Die NASA kann das Spionat-Satelliten-Teleskop zum Mars starten

Eines der beiden Spionagesatelliten-Teleskope, die kürzlich in den Schoß der NASA geraten sind, könnte schließlich den Roten Planeten erreichen.

Die Raumfahrtbehörde prüft derzeit mögliche Einsatzmöglichkeiten für die beiden Weltraumteleskope, die vom Nationalen Aufklärungsbüro gespendet wurden und in Größe und Aussehen mit dem altehrwürdigen Hubble Space Telescope (HST) der NASA vergleichbar sind.

Einige Wissenschaftler haben vorgeschlagen, eines der leistungsfähigen Teleskope in die Umlaufbahn des Mars zu schicken, wo es sowohl nach oben als auch nach unten schauen kann, was den Forschern großartige Ausblicke auf die Oberfläche des Roten Planeten sowie auf Ziele im äußeren Sonnensystem und darüber hinaus bietet. [Entschlüsselte US-Spionagesatelliten (Galerie)]

"Wir werden wahrscheinlich keinen Ersatz für HST mit UV / sichtbarem [Licht] und einem großen Teleskop für den Mars bekommen", sagte Alfred McEwen von der Universität von Arizona, Leiter des vorgeschlagenen Mars Orbiting Space Telescope, oder MOST . "Also versucht dies zwei Dinge mit einer Mission zu machen."

Ein unerwartetes Geschenk

Die beiden gespendeten Teleskope wurden offenbar für ein Programm des Nationalen Aufklärungsbüros "Future Imagery Architecture" gebaut, das 2005 beendet wurde.

Die NASA kündigte im Juni 2012 an, dass sie die Instrumente erworben habe, die trotz des Hubble-artigen 8 Fuß breiten (2,4 Meter) Hauptspiegels ein viel breiteres Sichtfeld als Hubble haben sollen.

Im November bat die Raumfahrtbehörde Wissenschaftler, mögliche Anwendungen für die NRO-Zielfernrohre vorzuschlagen, bei denen es sich im Grunde genommen nur um Primär- und Sekundärspiegel ohne angeschlossene Instrumente handelt. Es kamen mehr als 60 ernsthafte Vorschläge ins Land, von denen 33 - einschließlich MOST - Anfang Februar auf dem Workshop über Anwendungen der Großraumoptik (SALSO) in Huntsville, Ala, vorgestellt wurden.

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Ein leistungsfähiges Werkzeug bei Mars

Wie es sich zur Zeit vorstellt, würde MOST drei wissenschaftliche Hauptinstrumente haben - einen bildgebenden Spektral-Mapper, einen hochauflösenden Bildgeber und ein Ultraviolett-Spektrometer -, die es ihm ermöglichen, eine breite Palette detaillierter Beobachtungen zu machen.

Der Mapper würde eine räumliche Auflösung von 0,7 Fuß (0,21 m) pro Pixel bei einer Umlaufhöhe von 250 Meilen (400 Kilometer) haben, sagte McEwen. Das ist etwa 100 Mal besser als die Auflösung eines ähnlichen Instruments an Bord des Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) der NASA, der seit 2006 den Roten Planeten umkreist.

So könnte MOST den Wissenschaftlern beispiellose Einblicke in die faszinierenden Mars-Landformen geben und möglicherweise die frühere und gegenwärtige Fähigkeit des Planeten beleuchten, das Leben, wie wir es kennen, aufzunehmen.

"Das wäre fantastisch für Dinge wie die wiederkehrenden Hang-Linien, von denen wir glauben, dass sie der heutige Wasserfluss auf dem Mars sein könnten", sagte McEwen gegenüber ProfoundSpace.org. "Und auch für den alten Mars - Sie erhalten mineralogische Informationen mit viel höherer räumlicher Auflösung, und jetzt sehen Sie Dinge in der Größenordnung, die Sie im Gelände mit Rovern untersuchen können."

Das bildgebende Instrument von MOST wäre in der Lage, kleine Bereiche mit einer Auflösung von 8 Zentimetern pro Pixel zu fotografieren - etwa viermal besser als das HiRise-Instrument von MRO (das McEwen als Hauptdetektiv leitet).

Diese Fähigkeiten könnten der NASA helfen, zukünftige Aktivitäten auf dem Roten Planeten zu planen - zum Beispiel, indem sie die besten Orte festhalten, um eine Probe-Rückkehr-Mission zu senden oder eine bemannte Basis einzurichten. MOST würde wahrscheinlich auch eine UHF-Antenne tragen, um Daten von Mars-Rovern und Landern zur Erde weiterzuleiten, um weitere Operationen auf dem Roten Planeten zu unterstützen, sagen Teammitglieder.

"Wenn man auf den Mars zeigt, kann MOST unser Verständnis der Vergangenheit und gegenwärtigen Bewohnbarkeit des Mars sowohl durch direkte wissenschaftliche Beobachtungen als auch durch die Bereitstellung kritischer Unterstützung für Roboter und potentielle menschliche Exploration auf der Oberfläche des Mars oder seiner Monde wesentlich voranbringen", McEwen und sein Kollegen schrieben in ihrer SALSO-Präsentation. [Wie das Mars-umkreisende Weltraumteleskop funktionieren könnte (Infografik)]

Über den Mars hinausschauen

Die meisten würden auch gebaut werden, um über den Roten Planeten und seine zwei winzigen Monde hinauszuschauen.

Das UV-Spektrometer des Teleskops soll dem des Hubble-Weltraumteleskops ähnlich sein. Aber die MEISTESTEN würden höchstwahrscheinlich nicht in der Lage sein, extrem entfernte Objekte ebenso wie das berühmte HST zu untersuchen, da die Installation eines Hubble-ähnlichen Lenk- und Navigationssystems, das eine längere Sperre für solche schwachen Ziele ermöglicht, den Preis deutlich erhöhen würde, sagte McEwen.

Stattdessen kann MOST optimiert werden, um Planeten und Monde im äußeren Sonnensystem zu betrachten.

"Wir haben uns dafür entschieden, helle Ziele zu betonen, also hauptsächlich Ziele des Sonnensystems - Jupiter-, Saturn-, Uranus- und Neptunatmosphären zu überwachen, Vulkanismus auf [Jupitermond] Io und Wolkenmuster auf [Saturnmond] Titan zu beobachten", sagte McEwen. "Es gibt eine interessante Vielfalt von Dingen, die man in der Planetenwissenschaft damit machen könnte."

Ein Weltraumteleskop im Mars-Orbit wäre außerhalb der Erdgeokorona, einer dünnen, aber leuchtenden Region der extremen äußeren Atmosphäre unseres Planeten. Und es gibt noch andere Vorteile, ein Instrument um den Roten Planeten zu platzieren, sagen McEwen und seine Kollegen.

"Das MOST kann eine größere Basis für die stereoskopische Beobachtung von Zielen in Kombination mit erdgebundenen Teleskopen bieten", schreiben sie in der Präsentation von SALSO. "Eine größere Auswahl an Beobachtungswinkeln für Ziele im äußeren Sonnensystem ist vom Mars aus möglich als von der Erde. Der innere Asteroidengürtel kann aus einer wesentlich engeren Entfernung betrachtet werden."

Zum Mars kommen

Die MOST wäre wahrscheinlich viel zu schwer, um sie mit dem traditionellen chemischen Antrieb zum Mars zu schicken. Also würde ein solarelektrisches System, wie das, das die NASA-Asteroiden-Untersuchung der Dawn-Sonde betreibt, eingesetzt werden, sobald das Teleskop den Weltraum erreicht hat.

Solarelektrischer Antrieb ist langsam aber stetig.Es würde wahrscheinlich MOST 2,5 Jahre dauern, um den Mars zu erreichen, dann weitere 2,17 Jahre, um sich auf seine endgültige Umlaufbahn zu begeben, sagte McEwen und bemerkte, dass das Teleskop während der Reise wissenschaftliche Beobachtungen machen könne.

Das MOST-Team gab keine Kostenschätzung für die Mission. Aber eine andere Gruppe, angeführt von Zachary Bailey vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, schätzte, dass es ungefähr 900 Millionen Dollar kosten würde, um eine Art von MOSFET, die hochauflösende Oberflächenforschung am Mars, zu montieren.

Die hochauflösende Oberflächenforschung am Mars, die Baileys Team auf dem SALSO-Workshop präsentierte, würde mit zwei wissenschaftlichen Instrumenten auf den Mars hinunterstarren. Die Mission würde im April 2018 starten und fast zwei Jahre später auf dem Mars ankommen, ebenfalls mit solarelektrischem Antrieb.

McEwen sagte, MOST werde wahrscheinlich mindestens fünf Jahre brauchen, bevor es startbereit sei.

Noch keine Entscheidungen

Aber jedes Gerede von Zeitlinien ist im Moment vorläufig, weil MOST, die hochauflösende Oberflächenwissenschaft am Mars und die anderen Ideen, die bei SALSO präsentiert werden, in einem Warteschleifenmuster sind.

Die NASA wird diese Konzepte nicht ernsthaft untersuchen, bis sie die Ergebnisse einer separaten Studie über die Verwendung eines der NRO-Oszilloskope für das vorgeschlagene Weitfeld-Infrarot-Vermessungsteleskop (WFIRST) erlernt Energie und Jagd auf Exoplaneten.

Der WFIRST-Bericht ist jeden Tag fällig; NASA-Beamte haben gesagt, dass die Studie bis Ende April oder Anfang Mai abgeschlossen sein sollte.