Tag: 29. Oktober 2022

Lunar Flashlight ist bereit, nach dem Wassereis des Mondes zu suchen

/ chrisdauck

Die Kleinsatellitenmission, die im November starten soll, wird Laser verwenden, um in den dunkelsten Kratern am Südpol des Mondes nach Wassereis zu suchen.

Bevor sie in ihren Spender integriert wurde, der den kleinen Satelliten nach dem Start aus der SpaceX Falcon 9-Rakete auswerfen wird, wurde Lunar Flashlight im Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, früher mit „grünem“ Treibmittel betankt … Quelle: NASA

Es ist bekannt, dass Wassereis unter dem Mond-Regolith (zerbrochenes Gestein und Staub) existiert, aber die Wissenschaftler verstehen noch nicht, ob Oberflächeneis den Boden in diesen kalten Kratern bedeckt. Um das herauszufinden, schickt die NASA Lunar Flashlight , einen kleinen Satelliten (oder SmallSat), der nicht größer als eine Aktentasche ist. Es schwebt tief über dem Südpol des Mondes und wird Laser verwenden, um Licht auf diese dunklen Krater zu werfen – ähnlich wie ein Prospektor, der nach verborgenen Schätzen sucht, indem er eine Taschenlampe in eine Höhle richtet. Die Mission wird Mitte November an Bord einer SpaceX Falcon 9-Rakete starten.

„Dieser Start wird den Satelliten auf eine Flugbahn bringen, die etwa drei Monate brauchen wird, um seine wissenschaftliche Umlaufbahn zu erreichen“, sagte John Baker, Projektmanager der Mission am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien. „Dann wird Lunar Flashlight versuchen, Wassereis auf der Oberfläche des Mondes an Orten zu finden, die sonst niemand sehen konnte.“

Diese Abbildung zeigt die Lunar Flashlight der NASA über dem Mond.

Diese Abbildung zeigt die Lunar Flashlight der NASA über dem Mond. Die SmallSat-Mission wird eine sehr langgestreckte Umlaufbahn haben und sie innerhalb von 15 Kilometern über dem Südpol des Mondes führen, um in den dunkelsten Kratern des Mondes nach Wassereis zu suchen. 

Bildnachweis: NASA

Kraftstoffeffiziente Umlaufbahnen

Nach dem Start werden Missionsnavigatoren das Raumschiff am Mond vorbei führen. Es wird dann langsam durch die Schwerkraft von der Erde und der Sonne zurückgezogen, bevor es sich in einer weiten, kurvenreichen Umlaufbahn zum Sammeln von Wissenschaft niederlässt. Diese nahezu geradlinige Halo-Umlaufbahn wird ihn an seinem entferntesten Punkt 42.000 Meilen (70.000 Kilometer) vom Mond entfernt führen, und bei seiner größten Annäherung wird der Satellit die Oberfläche des Mondes streifen und sich innerhalb von 9 Meilen (15 Kilometer) über dem Mond befinden Mond-Südpol.

SmallSats tragen eine begrenzte Menge an Treibstoff, sodass treibstoffintensive Umlaufbahnen nicht möglich sind. Eine nahezu geradlinige Halo-Umlaufbahn benötigt weitaus weniger Treibstoff als herkömmliche Umlaufbahnen, und Lunar Flashlight wird erst die zweite NASA-Mission sein, die diese Art von Flugbahn verwendet. Die erste ist die NASA-Mission Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment ( CAPSTONE ), die am 13. November ihre Umlaufbahn erreicht und den Nordpol des Mondes am nächsten passiert.

„Der Grund für diese Umlaufbahn ist, nahe genug heranzukommen, damit Lunar Flashlight seine Laser strahlen und eine gute Rückkehr von der Oberfläche erzielen kann, aber auch eine stabile Umlaufbahn zu haben, die wenig Treibstoff verbraucht“, sagte Barbara Cohen, Lunar Flashlight Hauptforscher am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland.

Als Technologiedemonstration wird Lunar Flashlight das erste interplanetare Raumschiff sein, das eine neue Art von „grünem“ Treibmittel verwendet, das sicherer zu transportieren und zu lagern ist als die üblicherweise im Weltraum verwendeten Treibmittel wie Hydrazin. Dieses neue Treibmittel , das vom Air Force Research Laboratory entwickelt und auf einer früheren NASA-Technologiedemonstrationsmission getestet wurde , verbrennt über einen Katalysator, anstatt ein separates Oxidationsmittel zu benötigen. Deshalb wird es als Monotreibstoff bezeichnet. Das Antriebssystem des Satelliten wurde vom Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, mit Integrationsunterstützung des Georgia Tech Research Institute in Atlanta entwickelt und gebaut.

Lunar Flashlight wird auch die erste Mission sein, die ein Vier-Laser-Reflektometer verwendet, um nach Wassereis auf dem Mond zu suchen. Das Reflektometer arbeitet mit Wellenlängen im nahen Infrarot, die leicht von Wasser absorbiert werden, um Eis auf der Oberfläche zu identifizieren. Sollten die Laser auf nackten Fels treffen, wird ihr Licht zum Raumschiff zurückreflektiert und signalisiert einen Mangel an Eis. Aber wenn das Licht absorbiert wird, würde das bedeuten, dass diese dunklen Taschen tatsächlich Eis enthalten. Je größer die Absorption, desto mehr Eis kann an der Oberfläche sein.

Wasserkreislauf des Mondes

Es wird angenommen, dass Wassermoleküle von Kometen- und Asteroidenmaterial stammen, das auf die Mondoberfläche einwirkt, und von Sonnenwind-Wechselwirkungen mit dem Mond-Regolith. Im Laufe der Zeit haben sich die Moleküle möglicherweise als Eisschicht in „Kühlfallen“ angesammelt.

„Wir werden zum ersten Mal definitive Messungen des Oberflächenwassereises in dauerhaft schattigen Regionen durchführen“, sagte Cohen. „Wir werden in der Lage sein, die Beobachtungen von Lunar Flashlight mit anderen Mondmissionen zu korrelieren, um zu verstehen, wie umfangreich dieses Wasser ist und ob es von zukünftigen Entdeckern als Ressource genutzt werden könnte.“

Cohen und ihr Wissenschaftsteam hoffen, dass die von Lunar Flashlight gesammelten Daten verwendet werden können, um zu verstehen, wie flüchtige Moleküle wie Wasser von Ort zu Ort zirkulieren und wo sie sich ansammeln und in diesen Kühlfallen eine Eisschicht bilden können.

„Dies ist eine aufregende Zeit für die Erforschung des Mondes. Der Start von Lunar Flashlight könnte zusammen mit den vielen Kleinsatellitenmissionen an Bord von Artemis I die Grundlage für wissenschaftliche Entdeckungen bilden und zukünftige Missionen zur Mondoberfläche unterstützen“, sagte Roger Hunter, Small Spacecraft Technology Program Manager am Ames Research Center der NASA im kalifornischen Silicon Valley.

Mehr über die Mission

Anfang dieses Jahres wurde die Lunar Flashlight-Mission der NASA Tests unterzogen, um sie für den Start im November 2022 vorzubereiten. Der solarbetriebene Kleinsatellit wird hier mit seinen erweiterten Solarfeldern in einem Reinraum von Georgia Tech gezeigt. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech

Im Oktober wurde Lunar Flashlight im Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, betankt und soll zwischen dem 9. und 15. November mit dem japanischen Hakuto-R-Lander an Bord einer SpaceX Falcon 9-Rakete von der Cape Canaveral Space Force Station in Florida starten und der Rover Rashid 1 der Vereinigten Arabischen Emirate. Die Mission arbeitete mit Maverick Space Systems zusammen, um Startintegrationsdienste bereitzustellen.

Das Small Business Innovation Research-Programm der NASA finanzierte die Komponentenentwicklung von kleinen Unternehmen, darunter Plasma Processes Inc. (Rubicon) für die Triebwerksentwicklung, Flight Works für die Pumpenentwicklung und Beehive Aerospace (ehemals Volunteer Aerospace) für spezifische 3D-gedruckte Komponenten. Das Air Force Research Laboratory trug auch finanziell zur Entwicklung des Lunar Flashlight-Antriebssystems bei.

Lunar Flashlight wird von Georgia Tech betrieben, einschließlich Studenten und Studenten im Grundstudium. Die Mission wird vom Small Spacecraft Technology-Programm innerhalb des Space Technology Mission Directorate der NASA finanziert.

Quelle: https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-lunar-flashlight-ready-to-search-for-the-moons-water-ice

Auf dem Mars wurden Spuren eines alten Ozeans entdeckt

/ chrisdauck
Auf dem Mars wurden Spuren eines alten Ozeans entdeckt
In der wissenschaftlichen Gemeinschaft wird seit langem darüber diskutiert, ob der Mars auf seiner niedrigen Nordhalbkugel einen Ozean hatte. Unter Verwendung topografischer Daten konnte ein Forschungsteam unter der Leitung von Penn State endgültige Beweise für eine ungefähr 3,5 Milliarden Jahre alte Küstenlinie mit einer beträchtlichen Sedimentanhäufung von mindestens 900 Metern Dicke zeigen, die Hunderttausende von Quadratkilometern bedeckte. KREDIT Benjamin Cardenas / Penn State

Ein kürzlich veröffentlichter Satz topografischer Karten liefert neue Beweise für einen alten Nordozean auf dem Mars.

Die Karten bieten das bisher stärkste Argument dafür, dass der Planet einst einen Anstieg des Meeresspiegels erlebte, der mit einem ausgedehnten warmen und feuchten Klima einherging, nicht mit der rauen, gefrorenen Landschaft, die heute existiert.

„Was mir sofort als einer der wichtigsten Punkte in den Sinn kommt, ist, dass die Existenz eines Ozeans dieser Größe ein höheres Lebenspotential bedeutet“, sagte Benjamin Cardenas, Assistenzprofessor für Geowissenschaften an der Penn State und Hauptautor der kürzlich veröffentlichten Studie im Journal of Geophysical Research: Planets. „Es erzählt uns auch etwas über das alte Klima und seine Entwicklung. Aufgrund dieser Ergebnisse wissen wir, dass es eine Zeit gegeben haben muss, in der es warm genug war und die Atmosphäre dick genug war, um so viel flüssiges Wasser auf einmal aufzunehmen.“

In der wissenschaftlichen Gemeinschaft wird seit langem darüber diskutiert, ob der Mars auf seiner Nordhalbkugel in niedriger Höhe einen Ozean hatte, erklärte Cardenas. Anhand von Topografiedaten konnte das Forschungsteam eindeutige Beweise für eine rund 3,5 Milliarden Jahre alte Küstenlinie mit erheblichen Sedimentansammlungen von mindestens 900 Metern Dicke zeigen, die Hunderttausende von Quadratkilometern bedeckten.

„Das Große, Neue, was wir in dieser Arbeit gemacht haben, war, über den Mars in Bezug auf seine Stratigraphie und seine Sedimentaufzeichnung nachzudenken“, sagte Cardenas. „Auf der Erde zeichnen wir die Geschichte von Wasserstraßen auf, indem wir Sedimente betrachten, die sich im Laufe der Zeit abgelagert haben. Wir nennen das Stratigraphie, die Idee, dass Wasser Sedimente transportiert, und Sie können die Veränderungen auf der Erde messen, indem Sie verstehen, wie sich Sedimente anhäufen. Das haben wir hier gemacht – aber es ist der Mars.“

Das Team verwendete eine vom United States Geological Survey entwickelte Software, um Daten der National Aeronautics and Space Administration (NASA) und des Mars Orbiter Laser Altimeter zu kartieren. Sie entdeckten über 6.500 Kilometer Flusskämme und gruppierten sie in 20 Systeme, um zu zeigen, dass die Kämme wahrscheinlich erodierte Flussdeltas oder U-Boot-Kanalgürtel sind, die Überreste einer alten Marsküste.

Elemente von Gesteinsformationen, wie z. B. die Mächtigkeit des Kammsystems, Erhebungen, Standorte und mögliche Sedimentströmungsrichtungen, halfen dem Team, die Entwicklung der Paläogeographie der Region zu verstehen. Das Gebiet, das einst Ozean war, ist jetzt als Aeolis Dorsa bekannt und enthält die dichteste Ansammlung von Flusskämmen auf dem Planeten, erklärte Cardenas.

„Die Felsen in Aeolis Dorsa enthalten einige faszinierende Informationen darüber, wie der Ozean beschaffen war“, sagte er. „Es war dynamisch. Der Meeresspiegel stieg deutlich an. Felsen wurden entlang seiner Becken mit einer schnellen Rate abgelagert. Hier hat sich viel verändert.“

Cardenas erklärte, dass die alten Sedimentbecken auf der Erde die stratigraphischen Aufzeichnungen des sich entwickelnden Klimas und Lebens enthalten. Wenn Wissenschaftler Aufzeichnungen über das Leben auf dem Mars finden wollen, wäre ein Ozean, der so groß ist wie der, der einst Aeolis Dorsa bedeckte, der logischste Ausgangspunkt.

„Ein Hauptziel der Mars-Curiosity-Rover-Missionen ist es, nach Lebenszeichen zu suchen“, sagte Cardenas. „Es hat immer nach Wasser gesucht, nach Spuren von bewohnbarem Leben. Dies ist die bisher größte. Es ist ein riesiges Gewässer, das von Sedimenten gespeist wird, die aus dem Hochland stammen und vermutlich Nährstoffe transportieren. Wenn es auf dem alten Mars Gezeiten gegeben hätte, wären sie hier gewesen und hätten sanft Wasser ein- und ausgetragen. Dies ist genau die Art von Ort, an dem sich uraltes Marsleben entwickelt haben könnte.“

Cardenas und seine Kollegen haben festgestellt, dass es sich bei anderen alten Wasserstraßen auf dem Mars um Kartierungen handelt. Eine bevorstehende Studie im Journal of Sedimentary Research zeigt, dass verschiedene Aufschlüsse, die vom Curiosity-Rover besucht wurden, wahrscheinlich Sedimentschichten aus alten Flussbarren waren. Ein weiterer in Nature Geoscience veröffentlichter Artikel wendet eine akustische Bildgebungstechnik an, mit der die Stratigraphie unter dem Meeresboden des Golfs von Mexiko auf ein Modell der Erosion eines marsähnlichen Beckens untersucht wird. Die Forscher stellten fest, dass die Landformen, die Flusskämme genannt werden und weit über den Mars zu finden sind, wahrscheinlich alte Flussablagerungen sind, die von großen Becken ähnlich wie Aeolis Dorsa erodiert wurden.

„Die Stratigraphie, die wir hier interpretieren, ist der Stratigraphie auf der Erde ziemlich ähnlich“, sagte Cardenas. „Ja, es klingt wie eine große Behauptung, dass wir Aufzeichnungen von großen Wasserstraßen auf dem Mars entdeckt haben, aber in Wirklichkeit ist dies eine relativ banale Stratigraphie. Es ist Geologie wie aus dem Lehrbuch, sobald man es als das erkennt, was es ist. Der interessante Teil ist natürlich, dass es auf dem Mars ist.“

Der andere Koautor des JGR: Planets-Papiers ist Michael P. Lamb, Professor für Geologie am Caltech. Die Arbeit wurde von der National Aeronautics and Space Administration (NASA) finanziert.

Paläogeographische Rekonstruktionen eines Ozeanrandes auf dem Mars basierend auf deltaischer Sedimentologie bei Aeolis Dorsa , Journal of Geophysical Research Planets

Quelle: https://astrobiology.com/2022/10/traces-of-an-ancient-ocean-have-been-discovered-on-mars.html

Auswahl der ersten Marsproben, die es wert sind, zur Erde zurückgebracht zu werden

/ chrisdauck
Auswahl der ersten Marsproben, die es wert sind, zur Erde zurückgebracht zu werden
Perseverance Rover blickt zurück auf seinen Weg nach Delta ( größeres Bild )NASA

Die ersten Proben, die vom Mars entnommen und zur Erde geschickt werden, werden aus dem Jezero-Krater stammen, wo der Perseverance-Rover den Kraterboden und das nahe gelegene alte Delta erkundet hat.

Der Standort eines ersten Proben-Cache namens Three Forks ist flach und frei von Hindernissen – ein idealer Ort für die Landung und Abholung von Mars-Proben.

Die Mars Sample Return-Kampagne besteht aus mehreren Missionen, um die ersten wissenschaftlich ausgewählten Proben von der Oberfläche eines anderen Planeten zurückzubringen. Der erste Schritt der Kampagne ist bereits im Gange – seit Perseverance im Jahr 2021 am Krater Jezero gelandet ist, hat der Rover über 13 Kilometer erkundet und 14 Proben mit Gesteinskernen und Marsluft gesammelt.

Es ist geplant, 10 Probenröhrchen bei Three Forks abzusetzen.

Ein Roadtrip zu Three Forks on Mars ( Größeres Bild )

„Noch nie zuvor wurde eine wissenschaftlich kuratierte Sammlung von Proben von einem anderen Planeten gesammelt und zur Rückkehr zur Erde gebracht“, sagt Thomas Zurbuchen, stellvertretender NASA-Administrator für Wissenschaft.

„Die NASA und die ESA haben den vorgeschlagenen Standort und die Marsproben überprüft, die bereits im nächsten Monat für diesen Cache eingesetzt werden. Wenn diese erste Röhre an der Oberfläche positioniert wird, wird dies ein historischer Moment in der Weltraumforschung sein“, fügt Thomas hinzu.

Beide Behörden genehmigten Pläne, mit der Einrichtung eines Probendepots auf der Marsoberfläche zu beginnen und die Operation bis Anfang 2023 abzuschließen.

„Die Wahl des ersten Depots auf dem Mars macht diese Erkundungskampagne sehr real und greifbar. Jetzt haben wir einen Ort, den wir erneut besuchen können, und dort warten Proben auf uns“, sagt David Parker, ESA-Direktor für menschliche und robotische Exploration.

„Dass wir diesen Plan früh in der Mission umsetzen können, ist ein Beweis für die Fähigkeiten des internationalen Teams von Ingenieuren und Wissenschaftlern, die für die Mars Sample Return-Kampagne arbeiten“, fügt er hinzu.

Earth Return Orbiter Infografik ( größeres Bild )

Neue Pläne für die Zukunft

Europa erforscht den Mars Hand in Hand mit der NASA. Die nächsten Schritte zur Rückführung von Marsproben zur Erde im Jahr 2033 wurden im Juli nach einer Überprüfung der Kampagne durch ein unabhängiges Gremium vereinbart.

Am 19. Oktober billigten die Weltraumbehörden den Plan, den ersten Probenspeicher auf der Oberfläche zu deponieren.

Eine Neukonfiguration der Kampagne umfasst nun zwei Probebergungshubschrauber anstelle eines zusätzlichen Rovers. Eine kürzlich durchgeführte Bewertung der Zuverlässigkeit und Lebenserwartung von Perseverance stärkte das Vertrauen, dass der Rover im Jahr 2030 in der Lage sein wird, Proben an den Sample Retrieval Lander der NASA zu liefern.

Bis das erste Depot eingerichtet ist, sammelt Perseverance zwei Proben von jedem Marsfelsen – eine, die als Teil eines Probendepots auf der Oberfläche gelassen wird, und eine zweite, die im Bauch des Rovers aufbewahrt wird, um direkt dorthin übertragen zu werden der Sample Retrieval Lander.

Die ESA wird mit dem Probentransferarm Roboterunterstützung leisten. Der 2,5 m lange Roboterarm wird die mit kostbarem Material gefüllten Röhren vom Mars aufnehmen und sie für den Start in die Marsumlaufbahn zu einer Rakete transportieren.

Falls es Perseverance nicht gelingt, die Probenröhrchen 2030 zum Roboterarm der ESA zu bringen, werden sie von zwei kleinen Helikoptern des Landers abgeholt.

„Das erste Depot mit Mars-Proben kann als wichtiger Schritt zur Risikominderung für die Mars-Sample-Return-Kampagne angesehen werden“, betont David.

Der European Earth Return Orbiter wird dann das erste interplanetare Raumschiff sein, das Proben im Orbit sammelt und zwischen Erde und Mars zurückfliegt.

Karte 1-14 der Marsprobensammlung

Marsianische Vielfalt

Europäische Wissenschaftler sind Teil eines internationalen Teams, das Ratschläge gibt, welche Proben für die Rücksendung auszuwählen sind und welche Analysemethoden nach der Landung auf der Erde am besten anzuwenden sind.

Die Wissenschaftsgemeinschaft kam zu dem Schluss, dass die bisher gefundenen Eruptivgesteine ​​und Sedimentgesteine ​​ein wissenschaftlich überzeugendes Argument für die Rückgabe von Proben darstellen.

Wissenschaftler sind sehr begeistert von der Vielfalt der Probensammlung und der Komplexität der einzelnen Proben. „Diese Proben in unsere Labore zu bringen, würde es uns ermöglichen, wissenschaftliche Durchbrüche zu erzielen und das spezifische Jezero-Gebiet zu verstehen“, sagt Gerhard Kminek, leitender Wissenschaftler für Mars Sample Return bei der ESA

„Wir könnten auch mehr über die Umweltbedingungen auf dem Mars erfahren, als Leben auf der Erde und vielleicht auf dem Roten Planeten entstand“, fügt Gerhard hinzu.

Die Arbeit des Perseverance Rovers ist nach seinem ersten Sample-Cache noch lange nicht erledigt. Als nächstes wird Perseverance zur Spitze des Deltas aufbrechen, um viele weitere Gesteins- und Staubproben des Mars zu sammeln, wenn es im kommenden Jahr das Delta hinaufsteigt.

Die Mars Sample Return-Kampagne wird unser Verständnis des Mars revolutionieren, indem Proben zur Untersuchung durch die besten Wissenschaftsteams mit den fortschrittlichsten Instrumenten auf der ganzen Welt zurückgegeben werden.

Diese strategische Partnerschaft mit der NASA wird die erste sein, die Proben von einem anderen Planeten zurücksendet. Die zurückzugebenden Proben gelten als die beste Gelegenheit, die frühe Entwicklung des Mars, einschließlich des Potenzials für Leben, aufzudecken.

Quelle: https://astrobiology.com/2022/10/choosing-the-first-mars-samples-worthy-of-return-to-earth.html