichten des dynamischen Roten Planeten.

Mit mehr als einem Jahr Umlaufbahn um den Mars, die nun unter ihrem kollektiven Gürtel ist, beginnt die erste interplanetare Mission aus den Vereinigten Arabischen Emiraten (VAE), ihre Stärken zu zeigen. Das Team veröffentlichte kürzlich einige der ersten wissenschaftlichen Ergebnisse der Mission gestern auf der 53. Lunar and Planetary Science Conference, die derzeit stattfindet.

Die Hope Probe ist wirklich ein internationales Unterfangen: Das Raumschiff wurde am Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) in Colorado gebaut und am 19. Juli 2020 mit einer H-IIA-Rakete der Japan Aerospace Exploration Agency vom Tanegashima Space Center gestartet betrieben vom Mohammed bin Rashid Space Center in den Vereinigten Arabischen Emiraten. Es sendet Daten mit Hilfe von Deep-Space-Netzwerken zurück, die von der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation betrieben werden.

Das Mars Hope Team plus Raumschiff. LASP / Raumfahrtagentur der Vereinigten Arabischen Emirate

Das Raumschiff trat am 9. Februar 2021 in eine weitreichende Umlaufbahn von 20.000 mal 43.000 Kilometern (12.400 mal 26.700 Meilen) um den Roten Planeten ein und nahm drei Monate später den wissenschaftlichen Betrieb auf. Seine Hauptaufgabe besteht darin, die erste kontinuierliche globale Analyse der Marsatmosphäre sowie der täglichen Oberflächenänderungen und saisonalen Schwankungen im Laufe eines Marsjahres (687 Erdentage) bereitzustellen.

Koordinierte Beobachtungen der EXI-Kamera und des EMIRS-Instruments liefern Details der Oberfläche und der unteren Atmosphäre des Mars über Zeitskalen von Minuten bis Tagen. pic.twitter.com/s7LLd7pL26

— Hope Mars-Mission (@HopeMarsMission) 7. März 2022

„Die Hauptwirkung der Hope-Daten besteht darin, das tägliche Verhalten über kurze Zeiträume zu verstehen und zu charakterisieren“, sagt Michael Wolff (Space Science Institute). „Ohne dies ist es so, als würde man versuchen, das Wetter der Erde zu verstehen, indem man um 14:00 Uhr und 2:00 Uhr morgens aus der Tür schaut. . . Was ist mit dem Rest des Tages?“

Drei Ansichten des Mars von den drei verschiedenen Instrumenten der Hope-Sonde, mit Daten, die morgens, mittags und abends aufgenommen wurden. Raumfahrtagentur der Vereinigten Arabischen Emirate

Kürzlich erstellte das Team einen einzigartigen Mars-Atlas, der Merkmale und Ansichten des Roten Planeten hervorhebt, zusammen mit jahreszeitlichen Veränderungen, die die Hope-Sonde miterlebt hat.

Hope war auch vor Ort, um die Entwicklung eines jüngsten regionalen Sandsturms zu beobachten, der im Dezember 2021 begann. Die Sonde überwachte den Sturm den ganzen Februar über, als er die Region Syrtis Major in einem unverwechselbar aussehenden „Haifischflossen“-Muster verschlang. Dieses Ereignis blieb von der Erde aus unsichtbar, da sich der Mars in der Nähe der Sonnenkonjunktion befand.

Entwicklung eines Staubsturms auf dem Mars, eingefangen von den Instrumenten EXI (oben) und EMIRS (unten) von Hopes. Die Sonde verfolgt auch Veränderungen in der Wolkendecke.UAE Space Agency

Die Hope-Sonde trägt drei Hauptinstrumente, um den Mars über das gesamte Spektrum zu untersuchen: Das Emirates Mars Infrared Spectrometer (EMIRS), das zur Messung von Staub-, Eis- und Wassermengen sowie atmosphärischen und Oberflächentemperaturen entwickelt wurde; der Emirates Exploration Imager (EXI), ein Dual-Full-Disk-Imager; und das Emirates Ultraviolet Spectrometer (EMUS), ein bildgebender Spektrograph im fernen Ultraviolettbereich, der entwickelt wurde, um das Entweichen von Gas aus der schwachen Marsatmosphäre zu untersuchen.

Polarlichter auf dem Mars

Noch bevor die wichtigsten wissenschaftlichen Operationen begannen, begann Hope, Polarlichter auf dem Roten Planeten zu sehen. Die Orbiter Mars Express und MAVEN der NASA haben in der Vergangenheit kurze Blicke auf Polarlichter auf dem Mars erhascht, aber Hopes globale Sicht ermöglichte es ihr, Polarlichter viel häufiger zu sehen.

Polarlichter auf der Nachtseite des Mars, aufgenommen von Hopes EMUS-Imager.UAE Space Agency

Magnetische Topologie ist der Schlüssel zu Mars-Auroren. Da der Planet kein globales Magnetfeld hat, hat er an seinen Polen keine Nordlichtkreise wie Erde, Jupiter und Saturn. Stattdessen entsprechen Aurorae eher Bereichen, in denen sogenannte remanente Felder, die vor langer Zeit in die Kruste eingebrannt wurden, mit dem Sonnenwind interagieren.

In ihren Bildern fand das Team alle drei Arten bekannter Mars-Auroren. Diffuse Polarlichter werden erzeugt, wenn die Atmosphäre mit geladenen Teilchen interagiert, die durch Sonnenausbrüche einströmen. Protonen-Auroren hingegen stammen von den Protonen im Sonnenwind, die herunterregnen und mit dem Wasserstoff der Atmosphäre interagieren. Sie werden nur auf der Tagseite des Mars nachgewiesen.

Diskrete Polarlichter sind wiederum ein anderes Tier, ein ultraviolettes Phänomen, das durch Elektronen ausgelöst wird, die in die obere Atmosphäre des Mars rammen. Diese Polarlichter waren in früheren Daten besonders selten; Dank seiner Höhe und empfindlichen Instrumente hat Hope jedoch in zwei Dritteln seiner Beobachtungen diskrete Polarlichter entdeckt. Diese Polarlichter sind aus noch nicht vollständig verstandenen Gründen in der Marsdämmerung häufiger als in der Morgendämmerung und können manchmal ziemlich groß und gewunden werden, mit Spitznamen wie „Wurm“ und „Neuron“.

Hoffnung blickt nach vorne

Als nächstes steht für Mars Hope eine neue vollständige Datenveröffentlichung im April 2022 und der mögliche Beginn einer erweiterten Mission im nächsten Jahr an.

„Es gibt mehrere interessante Zeitskalen für Hope-Studien: täglich, saisonal und zwischenjährig“, sagt Wolff. „“Wir freuen uns darauf, mit der Charakterisierung des Tageszyklus während der Perihel-Saison zu beginnen (das nächste Perihel für den Mars ist der 21. Juni 2022). Und wenn es eine längere Mission gibt, können wir sehen, ob das, was wir in Bezug auf das saisonale Verhalten zu wissen glaubten, eine jährliche (Jahr-zu-Jahr) Schwankung aufweist.“

Während die wissenschaftlichen Ergebnisse von Hope weiterhin eintreffen, ergänzen sie die Ergebnisse von zwei anderen Missionen vor Ort. Hope war neben dem Perseverance-Rover der NASA und der chinesischen Tianwen-1-Mission eine von drei Raumsonden, die im Startfenster 2020 die Reise zum Mars antraten. Haltet in den kommenden Tagen nach Updates zu diesen Missionen Ausschau.