Svenska instrument vid Mars och Venus

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