Zeitschrift für Astrobiologie und Öffentlichkeitsarbeit

Abstrakt

Planetenerkundung: Der Mars im Visier

Buenestado JF, Zorzano MP, Salinas AS, Méndez CF und Martín-Torres J

Dieser Artikel fasst einen praktischen Fall einer Einführung in die Forschung und Planetenerkundung zusammen. Dabei werden Daten der Rover Environmental Monitoring Station (REMS) analysiert, eines der zehn wissenschaftlichen Instrumente an Bord des Curiosity-Rovers des Mars Science Laboratory (MSL), der derzeit am Einschlagkrater Gale auf dem Mars im Einsatz ist. Das Hauptziel dieser Arbeit besteht darin, zu zeigen, wie die im Planetary Data System (PDS) öffentlich verfügbaren Daten verwendet werden können, um Studenten und die breite Öffentlichkeit in das Thema der Oberflächenerkundung und der Umwelt des Mars einzuführen. Insbesondere bestand das Ziel dieser Übung darin, den Wärmefluss zwischen dem Rover-Raumschiff und der Marsoberfläche, die Rolle der Atmosphäre bei dieser Wechselwirkung und ihre Abhängigkeit von den Jahreszeiten zu untersuchen und zu quantifizieren sowie die durch den Rover verursachte thermische Kontamination des Marsbodens abzuschätzen. Der Bodentemperatursensor (GTS) des REMS-Instruments hat zum ersten Mal vor Ort die täglichen und saisonalen Schwankungen der Temperatur der Marsoberfläche entlang der Fahrt des Rovers gemessen. Diese neuartige Studie zeigt, dass der Strahlungswärmestrom des Rovers während des Marsjahres zwischen 10 und 22 W/m2 schwankt, was mehr als 10 % der durchschnittlichen täglichen Sonneneinstrahlung an der Obergrenze der Atmosphäre entspricht. Darüber hinaus wird gezeigt, dass der Strahlungswärmestrom vom Rover zum Boden mit der atmosphärischen Staubbelastung schwankt, was der mittleren jährlichen Amplitude der täglichen Schwankung der Oberflächentemperatur von 76 K entspricht, die durch die Sonnenerwärmung tagsüber und die Infrarotkühlung nachts entsteht. Als bemerkenswertes und unerwartetes Ergebnis wurde festgestellt, dass die allein vom Rover erzeugte thermische Kontamination im Durchschnitt eine systematische Verschiebung von 7,5 K verursacht, was tatsächlich etwa 10 % der durch die Sonnenerwärmung verursachten Verschiebung entspricht. Dieses Ergebnis kann Auswirkungen auf die Konstruktion und den Betrieb zukünftiger Oberflächenerkundungssonden wie Insight haben.