Elindult a legélesebb szemű Mars-szonda

A Mars Reconnaisance Orbiter augusztus 12-én, magyar idő szerint 13:44-kor startolt Cape Canaveralból. A szonda fél éves útra indul a Mars felé, amelynek felszínét minden idők legjobb felbontásával térképezi majd. A csütörtöki indítást a hordozórakéta egy hajtóanyag-detektorának hibája miatt halasztották el.

A Discovery sikeres hazatérése után újabb izgalmak elé néznek a szakemberek és az űrkutatás szerelmesei. Csütörtökön startolt Floridából a Mars Reconnaisance Orbiter (MRO), ez eddigi legnagyobb teljesítményű és legkifinomultabb marskutató keringő egység (orbiter). Pályára állásával négyre nő a vörös bolygó körül keringő űreszközök száma: az amerikai Mars Global Surveyor és Mars Odyssey, illetve az európai Mars Express mellé egy újabb amerikai egység csatlakozik.

Az új szondától azonban minőségileg más teljesítményt várnak: fő feladata az lesz, hogy áthidalja a jelenlegi keringő- és leszállóegységek vizsgálatainak részletessége közötti rést. Ezen azt kell érteni, hogy a jelenlegi keringőegységek maximum 1-2 méteres részleteket képesek vizsgálni a Mars körüli pályáról, míg a leszállóegységek centiméteres vagy akár milliméteres részleteket is az egyes kőzetdarabokon. Az MRO a keringőegységek új nemzedékeként 25-30 centiméteres felbontással térképezi majd a bolygót, így felvételein kisebb egyedi objektumok (sziklák, kisebb felszínformák) is megkülönböztethetők lesznek.

A tudományos program keretében hivatalosan 2008 novemberéig, egy marsi éven keresztül végzi méréseit. A kutatás fő célja az egykori élet lehetősége utáni nyomozás, a bolygó fejlődéstörténetének minél teljesebb megértésével. Elsődlegesen a jelenlegi klíma és a múltbéli éghajlati kilengések nyomait tanulmányozza, illetve a vízzel kapcsolatos üledékeket és hidrotermális, valamint egyéb vizes átalakulási nyomokat mutató helyeket elemzi.

A szonda példátlan felbontású felvételei alapján fogják kiválasztani azokat a leszállóhelyeket, ahol az évtized vége felé startoló mintavevő küldetések landolhatnak (ezek marsi kőzetanyagot hoznak vissza a Földre, illetve biztonsági okokból először a Nemzetközi Űrállomásra).

A szonda legfontosabb műszerei és berendezései

• Nagy felbontóképességű kamera (HiRISE). A látható tartományban üzemelő kamera átlagos felbontása 1 méter körüli, de maximálisan a 25 cm-t is eléri. Emellett sztereóképeket is készít, utóbbi a megörökített felszínformák térbeli alakjának rekonstruálásában segít. A közeli infravörös tartományban is végez méréseket, elsősorban az ásványi összetétel vizsgálatára.
• Képrögzítő spektrométere (CRISM) a látható és a közeli infravörös tartományban több száz csatornán külön-külön rögzíti a látványt 18 méteres felbontóképességgel, célja elsősorban a vizes környezetben képződött ásványok azonosítása.
• Kontextus kamerája (CTX) a HiRISE és a CRISM kamerával együtt készít felvételeket ugyanarról a területről. Mint ahogy a neve is mutatja, a nagy felbontású képek értelmezésében segít, áttekintést adva a környező vidékről. 400 km-es magasságból 40 km széles területet örökíthet meg 8 méteres felbontással.
• Színes képrögzítője (MARCI) globális térképet készít az időjárás és az éghajlat változásairól. A látható tartományban rögzített adatok alapján a porviharok és a pólussapkák évszakos folyamatait tanulmányozza majd. Emellett két ultraibolya csatornáján a légköri ózon, szén-dioxid és por mennyiségét is figyelemmel tartja.
• Éghajlatszondázó (MCS) detektora a légköri hőmérséklet, a vízgőz és a por függőleges eloszlását tanulmányozza. Célja a globális légkörzés folyamatának és okainak megfigyelése.
• Radarja (SHARAD) a felszín néhány 100 m vastag felső tartományában fog jeget és vizet keresni. Felbontóképessége függőlegesen kb. 15 méter, vízszintesen 0,3 és 3 km között lesz.
• A gravitációs teret vizsgáló műszercsomag a rádióhullámok Doppler-eltolódása alapján a Mars gravitációs terét térképezi. Utóbbi évszakos változásait is megfigyelheti: a marsi év során ugyanis a fagyott szén-dioxid- és vízjégtakaró áthelyeződik, amely a nehézségi erőtérben bekövetkező nagyon apró változásokkal jár.
• A légkörszerkezetet vizsgáló gyorsulásmérővel az MRO keringési magasságában határozzák meg az atmoszféra ritka, felső részének sűrűségét.

Eltérő felbontású képek összehasonlítása a Viking-1 leszállóegység példáján, a fehér négyzetek láthatók kinagyítva, a nyíl pedig a Viking-1 leszállóegységet jelöli. A felvételeket különböző szondák rögzítették: A - Viking keringőegység, B és C - Mars Global Surveyor keringőegység, D - Viking-1 leszállóegység. Az MRO felvételei felbontásban a C és D szint között lesznek (NASA JPL)

A fenti berendezések mellett további három, elsősorban navigációs célokat szolgáló műszer is repül rajta, amelyek technológiai kísérletnek is tekinthetők. Az ELECTRA nevű UHF-adó a jövőben a bolygóhoz közeledő szondák távolság- és pozícióméréshez szolgáltat pontos információt. Emellett segítségével a leszállóegységek felszíni helyzetét is pontosabban lehet majd megállapítani. Optikai navigációs kamerája a Phobos és Deimos marsholdak pozícióit felhasználva nagy pontossággal állapítja meg az MRO térbeli helyzetét a Mars körül. Ka-hullámsávú rádiója szintén a holnap kommunikációját vetíti előre. Ebben a tartományban ugyanis nagyobb adatsűrűség érhető el, mint a jelenleg használt hullámhosszakon.

Fantáziarajz a vörös bolygó körül keringő szondáról (forrás: NASA JPL)

A szonda tömege felbocsátáskor közel 2180 kg, amelynek nagyjából a fele üzemanyag. A Marsot hét hónap alatt éri el, majd 2006 márciusában kb. 300 km-rel halad el a déli félteke fölött. Ekkor fékez, majd fél éven keresztül energiatakarékos légköri fékezéssel veszít mozgási energiát. Miután befejeződik a légköri fékezés, ún. poláris napszinkron pályáján 255 km és 320 km között lesz keringési magassága.

Az elsődleges tudományos program után 2010 decemberéig fő funkciója az újabb leszállóegységek felé betöltött átjátszó állomás szerepkör lesz. Tudományos programja során várhatóan 34 terabit információt fog közvetíteni, ami több, mint az összes korábbi amerikai Mars-szonda által sugárzott anyagmennyiség együttvéve.