Ein Jahr seit der Landung von „Tianwen“! „Zhurong“ hat „Wasser“ auf dem Mars entdeckt? Es steht auch im Zusammenhang mit der bemannten Marserkundung.

Am 15. Mai 2021 landete die Sonde Tianwen-1 erfolgreich im vorab ausgewählten Landegebiet, und die Landung der ersten Marserkundungsmission meines Landes auf dem Mars war ein voller Erfolg. mein Land ist außerdem das einzige Land der Welt, das derzeit sowohl Mond- als auch Marsrover im Einsatz hat.

Die erste Marserkundungsmission meines Landes, die Sonde Tianwen-1 (einschließlich des Marsrovers Zhurong, der Eintrittskapsel, des Orbiters usw.) und die für ihren Start verwendete Trägerrakete Langer Marsch 5 wurden von der China Aerospace Science and Technology Corporation entwickelt, und auch an anderen Subsystemen des Projekts waren entsprechende Einheiten der China Aerospace Science and Technology Corporation beteiligt.

Landungsfoto der Tianwen-1-Sonde

Da die Sonde Tianwen-1 bald den ersten Jahrestag ihrer Landung auf dem Mars feiert, hat das wissenschaftliche Forschungsteam meines Landes die neuesten Forschungsergebnisse auf Grundlage der Zhurong-Erkundungsdaten veröffentlicht: Das Landegebiet „Zhurong“ (sowie ein weites Gebiet der nördlichen Ebenen des Mars) könnte eine große Menge nutzbaren Wassers in Form von wasserhaltigen Mineralien enthalten, die als In-situ-Ressourcen für zukünftige bemannte Marserkundungen genutzt werden können.

(A) Topografische Karte des Landeplatzes von Zhurong; (B) Karte der Patrouillenroute von Zhurong (Liu et al., 2022, Science Advances)

Mithilfe des vom Marsrover Zhurong erhaltenen kurzwelligen Infrarotspektrums sowie von Navigations- und Geländekameradaten entdeckte ein Forschungsteam des State Key Laboratory of Space Weather am National Space Science Center der Chinesischen Akademie der Wissenschaften im Landebereich des Marsrovers Zhurong eine felsige, plattenartige Hartkrustenschicht. Analysen zeigten, dass der Mars reich an Mineralien wie hydratisierten Sulfaten ist. Damit ist es Zhurong weltweit erstmals gelungen, mit dem Kurzwellen-Infrarotspektrometer eines Rovers hydratisierte Mineralien vor Ort auf dem Mars zu entdecken.

Navigationskamerapanoramen (A) Sol 32, (B) Sol 43 und (C) Sol 45. Weiße Pfeile zeigen die Standorte der Zielgesteine ​​für Beobachtungen mittels Kurzwellen-Infrarotspektroskopie an. (D) Vergrößertes Bild des spektral gemessenen Gesteins. (E) Vergleich von kurzwelligen Infrarotspektren mit Laborspektren. Die obige Abbildung zeigt das geglättete kurzwellige Infrarotspektrum (dicke durchgezogene Linie), das dem ursprünglichen Spektrum (dünne durchgezogene Linie) überlagert ist (Liu et al., 2022, Science Advances).

Das Landegebiet des Marsrovers Zhurong befindet sich in den jungen Schichten des Amazonas, die ein Umformungsereignis erlebt haben. Bisherige Studien haben gezeigt, dass das Klima auf dem Mars während der Amazonas-Zeit kalt und trocken war und dass Umfang und Ausmaß der Flüssigwasseraktivitäten äußerst begrenzt waren. Die Entdeckung von Anzeichen von Wasseraktivität im geologisch jungen Landegebiet von Vulcan lässt darauf schließen, dass die Hydrosphäre des Mars während der Amazonaszeit aktiver gewesen sein könnte als bisher angenommen. Diese Entdeckung ist von großer Bedeutung für das Verständnis der Klima- und Umweltentwicklungsgeschichte des Mars.

Schematische Darstellung des Entstehungsprozesses der sulfatreichen verfestigten Kruste im Landegebiet von Zhurong. Stufe 1: Die Verdunstung erfolgt in der Nähe des Grundwasserspiegels und in den Kapillarrändern, wo Salzzement ausfällt. Die Verwitterungsschicht vor der Sedimentationsperiode bildete durch Zementierung und Lithifizierung eine dünne harte Krustenschicht. Stufe 2: Schwankungen des Grundwasserspiegels verdicken die Kruste. Stufe 3: Lose Sedimente werden erodiert und legen eine erosionsbeständige harte Kruste frei. (Liu et al., 2022, Science Advances) Am 5. Mai 2022 befand sich die Sonde Tianwen-1 seit 651 Tagen in der Umlaufbahn, 240 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, und der Marsrover Zhurong arbeitete 347 Marstage lang auf der Marsoberfläche und legte dabei insgesamt 1.921 Meter zurück. Die beiden Geräte haben ungefähr 940 GB an ursprünglichen wissenschaftlichen Daten gesammelt und funktionieren normal.

Während der Umlaufbahn um den Mars wurden alle sieben Nutzlasten des Orbiters der Sonde Tianwen-1 eingeschaltet, um die globale Fernerkundung des Mars fortzusetzen.

Am 17. April 2022 wurde mit der hochauflösenden Kamera der Sonde Tianwen-1 ein Bild des Triolet-Kraters auf dem Mars mit einer Auflösung von etwa 0,8 Metern pro Pixel aufgenommen, das die „saisonalen Neigungsmuster“ an der Kraterwand zeigt.

Am 1. April 2022 wurde die lokale Topographie des Mariner Valley auf dem Mars von der Mittelauflösungskamera des Sondenorbiters Tianwen-1 mit einer Auflösung von etwa 65 Metern/Pixel aufgenommen.

Nach Abschluss seiner geplanten 90-tägigen Patrouillen- und Erkundungsmission am 15. August 2021 führte der Marsrover Zhurong weiterhin erweiterte Patrouillen- und Erkundungsmissionen durch.

Ein Bild von Gesteinsbrocken, die in der Nähe eines Einschlagkraters auf der Marsoberfläche verteilt sind, aufgenommen von der Navigations- und Geländekamera des Rovers Zhurong am 10. April 2022 (dem 323. Marstag nach der Landung).

Derzeit ist in der Gegend, in der sich der Marsrover Zhurong befindet, der Winter eingetreten, der mit unserer Erde vergleichbar ist. Mit Beginn des Winters nimmt der Höhenwinkel des Sonnenlichts auf der Nordhalbkugel ab und die Dauer des Sonnenlichts verkürzt sich. Messungen zufolge ist die lokale Höchsttemperatur am Mittag auf dem Marsrover auf -20 °C gesunken, die Umgebungstemperatur in der Nacht auf unter -100 °C. Darüber hinaus wird die Lichtintensität durch das Sandsturmwetter weiter abgeschwächt, was die Stromerzeugungskapazität der Solarzellenbatterie des Marsrovers beeinträchtigt. Vor Kurzem hat das Ingenieurteam Maßnahmen ergriffen, beispielsweise rotierende Solarflügel, um den Lichtwinkel anzupassen, und die Anzahl der täglichen Arbeitselemente und deren Dauer reduziert, um einen Energieausgleich zu erreichen.

Die Rotationsperiode des Mars ähnelt der der Erde. Ein Marstag ist nur etwa 40 Minuten länger als der Tag auf der Erde. Die Neigung der Rotationsachse des Mars beträgt 25,19° und liegt damit ebenfalls sehr nahe an der Neigung der Erde. Daher gibt es auch auf dem Mars wie auf der Erde einen Wechsel von Tag und Nacht sowie vier Jahreszeiten. Die Umlaufzeit des Mars beträgt etwa 687 Tage, das heißt, ein Marsjahr entspricht 1,9 Erdenjahren, was bedeutet, dass die durchschnittliche Dauer jeder Jahreszeit auf dem Mars etwa doppelt so lang ist wie auf der Erde.

Als Zhurong letztes Jahr landete, befand sich der Mars in der Nähe seines Aphels und die Sonne stand auf der Nordhalbkugel direkt über ihm. Zu dieser Zeit war auf der Nordhalbkugel, wo sich Zhurong befand, gerade der Sommer angebrochen, und auf der Südhalbkugel war der Winter angebrochen. Jetzt, fast ein Jahr nach der Landung auf dem Mars, umkreist der Mars die Erde in der Nähe seines Perihels, wobei die direkten Sonnenstrahlen auf der Südhalbkugel liegen. Auf der Nordhalbkugel, wo Zhurong liegt, beginnt der Winter, und auf der Südhalbkugel beginnt der Sommer.

In den nächsten zwei Monaten bewegt sich der direkte Sonnenpunkt weiter Richtung Süden des Mars und erreicht etwa Mitte/Ende Juli den Wendekreis des Steinbocks, wenn auf der Nordhalbkugel des Mars die kälteste Jahreszeit beginnt. Um den kalten Winter, Sandstürme und andere extreme Wetterbedingungen auf dem Mars sicher zu überstehen, ist der Marsrover Zhurong mit einem autonomen Ruhezustand und anderen Arbeitsmodi ausgestattet. Wenn der Energiepegel auf ein bestimmtes Niveau abfällt, wechselt es automatisch in den Ruhemodus und nimmt den normalen Arbeitsmodus wieder auf, wenn sich die Umgebungsbedingungen allmählich verbessern.