Artistin vaikutelma MARSIS-järjestelmän käyttöönottamisesta on valmis. Kuvan luotto: ESA. Klikkaa suurentaaksesi
Mars Express -tutka, MARSIS, on nyt ollut käytössä yli neljä kuukautta. Tässä kerromme tähänastisesta toiminnasta.
Tähän päivään asti Mars Express on lähestynyt Marsia lähinnä kiertoradallaansa päiväosassa. MARSIS-tutkan tutkijat keräävät pääasiassa tietoa Marsin ilmakehän ylemmistä kerroksista eli ”ionosfääristä”, joka on erittäin sähköä johtava kerros, jota auringonvalo ylläpitää.
He jatkavat myös viime kesän ensimmäisten yöhavaintojen aikana kerätyn tiedon työlästä analysointia, etenkin etsittäessä ja tulkittaessa mahdollisia signaaleja maanalaisista kerroksista. Tähän sisältyy maanalaisen veden mahdollisen allekirjoituksen etsiminen, jäätyneessä tai nestemäisessä tilassa.
Tutkatiede on monimutkainen liiketoiminta - se perustuu erilaisten materiaalien välisten rajojen heijastamien radioaaltojen havaitsemiseen. Näiden ”kaiun” analysoinnin avulla on mahdollista päätellä heijastusta aiheuttavan materiaalin tyyppiset tiedot, kuten arviot sen koostumuksesta ja fyysisestä tilasta.
Eri materiaaleille on ominaista ”dielektrisyysvakio”, ts. Erityinen tapa, jolla ne ovat vuorovaikutuksessa sähkömagneettisen säteilyn, kuten radioaaltojen, kanssa. Kun radioaalto ylittää eri ”materiaalikerrosten” rajan, kaiku syntyy ja kuljettaa eräänlaisen ”sormenjäljen” tietyistä materiaaleista.
Tutkainstrumentin vastaanottaman kaiun aikaviiveestä voidaan päätellä kaiun muodostavien materiaalikerrosten etäisyys tai syvyys.
Vaikka Mars Express -pisteen lähin lähestymistapa on päivänvalossa, MARSIS toimii vain korkeammilla taajuuksilla kykynsä rajoissa, koska alemman taajuuden radiosignaalit häiriintyvät. Näillä korkeammilla taajuuksilla MARSIS voi tutkia ionosfääriä ja pintaa, kun taas joitain matalia maanpinnan äänimääriä voidaan silti yrittää.
Yöhavaintojen aikana, kuten lyhyellä viime kesänä heti käyttöönoton jälkeen suoritettujen havaintojen aikana, MARSIS-järjestelmässä on mahdollista käyttää kaikkia taajuuksia tieteellisiin mittauksiin, myös pienimmät, jotka soveltuvat Marsin maaperän tunkeutumiseen.
Virittäminen eri taajuuksille eri kohteille eri olosuhteissa ei ole MARSIS: n ainoa salaisuus. Mittari, joka reagoi mistä tahansa suunnasta heijastuneisiin signaaleihin, vaatii myös tutkijoita tekemään valtavan määrän analyysitöitä näiden häiritsevien signaalien poistamiseksi kaiuista.
Tyypillinen esimerkki siitä, mitä he etsivät, on ”sotkuinen takaisinsironta”, joka on heijastuksia, jotka ilmeisesti tulevat maanpinnasta, mutta tosiasiallisesti aiheutuvat pintamaaston epäsäännöllisyydestä, joka viivästyttää kaikua. Tässä ”puhdistustyössä” tiimi käyttää myös ”pintakaiku-simulaattoria” -ohjelmia.
Ensimmäisten toimintakuukausien aikana MARSIS suoritti ensimmäisen ionosfäärisen äänen. Tiedot muutetaan tyypillisiksi kaavioiksi, joita kutsutaan ”ionogrammeiksi”, joissa jokaiselle lähetetylle taajuudelle annetaan korkeus, jolla kaiku syntyi, päätellen kaikuviiveellä. Eri havaittujen kaikusignaalien voimakkuus ilmoitetaan eri väreillä.
Pinnan ja maanalaisten signaalien analysoinnin rinnalla tutkijat tutkivat kaikkia ionogrammeja tehdäkseen ensimmäiset johtopäätökset Marsin ionosfäärin luonteesta ja käyttäytymisestä sekä sen vuorovaikutuksesta planeetan ja ympäröivän ympäristön kanssa.
Alkuperäinen lähde: ESA-portaali
