Kezdőlap  
ENGLISH VERSION
 
A MŰI
Évkönyvek
Dokumentumok


A Magyar Űrkutatási Iroda
elérhetőségei

Cím:
1011 Budapest, Iskola u. 13.

Telefon:
06-1-795-6237

 
  Lehetséges magyar részvétel a Mars Escape Orbiter űrprogramban
 

 
A Mars bolygó a Naprendszer családjának egyetlen olyan tagja, amely első látásra rendelkezik az élethez szükséges feltételekkel. Ezen túlmenően egy múltbeli szelídebb, nedvesebb klíma jeleit mutatja, ami arra utal, hogy az atmoszférája valaha nagyobb kiterjedésű volt, mint ma. A jelenlegi Mars-kutatási tervek fő összetevője a bolygó klímájának és ezáltal az atmoszféra történetének meghatározása. Ez magába foglalja az elveszett atmoszféra és víz sorsának a megismerését. Vajon felolvadt a héjában az összes szélességi fokon (l. Odyssey GRS eredmények, 2001) annak ellenére, hogy nyilvánvalóan kevés a jelentős karbonát-tartalom a felszínén, vagy nagyrészt megszökött az űrbe azután talán, hogy a Mars dinamója által előállított mágneses tér megszűnt? Mérések és elméleti tanulmányok szerint jelenleg is számos megszökési folyamat zajlik, de ezek hatásáról nem sokat tudunk, beleértve az olyan tényezőktől függő időbeli változásokat, mint a Nap aktivitása. Ezen folyamatok hatásai múltjának a feltárását szükségképpen szilárdabb alapokon kell végezni.

Egy másik fontos célkitűzés a héj mágneses terének és rendellenességeinek feltérképezése az MGS misszió részleges képén túlmenően (a felszín 20%-a), a nehézségi erőtér rendellenességeinek a vizsgálatával egyetemben. A Mars belső szerkezetéről és fejlődéséről azt tartják, hogy ezek befolyásolták a klíma fejlődését. A Mars korai történetében a primitív magnetoszféra megszűnése elősegíthette az atmoszféra megszökését és az átmenetet a mai száraz klímához. A dinamó működése hozzájárulhatott a kéreg hővesztéséhez és konvekciós rendszerének, ezáltal a bolygó felszínén jelenleg működő geokémiai és hidrológiai ciklusok kialakulásához.

A Mars felső atmoszféráját kutató szonda (Mars Upper Atmosphere Orbiter) fő feladata a különböző jelenlegi atmoszféra-szökési folyamatok tanulmányozása lenne. Ezen mérések során azonban a felső atmoszféra, az exoszféra, az ionoszféra és a napszél kölcsönhatások számos más fontos, nagy tudományos értékű kérdéseit is tanulmányozni kell. Egy ilyen, a Mars felső atmoszféráját és plazma környezetét tanulmányozó missziót vitatott meg és ajánlott az NRC COMPLEX Bizottság jelentése (Assessment of Mars Science and Mission Priorities, COMPLEX, 2002). Ennek a jelentésnek az összefoglalása megállapítja: „... hiányzik egy olyan NASA misszió, amely a Mars atmoszférájával ... ionoszférájával és napszél kölcsönhatásaival foglalkozna ... a COMPLEX sürgeti a NASA-t, hogy folytassa az amerikai részvétel támogatását a NASA nemzetközi partnereinek Mars-misszióiban.” Egy hasonló, a Mars felső atmoszférájának kutatására vonatkozó felhívás jelent meg a Naprendszer-kutató Bizottság jelentésében (Decadal Study, Solar System Exploration Survey, 2002).

Egy kicsi, magasan integrált, több műszerrel ellátott (<30 kg) szondára van szükség a jelenlegi, még mindig kevéssé ismert atmoszférikus szökés és a nehézségi erőtér, valamint a mágneses tér tanulmányozására. A tudományos célkitűzések alacsony periapszisú pályán érhetők el, amelyet szabályozott (szelíd) légfékezésekkel lehet elérni egy tipikusan 120 km periapszis magasságú pályáról. A misszió névleges időtartama 1 marsév lenne, amely 2 földévnek felel meg. Tipikus műszerezettség: egy flux gate magnetométer, egy energiai részecske spektrométer (elektronok, ionok, neutronok), egy ion/neutron tömegspektrométer (termál és szupratermál), egy plazmacsomag (termál elektron szenzor és plazma hullám detektor) és egy EUV levegőizzító spektrográf. Egy gyorsító rendszert USO-val és egy X-sávú transzponderrel lehetne használni atmoszférikus-ionoszférikus mérésekre és geodéziai célokra.

A Mars Upper Atmosphere Orbiter feladata, hogy megértsük, hogyan működnek az atmoszféra különböző rétegei a napsugárzás és dinamika együttes hatására, és hogyan hatnak egymásra az anyag, energia és momentum cserefolyamataiban. Részletezve:

(i) megérteni, hogyan működik a dinamika és az ion-molekuláris kémia a magas atmoszférában, és hogyan kapcsolódik a termoszféra az ionoszférához kémiai és dinamikai szempontból,
(ii) jobban leírni az alacsony-középmagas atmoszférikus rétegeket és a magas atmoszférát összekapcsoló dinamikus, hullámvonatkozású folyamatokat,
(iii) a Nap állapotainak függvényében meghatározni a különböző, a felső atmoszféra és a napszél kölcsönhatási jelenségeinek természetét és hatékonyságát,
(iv) a Nap állapotainak függvényében tanulmányozni, hogyan adja át a napszél az energiáját a felső atmoszférának és az ionoszférának, és ez a disszipáció hogyan befolyásolja a felső atmoszféra dinamikáját és struktúráját,
(v) analizálni azt, hogy a Mars mágneses terének komplex struktúrája milyen szerepet játszik a napszél kölcsönhatási folyamataiban,
(vi) kompozíciós, energia-, szög- és geográfiai eloszlásokkal leírni a neutronok és ionok szökési fluxusát,
(vii) a Nap állapotainak függvényében tanulmányozni a napszél-abszorpció természetét és mennyiségét,
(viii) fizikai-kémiai modellek segítségével megbecsülni a napszélnek az atmoszféra tömegére és összetételére gyakorolt hatásának hosszú távú következményeit, a bolygó keletkezésétől kezdve a jelenkorig és a múltbéli klíma fejlődésére vonatkozóan.

A szilárd bolygók tanulmányozása során meghatároztunk néhány fő célkitűzést:

(i) a bolygók szintjén kutatni kell a héj és a kéreg elektromos vezetőképességét,
(ii) jobban meg kell határozni a héj mágneses rendellenességeinek forrásait és rugalmas vastagságát kis geológiai elemekre vonatkozóan, a cél a rendszeres folyamat-orientált tanulmányozás,
(iii) ezeket a forrásokat stratigrafikus kontextusba kell helyezni és meg kell érteni a remanens mágneses tér eredetét,
(iv) jobban be kell határolni a paleopólus helyzeteket, meg kell ismerni a mágneses tér történetét, és következményként a bolygó hőmérsékletének fejlődési folyamatát,
(v) gravimetriával meg kell határozni a különböző geológiai elemek és tartományok rugalmas vastagságát és töltési struktúráját,
(vi) keresni kell a régmúlt tektonika nyomait úgy, ahogy ez mágneses nagy felbontású térképeken szokásos.

Az amerikai, belga, dán, francia, holland, japán, német, magyar (KFKI RMKI és SGF Kft.), olasz és svéd lehetséges résztvevők Párizsban, 2005. november 28-30-án tárgyaltak az űrprogramról. A műszerezettség még kialakulatlan, a magyarok főleg a magnetométer és a részecskespektrométerek, ill. a szolgálati rendszerek kialakításában vehetnének részt a korábbi eredményeik alapján.

Dr. Szalai Sándor
KFKI RMKI, SGF Kft.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Űrtudomány
Földmegfigyelés
Mikrogravitáció
Navigáció és távközlés