Emirates Mars Mission (erster globaler Wetter und Klimasatellit am Mars)

Die Raumsonde untersucht tägliche und saisonale Wetterzyklen , Wetterereignisse in der unteren Atmosphäre wie Staubstürme und wie sich das Wetter in verschiedenen Regionen des Planeten ändert. Es wird auch versuchen herauszufinden, warum es Wasserstoff und Sauerstoff in den Weltraum verliert und andere mögliche Gründe für seine drastischen Klimaveränderungen. Die Mission wird von einem Team von Ingenieuren aus den Emiraten in Zusammenarbeit mit ausländischen Forschungseinrichtungen durchgeführt und ist ein Beitrag zu einer wissensbasierten Wirtschaft in den VAE.

Wissenschaftliche Ziele

Um über seine wissenschaftlichen Ziele zu entscheiden, konsultierte das EMM-Team die Mars Exploration Program Analysis Group, ein von der NASA geführtes internationales Forum, das vergangene und aktuelle Mars-Missionen berücksichtigt und Wissenslücken identifiziert, die bei zukünftigen Mars-Missionen behoben werden müssen. Das EMM-Team wählte Instrumente und eine spezielle Umlaufbahn aus, die es ihnen ermöglichen würden, eine große Wissenslücke zu schließen: ein umfassendes Bild der Marsatmosphäre. ^{[12] Auf} ihrer breiten und weit entfernten Route wird die Sonde als erste in der Lage sein, das Klima täglich und über saisonale Zyklen hinweg, die Wetterereignisse in der unteren Atmosphäre wie Staubstürme sowie das Wetter in verschiedenen geografischen Gebieten zu untersuchen des Mars. Laut dem Hope Mars Mission Team wird die Sonde der „erste echte Wettersatellit“ auf dem Mars sein. ^[31]

Die Hope- Sonde wird die atmosphärischen Schichten des Mars im Detail untersuchen und Daten liefern, die untersucht werden können: Der Grund für einen drastischen Klimawandel in der Marsatmosphäre von der Zeit, in der flüssiges Wasser aufrechterhalten werden könnte, bis heute, wenn die Atmosphäre so dünn ist, kann Wasser existieren Nur als Eis oder Dampf, um zu verstehen, wie und warum der Mars seinen Wasserstoff und Sauerstoff in den Weltraum verliert und welche Verbindung zwischen der oberen und der unteren Ebene der Marsatmosphäre besteht. ^[31] Daten der Hope- Sonde werden auch dazu beitragen, die Erdatmosphäre zu modellieren und ihre Entwicklung über Millionen von Jahren zu untersuchen. ^[26] Alle aus der Mission gewonnenen Daten werden 200 Universitäten und Forschungsinstituten auf der ganzen Welt zum Zweck des Wissensaustauschs zur Verfügung gestellt.

Instrumente

Um die wissenschaftlichen Ziele der Mission zu erreichen, ist die Hope- Sonde mit drei wissenschaftlichen Instrumenten ausgestattet: ^[35]

• Der Emirates eXploration Imager (EXI) ist eine Multiband-Kamera, die hochauflösende Bilder mit einer räumlichen Auflösung von mehr als 8 km aufnehmen kann. Es verwendet einen Wählradmechanismus, der aus sechs diskreten Bandpassfiltern besteht, um den optischen Spektralbereich abzutasten: drei UV-Bänder und drei sichtbare (RGB) Bänder. EXI misst die Eigenschaften von Wasser, Eis, Staub, Aerosolen und den Ozongehalt in der Marsatmosphäre. Das Instrument wurde am LASP in Zusammenarbeit mit MBRSC entwickelt. ^[36]
• Das Emirates Mars Infrared Spectrometer (EMIRS) ist ein interferometrisches thermisches Infrarotspektrometer, das von ASU und MBRSC entwickelt wurde. Es untersucht Temperaturprofile, Eis, Wasserdampf und Staub in der Atmosphäre. EMIRS bietet einen Blick auf die untere und mittlere Atmosphäre. Die Entwicklung wurde von ASU ^[35] [37] mit Unterstützung von MBRSC geleitet. ^{[ Zitat benötigt ]}
• Das Emirates Mars Ultraviolett-Spektrometer (EMUS) ist ein Fern-Ultraviolett- Bildgebungsspektrograph , der Emissionen im Spektralbereich von 100  bis 170 nm misst, um die globalen Eigenschaften und die Variabilität der Thermosphäre sowie der Wasserstoff- und Sauerstoffkoronae zu messen. Design und Entwicklung wurden von LASP geleitet.

Quelle: https://en.wikipedia.org/wiki/Emirates_Mars_Mission

---

Tianwen-1

Tianwen-1 wurde wie die Sonden des Mondprogramms von der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie gebaut, wobei die Shanghaier Akademie für Raumfahrttechnologie den Orbiter beisteuerte.^[8] Die wissenschaftlichen Nutzlasten wurden unter Aufsicht des Nationalen Zentrums für Weltraumwissenschaften der Akademie der Wissenschaften in Peking entwickelt. Neben ihrer wissenschaftlichen Aufgabe dient die Marsmission auch der Erprobung neuer Technologie, die benötigt wird, um in den 2030er Jahren Marsproben zurück zur Erde zu bringen.

Missionsziele

Technische Ziele

• Einschwenken in eine Marsumlaufbahn, Abstieg durch die Marsatmosphäre, Landung
• Über einen längeren Zeitraum autonom agierender Orbiter und Lander
• Steuerung und Datenempfang über eine Entfernung von 400 Millionen Kilometer
• Erfahrungssammlung für die Entwicklung von Systemen für autonom agierende Tiefraumsonden

Wissenschaftliche Ziele

• Erforschung der Topographie und geologischen Zusammensetzung des Mars: Erstellung von hochauflösenden Karten ausgewählter Gebiete; Erforschung von Entstehungsursachen und Evolution der geologischen Zusammensetzung des Mars.
• Erforschung der Eigenschaften des Marsregolith sowie die Verteilung von Wassereis darin: Messung der mineralogischen Zusammensetzung des Marsregolith, von Verwitterung und Sedimentation sowie des Auftretens dieser Eigenheiten über den gesamten Mars; Suche nach Wassereis; Erforschung der Schichtstruktur des Marsregolith.
• Erforschung der Zusammensetzung des Oberflächenmaterials: Identifizierung der Gesteinsarten auf der Marsoberfläche; Erkundung von sekundären Erzlagerstätten auf der Marsoberfläche;^[30] Bestimmung des Mineralgehalts der Erze auf der Marsoberfläche.
• Erforschung von Ionosphäre, Weltraumwetter und Oberflächenwetter des Mars: Messung von Temperatur, Luftdruck und Windsystemen auf der Oberfläche; Erforschung der Ionosphärenstruktur sowie der jahreszeitlichen Veränderungen des Marswetters.
• Erforschung der inneren Struktur des Mars: Messung des Magnetfelds; Erforschung der geologischen Frühgeschichte des Mars, der Verteilung der verschiedenen Gesteinsarten im Inneren des Planeten sowie Messung seines Schwerefeldes.^[31]

Der Planetengeologe Ernst Hauber vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt kritisierte, dass es nicht beabsichtigt ist, die von der Sonde gesammelten Daten frei der wissenschaftlichen Öffentlichkeit zur Verfügung zu stellen, wie es bei ESA und NASA üblich ist, sondern dass sie zunächst von der Nationalen Behörde für Wissenschaft, Technik und Industrie in der Landesverteidigung unter Verschluss gehalten werden sollen.^[32] Es gibt beim Bodensegment des Marsprogramms der Volksrepublik China drei Stufen der Zugangsberechtigung: Die Rohdaten werden – nach fünf bis sechs Monaten – prinzipiell nur an die Hersteller der Nutzlasten weitergegeben, damit diese ihre Geräte verbessern können. Aus den Rohdaten erstellte Tabellen, Bilder und Grafiken werden nach 12 Monaten registrierten Nutzern zur Verfügung gestellt, die wiederum in einen „Inneren Kreis“ (内部用户, Nèibù Yònghù) und „Außenstehende“ (外部用户, Wàibù Yònghù) unterteilt sind.

Wissenschaftliche Instrumente

Orbiter

• Kamera mit mittlerer Auflösung (100 m pro Pixel über eine Breite von 400 km bei einer Höhe von 400 km; rot, grün, blau)
• Kamera mit hoher Auflösung (panchromatisch: 2,5 m (im Fokus 0,5 m) pro Pixel, Farbaufnahmen: 10 m (im Fokus 2 m) pro Pixel über eine Breite von 9 km bei einer Höhe von 265 km)
• Bodenradar zur Erforschung von unterirdischen Strukturen, bei Sand bis in eine Tiefe von einigen hundert Metern, bei den Eiskappen bis in eine Tiefe von einigen Kilometern, mit einer Auflösung von jeweils 1 m^[34]
• Spektrometer für Marserze (sichtbares Licht bis Nahinfrarot bzw. 0,45–3,40 μm; Auflösung 10 nm im sichtbaren Bereich, 12 nm bei 1,0–2,0 μm, 25 nm ab 2,0 μm)
• Marsmagnetometer für die Erforschung der Wechselwirkung zwischen Mars-Ionosphäre, Magnetosphäre und Sonnenwind (Messbereich: um 2000 nT, Auflösung: 0,01 nT)
• Teilchendetektor für Ionen und neutrale Partikel zum Studium der Wechselwirkung zwischen Sonnenwind und Marsatmosphäre sowie der Untersuchung von deren Entweichen^[35]
• Teilchendetektor für energetische Partikel zur Kartografierung von deren räumlicher Verteilung während des Flugs zum Mars und im marsnahen Raum

Rover

• Topografische Kamera (2048 × 2048 Pixel, Farbaufnahmen im Bereich 0,5 m – ∞)^[36]
• Multispektralkamera (480 nm, 525 nm, 650 nm, 700 nm, 800 nm, 900 nm, 950 nm, 1000 nm, also blau bis infrarot)
• Bodenradar mit zwei Kanälen: Niederfrequenzkanal für eine Tiefe von 10–100 m mit einer Auflösung von einigen Metern sowie Hochfrequenzkanal für eine Tiefe von 3–10 m mit einer Auflösung von einigen Zentimetern^[37]
• Gerät für die Messung der Zusammensetzung des Marsoberflächenmaterials mittels laserinduzierter Plasmaspektroskopie (Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, O, C, H, Mn, Ti, S etc.) und Infrarotspektrometer (850–2400 nm mit einer Auflösung von 12 nm)
• Gerät für die Messung des Magnetfelds auf der Marsoberfläche (Messbereich: um 2000 nT, Auflösung: 0,01 nT, temperaturstabil 0,01 nT/°C, arbeitet mit Magnetometer auf Orbiter zusammen)^[38]
• Wetterstation (Temperatur: −120 °C bis +50 °C bei einer Auflösung von 0,1 °C, Luftdruck: 1–1500 Pa bei einer Auflösung von 0,1 Pa,^[39] Windgeschwindigkeit: 0–70 m/s bei einer Auflösung von 0,1 m/s, Windrichtung: 0°–360° bei einer Auflösung von 5°, Mikrofon: 20 Hz – 20 kHz mit einer Empfindlichkeit von 50 mV/Pa)

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Tianwen-1