Software-upgrade voor 19-jarige Marsorbiter

[univers]

Het MARSIS-instrument op ESA's Mars Express-ruimtevaartuig , beroemd om zijn rol bij de ontdekking van tekenen van vloeibaar water op de Rode Planeet , krijgt een grote software-upgrade waarmee het in meer detail onder de oppervlakken van Mars en zijn maan Phobos kan kijken dan ooit tevoren.

Mars Express was de eerste missie van ESA naar de Rode Planeet. 19 jaar geleden gelanceerd, op 2 juni 2003, heeft de orbiter bijna twee decennia besteed aan het bestuderen van de buur van de aarde en een revolutie teweeggebracht in ons begrip van de geschiedenis, het heden en de toekomst van Mars.

MARSIS – water op de rode planeet
Het Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding ( MARSIS ) -instrument op Mars Express was cruciaal bij het zoeken naar en ontdekken van tekenen van vloeibaar water op Mars , waaronder een vermoedelijk 20 bij 30 km meer met zout water begraven onder 1,5 km van ijs in het zuidelijke poolgebied.

MARSIS wordt beheerd door het Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF), Italië, en wordt volledig gefinancierd door de Italiaanse ruimtevaartorganisatie (ASI), en stuurt laagfrequente radiogolven naar de planeet met behulp van zijn 40 meter lange antenne.

De meeste van deze golven worden gereflecteerd vanaf het oppervlak van de planeet, maar aanzienlijke hoeveelheden reizen door de korst en worden gereflecteerd op grenzen tussen lagen van verschillende materialen onder het oppervlak, waaronder ijs, aarde, gesteente en water.

Door de gereflecteerde signalen te onderzoeken, kunnen wetenschappers de structuur onder het oppervlak van de Rode Planeet in kaart brengen tot een diepte van enkele kilometers en eigenschappen bestuderen zoals de dikte en samenstelling van de poolkappen en de eigenschappen van vulkanische en sedimentaire gesteenten.


Artistieke impressie van water onder het oppervlak van Mars. Als dergelijke ondergrondse watervoerende lagen
echt bestaan, heeft Mars Express een goede kans om ze te vinden. De implicaties voor
menselijke verkenning en uiteindelijke kolonisatie van de rode planeet zouden verstrekkend zijn.
Illustratie door Medialab, ESA 2001

Van Windows 98 naar Mars 2022
"Na tientallen jaren van vruchtbare wetenschap en een goed begrip van Mars, wilden we de prestaties van het instrument verder brengen dan enkele van de beperkingen die nodig waren toen de missie begon", zegt Andrea Cicchetti, MARSIS Deputy PI en Operation Manager bij INAF, die leiding gaf aan de ontwikkeling van de upgrade.

"We stonden voor een aantal uitdagingen om de prestaties van MARSIS te verbeteren", zegt Carlo Nenna, MARSIS on-board software engineer bij Enginium , die de upgrade implementeert. “Niet in de laatste plaats omdat de MARSIS-software oorspronkelijk meer dan 20 jaar geleden is ontworpen in een ontwikkelomgeving op basis van Microsoft Windows 98!”

De nieuwe software is samen met het INAF-team en Carlo ontworpen en wordt nu door ESA op Mars Express geïmplementeerd. Het omvat een reeks upgrades die de signaalontvangst en de gegevensverwerking aan boord verbeteren om de hoeveelheid en de kwaliteit van wetenschappelijke gegevens die naar de aarde worden verzonden, te vergroten.

"Voorheen vertrouwden we, om de belangrijkste kenmerken op Mars te bestuderen, en om zijn maan Phobos überhaupt te bestuderen, op een complexe techniek die veel gegevens met een hoge resolutie opsloeg en het interne geheugen van het instrument zeer snel vulde", zegt Andreas.

"Door gegevens die we niet nodig hebben weg te gooien, kunnen we met de nieuwe software MARSIS vijf keer zo lang inschakelen en met elke pas een veel groter gebied verkennen."

"Er zijn veel regio's in de buurt van de zuidpool op Mars waar we mogelijk al signalen hebben gezien die wijzen op vloeibaar water in gegevens met een lagere resolutie", voegt ESA Mars Express-wetenschapper Colin Wilson eraan toe.

"De nieuwe software zal ons helpen om deze regio's sneller en uitgebreider in hoge resolutie te bestuderen en te bevestigen of ze nieuwe waterbronnen op Mars herbergen. Het is echt alsof je bijna 20 jaar na de lancering een gloednieuw instrument aan boord van Mars Express hebt.”


In deze afbeelding kun je het gebied op het oppervlak van Mars zien dat met MARSIS is bestudeerd tijdens één passage over het gebied van Lunae Planum.
De software-upgrade vermindert de snelheid waarmee de interne gegevensopslag van het instrument vol raakt, waardoor het veel langer kan worden ingeschakeld en bij elke passage gegevens over een veel groter gebied kunnen worden verzameld.
Het gebied dat tijdens één gebruik van het instrument vóór de upgrade kon worden bestudeerd, is aan de rechterkant te zien. Het gebied dat nu tijdens één gebruik kan worden bestudeerd, bevindt zich aan de linkerkant. INAF - Istituto Nazionale di Astrofisica

Het werkpaard van Mars
Oud genoeg om op veel plaatsen op aarde te stemmen, blijft Mars Express verbazingwekkende wetenschap leveren en blijft het een van ESA's goedkoopste missies om te vliegen.

"Mars Express en MARSIS hebben het nog steeds erg druk", zegt James Godfrey, Mars Express-ruimtevaartuigoperatiesmanager bij ESA's ESOC-missiecentrum in Darmstadt, Duitsland. "Het team heeft geweldig werk geleverd door de nieuwe software te ontwerpen, de impact te maximaliseren en de patches zo klein mogelijk te houden, waardoor we het meeste uit dit ervaren ruimtevaartuig kunnen blijven halen."

Lees meer over de andere nieuwe wetenschappelijke en operationele activiteiten die Mars Express onlangs mogelijk heeft gemaakt op de Mars Express-blog .


Deze kleurgecodeerde topografische afbeelding toont een deel van het met littekens bedekte landschap waaruit Aonia Terra bestaat, een hooggelegen gebied in de zuidelijke hooglanden van Mars. Het is gemaakt op basis van gegevens die op 25 april 2022 zijn verzameld door ESA's Mars Express . Het is gebaseerd op een digitaal terreinmodel van de regio, waaruit de topografie van het landschap kan worden afgeleid. Lagere delen van het oppervlak worden weergegeven in blauw en paars, terwijl hoger gelegen gebieden worden weergegeven in wit en rood, zoals aangegeven op de schaal rechtsboven.

Het noorden is aan de rechterkant. De grondresolutie is ongeveer 14 m/pixel en het beeld is gecentreerd op ongeveer 282°E/48°S.

MARSIS is ontwikkeld door de Universiteit van Rome, Italië, in samenwerking met NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië.

Het INAF-team erkent steun van het Italiaanse ruimteagentschap (ASI) via contract ASI-INAF 2019–21-HH.0.

https://www.esa.int/Enabling_Support/Op ... er-spotter