Svenska instrument vid Mars och Venus Mats Holmström Institutet för rymdfysik Technical Visits Kiruna 28 maj 2008 Magnetosfärsfysik ● Norrskensfysik ● Solsystemets fysik ● Rymdteknik ● Atmosfärsfysik ● 50 år 2007 Rymd­missioner. Översikt ● ● ● ● Sondraketer: 1964 ­ 1986 Första satellitinstrumentet: ESRO 1A, 1968 Första interplanetära instrumentet: Phobos 1, 1988 IRF­Kiruna satellitinstrument: – – – – – – ● Jorden: 16 Mars: 5 Venus: 1 Kometer: 2 Månen: 1 Jupiter/Solen: 1 Ansvariga för instrument på alla icke­amerikanska missioner till Mars sedan 1988 Solsystemets fysik och rymdteknik ● ● Från ide till konstruktion, resultat och teorier Utveckling, tester, kalibrering och tillverkning 2 professorer 8 forskare 7 doktorander 13 tekniker Mechanical workshop Thermal vacuum and Ion /electron calibration system Solar balance test system Electronic laboratory Solsystemets fysik och rymdteknik: Forskningsområden ● Experimentell rymdplasmafysik – ● ● ● Satellitinstrument för mätningar av energirika partiklar Satellitdata analys Rymdplasmasimuleringar Meteorforskning – Markbaserade mätningar (EISCAT and optiska) Detektorer av ... ● ... joner, och ● ... Energirika atomer (ENA) Riktning, flöde, massa, energi/hastighet ENA-produktion genom laddningsutbyte Pågående ESA­missioner Mars Express (ESA) ASPERA­3 (PI), uppsänd maj 2003 Första kombinerade elektron, jon och ENA mätningar Venus Express (ESA) ASPERA­4 (PI), uppsänd november 2005 Första kombinerade elektron, jon och ENA mätningar ESA = European Space Agency = Europeiska rymdstyrelsen Pågående ESA­missioner Rosetta (ESA) ICA (PI), uppsänd mars 2004 jonmätningar vid kometen Chyrumov­ Gerasimenko SMART­1 (ESA) D­CIXS (Co­I), sept. 2003 Röntgenmätningar vid månen Slut sept. 2006 Internationella projekt Mars Nozomi (ISAS, Japan) IMI (PI), 4 juli, 1998 PHOBOS 1/2 (IKI, USSR) ASPERA (PI), juli 1988 Mars­96 (IKI, Russia) ASPERA­C (PI), 16 nov. 1996 Merkurius Internationella projekt Chandrayaan­1 (ISRO) ENA (Co­PI), 2008 Jorden MMO (ESA / JAXA / ISAS) MPPE/ENA (Co­PI), 2014 Månen Double Star ­ Polar (ESA / China) NUADU (Co­PI), juni 2004 Svenska instrument i rymden SMART-1 (2002) Chandrayaan-1 (2008) Bepi Colombo (2012) Cassini (1997) Venus Express (2005) Många! Phobos-2 (1988) Mars-96 (failure, 1996) Nozomi (failure, 1998) Mars Express (2003) Jordlika planeter. Venus, Jorden, Mars ● ● Liknande start för 4.6 miljarder år sedan, men blev ändå så olika Genom att jämföra dem kan vi lära oss om planeters utveckling Vatten ● På alla tre planeter fanns flytande vatten – – – Venus: ingen ocean, men vatten på ytan Jorden: en ocean formades för c:a 3,8 miljarder år sedan Mars: en ocean skapades för 4 miljarder år sedan Nuvarande atmosfärer CO2 Venus 97% Jorden Mars <1% 95% H2O ~0% ~0% ~0% O2 0% 21% 0% N2 3% 78% 3% Other ~0% <1% ~2% Venus. Nutid • Torrt. Hett ● Temp. ● Tryck 460°C (zink smälter) 93 atm. (liknande 1 km ner i havet) Mars. Nutid • Torr, kall, öken ● Temp. ­55°C ● Tryck 0.01 atm. Solar Wind­Solar System Objects Interaction Solvinden - Växelverkan med planeter [Kivelson and Russel] Solvinden ger rymdväder Mars ­ Den röda planeten ASPERA-3. Färdigbyggd i juni 2002 Mars Express. Uppskjutning i juni 2003 Baikonur 2 juni 2003 17:45 UTC Rymden ­ En tuff miljö ● Uppskjutning ● Temperatur ● Strålning (Single Event Effects) Bana kring Mars Mars Express Markstation Kommunikation IRF Kiruna ESOC Darmstadt Planeternas positioner... Venus ­ hetaste planeten i solsystemet ● ● ● Jorden och Venus ­ tvillingplaneter från början. Varför är de så olika nu? ASPERA-4 på Venus Express Största mysteriet: Varför så stark växthuseffekt på Venus? Unik möjlighet till jämförelser mellan Mars och Venus med två identiska instrument. Samtidigt! Identisk med ASPERA-3 ● Uppsänd november 2005 ● Phoenix launch August 4, 2007 http://apod.nasa.gov/apod/image/0805/landingmovie_phoenix.swf Phoenix landing May 26, 2008