Yirmi yıllık Mars Express görüntüleri, kızıl gezegenin mozaiğini oluşturmaya yardımcı oluyor

Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) ilk gezegenler arası görevi olan Mars Express yörünge aracı, 2 Haziran 2003’te Mars yörüngesine girdi. ticari ortaklarla Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR) tarafından. Misyonun 20. yıl dönümü şerefine, geçen Cuma (2 Haziran) ESA’nın Almanya’nın Darmstadt kentindeki Avrupa Uzay Operasyonları Merkezinde (ESOC) bir kutlama düzenlendi.

Festivaller sırasında, Mars Express yörünge aracından Dünya’ya bir dizi küresel renkli mozaik görüntü canlı olarak yayınlandı. Mozaik, HRSC bilim ekibi ve son teknoloji görüntü işleme tarafından yürütülen bir yüksek irtifa kampanyasının sonucudur. Sonuç, Mars ortamına dair değerli bilgiler sağlayan, ayrıntıda, uzamsal çözünürlükte ve renk çeşitliliğinde benzersiz bir mozaiktir. Bu, yüzey bileşimini ortaya çıkarmayı, geçmişte suyun bir zamanlar orada nasıl aktığını ve modern meteorolojik olayları göstermeyi içerir.

Neredeyse 20 yıl boyunca, HRSC, Mars’ın tüm yüzeyine yakın renkli ve benzeri görülmemiş bir çözünürlükle üç boyutlu olarak haritalandı. Bu, kameranın dört renk kanalı (kırmızı, yeşil, mavi ve kızılötesi) ve beş pankromatik nadir, stereo ve fotometrik kanalı sayesinde mümkündür. DLR Gezegen Araştırmaları Enstitüsü tarafından işletilen kamera, başlangıçta yalnızca bir Mars yılı (yaklaşık 687 Dünya günü) dayanacaktı. Ancak görevin başarısı, ESA’nın görevi en son 2026’nın sonuna kadar tekrar tekrar uzatmasına neden oldu.

Yüksek irtifa görüntüleri Berlin’deki Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt’ta (DLR) – Alman Havacılık ve Uzay Merkezinde – HRSC ekibi tarafından planlandı ve alındı. Renk modelinin geliştirilmesi ve mozaiğin işlenmesi, Freie Universität Berlin’de astrofizikçi ve radyoastronom ve HRSC’nin Eş Araştırmacısı Dr. Greg Michael tarafından gerçekleştirildi. HRSC ekibinden bilimsel bir makale, ESA konuk depolama tesisi aracılığıyla sağlanan coğrafi referanslı veri seti ile birlikte yakın gelecekte yayınlanacaktır.

Ocak 2004’te hizmete girdiğinden beri HRSC, neredeyse tüm gezegeni piksel başına 50 ila 20 m (164 ila 65,6 ft) çözünürlüklerde görüntüledi. Normalde, görev, uzay aracı yörüngesinde gezegene en yakın olduğunda Mars’ı yaklaşık 300 km (186 mil) yükseklikten fotoğraflayacaktır. Bununla birlikte, mozaik için, 4.000 ila 10.000 km (2485,5 ila 6215 mi) rakımlardan alınan, yaklaşık 2500 km (1550 mi) çapında bir alanı kapsayan ve 2 km (1,2 mi) uzamsal çözünürlüğe sahip 90 ayrı görüntü kullanıldı. piksel başına. Mozaikteki birçok alan, cihazın piksel başına 12,5 m’lik olası en yüksek çözünürlüğünde görünür.

Bir başka etkileyici özellik de görüntülerde yakalanan renk seviyesidir. Normalde, atmosferinin sürekli değişen şeffaflığı nedeniyle Mars’ın yüzey rengini doğru bir şekilde yakalayan fotoğraflarını çekmek çok zordur. Bunun nedeni, ışığın dağılmasına ve yansımasına neden olarak görüntüler arasında renk kaymalarına yol açan atmosferdeki değişen derecelerdeki tozdur. Bu etkiyi bastırmak için, uzay ajansları genellikle renk varyasyonlarının daha büyük mesafelerde azalmasına neden olan görüntü işleme kullanır.

Bu sefer, küresel bir renk modeli oluşturmak için yeni bir yüksek irtifa gözlem kampanyası kullanıldı ve HRSC ekibi bunu mozaikteki her bir görüntüye renk referansı vermek için kullandı. Bu, uzun menzilli renk varyasyonlarına izin verdi ve daha önce hiç görülmemiş bir renk çeşitliliği düzeyine sahip bir Mars resmiyle sonuçlandı. Renk varyasyonları, yüzey regolithinde yüksek miktarda oksitlenmiş demir içeren bileşimi hakkında da bilgi verir. Mars’a “kızıl gezegen” lakabını kazandıran da budur, ancak gözlemler ayrıca mavi, gri ve siyah görünen karanlık alanlara sahip olduğunu göstermiştir.

Bu bölgeler, astronomların yüzyıllardır gözlemlediği büyük, koyu renkli kum katmanlarını oluşturan volkanik kumlara karşılık gelir. Bu kumlar, esas olarak rüzgar tarafından birikerek, hava koşullarına maruz kalmamış bazaltik minerallerden (Dünya’da bulunan volkanik kumlara ve rüzgarla savrulan kumullara benzer) oluşan barchan kumulları alanları oluşturdu. Ayrıca, bir zamanlar Mars yüzeyinde akan (yaklaşık 3 ila 2 milyar yıl önce) su tarafından zamanla yıpranmış daha hafif volkanik kum parçaları da vardır. Bu, Curiosity ve Perseverance gezicileri tarafından Gale ve Jezero kraterlerinde (sırasıyla) kil birikintileri şeklinde incelenmiştir.

Mars’ta en yaygın bulunan iki mineral olan kil ve sülfat minerallerini, özellikle parlak oldukları için renkli bileşik görüntülerde tespit etmek nispeten kolaydır. Örneğin, ekvator boyunca Valles Marineris kanyon sisteminde büyük kalsiyum sülfat (alçıtaşı) ve magnezyum sülfat (kieserit) birikintileri görülebilir (aşağıya bakın). Bu mineraller, daha koyu renkli ince bir kum tabakasıyla kaplıdır, ancak HRSC’nin ortaya çıkardığı renk değişimleri sayesinde görülebilir. Yüzeydeki killer ve sülfatlar, gezegenin sulu geçmişini kanıtlayan birçok kanıttan biridir.

Valles Marineris’in derinlikleri, sol alt taraftaki parlak beyaz yamayla gösterilen soluk bulutlar gibi atmosferik olaylarla kaplıdır. Ayrıca, Valles Marineris’te genellikle günün ve yılın belirli saatlerinde kanyon içinde oluşan puslu sis tabakası da vardır. Güney Yaylalarındaki Argyre ve Hellas Havzası gibi çöküntülerde ve diğer alçak alanlarda ve Kuzey Ovalarındaki kraterli alanlarda (Isidis ve Utopia Havzası gibi) benzer sis katmanları gözlemlenmiştir.

HRSC’nin başarısı, Mars çevresinde 19 yıl, beş ay ve 12 gündür (bu makalenin yayınlandığı tarihte) operasyonda kalan Mars Express görevinin uzatılması kararında önemli bir faktördü. 19 Ekim 2023 itibariyle, görev Mars’ın 25.000 eliptik yörüngesini tamamlamış olacak ve bu, onu NASA’nın 2001 Mars Odyssey’in ardından, yine kızıl gezegenin etrafında hala aktif olan ikinci en uzun sürekli aktif uzay aracı yapacak.