Organizasyon | ESA |
---|---|
Alan | Mars Çalışması |
Durum | Operasyonel |
Başlatmak | 2 Haziran 2003 saat 17:45 UTC |
Başlatıcı | Soyuz |
Görev sonu | 2022 (tahmin 2018) |
COSPAR tanımlayıcı | 2003-022A |
Site | [1] |
Başlangıçta kütle | 1.042 kilo |
---|
Yörünge | Yörünge ,25 Aralık 2003 |
---|---|
Periapsis | Adana 298 km |
Apoapsis | 10.107 km |
Periyot | 6.7 saat |
Eğim | 86,3 ° |
HRSC | Yüksek çözünürlüklü stereoskopik kamera |
---|---|
OMEGA | Görünür ve yakın kızılötesi ile çalışan spektrometre |
MARSIS (en) | Radar |
SPICAM | Ultraviyole ve kızılötesi ile çalışan spektrometre |
ASPERA | Partikül sensörü |
PFS | Kızılötesi spektrometre |
Mart | Radyoloji deneyimi |
Mars Express , Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) bir uzay aracıdır .2 Haziran 2003Mars gezegenini incelemek için . Bu, Avrupa Ajansı tarafından başlatılan güneş sistemindeki başka bir gezegeni keşfetmeye yönelik ilk görevdir . Görevi , gezegenin yüzeyi, atmosferi , iyonosfer ve toprak altı hakkında veri toplamaktır . Sonda, bir yörünge aracı ve yüzeye iniş yapmaktan ve herhangi bir yaşam izini tespit etmekten sorumlu küçük bir iniş aracı olan Beagle 2'yi içerir.
Mars Express, kısmen Rosetta sondasının mimarisi alınarak nispeten kısa bir sürede geliştirilirken , yedi cihazdan beşi Rus sondası Mars 96 için geliştirilmiştir . Tarihinde başlatıldı2 Haziran 2003bir Soyuz roketi tarafından ve Mars'ın yörüngesine yerleştirilir.25 Aralıkaynı yılın. Beagle 2'nin tüm izleri, ana sondadan ayrıldıktan kısa bir süre sonra kayboldu.
Mars Express çok sayıda bilimsel sonuç elde etti: kutup başlıklarının doğasının belirlenmesi ve depolanan su hacminin tahmini, Mars atmosferinin bileşimi ve güneş rüzgarı ile etkileşimleri, mevsimsel su döngüsünün gözlemlenmesi, üç boyutlu haritalama yer şekilleri, yüzeyde uzun süre suyun varlığını kanıtlayan hidratlanmış minerallerin tespiti ve ilgili bölgelerin haritalanması, Güney Kutbu'nun buz örtüsü altında sıvı halde su varlığının tespiti. Başlangıçta 23 ay süren görev birkaç kez uzatıldı. 2018'in sonunda, görevin 2022'ye kadar yeni bir uzatması açıklandı.
Mart Ekspresi | Venüs Ekspresi | |
---|---|---|
Başlangıçta kütle | 1.042 kilo | 1270 kilo |
Boş kütle | 680 kilo | 730 kilo |
Maliyet | 280 milyon € | 220 milyon € |
Bilimsel aletler | 7 | 7 |
Bilimsel aletlerin kütlesi | 116 kilo | 93 kilo |
Birincil görevin süresi | 689 j. | 500 g. |
Ürün veri hacmi | 0,5-5 gigabayt / gün |
Rus Mars uzay misyonu Mars 96 bilimsel aletlerin beş gerçekleşmesi ile gerçekleşmiş güçlü Avrupa katılımıyla 1996 yılında gerçekleştirilmiştir. Proton fırlatıcısının arızalanmasının ardından uzay aracının imhası, Avrupalı bilim adamları için bir darbe. Mali krizin ortasında bulunan Rusya, Mars96'nın bir kopyasını inşa edecek imkânlara sahip değil ve gelişmekte olan Amerikan misyonlarına bu kadar çok sayıda enstrüman almak mümkün değil. 1996 yılı sonunda, Fransız uzay ajansı , CNES , onun kullanımına dayalı küçük uydusunun gerçekleşmesini çalışılan Proteus platformu yaklaşık 100 taşıyabilen mini uydunun kg arasında yük , beş bilimsel deneyler (Fransızca spektrometresi ve occultation deney, Alman yüksek çözünürlüklü kamera, İtalyan Fourier spektrometresi ve İsveç iyon spektrometresi). Bu vaftiz görevi Mart 2001başlangıçta Fransız ve Alman uzay ajanslarının bir projesidir. Avrupa Uzay Ajansı ait keşif misyonları uygulanması etkilenerek, güneş sisteminin düşük maliyetle NASA ( Keşif programı ) misyonları "flexi" (esnek) ucuza oluşturulmasını ilham etmeye karar verir. Maliyet azaltma, basitleştirilmiş bir yönetim yapısına, halihazırda var olan bilimsel araçların yukarı yönde seçimine ve daha büyük sorumluluklara sahip üreticilere devredilmesine dayanır.
"Flexi" görevlerinin maliyeti 175 milyon Euro ile sınırlandırıldı, ancak Mars görevi için 150 milyon Euro'ya düşürüldü çünkü tüm bilimsel araçlar zaten mevcut. Mars Express adlı proje, Avrupa Uzay Ajansı'nın Mars'a yaptığı ilk uzay görevi. Mars Express , Mars 96'nın beş aletini ve iki adet 150 kg'lık kara aracı taşımalıdır . İkisinden biri nihayet , bodrumda gömülü buz katmanlarını incelemesi gereken bir İtalyan-Amerikan radarı lehine terk edildi . 1997'nin başında, ajansın bilimsel konseyi misyonun geliştirilmesini onayladı. Bir çalışma aşamasının sonunda, proje, geliştirilmekte olan diğer misyonların aleyhine gerekli bütçe kaynaklarının sağlanmaması şartıyla, Kasım 1998'de bu bilim konseyi tarafından onaylandı. Gezegenin üretimi, 60 milyon € 'luk bir maliyetle sanayici Matra Marconi Space'e (daha sonra Astrium oldu ) emanet edildi . İçindeAralık 1997ESA, iniş takımlarının tasarımı için bir ihale çağrısı yapıyor . Sırasıyla İngiltere , Almanya ve Rusya, Fransa ve Finlandiya ( NetLander ) tarafından üç proje önerilmektedir . 1998 yazında İngilizlerin önerisi kabul edildi: karaya, Charles Darwin'in gemisine saygı amacıyla Beagle 2 adı verildi . Mars Express projesi kesin olarak onaylandı19 Mayıs 1999 2003 yılında fırlatma hedefi ile. Bu tarihte, Dünya ve Mars'ın ilgili konumları, geçişi yalnızca birkaç bin yılda bir tekrarlayan istisnai olarak elverişli koşullar altında gerçekleştirmeyi mümkün kılıyor.
Misyonun hedefleri:
Sonda, yalnızca her 15 ila 17 yılda bir yinelenen ve sondanın normal 9 ila 12 ay yerine 7 ayda Mars'a ulaşmasına izin veren özellikle elverişli bir konfigürasyondan yararlanmak için 2003 yılında başlatıldı. Mars yörüngesine girmek için manevra yapmadan beş gün önce, Beagle 2 iniş aracı, gezegene atmosferik bir seviyede yeniden girmesine izin vermesi gereken bir yörüngede serbest bırakılır. Kısa bir süre sonra, prob, birkaç manevradan sonra 86 ° 35 ' eğimle eliptik bir kutup yörüngesine (250 × 10,142 km ) kendisini yerleştirmek için ana motorunu kullanır ve bunu 6,75 saatte kaplar. Yörünge harita yapmak için dairesel olsaydı daha iyi olurdu. Bunun için, ya görevin maliyetinde önemli bir artışla çok daha fazla yakıt almak ya da havalı frenlemeye başvurmak gerekiyordu, ancak yalnızca NASA, Mars Global Surveyor ve Mars Odyssey tarafından uygulanan bu çok hassas tekniği yönetiyor .
Yörüngenin görevinin nominal süresi bir Mars yılı veya 687 Dünya günüydü ve bu nedenle şu tarihte bitmelidir 30 Kasım 2005. Misyonun bir Mars yılı uzatılmasına kadar31 Ekim 2007 fazla yakıt yıkandığı için baştan planlanmıştır.
Beagle 2 iniş aracı , olası yaşamın izlerini korumuş olabilecek bir tortul havza olan Isidis Planitia'ya iniş yapacak. İniş yeri de (11.6 ° K, 90.75 ° D), gerekli ısı yalıtımının kalınlığını, dolayısıyla kütlesini sınırlayacak kadar düşük bir rakımda ve paraşütlerin fren yapabileceği kadar yoğun bir atmosferde yer aldığı için seçilmiştir. etkili bir şekilde. Site çok sert değildir ve birkaç önemli düşüşe sahiptir, bu da Beagle 2'nin şişirilebilir yastıkları ("hava yastıkları") üzerinde gerçekleştirmesi gerekeceği zıplama sayısını sınırlar. Bütün bunlar iniş riskini azaltır.
Kısaltma | Bileşen | Kütle (kg) |
---|---|---|
Kuru kütle | 493 | |
HRSC | Stereoskopik kamera | 21.2 |
PFS | Kızılötesi spektrometre | 33.4 |
OMEGA | Spektro görüntüleyici | 28.8 |
MART | Radar | 12 |
ASPERA | Nadir ve iyonize gaz analizörü | ? |
SPICAM | Ultraviyole ve kızılötesi spektrometre | 4.9 |
Bilimsel aletlerin kütlesi | 113 | |
Lander | 60 | |
Ergoller | 457 | |
Toplam kütle | 1 120 |
Uzay sondasının gövdesi , üzerine çeşitli harici ekipmanların aşılanmış olduğu 1.5 m × 1.8 m × 1.4 m'lik paralel yüzlü bir şekle sahiptir . Yüzlerinden birine büyük kazançlı bir parabolik anten ve diğer ikisinin üzerine iki güneş paneli yerleştirilmiştir . Yapısı yapılmış petek arasında alüminyum . Onun kalkış ağırlığında 1052 idi kg 427 de dahil olmak üzere, kg arasında yakıt ve 60 kg Beagle 2 lander için. Mars Express'in ana yüklenici olduğu EADS Astrium içinde, Toulouse . Lansman, Soyuz rampalarının pazarlamasından sorumlu Rus-Avrupa şirketi Starsem tarafından gerçekleştirildi .
Elektrik gücü, Soyuz fırlatıcısının kaportasının çıkarılmasından kısa bir süre sonra devreye giren iki güneş paneli tarafından sağlanıyor . Toplam 11.42 m 2 alana sahiptirler ve Mars Güneş'ten en uzak noktasındayken 650 watt sağlarlar . Bu kapasite, Dünya ile veri alışverişi sırasında 500 watt'ta pik yapan, bilimsel enstrümantasyonun ve probun çalışır durumda tutulmasından sorumlu ekipmanın tüketimi için yeterlidir. Güneş panelleri, yüzeylerini güneş ışınlarına dik tutacak şekilde ayarlanabilir. Yörüngesinde seyahat ederken, prob periyodik olarak 90 dakika süren güneş tutulmalarına maruz kalır ve bu sırada toplam 67,5 Ah kapasiteli üç lityum iyon pil devralır.
Roket motoru ana Mars Express onun Mars yörüngesine üzerine sondayı yerleştirmek için kullanılır. İki adet 267 litrelik tankta bulunan sıvı yakıtları tüketir . Karışım, 35 litrelik basınçlı bir helyum tankından basınçlandırılır ve 400 newtonluk bir itme sağlar . Yörünge düzeltmeleri için, sonda, 10 newtonluk bir itme gücü sağlayabilen ve sonda platformunun dört köşesine takılı 8 küçük roket motoruna sahiptir. Ana motorla aynı yakıtları kullanırlar. Ana itici arızası durumunda, bu küçük iticiler, Mars Express'i çalışma yörüngesine ulaşmasına izin vermeden Mars'ın yörüngesine yerleştirmek için de kullanılabilir . Bu yardımcı motorların geliştirilmesi, Küme misyonu çerçevesinde gerçekleştirildi .
Mars Express edilir 3 eksenleri stabilize . Yeryüzündeki istasyonlarla iletişimi için, işaret doğruluğu 0,15 ° olmalıdır . Bu, birkaç ekipman kullanılarak elde edilir:
Tepkime çarkları kullanılarak küçük yönelim düzeltmeleri yapılır : bu cihazlar, prob motorlarını çalıştırırken yönlendirmeyi kontrol etmek veya yörünge boyunca anten veya bilimsel aletleri hedeflerine doğru tutmak için kullanılır.
Mars Express uzay aracı Mars'a geçişine başladığında platformun bir tarafına yerleştirilmiş 40 cm çapında düşük kazançlı bir anten kullanıyor . Dünya ile veri alışverişi için, sonda 1,6 metre çapında büyük kazançlı bir parabolik antene sahiptir. Mars yörüngesinde dolaşırken yörünge süresi 7,5 saattir. Uzay aracı, antenini 6 saat boyunca Dünya'ya doğrultuyor ve bu da veri gönderip almasını sağlıyor. Kalan bir buçuk saat boyunca, sonda antenini Mars yüzeyine doğru yönlendirerek bilimsel aletlerin verilerini toplamasına izin veriyor. Bu aşamada, iki UHF anteni kullanarak topladığı verileri Mars toprağından Dünya'ya aktarabilir. Beagle 2 adlı toplamak bilimsel verilere tasarlanmış Bu cihaz, rovers ile iletişim kurmak için kullanılan MER arasında NASA . Telekomünikasyon sistemi, 230 kbit / s'ye kadar hızla Dünya'ya veri göndermek için X-bandını (7.1 GHz ) ve talimatları almak için S-bandını kullanır. Veriler yer istasyonlarına hemen gönderilemediğinde, geçici olarak 12 gigabit kapasiteli bir hafızaya kaydedilir .
Mars Express'in dahili bileşenlerinin çoğu 10 ila 20 ° C arasında bir sıcaklıkta tutulmalıdır . Bu sıcaklık, uzay sondasının gövdesini çevreleyen ince bir altın tabakasıyla kaplı alüminyum alaşımından yapılmış yalıtım malzemesi katmanları sayesinde elde edilir. Güneş panelleri ve yüksek kazançlı anten gibi bazı ekipmanlar korumalı olamaz ve Güneşe maruz kaldığında 150 ° C'ye ve gölgeye yerleştirildiğinde -100 ° C'ye kadar ısıtılır . Bu koşullar altında, sıcaklık değiştiğinde deforme olmamaları önemlidir: bu amaçla, karbon kompozitten yapılırlar. PFS ve OMEGA cihazları −180 ° C sıcaklıkta tutulmalı ve kamera sensörleri de son derece düşük bir sıcaklıkta tutulmalıdır. Bu ekipman, sondanın geri kalanından izole edilmiştir ve güneşe maruz kalmayan bir tarafta bulunan radyatörlere bağlanır, bu da ısının uzaya boşaltılmasına izin verir, bu da sıcaklığı −270 ° C'dir .
Yükü bir uzay aracının 116 bir toplam kütle ile 7 araçlar oluşur kg :
Görev kontrolü, Avrupa Uzay Operasyonları Merkezi (ESOC) tarafından sağlanmaktadır. " Gezegensel görevler kontrol odası" olarak adlandırılan kontrol odası, Rosetta ve Venus Express görevleriyle paylaşılıyor . Kontrol ekibi bir operasyon yöneticisi ( Uzay Aracı Operasyon Yöneticisi ), 8 operasyon mühendisi ( Uzay Aracı Operasyon Mühendisi ), 3 planlayıcı ( Görev Planlayıcı ), bir analist ( Uzay Aracı Analisti ) ve 5 kontrolörden ( Uzay Aracı Kontrolörleri ) oluşur; lansmandan 4 yıl önce eğitilmişse, SCOS-2000 yazılımını kullanır . Bu, örneğin BT desteği veya gidişatın hesaplanmasından sorumlu diğer birkaç ekip tarafından desteklenir.
Lander LOCC (İngiliz uzay ajansı tarafından kontrol edilmektedir Lander Operasyon Kontrol Merkezi dan,) Leicester .
Sonda , Venus Express gibi toplanan bilgileri ( günde 0,5 ila 5 GB arasında) 230 kbit / s hızla iletmek için Mars'a bakan her bir yörüngenin bir kısmını ve Dünya'ya bakan bir kısmını geçer . Yaklaşık 6 ay sonra, bilimsel veriler Avrupa Astronomi Merkezi'ne (ESAC) iletilir ve Mars Express bilim veri arşivinde saklanır . Sonda ile iletişim kurmak için kullanılan antenler aittir New Norcia , Avustralya ve Cebreros içinde İspanya ; her ikisi de otuz beş metre yüksekliğinde ve en uzaktaki sondalarla iletişim kurabilecek şekilde tasarlanmıştır.
Beagle 2 , Soyuz fırlatıcı tarafından Mars Express sondası ile fırlatılabilen çok küçük bir kara aracıdır (68,8 kg ). 92.4 cm çapında ve 52.4 cm yüksekliğinde bir daire şeklindedir . Şunları içerir:
İkincisi, 23 cm yükseklik için 64 cm çapa sahiptir ve 33,2 kg ağırlığındadır . Cihazların sabitlendiği hareketli bir kol içerir: bir öğütücü, karadan 3 metreye kadar toprak numunesi almaya izin veren bir matkap, bir çift kamera, bir mikroskop , bir Mössbauer spektrometre ve x- ile bir spektrometre ışınları . Bir kütle spektrometresi kapsül içinde bulunan çeşitli oranlarını ölçmek için sorumlu olan izotop arasında karbon örnek canlı organizmaların kalıntıları ihtiva olup olmadığını belirlemek için, bu analizlerin yardımcı olmalıdır kolu tarafından azaltılmış toprak numunede. Son olarak, birkaç sensör ortamın özelliklerini ölçebilmelidir: sıcaklık, basınç, rüzgar, toz, ultraviyole akısı. Toplam kütlesi 11,4 kg olduğu için yük son derece minyatür hale getirilmiştir .
Kapsül Mars toprağına ulaştığında, kapsül bir istiridye gibi açılır ve Güneş en yüksek olduğu zaman 87 watt sağlayan dört galyum arsenit güneş paneli kullanır. Elektrik enerjisi bir lityum iyon pilde depolanır . Kapsül kapağına takılan bir anten, yörünge aracı aracılığıyla Dünya ile saniyede 2 ila 128 kbit hızda iletişim sağlar.
Mars Express başlatıldı 2 Haziran 2003de 17 saat 45 UTC bir yan başlatıcısı Soyuz bir ile 4 inci üst evre Fregat gelen Baykonur Uzay içinde Kazakistan . Sonda ve üst kademe önce 200 km'lik bir bekleme yörüngesine yerleştirilir, ardından 1 saat 20 sonra Fregat aşaması yeniden ateşlenir ve sondayı Mars'a transfer yörüngesine enjekte eder. Mars Express uzakta Dünya'dan 400 milyon km yolculuğuna başlar 3 km / s ancak bir hız ile 32.4 km / s de referans güneş merkezli çerçevesi . Sondanın yörüngesi ve hızı, daha sonra, birkaç yer istasyonu tarafından döndürülecek sinyallerin aldığı süre ölçülerek hassas bir şekilde belirlenir. Lansmandan iki gün sonra,4 HAZİRANMars Express'in küçük roket motorları, yörüngeyi iyileştirmek için birkaç dakika kullanılıyor. Mars'a geçişin ilk ayında bilimsel aletlerin işleyişi kontrol edilir ve ardından kapatılır. Mars'a geçişin geri kalanında, sonda yoluna devam ediyor ve düzenli olarak yer kontrolünün çalıştığını doğrulamasına izin veren veriler gönderiyor. İki durumda, HSRC kamera, her seferinde 5.5 milyon km mesafeden Dünya ve Ay'ın ve ardından Mars'ın fotoğraflarını çekmek için etkinleştirilir. Eylül ayında ikinci bir düzeltici manevra gerçekleşir. Kasım ayında, Mars'la buluşmadan bir ay önce, sonda, yörüngesini değiştirmek için küçük roket motorlarını kullanır, böylece itme gücü olmayan Beagle iniş aracı Mars'a ulaşabilir ve hedef bölgeye inebilir. 19 Aralık 2003Mars ile buluşmadan beş gün önce, Beagle 2 modülü bir piroteknik cihazla sondadan çıkarılır ve uzaklaşır, bir yay içeren ve uzay aracını yörüngesini sabitlemek için döndüren bir mekanizma tarafından geri itilir.
20 Aralık, prob küçük bir rota düzeltmesi gerçekleştirir. 25 AralıkAna tahrik 37 dakika boyunca kullanılır ve 1.3 km / s'lik probu 25 ° eğimle 250 × 150.000 km'lik eliptik bir yörüngeye sokmak için sondayı frenler . Sonraki günlerde, bu yörüngede küçük düzeltmeler yapılır, ardından30 Aralık, daha önemli bir düzeltme, probu çalışma yörüngesine yerleştirir: 86 ° eğimli, 298 km'lik bir perige ve 10,107 km'lik bir apojeye sahip bir kutup yörüngesidir . Sonda, seçilen yörüngede yüzey boyunca bir kutuptan diğerine Mars'a yakın bir geçiş yaparak bilimsel aletlerini çalıştırır ve ardından Mars'tan uzaklaşır ve antenini Dünya'ya doğru döndürdükten sonra topladığı verileri gönderir. İlk aşama 0,5 ila 1 saat arasında sürerken, Dünya ile iletişim süresi 6,5 ila 7 saat sürüyor. Her yeni geçişte, sonda farklı bir enlemi takip eder: iki geçişin zemin izleri arasındaki mesafe , yüksek çözünürlüklü kameranın tarama genişliğinden biraz daha azdır.
Ağırlık nedenlerinden ötürü, Beagle 2 iniş aracının yörüngeden ayrıldıktan sonra durumu hakkında veri göndermesini sağlayan radyo ekipmanı yoktur. İlk radyo yayını, Mars topraklarında gerçekleşecek olan yere indikten sonra yayınlanmalıdır.25 Aralıkiçin 3 saat 40 . Alanın üzerinden 5 saat 30'a kadar uçması gereken Mars Odyssey, Beagle 2 sinyalini almasını sağlayan bir radyo alıcı ekipmanına sahiptir. Mars Odyssey geçerken veya daha sonra hiçbir sinyal yakalanmayacaktır.
23 Ocak 2004Sonda, " Omega " ve " Spicam " cihazları sayesinde güney kutbunda buz şeklinde suyun varlığını doğrular .
Mars Keşif Orbiterinde (MRO) taşınacak olan MARSIS radarının geliştirilmiş bir versiyonu olan SHARAD'ı tasarlarken , bilgisayar simülasyonları, MARSIS'in konuşlandırılmasının çok hızlı bir şekilde konuşlandırılarak sondaya zarar verebileceğini göstermiştir. Bu nedenle karar verildiNisan 2004MARSIS'in devreye alınmasını ertelemek. İnceleme sonrasında, MARSIS'i oluşturan 3 radar anteninin konuşlandırılması bir yıldan fazla gecikmeyle yapılır.17 Haziran 2005. Ancak Mars'taki birçok görevin ( Mars 96 , Mars Climate Orbiter , Mars Polar Lander ve Nozomi ) başarısızlığından sonra ESA, o zamana kadar neredeyse kusursuz olan bir görevle herhangi bir risk almak istemedi. Radar,19 HAZİRANve test bir süre sonra, o olmalıdır onun ilk gerçek bilimsel gözlemler başlayacak4 Temmuz.
13 Eylül 2005, PFS spektrometresinin birkaç aydır arızalanmasının nedenine ışık tutmak için bir araştırma komisyonu oluşturuldu. Probun faaliyetinden kaynaklanan titreşimleri, kaynağını kesin olarak belirleyemeden arızanın nedenini açıklamak için öne sürülmüştür.
3 Mart 2010Avrupa sonda 67 geçti km mesafede Phobos . Bu alçak irtifa geçidinin amacı, Phobos'un çok zayıf yerçekimi alanının hassas bir şekilde ölçülmesiydi.
Bir Mars yılına karşılık gelen 2 yıllık Mars Express görevi , uydunun ve aletlerinin iyi durumda olması ve üretilen bilimsel verilerin kalitesi nedeniyle birkaç kez uzatıldı. The28 Eylül 2005ESA 687 günlük bir ilk uzatma duyurdu. İkinci bir uzatma açıklandı28 Şubat 2007görevin sonunu getiren Mayıs 2009. Yeni bir uzatma kararlaştırılırŞubat 2009 aynı yılın sonuna kadar ancak 2 Ekim 2009ESA Bilimsel Program Komitesi, MARS EXPRESS misyonunu şu tarihe kadar uzatır: 31 Aralık 2012 daha sonra Kasım 2012iki yeni yıl. Kasım 19, 2014, görev 2 yıllık diğer 5 bilimsel görevle tekrar uzatıldı. 31 Aralık 2016. Kasım 22, 2016görev, 2 yıllık diğer 9 bilimsel görevle tekrar uzatıldı. 31 Aralık 2018. 2017'nin sonunda görev 2020'nin sonunda sona erecekti. 2018'in sonunda, görevin 2022'ye kadar yeni bir uzatması açıklandı.
Misyonun düşük maliyetine rağmen, Mars Express çok sayıda bilimsel olarak önemli sonuç üretti. Kanyonların, antik nehir vadilerinin, çarpma kraterlerinin ve kutup başlıklarının muhteşem üç boyutlu fotoğrafları bunlardan en fazla erişilebilir.
OMEGA spektrometre gezegen yüzeyi üzerinde hidratlı mineral varlığını tespit eden ilk bir alettir. Bu mineraller, suyun sadece gezegenin yüzeyinde dolaştığını, kanalların ve deltaların varlığı gibi çeşitli endekslerle zaten bildiğimiz gibi, aynı zamanda suyun mineral kayaların oluşumuna izin verecek kadar uzun süreler boyunca mevcut olduğunu kanıtlıyor. 5 ila 10 km çözünürlüğe sahip olan cihaz, görevin ilk 10 yılında birbirinden ayrılmış iki tür hidratlı mineralle kaplı geniş alanların varlığını tespit etti:
HRSC kamerası, orta enlemlerde ve tropikal bölgelerde bulunan buzul kökenli son jeolojik oluşumların altını çizdi: bu alüviyal koniler, buz bakımından zengin akışkan malzemelerin akışıyla oluştu.
Mars Express'in gelişine kadar uzay aracı tarafından yapılan ölçümler , kuzey kutup başlığının esas olarak su buzundan, güney kutup başlığının ise daha soğuk olan karbon dioksit buzundan oluştuğunu belirlemişti. Muhtemelen su buzuyla birlikte karbon dioksit buzundan oluşuyordu . Mars Express'in OMEGA cihazı , kapağın yansıttığı güneş ışığı ve ısı oranını ölçerek,% 85 karbondioksit ve% 15 buz sudan oluştuğunu değerlendirmeyi mümkün kıldı. Etraftaki ovalarla sınırı belirleyen kapağın dik kenarları saf buzdan yapılmıştır. OMEGA ayrıca çevredeki düzlüklerin yüzey katmanlarının su buzu ve toprak (permafrost) karışımı olduğunu buldu. Mars toprağında beklenenden çok daha fazla miktarda su depolanacak olabilir. Uzay sondanın MARSIS radarı sayesinde yaklaşık 3.5 olarak tahmin ediliyor iki kutup kapaklar, kalınlığını değerlendirmek için yapılan km .
MARSIS araç üstü radarı kullanılarak 2012 ve 2015 yılları arasında yapılan gözlemler ayrıntılı olarak analiz edildi. İçindeTemmuz 2018Mars Express bilim ekibi, bu verilere dayanarak, Planum Australe'de bir buz tabakasının altında yaklaşık 20 km çapında bir sıvı su gölünün keşfedildiğini duyurdu . Çok düşük sıcaklığa (-74 ° C) rağmen su, tuz doygunluğu sayesinde sıvı halde tutulacaktır. Bununla birlikte, MARSIS radarının (5 kilometre) uzamsal çözünürlüğü, bazı bilim adamlarına, sıvı suyun varlığına tamamen olumlu yaklaşmaya izin vermek için biraz sıkı görünmektedir.
Volkanizma Mars yüzeyindeki gelişiminde önemli bir rol oynamıştır. Yakın zamana kadar bilim adamları, volkanik faaliyetin 500 ila 600 milyon yıl önce sona erdiğini tahmin ediyordu. Mars Express'in HRSC kamerası tarafından çekilen ayrıntılı görüntüler , Mars'ın en büyük yanardağlarından bazılarının birkaç milyon yıl önce hala aktif olduğunu gösterdi. Söz konusu yanardağlar Olympus Mons'un yanı sıra Tharsis bölgesinde bulunan üç dev yanardağdır : Arsia Mons , Pavonis Mons ve Ascraeus Mons . Onların merkez kalderalar onların yüzey son 20 milyon yıl boyunca yeniden şekillendirildi olduğunu göstermektedir. İki milyon yıl önce bazı lav akışları yayılmış olabilir. Bu veriler, yer altı sıcak su rezervuarlarına neden olan hidrotermal sistemler gibi küçük ölçekli volkanik aktivitenin bugün hala meydana gelebileceğini göstermektedir. Bu volkanik faaliyetin tarihini belirlemek için kullanılan yöntem , yüzeyde görülebilen çarpma kraterlerinin sayılması ; kraterlerin yokluğu, yakın zamanda oluşmuş bir arazi ile eş anlamlıdır. HRSC tarafından çekilen görüntüler, Tharsis ve Elysium bölgelerindeki yanardağların milyarlarca yıldır ara sıra aktif olduğunu ve zirvelerindeki aktivitenin periyodik olduğunu doğruladı. Tharsis Montes yanardağı en son faaliyete sahip olan ve yakın gelecekte tekrar aktif hale gelebilir. Bu kadar uzun bir süreye yayılan volkanik aktivite, sıcak noktaların özellikle uzun süreler boyunca korunduğu anlamına gelir . Bilim adamları bu fenomen için henüz bir açıklama bulamadılar.
Mars'ın varlığının başlangıcında kalın bir atmosfere sahip olduğunu, daha sıcak olduğunu ve yüzeyinde bol miktarda su bulunduğunu kanıtlayan birçok ipucu var. Bugün su gitti ve atmosfer son derece inceldi. Bu dönüşümü açıklamak için birkaç teori öne sürüldü. Bunlar arasında atmosferik kaçış , atmosferin üst katmanlarını iyonlaştıran güneş rüzgârının , uzaya fırlatılan mevcut atomları parçaladığı bir süreçtir . ASPERA-3 cihazı, bu fenomeni ölçmek için özel olarak tasarlanmıştır. Bu işlemin su moleküllerini oluşturan hidrojen ve oksijen atomları için verimli olduğunu , ancak Mars atmosferinin ana bileşeni olan karbondioksit için çok verimli olmadığını gösterdi . Bu nedenle, diğer süreçler Mars atmosferinin dönüşümüne katkıda bulunmuş olmalıdır.
Dünya'da kutup bölgelerinde, kutup bölgelerinde kutup ışıkları olgusu , Dünya'nın manyetik alan çizgileri tarafından yönlendirilen güneş rüzgârının elektrik yüklü parçacıkları , üst atmosferdeki gaz molekülleri ile çarpıştığında gözlemlenir . Mars gezegeninde küresel bir manyetik alan yok. Ancak NASA'nın Mars Global Surveyor yörünge aracı , gezegensel kabuğun bazı kısımlarında artık bir manyetik alan olduğunu buldu. Bilim adamları, bu artık manyetik alanın karasal kutup auroralarına benzer fenomenlerin kökeninde olabileceğinden şüpheleniyorlardı. SPICAM cihazı, Mars'ın gece tarafındaki ışık emisyonlarını tespit ederek bu hipotezi doğruladı. Algılanan olay, yaklaşık 30 km çapında bir bölgeye yayıldı ve 150 km olarak tahmin edilen bir yükseklikte başladı . Bu kutup ışıklarının göründüğü bölgeler, yerel bir manyetik alanın kaldığı bölgelere iyi bir şekilde karşılık gelir.
Radyo occultation deneyleri tarafından yürütülmüştür Mars Express soruşturma açacak (Mars Deneyi) Mars atmosferi . Şimdiye kadar Mars'ın iyonosferinde iki katman tespit edilmişti . Bu deney sayesinde üçüncü bir katman tespit edildi. Deniz seviyesinden 65 ila 110 km yukarıda yer alırken, diğer ikisi deniz seviyesinden sırasıyla 110 ve 135 km yüksekliktedir. Bu yeni katman, Mars iyonosferinin ortalama yoğunluğundan 10 kat daha düşük bir elektron yoğunluğu ile karakterize edilir . Sürekli değildir ve konumu günün saatine göre değişir. Bu katman, Dünya'nın atmosferine giren meteorların yok edilmesiyle oluşturulan ve göktaşı tabakası adı verilen Dünya iyonosferinin bir katmanına benzeyecektir. Bu işlem , güneş ve iyonosferden gelen ultraviyole radyasyonla etkileşime giren magnezyum ve demir atomlarının üretilmesiyle sonuçlanır ve özel bir atmosferik katman oluşturur. Mars atmosferinin düşük yoğunluğu, göktaşlarını yok etme sürecini daha az verimli hale getiriyor ve bu katmanın Mars'taki süreksiz doğasının nedenidir.
Mars'ın ince atmosferinin ana bileşeni karbondioksittir . Mars iklimindeki mevsimsel değişiklikler, esas olarak buharlaşma döngülerine ve bu gazın buzuna dönüşmesine neden olur. Karbondioksit buz bulutlarının varlığını biliyorduk, ancak bu bulut oluşumlarının ilk doğrudan gözlemlerini yapabilen Mars Express'ti. Birkaç araç (OMEGA, SPICAM, HRSC ve PFS), Mars atmosferinde, özellikle ekvatorun üzerinde yüksek rakımda bulunan bu bulutların farklı yönlerini inceleyebildi. Bu ölçümler, karbondioksit bulutlarının varlığının yıldan yıla değiştiğini gösterdi. Yere düşen gölgeler ölçülerek bu bulutların ortalama 80 km yükseklikte bulunduğu tespit edildi . SPICAM, 100 km yükseklikte özellikle küçük kristallerden (çapı 100 nanometre) oluşan bu türden bir bulut tabakası bile gözlemledi .
Mars Express, sayısız vesileyle Mars uydusu Phobos'un kısa mesafeli uçuşlarını yaptı . Bu yakın geçitler, Mars uydusunun çok hassas bir şekilde haritalanmasını mümkün kıldı. En yakın geçiş yapıldı3 Mart 2010Uzay aracı yüzeyinden 67 km geçtiğinde , yerçekiminin neden olduğu hızdaki değişikliği ölçmeyi mümkün kılıyor. Bu varyasyon, çok küçük bir büyüklükte olmasına rağmen (saniyede birkaç milimetre), radyo sinyalinin taşıyıcı dalgasının varyasyonu ölçülerek hesaplanabilir. Phobos'un kütlesi böylelikle öncekinden 100 kat daha büyük bir doğrulukla değerlendirilebilir. Bilim adamları , Mars Express kamera ile çekilen detaylı fotoğraflardan ayın hacmini hesaplayarak, Fotoğrafların yoğunluğunun sadece 1.86 g / cm 3 olduğunu belirleyebildiler . Bu özellikle düşük değer, Phobos'un boşlukları olan bir kaya yığını olduğunu gösteriyor gibi görünüyor. Bu kayalar ilkel kondritlerse , boşluklar hacmin yaklaşık% 15'i olmalıdır. Phobos, Mars kökenli kayalardan oluşuyorsa, daha yoğunsa, boşluk oranı% 45'e yükselecektir.
Mars'ın uydularının kökeni ile ilgili en yaygın teori, bunların Mars gezegeni tarafından yakalanan asteroitler olmalarıdır . Ancak böyle gözenekli bir nesne muhtemelen böyle bir yakalama sürecinden sağ çıkamazdı. Ek olarak, PFS spektrometresi , Phobos'un yüzeyinde, özellikle de çarpma kraterlerinin en büyüğü olan Stickney yakınında filosilikat tipi minerallerin varlığını tespit etmeyi mümkün kıldı . Phobos'un düşük yoğunluğu ve yüzeyinde suyun varlığında oluşan minerallerin varlığı, Phobos'un aslında dev bir çarpma ile Mars yüzeyinden fırlatılan kayalık malzemenin birikmesinin bir sonucu olduğunu düşündürmektedir.
İçinde Mart 2004, FPS spektrometresi az miktarda varlığını tespit metan atmosferde. Yenilenmediği takdirde 440 yıl ömrü olan bu gazın varlığı ancak volkanik veya bakteri kökenli olabilir . Bununla birlikte, bu keşifle ilgili bazı belirsizlikler vardır çünkü tespit edilen çok az miktarda metan, aletin duyarlılığının sınırındadır.